保温材料论文范文10篇

时间:2023-03-24 15:37:05

保温材料论文

保温材料论文范文篇1

据有关部门估计,我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑;既有建筑近400亿平方米,95%以上是高能耗建筑。目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍以上。据建设部预测,未来10年我国建筑业发展速度仍会高于国民经济的发展速度,其中住宅建设也将处于增长型发展时期。预计“十一五”期间,全社会房屋竣工面积将达到90亿平方米,其中新建住宅将达到60亿平方米以上。按照《建筑节能标准》要求,如此巨大的建筑工程量,将带动建筑保温材料市场的蓬勃发展。

目前,我国用于建筑外保温的节能材料种类较多,主要有:岩物棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、发泡水泥、新型膨胀珍珠岩保温系统、聚苯颗粒保温料浆等。由于我国各地经济发展、资源分布不平衡,导致以上保温材料在我国不同地区有不同程度的应用。我国的保温材料市场还普遍存在技术水平低、低档产品多的现状。但可以看到,我国正大力发展保温技术,研发生产质量稳定可靠的产品,组建专业工程队伍进行专业化施工,保温材料及技术正逐渐向高效率、高性能、高环保的方向发展。以下先介绍现今我国正不同程度应用的各类保温材料。

二、我国保温材料简介

(一)矿物棉

岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉,它们都属于无机材料。岩棉是一种来自天然矿物、无毒无害的绿色产品。其防火性能好、耐久性好,能够做到与结构寿命同步,价格较低,在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大,保温性能好的密度低,其抗拉强度也低,耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处,其手感好于岩棉,可改善工人的劳动条件,但价格较岩棉为高。

(二)聚苯乙烯泡沫塑料板

聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小、导热系数小、吸水率低、隔音性能好、机械强度高而且尺寸精度高、结构均匀,主要应用有聚苯板、钢丝网架夹芯复合内外墙板、金属复合夹芯板。虽然聚苯板作为保温材料在使用中具有良好的保温效果,但由于板材的特点使得聚苯板在施工中与主体连接时是以点固定为主、面固定为辅,板材之间要进行必要拼接、黏结,不适应外形较复杂建筑物的保温,施工工艺较复杂、综合成本高。同时,由于聚苯板的憎水性与常规的亲水性材料不适应,导致其面层以外的后续施工质量不易保证,容易出现面层砂浆开裂、脱落、空鼓等质量问题,对建筑物的外装饰如面砖、涂料的施工构成了很大的制约。

(三)发泡水泥

使用发泡水泥制作保温层,用于屋面保温和外墙保温,与聚苯乙烯板等其他隔热材料相比,导热系数较高,但是发泡水泥与结构层的附着性能较强,施工较方便、环保性较好。采用发泡水泥作为屋面保温隔热材料,使得隔热层与楼板基面之间结合附着性能大大提高。过去大多数地暖施工中采用苯板做隔热层,不能与原基面很好地结合,更没有有效的附着力,造成脱层、空鼓、龟裂等。采用发泡水泥体作为保温隔热层,使发泡水泥隔热层与原楼板细小凸凹不平的基面填平,并可抓实、抓牢形成强有力的附着性能。施工后使原有面层基本达到水平程度,给下道工序带来方便,并可保证面层薄厚均匀的整体效果。

(四)新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统

膨胀珍珠岩是一种传统的建筑保温材料,应用非常广泛。上个世纪,由于膨胀珍珠岩吸水率较高,在墙体温度变化时,珍珠岩因吸水膨胀产生鼓泡开裂现象,降低了材料的保温性能。另外,由于珍珠岩保温材料多出于珍珠岩与水泥结合体,就出现了难以解决的强度与导热系数的矛盾,这给其作为建筑保温材料带来了致命的缺陷。国家建设部一度下文限制使用膨胀珍珠岩作为内保温浆料。科研人员经过几年的科研攻关,先后成功研制了闭孔珍珠岩和玻化微珠。

闭孔珍珠岩加工工艺是采用电炉加热的方式,‘通过对珍珠岩矿砂的梯度加热和滞空时间的精确控制,使产品表面溶融,气孔封闭,内部保持蜂窝状结构不变。闭孔珍珠岩克服了传统膨胀珍珠岩吸水率大、强度低、流动性差的特点,延伸了膨胀珍珠岩的应用领域。

玻化微珠,是一种无机玻璃质矿物材料,经过特殊生产工艺技术加工而成,呈不规则球状体颗粒,内部多孔空腔结构,表面玻化封闭,光泽平滑,理化性能稳定,具有质轻、绝热、防火、耐高低温、抗老化、吸水率小等优异特性,可替代粉煤灰漂珠、玻璃微珠、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒等诸多传统轻质骨料在不同制品中的应用,是一种环保型高性能新型无机轻质绝热材料。从以下产品主要性能对照,就可以根据不同理化性能分别加以应用。

闭孔珍珠岩和玻化微珠不但具有珍珠岩具有的重量轻、稳定抗老化、防火、绿色环保等特点,又克服了一般珍珠岩导热系数高的弊端,是理想的外墙保温系统的轻质骨料。

经过多年来对膨胀珍珠岩内外墙保温砂浆的分析研究,我国研制开发了新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统。新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统是由与基础墙体相黏接的保温界面层、珍珠岩骨料层、表面抗裂层组成的复合保温系统。黏接保温界面层浆料采用无机材料和有机添加剂合成,用喷枪在基础墙体上喷涂1cm厚,与基础墙体形成一体。同时黏接保温界面层具有一定的弹性,以保持与基础墙体的稳定性。中间珍珠岩骨料层由闭孔珍珠岩或玻化微珠与无机材料和有机添加剂合成,由人工披涂在中间层。最后,可用喷枪喷涂外层抗裂层。这种保温体系具有抗风强、抗裂性好、保温性好、防火性好、耐老化等优点。

(五)聚苯颗粒保温料浆

聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。胶粉料采用预混干拌技术在工厂将水泥与高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装,使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加入聚苯颗粒,充分搅拌后形成塑性良好的膏状体,将其抹于墙体干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此种材料施工方便,保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品,也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒,这对于防止白色污染、保护环境十分有益。但此种保温材料吸水率较其他材料高,使用时必须加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成,可长期有效控制防护层裂缝的产生。聚苯颗粒保温料浆可以克服板材类的不足,因此它构成了建筑保温隔热材料的重要组成部分。

三、我国保温材料的发展

以上保温材料在我国建筑保温施工中都有不同程度的应用,因为我国幅员辽阔,保温原材料分别不均,生产力发展不平衡,在选择保温材料时,各地都有不同的考虑。但就其综合性能来讲,聚苯乙烯泡沫塑料板的应用较广,它保温效果好、成本低,但施工性能差、强度低、与基体结合不牢的缺点突出,该材料仍有待提高。作为新型复合保温材料的代表,聚苯颗粒保温料浆正得到不断的推广和应用,它结合了水泥的施工优点和高分子材料的保温优点,再配以引气剂、憎水剂等外加剂,综合性能尤为突出,应用前景非常广阔。目前,发达国家在浆体保温材料研制开发方面,以轻质多功能复合浆体保温材料为主。此类浆体保温材料的各项性能较传统浆体保温材料明显提高,如具有较低的导热系数和良好的使用安全性及耐久性等。同时,这类复合浆体保温材料又具有优异的功能性,如无氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫复合浆体保温材料、超轻质全憎水硅酸钙浆体保温材料等,可以满足不同使用条件的要求。此外,国外非常重视保温材料工业的环保问题,积极发展“绿色”保温材料制品,从原材料准备(开采或运输)、产品生产及使用,日后的处理问题,都要求最大限度地节约资源和减少对环境的危害。

四、结语

随着国际保温建材的发展,我国保温材料的发展应综合考虑相关因素,如经济水平、生产原料、施工技术等,力求提高保温效果,提高施工效率,减少能源消耗,减少环境污染和温室效应。

保温材料论文范文篇2

关键词:保温材料屋面

上海锦秋加州花园是由香港远东发展有限公司投资兴建的一个大型住宅小区,其最大的建筑特点是引入美国加州小别墅建筑理念,采用外形充满浪漫情调的异形屋面形式(圆拱型屋面)。但这给屋面保温层的施工带来了诸多麻烦,对保温材料的热工性能、耐久性以及经济性提出了更高的要求。

该工程共分4期,一期工程已于1997年底建成并投入使用,其屋面保温采用的方案是:10cm厚普通混凝土+2cm厚砂浆十5cm厚珍珠岩保温板+2.5cm厚砂浆。该方案存在的缺陷是:

(1)保温材料耐久性不好

(2)施工程序复杂,施工速度太慢

(3)保温材料热绝缘系数较小(仅为0.75m2.K/w),达不到《上海市新型墙体材料试点小区节能住宅建筑热工设计暂行规定》对屋面保温材料热工性能的规定(该规范要求屋面保温材料热绝缘系数不小于0.9lm2,K/W)

(4)珍珠岩板保温工程经济性不良。此外,该工程在保温层上钉2层彩色防水瓦防渗,要求保温层具有良好的可钉性。但该方案中砂浆层性脆,可钉性达不到要求。为此,建设单位迫切要求对这一保温方案进行技术改进,克服上述缺陷。基于目前这一课题的普遍性,我们承担了这一课题的研究攻关任务。

2.高性能复合屋面保温材料的试验研制

《屋面工程技术规范》(GB50207-94)将目前普遍使用的屋面保温层分为松散材料保温层(主要有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等)、板状材料保温层(主要有高分子材料泡沫板、膨胀珍珠岩板等)和整体保温层(主要有水泥膨胀珍珠岩、沥青膨胀珍珠岩等)。总结上述各种保温材料在上海各类建筑工程中的实际应用效果,我们发现:由于与之相应的施工工艺的局限性以及这些材料固有的缺陷,使上述各种保温材料往往达不到《屋面工程技术规范》提出的技术要求:“屋面保温材料应具有吸水率低、表观密度和导热系数较小,并有一定强度。”综合目前国外屋面保温材料的发展动向以及高分子保温材料和混凝土技术的新成果,尤其是考虑到陶粒混凝土具有质轻、保温、耐久性和可钉性好的优点,我们发现采取“高分子保温材料板十高性能陶粒混凝土”技术路线可实现规范对屋面保温材料的各项技术要求,而且可加快施工进度,并取得良好的经济效益。

2.1试验用原材料及其性能

(1)高分子保温材料板:根据异形屋面特点、尺寸以及屋面工程对保温层热绝缘系数的要求在上海某化工厂定制。这种材料密度为20kg/m3,导热系数0.04lW/(m.K),其吸水率为3%,耐水性良好,并具有一定的塑性和强度。

(2)陶粒:常州产粘土陶粒。其筒压强度为4.3MPa,堆积密度为525kg/m3,颗粒表观密度为890kg/m3,空隙率为41%,吸水率为8.2%。

(3)细骨料(A料):为提高经济性,并贯彻执行上海市政府关于综合利用工业废料的有关政策,选用一种工业废渣代替陶砂。这种废渣除颗粒级配不理想外,其它性能均满足《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-90)对轻细集料的要求。

(4)水泥:上海水泥厂产425#矿渣硅酸盐水泥。

(5)掺合料(B料):一种微细工业废料粉。适量掺入可改善陶粒混凝土施工性能和耐久性,尤其可提高混凝土拌和物的稠度。

(6)冷拔钢丝:直径为4mm的冷拔钢丝。

(7)特种纤维(C料):适量掺入可显著提高陶粒混凝土的抗拉强度,防止在结构突变部位产生裂缝。

(8)高效减水剂(D料):一种引气型高效萘系减水剂。

2.2高性能复合保温材料的研制

2.2.1高性能复合保温层的组成方案

参照《上海市新型墙体材料试点小区节能住宅建筑热工设计暂行规定》对屋面保温材料热工性能的规定,再根据建设单位提出的要求以及我们选用的材料的性能,我们提出的高性能复合保温材料组成方案为:5cm厚高分子材料保温板+3.5cm厚高性能陶粒混凝土,其中高性能陶粒混凝土的配制是关键。

2.2.2高性能陶粒混凝土的配制

(1)工程对陶粒混凝土的技术性要求

28d抗压强度达到CLl5等级,干密度不大于1250kg/m3,陶粒混凝土屋面不能开裂,异型屋面陶粒混凝土施工不使用模板。

(2)高性能陶粒混凝上的配制

锦秋加州花园采用“圆拱型”屋面型式,这种屋面型式坡度大,结构上又有突变部位,上浇薄层陶粒混凝土,并使之达到上述技术要求,对配合比设汁提出了新的要求。按照《轻集料混凝土技术规程》(JG51-90)设计的陶粒混凝土(代号为ES-1)无法实现上述目标,为此我们利用现代高性能混凝土和纤维混凝土技术的有关成果进行优化设计和反复试配,配制了2组代号分别为ES-2和ES-3(用于结构突变部位)的高性能陶粒混凝土,满足了工程要求。上述3组陶粒混凝土的配合比及有关性能见表1。

2.3样板工程试验研究

为了对我们设计的施工方案和研制的高性能复合屋面的保温材料进行检验和评估,进行了样板工程的试验研究。样板工程的结构尺寸和形状与实际房型一模一样,浇筑样板工程的屋面结构层并养护至规定龄期后,在结构层上面进行保温层的试验研究。试验研究内容共分3部分:

(1)对施工方案的可操作性、工作效率以及对工程质量的影响等因素进行综合分析,并对其加以改进和完善

(2)按现场施工条件完成屋面保温层的施工,并测定其有关性能

(3)从技术性和经济性两方面对新老屋面的保温方案进行对比研究。

2.3.l施工方案的确定

根据实际施工操作顺序,我们设计了施工方案,通过对现场施工遇到的问题进行研究,并考虑施工工艺对保温材料性能的影响,对方案进行了补充和完善,最终采用方案如下

(1)用特殊材料和特殊工艺高效快速固定保温板,保温板错缝布置,可防裂并加快浇筑陶粒混凝土速度

(2)在保温板上绑扎冷拔钢丝,并使冷拔钢丝从保温板上垫起3cm,固定冷拔钢丝网,使之与保温板形成一个整体,可改善施工质量

(3)严格按规范对陶粒进行预湿处理,严格控制砂率大小及外加剂掺量,按规范和我们研制的配合比浇筑陶粒混凝土

(4)48h后洒水养护14d。

2.3.2新老屋面保温方案对比研究

我们制定的新屋面保温方案为:10cm厚普通混凝土(第1层)+5cm厚高分子材料保温板(第2层)+3.5cm厚高性能陶粒混凝土(第3层)。新老保温方案的耐久性优劣已为实践和研究所证实,因此本文主要对这2个保温方案的热工性能和经济性进行对比研究.

工程应用举例

通过样板工程的试验研究,保温材料的配制得到“了优化,施工工艺得到了改进,香港远东发展有限公司对我们的试验结果非常满意,同意在锦秋加州花园二期屋面工程采用这项科研成果。锦秋加州花园二期屋面工程总建筑面积为29705m2,要求在10~11月完成施工。上海l0~11月份阴雨天气比较多,施工难度较大,但由于我们选用的材料具有很好的耐水性,可以克服阴雨天气给施工带来的不利影响,因此施工单位在45d内就完成了29705m2的屋面保温工程施工任务。而按老方案进行屋面保温工程施工,至少需要75d才能完成施工任务(据一期工程推算)。达到规定龄期后,经质检部门鉴定,该屋面保温工程各项性能指标均达到或超过有关规范规定的数值。

结论

(1)本项目采用新保温方案,使上海锦秋加州花园二期屋面保温工程取得了良好的技术经济效果。

保温材料论文范文篇3

国外建筑节能标准的制定和取得的社会效益

自70年生全球性的能源危机后,世界各国政府对能源的利用情况进毯子全面的实事求事的分析,诊断建筑能耗是一个重要的组成部分,一致认为必须对建筑设计制定节能标准,并提出法规予以执行。于是各国纷纷建立了自己的建筑节能标准。

美国在1975年第一次颁布了ASHRAE(美国采暖、制冷及空调工程协会)标准90-75“新建筑物设计节能”。以此为基础,1977年12月官方正式颁布了“新建筑物结构中的节能法规”,并在45个州内收到很明显的节能效果。美国国家能源局、标准局及全国建筑法规和标准大会,不断地在建筑节能设计等方面提出新的内容,每五年便对ASHRAE标准进行一次修订。

日本住宅金融公库,早在1979年颁布了住宅建筑保温隔热标准,规定了建筑部分热阻,并对所用的各种保温材料规定了最小的限度。

国外一些发达国家早在70年代末就已经开始了建筑节能的工作,强制建筑业在新建建筑中执行节能标准,因而已慑得了巨大的成效,整个国家的建筑有耗大幅度下降。如丹麦1985年比1972年采暖面积增加了30%,但采暖能建筑能耗却减少了318万吨标准煤,采暖能耗占全国总能耗的比重,也由39%下降为28%;美国自从制定和一部节能标准至今,仅计到2011年,在此基础上又驸节约430亿美元。由此可见,国外的建筑节能法规30多年来取得了多么显著的社会效益和经济效益。国外保温材料与保温技术在建筑中的应用保温材料在墙体及围护结构中的应用:

建筑材料合肥市建筑保温材料是实现建筑节能的最基本的条件,各国在建筑中采用了大量的新型建材和保温材料。实心砖已普遍被空心砌块和多孔砖所替代,在空心砌块的墙体中,为了提高墙体的保温性能,隔断在砌块之间形成的空心通道的气流,还要各空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料。

在建筑物的围护结构中,不论是商用建筑还是民用建筑,一部采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。墙体的保温基本上有三种形式:保温、外保温和夹心保温。居民建筑的墙体结构基本旧最外面一层为木质或塑料质的墙板,然后是一层硬质的泡沫塑料,里面就是墙的标准主休、木框结构等。另外一种典型墙的结构是在空心砌块或空心砌筑好的墙体的空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。

保温材料在屋顶上的应用

国外的民用建筑屋顶一般采用尖顶的较多,在尖顶的阁楼空间紧接屋顶的下面都装有供空气流通的通道,既能解决空气的流通,又可起到一定的保温隔热作用。同时在天花板的上面,一般都要铺设玻璃棉或矿物棉毡、垫,或在此空间直接吹入松散的保温棉,有的直接吊装由玻离棉或岩棉等保温材料和装饰贴面复合而成的天花板。

保温材料论文范文篇4

我国的建筑节能工作任重道远,节约能源是我国的基本国策,建筑节能则是国家节能工作的重中之重。我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。因此,十分有必要开展建筑工程领域内的节能方面的研究。本论文主要针对节能保温材料,探讨其在建筑工程中的应用,以期在建筑工程领域找到可靠有效可行的节能方式与材料应用方法,并以此和广大同行分享。

二、建筑工程领域节能技术的应用现状

政府在节能技术的开发与应用上投入了大量的资金,进行工程实验,对行之有效的节能技术,政府采取各种措施积极推广。国外进行单项技术和应用的研究,兴建了许多低能耗建筑。这类建筑每年每平方米的采暖供热能耗只需5kg标准煤,这集中反映了当前国外建筑节能技术的进展。目前国内外在建筑工程领域中实施的节能技术主要有以下几个方面:

(1)新型保温材料。建筑节能需要优良的保温材料。西方发达国家之所以建筑节能工作做得好,是与他们重视保温材料分不开的。这些国家广泛采用高效保温材料作复合墙体和屋面。

(2)红外热反射技术。红外热反射技术,即在建筑物内外表面或护结构内的空气间层中,采用高纯度铝箔或其它高效热反射材料,可以将大部分红外线反射回去,对建筑物起到保温隔热作用,提高居住环境的舒适度。

(3)高效节能玻璃。研发吸热玻璃或热放射玻璃,以吸收或反射的方式遮蔽太阳辐射热。大力发展中空玻璃和低辐射玻璃,尤其是低辐射玻璃,是效果最好的高效节能玻璃。

(4)热回收装置。为建筑安装热交换器,其原理是:利用排出的热空气加热进入的冷空气或利用排出的冷空气使进入的热空气降温。这种热回收装置,可以从排出的空气中回收60%-80%的能源。

三、新型节能保温材料在建筑工程中的应用

1.新型幕墙保温系统的设计应用。有关资料表明,在建筑玻璃幕墙的平均能源消耗中,有50%以上是与空气调节有关的,另外25%是与照明有关的消耗,剩余部分才是其它各项活动所消耗的。玻璃幕墙作为建筑的“感知窗口”,不但要为使用者提供舒适安全的室内环境,还要提供充足的日照、良好的通风。建筑玻璃幕墙节能技术就是通过科学的材质选配、结构设计、空间组合、设备布置,自然而有效地阻止或实现热能的传递方式和转换过程,从而使建筑幕墙达到四项目标:尽可能减少能源的消耗、把由建筑导致的环境污染降到最低、创造健康舒适的室内外环境、使建筑生态和经济取得平衡。

众所周知,传热有导热、对流、辐射三种方式。玻璃幕墙的传热亦是三种方式综合作用的结果。玻璃幕墙的传热过程大致有三种途径:一是通过玻璃和金属框格的传热,包括通过单层玻璃的热流传热,通过金属框格传热;二是幕墙内表面与室内空气和室内环境间的换热;三是玻璃幕墙外表面与周围空气和外界环境间的换热。根据玻璃幕墙传热的不同区域、不同方式采用不同的节能措施。现阶段提高玻璃幕墙节能保温性能的主要措施是采用节能玻璃及隔热断桥铝型材隔热来降低结构传热系数,消除结构体系“热桥”,降低空气渗透热损失,减少开启窗扇面积,提高密封性等。

随着幕墙技术的发展,逐渐出现了双层幕墙系统。双层幕墙系统,不论是其采光通透性,还是保温性,都较单层幕墙系统有较大程度的提升。双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙组成,外层幕墙一般采用隐框、明框或点式玻璃幕墙,内层幕墙一般采用明框幕墙或铝合金门窗。内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间———通风间层,空气从外层幕墙下部的进风口进入,从上部的排风口排出,形成热量缓冲层,从而调节室内温度。双层玻璃幕墙系统主要是针对普通玻璃幕墙耗能高、室内空气质量关等问题,用双层体系作围护结构,提供自然通风和采光、增加室内之空间舒适度、降低能耗,从而较好地解决了自然采光和节能之间的矛盾。2.新型玻璃材料的节能应用。在建筑物,尤其是高层建筑中,玻璃和玻璃墙由于其外在表现的美观性能而被广泛应用,因此,玻璃的能耗已经占到了高层建筑的总能耗的35%左右,由玻璃造成的能耗没有得到充分的利用,由此造成的损失和浪费是巨大的。目前在技术上已经实现并且已投入市场的新型节能型玻璃主要有吸热玻璃、中空玻璃、热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃,这些新型的节能玻璃的应用,有效的降低了高层建筑的能耗,实现了节能。有上表的热参数对比可知,普通透明玻璃的保温、隔热性能确实很差,由此造成的高层建筑的能耗损失巨大,倘若能够将这部分能量回收利用起来,那么高层建筑的电气能耗损失将大大减小。吸热玻璃、中空玻璃、热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃等新技术节能型玻璃,是利用光学、化学等相关原理,在普通玻璃的基础上加入了个别微量元素,使得制成得玻璃具有一定的特殊性能,降低了其热传导对流系数和遮阳系数,从而实现了室内的温度恒定;另一方面,通过这些新型节能型玻璃的设计和应用,也减少了城市的温室效应和热岛效应,有利于环境的保护。

保温材料论文范文篇5

本文通过对直埋蒸汽管道设计、生产、施工等方面调查、研究,针对几个关键技术问题进行了分析、探讨,供广大供热科技人员参考。

关键词:直埋蒸汽管道、保温结构、内固定支架、微量变形

一、直埋蒸汽管道技术发展概况

目前,我国直埋蒸汽管道市场需求愈来愈大,而且有迅猛发展之势。这种局面的出现,订由以下原因促成:

A、我国推广"集中供热"、"热电联产"、"三联代"等节能、环保政策的需要;

B、现代文明城镇建设的加速和对节能、环保的高要求;

C、国家为了提高人民生活质量水平,供热范围由严寒的"三北"地区(即华北、东北、西北)向广阔的冬寒夏热的"过渡地区"扩展的需求。

1.1、研究、开发、应用等方面取得了长足进步

为适应直埋蒸汽管道迅速发展的市场需求,近几年来我国广大科技人员、生产厂家在直埋蒸汽管道技术的研究、开发、应用等方面,付出了大量心血,取得了长足进步。保温结构型式和选用材料之多样化,工程实践规模之大,世界上没有一个国家可以和我们相比。笔者曾多次和德国布鲁格、意大利索克萨姆以及美国等多家公司交流,他们一般最大管径Φ500mm,用量也不大,而目前我国山东济南、河北石家庄、陕西西安、辽宁大连、河南、江浙等地区所采用的直埋蒸汽管道已超过Φ500mm,有的已达900mm。保温结构形式有内滑动、外滑动,选取用的耐高温保温材料有微孔硅酸钙、玻璃棉管壳、热压珍珠岩、硅珠保温材料、复合硅酸盐等。保温结构型式、选用保温材料种类很多。因此在直埋蒸汽管道开发和应用领域,我国并不比发达国家落后。

1.2、一方面肯定研究、开发方面的宝贵经验,另一方面也应清醒地认识到目前我国蒸汽管道直埋敷设技术在研究、设计、生产、材料、检测等方面,尚存在着理论、技术、管理等方面诸多问题,距这项技术的完善还有很大距离。笔者通过对南、北方一些工程事故调研发现,由于基础理论研究滞后于开发,设计计算不准确,产品粗制滥造,施工马虎从事,运行违规操作等,造成部分蒸汽管道直埋不久便出现"跑、冒、漏、伤","带病运行"问题,遗患于后,危及安全生产。在此种情况下,应冷静、客观地对以往的实践进行实事求是的科学分析、研究、总结,继而加强科研力度,以促进蒸汽管道直埋技术的进一步提高和完善。

二、对直埋蒸汽管道几个关键技术的思考与探讨

蒸汽管道直埋技术是一项涉及热力学、材料力学、岩土力学、流体力学以及有机材料、无机材料、防腐、电化学等多学科的系统工程,而且投入生产是动态运行,所以蒸汽管道直埋敷设与热水管道直埋敷设相比较,技术复杂的多。据有关专家总结,蒸汽管道直埋敷设通常有三大系统,十三个结点处理,每一项处理不当,就会立即或即将造成工程事故,隐患性很大。篇幅所限,不能展开讨论,下面仅对几个关键技术提几点参考意见,以期"抛砖引玉"。

2.1关于保温结构计算

2.1.1蒸汽管道直埋敷设与架空、地沟敷设传热状态不同,架空敷设是向无限空间传热,地沟敷设是热介质通过保温材料、流动空气层、沟壁等以不同传热状态向周围土壤传热,而直埋敷设,简化讲热介质是向周围土壤按一维稳定传热,土壤可视为保温结构一部分。以目前国内常用的内滑动式复合结构蒸汽管道为例,计算过程中首先应划定三个界面温度(见图1)。

无机保温材料与有机保温材料接触处可视为第一界面,外保护层与土壤接触处视为第二界面,地表与空气接触面视为第三界面。计算时应先控制三个界面温度,第一界面温度控制在有机材料耐温能力以下;第二界面温度应控制保护层的防腐、防水及机械性能不遭受大幅度衰减或破坏;第三界面温度则控制不会因界面温度升高而使得管道周围土壤热阻值提高,从而造成第一、二界面温度升高破坏保温结构。所以在保温结构计算过程中,应校核当地极高、构低环境温度的影响,必要时应适当调整保温结构各层保温材料的厚度,以确保保温结构安全。同时,计算过程中不能简单地按架空管道保温结构或按<通则>中公式进行计算,而应结合节能50%,管网输送效率提高到大于90%的要求("直埋蒸汽管道保温结构研究与计算",《区域供热》2001年第1期)。

2.1.2保温计算中,对土壤、保温材料的导热系数选取不能草率,这两个系数的选取正确与否,往往影响保温效果和管道运行安全性。

土壤的导热系数在0.5~2.5w/m·k之间,跨度很大,其大小与土壤种类、含水量大小、化学成分、埋设条件等多种因素有关。在工程设计时应坚持实测当地土壤导热系数或求助当地地质部门提供资料,认真确定土壤导热系数值。如果只根据"无资料可查时取1.5w/m·k"确定土壤导热系数不是科学的,因为不能确切反映管道所处的土壤实际情况,造成计算结果误差很大。例如南方高水位地区和西部干燥地区的土壤导热系数数值相差成倍,那么保温结构计算结果也会差异很大,如果草率计算,会造成管道表面温度过高或过低,破坏管道保护层或不经济。所以,应使用当地实测土壤导热系数值来计算。石家庄供热指挥部等单位坚持实测导热系数的做法是科学态度。

对各种保温材料的导热系数,不能简单以厂家提供的单体数值为准,而应搞清楚该数值是在何种温度,何种条件,哪一级检测部门测定的,有否导热系数方程式。然后尽量参照行业标准确定的导热方程式来选取、确定导热系数。例如微孔硅酸钙,笔者见过几个厂家标出的导热系数都不同,这时应凭据标准GB/T10699-1998<硅酸钙绝热制品>相关条文选取,送样检测后确定导热系数。

2.2保温结构型式选择应因地制宜

由于蒸汽管道介质温度高,保温结构不可能做成像直埋热水管道那样"三位一体",需要做成"脱开式",即工作钢管与保温层或外护层脱开。

2.2.1国外基本是要用钢外护层

德国、美国采用外滑动式,即绑缚着保温材料的工作钢管在钢外护层内滑动。只有意大利萨克索姆公司是采用工作钢管在保温层内滑动,即内滑动式(但他们没有设内滑动层)。实事求是讲,国外对于蒸汽直埋技术基础理论研究及实验并不深入,只是由于他们国家的经济条件、技术条件等优越,制造工艺精细,外防腐技术指标高,施工要求严格,所以价格也很高。

2.2.2我国对于蒸汽管道直埋技术的研究与开发,是摸索前进的,在摸索保温结构形式过程中,大致分为三个阶段。

外护层:

第一阶段:采用"塑套钢"型式,即外护层采用高密度聚乙烯,工程实践发现,聚乙烯耐温能力太差,当局部热流外泄,很容易造成外护层蠕变、鼓胀破坏,聚乙燃做外护层不适用于蒸汽管道,目前已成为共识。

第二阶段:采用玻璃钢做为外护层,而温能力大大强于聚乙烯,加工工艺由于是采用缠挠式,与采用聚乙烯管做保护层需要空管比较,可以克服偏心,质量有保证。但由于对玻璃钢制造工艺机理了解不透,采用了简陋方式,同时,玻璃钢外护层标准发时还没有颁布,制造的玻璃钢外护层质量低下,运输、安装过程中再违规操作,出现局部开裂破坏,动摇了采用玻璃外护层的信心。

第三阶段:依照国外采用钢外护层,即钢地沟型式。由于国情所限,完全依照国外,使用单位经济难以承受,制造企业只能简易从事,但它的"优势"是前二年、三年不易发现问题,于制造商保一个运行循环有利,所以近期这种形式较为"走火"。不过建立开发、使用单位应冷静考虑遗患未来问题,如防腐、电化学、检修等问题。关于此问题还要详细探讨。

保温层:

第一阶段:主要采用岩棉、复合硅酸盐毡与聚氨酯泡沫复合。工程事故教训说明上述两种材料存在两大问题,一是遇潮板结变形,二是支撑力不够,特别较大管径保温管,很容易被子埋土压扁破坏,现在已基本不再用。

第二阶段:采用微孔硅酸钙瓦与聚氨酯泡沫复合。由于硅酸钙瓦之间有缝隙,当管道运行后容易裂缝,造成局部热流外泄,破坏有机保温层和保护层,虽然采取了一些措施,但仍未能保证热流不外泄问题。

第三阶段:多极化,"百花争艳",硅酸钙、高密度玻璃棉管壳、硅珠复合材料等,现在正在通过实践检验。

2.2.3通过上面叙述,说明蒸汽管道结构型式在摸索过程中,广大供热科技人员和开发商,确实注入了大量心血,但是,究竟哪一种结构型式最为优呢?笔者认为,目前还不是肯定哪一种结构型工业最优的时候。应当根据我国具体国情,继续深入研究、实践、总结。现在标准所正组织部分科技人员编写。文件中蒸汽管道技术条件,只提出要求,并没肯定结构型式。这很好,给今后深入研究、开发留有空间,是实事求是的科学态度。

我国地域广阔,气候、水文、地质条件差异很大,不能简单地像国外一些国家采且种模式,笔者通过近二年对南方、沿海、西部等地区调研认为,我国发展蒸汽管道直埋敷设技术,在考虑我国经济条件情况下,就因地制宜。例如南方主要矛盾是防水问题,沿海地区不仅有防水问题,更关键是防止氯、硫氧化物腐蚀问题,而西部地区空出土壤热阻问题。

沿海地区采用钢套钢型式,外护层防腐解决困难,而采用按"标准"制造的玻璃钢外护层既能防水更能防腐,而城市主要街道地区敷设的管道和由电厂通过野外向城区输送蒸汽的管道又不宜同等对待。前者要求严格些,后者则可简易些。西部地区干旱,地下不位低,解决的主要矛盾是土壤阻值等问题,因些,保温层采用廉价的材料,例如硅珠复合材料(硅珠与粉煤灰复合)。而外护层也不一定采用价高的钢外护层,所以,不同地区当选用蒸汽保温结构时,一定要根据当地的气候、水文、地质、经济以及介质温度高低、管径大小等,全面、认真地进行经济、技术比较,论证后确定方案,不能盲目草率仿照其它地区。

2.3对"外滑动钢套钢"结构型式的探讨

目前,国内采用的"外滑动钢套钢"结构型式(钢地沟)基本上是仿照国外直埋蒸汽管道型式,供热行业为了实现"跨路式发展",需要引进国外先进技术。但应该认真学习、吸收、消化后再"为我所用",而不能简单地根据国外产品商业广告说明书,"看图识字"、"照猫画虎"。笔者通过与国外公司交流和国内采用外滑动式钢套钢直埋蒸汽管道工程调研发现,下列几个问题共同探讨。

2.3.1外套钢管的防腐问题:国外对外套钢管防腐极为重视,要求严格,他们对钢套管内外侧防腐都有措施。欧洲如德国,套钢管外侧是采用涂刷防腐材料后缠HDPE,耐电击空强度要求达到20000V以上(UBLUC公司21000V),内侧面则要用抽成真空(设真空泵房保持),衰减腐蚀条件;美国则是在套钢管外侧面喷涂20~30mm厚聚氨脂绝缘层后再喷涂2mm左右玻璃纤维树脂(玻璃钢),类似我国采有玻璃钢做外护层的热水预制保温管,内侧面是采用抽真空或喷涂刷陶瓷防腐材料,外侧防腐层电击空强度也要求达到20000V以上。国内目前钢套管外侧面只采用涂刷富锌、环氧煤沥青防腐涂料,据测试耐电击空能力只有5000V左右,钢套管内侧面防腐一般就不考虑了,而套钢管内侧面由于处于高湿热条件下,又有空气,会加速套钢管内侧面的腐蚀速度。国内目前有个别厂家已经注意到上述问题。对套钢管外侧面已开始采用类似美国的方法,但套钢管内侧面尚未加强套钢管防腐措施。因此,目前国内对套钢管的防腐,特别是在高水位地区,能否保证套钢管达到标准界定的蒸汽管道寿命大于20年,尚需我们拿出有利的科学依据。应提醒:埋入下的气蒸汽管道三年五载不出问题,并不等于20年没问题!因此,建议国内同行应进一步加强研究,拿出既适合国情,又保证外套钢管寿命的科研成果。

2.3.2钢套管椭圆化变形带来的麻烦和解决方法,根据材料力学理论,常规壁厚的钢管当直径超700mm,会因椭圆效应产生椭圆变形,使得力学计算复杂化。当介质温度超过300℃,一般DN>400mm的工作管,钢套管直径就有可能超过700mm,钢套管椭圆变形就会产生。埋地钢套管椭圆化变形主要与两个因素有关:A、钢套管上面作用的垂直荷载,包括随埋深增加而加大的土壤荷载和随埋深增大而减小的车辆等活荷载;B、钢管的截面参数,在相同的垂直荷载作用下,钢管半径越大,随圆化变形越大,管壁越厚,椭圆化变形越小。

钢套管椭圆化变形,如超过一定限值,会造成局部失稳破坏,即使没有达到失稳破坏程度,如果预留缝隙与计算变形不符,滑动支架变形、卡腿、断腿必定会发生,造成管道系统破坏。

为了控制因椭圆化变形造成管道破坏,在进行外滑动钢套结构型式设计、生产时,应按有关规范,认真计算,将随圆化变形率控制在3%以内,同时,滑动支架与钢管内壁间隙应与之适应。关于计算方法及公式,将另文介绍。

2.3.3国外对保温材料如何长期包缚在工作钢管上,是有着严格技术措施的,他们采用特殊的防腐蚀钢材带包缚保温材料,间距也有具体要求。如果简单地用细铅丝或塑料带包缚保温材料。在高湿热条件下,经过一段时间的铅丝锈断,塑料带老化,造成保温材料脱落,保温结构破坏。

2.3.4内工作钢管保温层外表面与钢套管内壁的间距尺寸并不随意,而是将这个空间作为辐射传热的保温层,空间不能产生流动气流。国外是抽真空达到防止产生气流,国内由于条件所限,采用抽真空措施,暂时还难以实现。但预留的空气层厚度不能随意,一般不大于20mm,以防止空气对流产生,提高隔热效果。

2.3.5某些节点处理也存在不安全性和检修难。如将波纹补偿器安装在外钢套管内,一旦破坏,如何确定位置、如何检修均尚没有明确、成熟的方法,其它像国内固定支架、疏水装置等同样存在上述问题。

还有其它诸多因素不一一列举。通过以上几点只是想说明在引进国外技术时,应该真正"吃透"后,再"为我所用"。同时,目前对"钢套钢"结构型式,尚不应简单肯定,需进一步深入研究、实验,拿出经济、技术符合我国国情,又不会造成遗患于后的钢套钢结构型式方案。

2.4关于内固定支架

由于蒸汽管道热伸长量大,为了保证管道有效地实现热胀冷缩,需要设置固定支架。(见图二)如果还是按外固定设置方法,由于蒸汽管道温度高,补偿段短,固定墩设置多,尺寸大,这样一是增大工程量,二是造成施工难度。为解决这项技术难点,通过对国内外充分调研、交流,我校于1995年立题研究,题目是:《蒸汽管道内固定支架试验方法研究》,并上了一名研究生专题研究了三年。在研究过程中普得到蔡启林教授、姚约翰总工、杨明学研究员等专家热诚指导,课题完成了,但为什么至今没有向社会发表,原因是有些问题尚需要深入探讨,鉴于目前已有单位使用,为了安全,现将两个技术问题予以简要说明,供参考。

1.外环2.高强隔热材料3.内环4.外套管5.工作钢管6.焊缝7.保温材料

2.4.1计算理论依据:根据弹性力学理论,内固定支架是采用薄壁小圆环理论进行计算,这种计算方法的边界条件要求内外钢环必须紧密结合,受力均匀,但施工过程中很难达到要求,如果采取沿管道周边分几片组成不连续圆环,更不可能达到边界条件要求。所以需要进一步研究、探讨可以满足计算边界要求的施工技术措施,否则运行后会产生不安全因素。

2.4.2为了防止冷桥作用,热流外泄,内固定支架的内外环采用石棉橡胶垫隔热。采用石棉橡胶垫,有两个问题需要考虑。

A石棉橡胶热老化问题,一般蒸汽管道寿命介定大于20年,石棉橡胶垫肯定达不到(由于橡胶原因),一旦石棉橡胶老化粉化,不仅隔热目的达不到,而且造成结构破坏,影响管道安全运行。

B根据石棉橡胶垫导热系数计算,每10mm只能隔热26℃左右,如果介质温度高,又要控制外套钢管的表面温度,则石棉橡胶垫需要很厚,难以实现。

为此,我校正研究采用新型隔热材料取代橡胶垫。

2.5固定墩微量变形与力衰减

即使采用了固定支架方法,一个管网总是有的地方还要采用外固定支架,例如操心弯处、出土墙等。由于蒸汽管道产生的热应力高,特别是大管径管道产生的推力数以百吨计,如果按固定墩没有微量位移进行结构计算。大管径固定墩的尺寸会非常大,甚至无法实施。土壤不是刚性体,埋在土内的固定墩,在推力作用下,事实上是会产生微量变形的,如果主观不承认这个客观事实,不是科学态度。建议采用允许固定墩微量位移的方法设计固定墩,以达到推力大幅度衰减的目的,这一观点已逐步被国内外接受。我校也已经对这一课题进行了专题研究。通过理论计算、工程实践研究表明:允许固定墩微量位移(一般控制在30mm内),可以将固定墩承受的推力衰减50~70%。我们不仅在实验室进行了模拟实验,而且在内蒙伊敏河煤电集团、河南永城煤电集团等大管径管道工程进行了实践,取得了预期成果,前不久某市大管径管道工程,计算固定墩承受的推力600多吨,按一般结构确定的固定墩尺寸之大,在城市根本无法实施,经过建议采用微量位称法,推力衰减到200多吨。(详细计算参阅《区域供热》2000年第6期拙文)。

三结束语

通过以上对直埋蒸汽管道设计、开发中几个主要关键技术的思考与探讨。说明直埋蒸汽管道技术比较复杂,有诸多问题尚水解决,需要深入研究和实践。因此,生产和科技、院校应协同全作,继续加强科研力度,共同促进直埋蒸汽管道进一步完善和发展。

参考文献

1穆树方:"对开发蒸汽管道直埋技术的几点意见",《全国供热情报网文》1997;

2穆树方:"蒸汽管道直埋技术应加强科技力度:,《区域供热》1998(4)"

3白成生:"内固定支架计算研究"《硕士研究生毕业论文》1999;

4娄馥红:"固定墩微量位移与力衰减关系研究"《硕士研究生毕业论文》1994

5王松涛:"直埋蒸汽管道保温结构型式及计算方法研究"《研究生论文课题》2000;

6冯永申、穆树方:"直埋供热管道固定墩用于保护弯头的优化设计方法"《区域供热》2000年(6)

保温材料论文范文篇6

摘要:我国北方地区因所处地理纬度偏高,气候寒冷,季节性差异较大,建筑外墙墙体节能成为工程设计和施工中的一个必须解决的课题。

关键词:建筑;外墙;保温;节能;技术;做法

在建筑中,外墙围护结构的热损耗较大,墙体又是护结构的主要组成部分,按价值工程原理,发展外墙保温技术成了实现建筑节能的重要环节,不仅能节约大量能源,还能给住户提供一个舒适的环境,带来许多实惠。

1外墙保温技术的发展

在我国20世纪90年代初开始实施了外墙内保温技术,已有了较长一段时间,其造价低,施工方便,技术相对成熟,但存在不少缺点,诸如减少了住户的使用面积;“热桥”问题不易解决;易出现结露现象,保温隔热效果差;容易出现内保温面层的开裂;影响住户的二次装修;装修过程中对保温层的破坏又大,产生新一轮的建筑垃圾;房产商原本可以作为一个卖点,往往又得不到住户的支持;不利于对既有建筑的节能改造。故其适用性近年来逐步的被外墙外保温所取代。

在国外发达国家,外墙外保温技术已有几十年的应用历史,经过多年的实践,证明采用该保温系统的建筑,使用寿命延长;寿命期费用减少;同样可以采取各种外装饰效果;减少了外墙裂缝、渗水现象的出现;隔热节能效果明显优于内保温;节省保温材料40%左右,综合经济效益显著,是一种积极主动型的外保温技术,适用范围广泛。

2外墙外保温技术的应用

外墙外保温体系是将憎水性、低收缩率的保温材料通过粘结或锚固牢固地置于建筑物墙体外侧,并在其外侧施工装饰层的方法。在住宅工程中,目前主要流行有聚苯颗粒浆料外墙外保温、聚苯板薄抹灰外墙外保温、现场模板浇注硬泡聚氨酯外墙外保温等几种外保温技术。

在我国,由于建筑围护结构的保温隔热水平差。采暖系统的热效率低,我国单位建筑面积采暖能耗为气候条件相近的发达国家的3倍左右。《热工规范》和《节能标准》实施后,研制并开发了多种节能型墙体,如粘土空心砖、混凝土空心砌块等。以及复合墙体。复合墙体的基层墙体可为传统的粘土实心砖、混凝土墙等,也可为新型的粘土空心砖、混凝土空心砌块等。所采用的轻质高效保温材料有膨胀聚苯乙烯、挤塑聚苯乙烯、岩棉、玻璃棉等。

3为什么要做外墙外保温

外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。它的优点在于:(1)它对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不甚高。纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求,取材方便;(2)内保温材料被楼板所分隔,仅在一个层高范围内施工,不需搭设脚手架。但是,在多年的实践中,外墙内保温也显露出一些缺陷,如:a.许多种类的内保温做法,由于材料、构造、施工等原因,饰面层出现开裂;b.不便于用户二次装修和吊挂饰物;c.占用室内使用空间;d.由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥,热损失较大;e.对既有建筑进行节能改造时,对居民的日常生活干扰较大。因此,在我国北方大部分地区采用外墙外保温做法。

4外墙外保温工程的几种做法

外墙夹心保温:外墙夹心保温是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间,内、外侧墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。因此,这些传统材料的防水、耐候等性能均良好,对内侧墙片和保温材料形成有效的保护,对保温材料的选材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用;对施工季节和施工条件的要求不十分高,不影响冬期施工。近年来,在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区得到一定的应用。由于在非严寒地区,此类墙体与传统墙体相比偏厚,且内、外侧墙片之间需有连接件连接,构造较传统墙体复杂以及地震区建筑中圈梁和构造柱的设置,尚有热桥存在,保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。

外墙外保温:近年来,随着我国节能工作的不断深入,节能标准的提高,用于外墙外保温的材料和技术不断改进,外墙外保温由于其优越性而日益受到人们的重视。对比其它外墙保温技术,它有以下优点:(1)适用范围广:外保温不仅适用于北方需冬季保温地区的采暖建筑,也适用于南方需夏季隔热地区的空调建筑;既适用于新建建筑,也适用于既有建筑的节能改造。(2)保温效果明显:由于保温材料置于建筑物外墙的外侧,基本上可以消除在建筑物各个部位的“热桥”影响。

从而充分发挥了轻质高效保温材料的效能,相对于外墙内保温和夹心保温墙体,它可使用较薄的保温材料,达到较高的节能效果。(3)保护主体结构:置于建筑物外侧的保温层,大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。随着建筑物层数的增加。温度对建筑竖向的影响已引起关注。国外的研究资料表明,由于温度对结构的影响,建筑物竖向的热胀冷缩可能引起建筑物内部一些非结构构件的开裂,外墙采用外保温技术可以降低温度在结构内部产生的应力。(4)有利于改善室内环境:外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能,而且增加了室内的热稳定性。它在一定程度上阻止了雨水等对墙体的浸湿,提高了墙体的防潮性能,可避免室内的结露、霉斑等现象,因而创造了舒适的室内居住环境。(5)扩大室内的使用空间:与内保温相比,采用外墙外保温使每户使用面积约增加1.3~1.8m2。(6)利于旧房改造:目前,全国有许多既有建筑由于外墙保温效果差,耗能量大,冬季室内墙体结露、发霉,居住环境差。采用外墙外保温进行节能改造时,不影响居民在室内的正常生活和工作。(7)便于丰富外立面:在施工外保温的同时,还可以利用聚苯板作成凹进或凸出墙面的线条,及其它各种形状的装饰物,不仅施工方便。而且丰富了建筑物外立面。特别对既有建筑进行节能改造时,不仅使建筑物获得更好的保温隔热效果,而且可以同时进行立面改造,使既有建筑焕然一新。近年来,许多建筑相继采用外保温墙体,取得了许多经验。保温效果良好,墙面无裂缝出现,还利用外保温做成许多装饰线脚,受到业内人士的瞩目。

5我国现有主要的外墙外保温技术

5.1膨胀聚苯乙烯板加薄层抹灰并用玻璃纤维网加强的做法

这是目前在我国使用最多的一种外保温墙体,其中聚苯板在基层墙体上的固定方式有三种:(1)采用粘结胶浆固定;(2)采用机械固定物固定;(3)以上两种固定方式的结合。这种做法有如下的优越性:由于它在欧洲的英、法、德等国家及美国已沿用了近四十年,此项技术已形成体系,粘结层、保温层与饰面层可配套使用,有较多较成熟的技术文件;保温材料采用膨胀聚苯乙烯,其价格不十分昂贵,使整个系统价格适中,便于用户接受;无复杂的施工工艺,一般施工单位经过简短培训后,便可掌握施工要领,便于技术的推广;集保温、防水和装饰功能于一体,具有多功能性;整个系统具有较强的耐候性、良好的防水和水蒸气渗透性能;有多种颜色和纹理的面层涂料可供选择,与整个系统配套使用。目前,这种做法在东北、西北等地已得到广泛的应用,均采用了这种做法。但由于其对施工的环境温度要求为4℃,故不适合冬期施工。

5.2采用挤塑聚苯乙烯为外保温材料的墙体

挤塑聚苯乙烯是近年来发展起来的一种新型保温材料。目前,挤塑聚苯乙烯与涂层墙体的固定方式主要采用机械固定件。这种材料的优点在于:(1)挤塑聚苯乙烯具有致密的表层及闭孔结构内层。其导热系数大大低于同厚度的膨胀聚苯乙烯,因此具有较膨胀聚苯乙烯更好的保温隔热性能。对同样的建筑物外墙,其使用厚度可小于其它类型的保温材料;(2)由于内层的刀孔结构。因此它具有良好的抗湿性,在潮湿的环境中,仍可保持良好的保温隔热性能;(3)适用于冷库等对保温有特殊要求的建筑,也可用于外墙饰面材料为面砖或石材的建筑,(4)由于挤塑聚苯乙烯与基层墙体的固定方式土要采用机械固定件。在冬季可照常施工。目前,在东北及西北等地区都有采用这种材料做为外墙外保温的建筑。但挤塑聚苯乙烯的价格尚偏高,因此适用于档次较高的建筑。其施工工艺和节点构造尚有待于进一步完善。

5.3采用单面钢筋网架聚苯板的外墙外保温

这是近年来发展起来的、用于现浇混凝土建筑中的一种外墙保温体系。它有以下优点:(1)这种体系在施工时,是将钢丝网架聚苯板置于将要浇注的外墙外模的内侧,外保温板和墙体一次成活,拆模后保温板与墙体合二为一,因此节省了人力、时间以及安装费用;(2)所选用的钢丝网架聚苯板块大、质轻,易于施工;(3)施工操作易掌握,冬季可照常施工;(4)聚苯板外侧挂有钢丝网,外饰面可用面砖。目前,此体系主要用于现浇混凝土多、高层住宅,它的构造节点、安装工艺等也有待于进一步完善。

5.4保温膏料体用于外墙外保温

保温材料论文范文篇7

1重庆市新建建筑节能工作现状

近年来,我市根据国家和重庆市节能减排的工作部署,按照“舆论引导、科技支撑、标准先行、技术配套、示范带动、产业跟进、管理规范、质量保证”的工作思路,围绕建立推动建筑节能的政策、技术、产业三大工作体系,以强化新建建筑执行建筑节能标准为重点,着力实施建筑节能工程[4],取得了显著成效。

1.1建立了建筑节能政策法规体系

于2008年率先在全国实施了《重庆市建筑节能条例》,在条例中创新设立了强制性建筑能效测评与标识制度,要求所有新建民用建筑工程项目在建筑节能分部工程验收完成后、工程竣工前,向建设主管部门申请建筑能效测评。经测评达到建筑节能强制标准要求的,根据测评结果发给相应的建筑能效标识和证书;未经建筑能效测评,或者建筑能效测评不合格的,不得组织竣工验收,不得交付使用,不得办理竣工验收备案手续,实现了建筑节能闭合管理,建筑节能纳入了依法管理的轨道。

1.2完善了建筑节能管理体制

以机构改革为契机,在2008年成立了重庆市建筑节能中心,在2009年又新设立了建筑节能业务处室,在市级层面推动设立了专门的建筑节能管理机构和执行机构,同时,全市各区县均明确了建筑节能工作承办部门,部分区县还设立了独立的建筑节能工作机构,完善了建筑节能管理体制。

1.3建立了技术支撑体系

编制了《居住建筑节能50%设计标准》、《居住建筑节能65%设计标准》、《公共建筑节能设计标准》、《加气混凝土》等50余项建筑节能地方标准和图集,形成了设计标准、施工验收规程、标准设计齐全配套的技术法规体系。自2008年1月1日起,主城核心区1061km2范围内的新建居住建筑率先执行了节能65%标准;自2010年6月1日起,执行节能65%标准的范围拓展到了主城区2737km2,其他地区居住建筑执行节能标准。

1.4发展壮大了建筑节能产业体系

认定推广了360余项建筑节能新技术,召开了180余场新技术(产品)研讨会和推广会,培育形成了年产节能型页岩空心砌块200万m3、蒸压加气混凝土砌块300万m3、新型高效无机保温砂浆500余万m3、节能彩钢门窗20万m2生产能力的建筑节能产业,并率先在全国规模化推广应用了安全、防火、耐久性能好、综合造价低的墙体自保温技术体系,有效降低了实施建筑节能的增量成本。

1.5强化了新建建筑节能监管

在全国率先实施了建筑节能初步设计专项审查制度、建筑节能设计质量自审责任制及强制性的建筑能效测评标识制度,实施了建筑节能技术备案认定制度及建筑节能材料应用动态监管制度,每年定期组织开展2次建筑节能专项检查,通过以上措施,城镇新建建筑设计阶段执行节能强制性标准的比例达到100%,施工阶段执行节能强制性标准的比例达到97%。

2重庆市新建建筑节能工作存在的困难和问题

2.1建设各方建筑节能法制意识有待进一步提高

个别建设(开发)单位建筑节能法制意识淡薄,为节约成本,擅自变更节能设计图纸,降低节能设计标准;个别设计单位建筑节能设计水平不高,建筑节能设计深度不够甚至缺乏可操作性;个别施工图审查机构技术力量较薄弱,把关不严;个别施工单位不按图施工,偷工减料,保温层施工厚度不足;个别监理单位未有效履行监理职责,使得建筑节能材料入场复验、旁站监理流于形势;个别材料供应企业以伪劣产品进行低价恶性竞争,扰乱市场秩序;个别检测单位存在弄虚作假,出具虚假检测报告。

2.2区县建筑节能实施能力建设有待进一步加强

根据2010年的建筑节能相关统计数据,通过建筑能效测评的市管项目共计224栋301.40万m2,全市通过能效测评的项目共计2472栋2156.20万m2,市管项目约占14%。通过初步设计审查的市管项目共计188个2591.03万m2,全市通过初步设计审查的项目共计1555个6917.52万m2,市管项目约占37.5%。市管建筑节能工程项目从设计、施工、验收到能效测评实现了闭合管理,而主城部分区县及“一小时经济圈”、渝东南、渝东北等部分区县建筑节能管理人员流动性较大,对建筑节能标准、建筑节能设计软件及相关管理规定掌握程度不一,建筑节能材料检测手段未有效建立,建筑节能初步设计专项审查和建筑能效测评与标识制度未全面有效落实,建筑节能监管水平有待进一步提高。

2.3建筑节能产业支撑体系有待进一步发展壮大

近年来,国家和重庆市先后颁布了一系列建筑节能规定和标准,建筑节能强力推进,新修订的DBJ50—071—2010《居住建筑节能65%设计标准》自2010年6月1日实施,标准以强制性条文对围护结构各部分的热工性能提出了具体要求,同时新增设了楼地面保温、建筑通风器应用的要求[5]。尽管楼地面保温、建筑通风器的应用对提高建筑节能效果,提高居住舒适度方面具有积极作用,但是受行业接受程度、增量成本、施工工艺、质量通病的影响,建筑通风器、楼地面保温材料产业尚在起步阶段。特别是在建筑保温方面,因北京央视新址附属文化中心、上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等火灾事故的发生,为遏制当前建筑易燃可燃外保温材料火灾高发的势头,公安部于2011年3月14日下发了《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》(公消[2011]65号),将民用建筑外保温材料纳入建设工程消防设计审核、消防验收和备案抽查范围,明确要求民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。该文件下发后,建筑工程普遍只能采用无机保温材料和自保温墙材,而现有的无机保温材料如岩棉价格昂贵且自重大,无机保温砂浆为非本地材料需从外省市采购原材料,且其保温性能较差(常用的密度等级导热系数在0.075~0.12W/(m•K)之间,而以前常用有机保温材料膨胀聚苯板导热系数为0.041W/(m•K),挤塑聚苯板导热系数为0.030W/(m•K)),部分项目要满足建筑节能标准的规定,无机保温砂浆的实施厚度必须增厚,缺乏施工可操作性。自保温墙材产业尽管得到有效发展,面对广大的建筑市场,存在供应缺口,加之其价格相对较高,在一定程度影响了其推广应用。当前,建筑节能工程存在无经济适用节能材料应用的尴尬局面,建筑产业支撑体系有待进一步发展壮大。

2.4建筑节能经济激励机制有待进一步建立

当前实施建筑节能执行建筑节能标准,经测算每平方米建筑增量成本约为150~200元。但自1994年财税体制改革以后,原先对节能项目和产品实行税收减免、贷款优惠等激励政策措施大大减弱甚至取消,当前国家及地方缺乏对建筑节能的实质性经济鼓励政策,建筑节能缺乏必要的资金支持,出于经济利益最大化的考虑,开发单位主动实施建筑节能的积极性并不高,因此,在很大程度上限制了活动遮阳、新风系统、高效节能门窗、可再生能源等节能措施的推广应用。当前,建筑节能方面包括通风技术、遮阳技术、太阳能利用技术、地热利用等科技成果都已研发出来,但向开发商推广时却存在一定的工作阻力。一些新的建筑节能科技成果,只能库存在研究者的电脑里,或作为学术论文使用,在市场上的应用少得可怜,并没有被发挥出应有的社会价值。目前缺乏的并不是节能的新技术,缺的是市场的支持和政府的鼓励。尽管我市积极争取国家和市级财政支持,争取了一部分建筑节能专项经费,但是尚未落实有效的建筑节能经济激励措施,新建建筑节能管理工作还主要依靠政府强制推动,难于通过政策引导逐步形成推动建筑节能的市场机制。

3重庆市新建建筑节能工作发展对策

3.1强化建筑节能培训,提升建筑节能实施能力

针对管理部门及建设各方主体,分别研究制定建筑节能专项培训教材,组织开展市区两级建筑节能专项培训,提高建设各方主体建筑节能实施能力;加大对区县开展建筑节能初步设计审查、建筑能效测评的技术帮扶、指导,提高区县建筑节能监管水平及实施能力,逐步统一全市建筑节能管理工作尺度,促进全市建筑节能工作协调发展。

3.2完善技术支撑体系,促进建筑节能产业发展

针对建筑防火安全需要,研究制定墙体自保温、无机材料保温、楼地面保温、热反射隔热涂料应用的技术标准及标准图集,为材料应用提供技术支撑,引领建筑节能产业发展壮大。积极引导自保温墙材企业在区县发展合理布局,支持区县因地制宜的发展建筑节能地方产业,为实施建筑节能提供产业支撑。

3.3加强建筑节能检测管理,提高建筑节能检测质量

严格执行GB50411《建筑节能施工质量验收规范》对建筑节能材料检测的相关规定,确保建筑节能材料检测内容、检测数量达标;加强建筑节能检测报告的抽查力度,建立建筑节能虚假检测报告投诉制度,及时向行业通报违规行为,限制和禁止出具虚假检测报告的检测机构承接建筑节能检测业务,切实加强建筑节能检测机构检测行为和质量的管理;对建设各方及检测机构存在弄虚作假的情况,依据《建设工程质量管理条例》、《重庆市建筑节能条例》、《建设工程质量检测管理办法》予以严肃处理。

3.4开展建筑节能监督检查,强化建筑节能实施的过程管理

认真落实建筑节能专项检查制度,加强建筑节能标准落实情况的监督检查,对建设各方违反建筑节能法律、法规和强制性标准的,依照《民用建筑节能条例》、《重庆市建筑节能条例》有关规定予以严肃处罚;督促监理单位、工程质量机构严格履行工作职责,确保建筑节能材料进场复验、旁站监理、保温材料实施厚度以及建筑节能工程质量监督等得到有效落实。

3.5建立建筑能效预测评制度,加强“事前控制”

认真总结近四年来建筑能效测评的工作经验,建立建筑能效预测评制度,在主体结构验收前开展建筑节能施工图专项审查,实施节能率专项复核,切实减少建筑节能工程随意变更降低建筑节能标准的情况出现;建立建筑节能工程实施的动态监管制度,加大对建筑节能材料(产品)工程应用情况的抽查、检查力度,对监管中发现的问题,及时督促建设各方整改落实,进一步提高建筑节能工程实施质量,为建筑能效测评奠定坚实工作基础。

保温材料论文范文篇8

论文摘要:分析了我国北方农村地区建筑现状,针对农村建筑的特点,提出一些建筑节能设计措施以及能源综合利用方式。强调农村建筑规划体系建立和建筑节能的管理,以期为北方广大农村农民提供一个健康、舒适的节能建筑。

随着现代化建设的发展,我国农民的生活水平不断的提高,他们对自己的居住条件的要求也越来越高。长期以来,我国北方农村地区建筑特点是占地多,建造技术水平低,缺乏科学性,甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求,特别是缺乏统一的建筑规划,能源利用率低,导致其建筑土地利用率低,保温隔热性能差,能耗大,舒适度低。因此,为了提高农民生活质量,应以改善居住条件为重点,科学制定农村建筑规划体系,因地制宜地在广大北方农村地区推广建筑节能技术,发展节能建筑。

1农村建筑节能设计

1.1北方农村建筑现状分析

我国北方地区农村建筑要适应日常居住生活和农副业生产的双重需要,居民建筑类型大多为单户、双户以及多户并联的建筑类型。长期以来,我国农村建筑大多为个人建造,农民随意建设,农村建筑缺乏规划和设计,造成建筑的功能划分不合理,用地浪费。在房屋建设的过程中,由于技术和施工条件的限制以及经济条件的制约,农民建房时多选用一些落后的建材,围护结构的设计仍采用传统的做法,致使其建筑能耗大,不利于节能。

1.2建筑规划布局

我国北方农村大多地区冬季寒冷,夏季炎热。建筑规划选址中应充分利用当地的自然地理优势,根据当地的气候特点,合理地安排建筑与周围环境因素之间的关系。在建筑平面的布局时,要充分考虑当地农民的生活习惯,合理地安排建筑物功能分区。

1.2.1建筑选址应避免在山谷、沟底等区域,这主要考虑冬季气流在这些区域里形成对建筑物的“霜洞”效应,会使其能耗增加。建筑朝向应根据当地的地理条件和气候条件,选择最有利的自然采光和通风的区域,注意冬季防风和夏季有效利用自然通风,减少能耗。

1.2.2建筑类型上应多采用两户或多户并联的布置形式,减少建筑体系系数,有利于降低建筑能耗。

1.2.3根据当地农民生活习惯,将居住建筑和农副业生产用房进行合理的划分。例如将卧室、大堂宜布置在南向,饲养室、农副产品加工室宜布置在北向。

1.2.4规划中应注重绿化环境。绿化可以改善建筑群体的气候条件,可以调节气温、降低温室效应、隔热遮阳、减少噪声,是优化建筑室内环境、减少建筑能耗的有效措施。

1.3建筑围护结构节能设计

1.3.1外墙

外墙散失的热量约占整个围护结构总能耗的25~28%,因此应在寒冷地区的北方农村建筑外墙设计中应采用外墙外保温。依据当地已有的原材料,合理选择建筑外墙材料,推广使用空心砖或混凝土空心小砌块等节能砖。同时在建造时灵活选取构造措施,利用农村地区容易获得的材料(稻壳,麦秸等)作为外墙保温材料,使外墙获得良好的隔热效果。

1.3.2屋面与地面

北方地区农村建筑屋面散热量占总散热量的15%左右,地面约为6%。在屋面建造时应采用坡屋顶,设置架空层或平屋顶,设置吊顶层。选用导热系数小,吸水率低,易于就地取材的保温材料。重视地面保温,在地面垫层下铺设廉价的炉渣等其他保温材料,并注意地面防潮设计,减少地面散热量。

1.3.3门与外窗

长期以来,北方农村建筑的门窗建造较为简陋,大部分为单层,而且密封性较差。外窗的热损失量,约占整个房屋的30%。为了减少外窗的热损失,在满足自然通风和采光的要求下,减少窗墙比,应采用双层窗或单框双玻璃窗,增强其密封性,以此来提高窗的总热阻。外门应采用双层,若采用单层应作保温处理,提高外门的隔热性能。尺寸较大的门窗应在室内加装门窗帘,也有利于减少门窗的热损失。

2能源的综合开发与应用

2.1太阳能开发与应用

北方农村地区有着丰富的太阳能资源,建造太阳能综合利用建筑,在屋顶放置太阳能利用设备可提供生活热水、采暖系统以及照明等综合应用。特别是近年来太阳能低温地板辐射采暖系统的应用,适合应用在无集中供暖的农村建筑。在过渡季节,利用太阳能热水还可以强化自然通风。

2.2沼气开发与应用

沼气是一种清洁的可再生能源。在北方广大农村地区各种农作物的秸秆,牲畜的粪便等都可以作为产生沼气的原料。沼气不仅用来解决农村燃料缺乏问题,也可以应用沼气进行采暖和照明等综合利用。另外沼液和沼渣可以作为有机肥料,施在农田和果园里。沼气建设与种养殖业结合,通过资源的优化配置,延伸了经济链,使能源得到有效的循环利用。目前我国农村大多采用单户的沼气建设,受技术条件的限制经常沼气产量不足,而且安全性较差。建议采用多户集中建造高效的沼气设施,集中管理,有效利用资源,这样能使沼气设施能源利用率高,便于为广大农民提供高效、洁净、安全的沼气能源。2.3其他能源的开发与应用

我国有着丰富的浅层地热能源,在北方农村地区可以开发利用当地的地热资源,为集中规划建造的村镇建筑群提供热源,宜于集中热水供应和采暖设施建造,从而节约燃料的使用。在北方农村的一些地区风能资源也较为丰富,利用其建造风力发电,供应日常的生活和照明用电,既方便又廉价,节约用电。

3农村建筑节能管理

农村建筑的节能不仅仅是在体现在节能设计,节能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑节能管理机制,是落实建筑节能规划设计的前提。首先,在新建农村建筑时应注重改变观念,统一规划建设,进行初期的建筑项目可行性论证报告以及综合利用能源的可行性方案设计。要按照节能设计和规范进行建造,加强节能设计,充分利用当地易于取得的廉价又节能的建筑材料。其次,在建筑建成后注重农民节能意识培养,统一管理一些集中的公用能源设施,例如集中的沼气设施或采暖系统。

4结束语

目前,在我国北方农村地区由于经济条件的制约,多数农村建筑未能使用节能设计,这就需要国家和当地政府提供政策和经济支持,开发出适合在农村地区的廉价节能的建筑材料和能源利用设备,树立可持续发展观念,建立农村建筑规划管理体系,在农村地区大力推广节能建筑,为广大农民创造一个健康、舒适的居住环境。

参考文献:

[1]牛明成,谷延霞,韩璐.新农村住宅节能研究[J].山西建筑,2007,33(22):238-239.

保温材料论文范文篇9

[论文摘要]从合理选择施工材料,优化混凝土配合比,优化混凝土的供应,采用科学的施工方法,加强混凝土养护等方面介绍了大体积混凝土施工技术,以达到降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能的目的。

一、前言

近年来,随着建筑行业的迅猛发展,大体积混凝土得到了越来越广泛的应用,如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。但在建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故也时有发生合理选择施工材料,优化混凝上配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。

(一)施工材料的选择

1.水泥的选择。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求,一般采用低热矿渣水泥,中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土,除抗裂性能外,还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小,因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时,应采用抗硫酸盐水泥。

2.骨料的选择。选用结构致密,并有足够强度的优良骨料,特别是粗骨料,具体应符合有关的标准、规范和规程。除此之外,还应注意以下问题:①骨料要求表面洁净,不含杂质。②砂子采用中砂,石子采用大粒径的卵石或碎石。③砂子含泥量不得超过3%,石子含泥量不得超过1%。④粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥,不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作,而且对降低混凝土的水化热有益。在混凝土工程中,掺人粉煤灰时应满足:选用细度合格、质地优良的粉煤灰;粉煤灰的掺量一般以15%~20%为宜。

(二)混凝土配合比的确定与优化

通过试验室进行多种配合比的试验和研究,选用最佳配合比作为混凝土的施工配合比,最佳配合比应满足以下要求:

1.混凝土的初凝时间不少于6小时。

2.混凝土的砂率控制在35——40%。

3.混凝土中的最大氯离子含量为0.06%。

4.混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3。5.水泥中铝酸三钙含量<8%。

二、优化混凝土的供应

大体积混凝土由商品混凝土搅拌站供应,混凝土原材料计量要准确,以保证配合比的准确性。

(一)计量。要求使用检定过的计量器具,保证计量正确。每工作班正式称量前,要求对计量设备进行零点校核。

(二)拌制。控制原材料投入搅拌机顺序,不得采用“外掺”、“后掺”等作法。混凝土必须严格控制拌制时间,驻站工程师每一班抽测2次。搅拌完成后装入运输车时,即要求每车测定坍落度,同时观察混凝土的和易性、不得存在离析、分层等现象,坍落度不符合要求的混凝土不能出站。

(三)运输。根据路线的比短、交通的状况,随时增减车辆,保证混凝土的正常供应,连续浇注,避免因混凝土供应不上而出现冷缝。混凝土运输时间在任何情况下不得大于180min,对到达浇筑点超过210min的混凝土不得使用。混凝土运输车离开搅拌站后不得掺加任何材料,包括水、外加剂等。混凝土坍落度在运输过程中损失超过40mm或混凝土到达浇筑点温度大于25℃,不得浇筑到作业面。要求从每个搅拌站每隔一段时间就派出一辆混凝土罐车,保证混凝土供应的均衡性。因大体积混凝土方量较大,要求搅拌站派管理人员进驻现场指挥、联络、协调,发现问题及时解决。

三、采用合适的施工方法

大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的,其中,采用合理的施工方法,是防止大体积混凝土裂缝的有效措施。

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(一)混凝土浇筑方法。混凝土的浇筑按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。混凝土浇筑过程中,每层混凝土初凝前都确保被上层混凝土覆盖,保证上下层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间,避免施工裂缝出现。依据设计图纸中的后浇带将整个大底板划分成厚薄、大小不同的区段,每个区段将独立一次浇筑完成。

(二)混凝土振捣方式。混凝土振捣时布置三道振捣,第一道设在混凝土的坡角,第二道设在混凝土的坡中间,第三道设在混凝土的坡顶。每道设2台振捣器,三道振捣相互配合,确保振捣覆盖整个坡面。使用振捣棒振捣,振捣棒插入下层混凝土中的深度>50mm,振捣棒移动的间距以400mm左右为宜,振捣棒要快插慢拔,以混凝土面泛浆为宜。混凝土表面要用刮杠刮平,再撒5mm——25mm碎石,用木抹拍实抹平。

(三)泌水处理。混凝土在浇筑、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,通过侧模底部开孔将泌水排出基坑。当混凝土大坡面的坡角接近顶端模板时,改变混凝土浇筑方向,形成集水坑,及时用水泵将泌水排除,以提高混凝土质量,减少表面裂缝。

(四)表面处理。由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑后2~8h,初步按标高用长刮尺刮平,然后用木板反复压数遍,使其表面密实,再用铁面板收面后立即用塑料薄膜覆盖。

(五)加强施工管理。在混凝土结构中,强度不是均匀的,裂缝总是从强度最低的薄弱处开始,当混凝土质量控制不严,混凝土离差系数大时裂缝就多。为防止裂缝,必须加强施工管理,提高混凝土的施工质量。

四、加强混凝土养护

降低大体积混凝土块体里外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度,以承受外约束应力时的抗裂能力,对混凝土的养护是非常重要的。

混凝土浇筑后,应及时进行养护(保温层材料和厚度待定)。混凝土表面压平后,先在混凝土表面洒水,再覆盖一层塑料薄膜,然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护,保温材料夜间要覆盖严密,防止混凝土暴露,中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管,补水软管间距68m,沿管长度方向每100mm开5mm水孔,根据底板表面湿润情况向管内注水,养护过程设专人负责。混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩,要求进行多次搓压。最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。对底板面不能连续覆盖的部位,如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂麻袋片、塞聚苯板等方式,尽可能进行覆盖,避免出现“冷桥”现象。混凝土浇筑完成12小时,严禁上人踩踏,浇筑完成24小时内,除检测测温设备及覆盖材料外,不得上人踩踏。保温层在混凝土达到要求强度并表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除,并在中午气温比较高时才可安排保温拆除。

五、结束语

大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的,在大体积混凝土施工中,合理选择施工材料,优化混凝土配合比,优化混凝土的供应,采用科学的施工方法,严格施工管理,加强大体积混凝土养护,就可以低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能,保证工程质量。

参考文献:

[1]牛紫龙,混凝土施工中温度裂缝的分析与控制,工程建设,2006.

保温材料论文范文篇10

【关键词】建筑节能;外墙保温;技术要点

1引言

建筑节能是指在保证建筑舒适度的前提下,优化能源使用,是先将能源利用效率最大化,亦或指在建筑规划建设、使用中执行国家节能标准,使用节能型工艺、产品,提高建筑的保温隔热性能、空调制冷制热及采暖供热体系效率,强化建筑用途[1],而建筑外墙保温技术是实现建筑节能的重要手段。建筑外墙保温的类型有外墙内、外保温及夹心保温3种。当前,常用的保温材料有聚氨酯整体发泡保温、岩棉板、酚醛保温板、XPS保温板及EPS保温板,注意在选择保温材料时,应对建筑的地理位置、高度、使用性质、防火要求进行综合考虑[1]。本文针对建筑外墙保温技术的应用要点展开讨论,具体研究聚苯板薄抹灰外墙外保温体系、聚氨酯+聚苯颗粒保温浆料复合外墙外保温体系。

2聚苯板薄抹灰外墙外保温体系

2.1聚苯板薄抹灰外墙外保温体系的介绍

聚苯板薄抹灰外墙外保温体系是一种常用的建筑外墙保温技术,具体由聚合物胶浆(粘贴、抹面用)、玻璃纤维网格布(增强用)、自熄型聚苯乙烯泡沫板(自重小、导热系数低)组成[2]。此项技术的应用步骤为:用聚合物胶浆将聚苯板直接粘贴在建筑外墙外部→将玻璃纤维网格布粘贴在聚苯板表面→将聚合物水泥胶浆涂抹在面层作饰面层。实践证实,此种外保温体系具有操作工艺简单、保温效果好、造价低且回收速度快的优点,因此倍受青睐。虽然聚苯板薄抹灰外墙外保温体系的应用价值较高,但多年的实践也暴露出此项技术的种种应用缺陷,如外层抹灰表层裂缝、玻璃纤维网格布施工不当、特殊部位或节点施工不当、聚苯板粘贴不牢。聚苯板粘贴不牢的原因包括:施工质量差、胶浆粘贴面积过窄;旧墙面处理不到位;施工材料质量不合规,如选用低碱或中性玻璃纤维网格布、聚苯板容重过低、聚合物胶浆黏结工作不到位、水泥强度等级低。上述问题的存在定会影响到建筑物的保温效果,因此,在进一步推广聚苯板薄抹灰外墙外保温体系时,应重点攻克上述应用难题,否则,此项技术势必因无法满足用户的使用需求而逐步被淘汰。

2.2聚苯板薄抹灰外墙外保温体系的技术要点

从上文可知,聚苯板薄抹灰外墙外保温体系的应用有待进一步完善。为此,从以下几方面浅析此项保温技术的应用要点。1)优选黏结胶浆:如果聚合物胶浆使用双组分,则现场掺入水泥的做法会增加对水泥质量与配比的控制难度,同时也会增加工艺的复杂程度。为此,应改双组分聚合物胶浆为单组分[3]。如此一来,无需现场掺入水泥或相关材料,即仅需现场搅拌,从而使施工工艺的难度系数更低及黏结胶浆的质量更高。2)优选玻璃纤维网格布:聚苯板薄抹灰外墙外保温体系的使用年限为40~50a,外加玻璃纤维网格布被埋置于水泥胶浆内,因此玻璃纤维网格应有耐碱性,否则会缩短保温体系的使用寿命。3)规范施工行为:膨胀聚苯乙烯泡沫板应在生产储期>30d之后用于施工,且在施工中,应先粘贴完聚苯板后再抹灰,从而保证聚苯板充分完成后期收缩,以免抹灰面开裂。此外,聚合物胶浆中聚合物乳液有超过5℃的成膜温度,因此聚苯板薄抹灰外墙保温系统施工的环境均温应>5℃,切忌冬季施工。4)聚苯板采用条粘法粘贴:条粘法是指先在整张苯板上铺满胶浆之后,用锯齿抹子抹平,最后再将多出的胶浆刮掉。实践表明,被平整的墙面上使用条粘法可防止聚苯板翘曲变形及在封边不严时产生透风、渗水、脱落现象。关于胶浆的用量,条粘法与点框法相当。5)面层胶浆开裂的防治:面层胶浆开裂的防治手段有:两遍抹灰,厚度约为3mm;将玻璃纤维网格布埋置于抹面层之内;塞紧板缝之间的聚苯板片,以免板接头处的抹面胶开裂。

3聚氨酯+聚苯颗粒保温浆料复合外墙外保温体系

3.1聚氨酯+聚苯颗粒保温浆料复合外墙外保温体系介绍

聚氨酯+聚苯颗粒保温浆料复合外墙外保温体系是一种性价比相当高的新型外墙外保温系统。此系统不仅满足建筑节能65%的要求,而且能有效弥补外墙外保温表层强度低、开裂及饰面施工难度大的弊端。总体来讲,此项保温技术的优点为:聚氨酯喷涂发泡对外墙面的附着力相当强,实现墙面与无空腔的高效黏结,因此保温性能相当好。此外,如果在聚氨酯表层添加厚度恰当的聚苯颗粒保温浆料,则外墙表面的抗冲击力及聚氨酯保温层的抗老化性能定会大大增强[4]。图1为聚氨酯+聚苯颗粒保温浆料复合外墙外保温体系示意图。图1聚氨酯+聚苯颗粒保温浆料复合外墙外保温体系示意图针对此保温系统原材料的选用及主要生产工艺,本文认为应满足下列要求:1)严把原材料质量关:硬质泡聚氨酯、聚苯颗粒保温材料、聚氨酯界面剂、聚合物干粉抗裂砂浆及耐碱网格布分别按《建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料》(GB10800—89)、《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》(JGI58—2004)及《耐碱玻璃纤维格网布》(JC/T841—1999》的标准进行选择。2)生产工艺:聚合物干粉砂浆、聚苯颗粒保温浆料的主要生产工序为:计量预混→原材料干混合→电子计量包装→成品→入库。建筑外墙外保温系统中,聚合物干粉砂浆主要用来粘贴保温材料、处理面层、粘贴外饰面瓷砖、处理瓷砖勾缝及用做界面剂。

3.2聚氨酯+聚苯颗粒保温浆料复合外墙外保温体系的技术要点

3.2.1聚氨酯硬泡保温层施工

聚氨酯保温层所采用的施工工艺为现场喷涂发泡成型,即将硬质聚氨酯原料等分为甲、乙料之后,再在超过100kg/cm2的压力下,用高压无气喷涂设备将原料雾化至完全混合,最后再均匀喷涂至建筑外墙表面[5]。此时,外墙面的混合料自由发泡,并形成密度相当的聚氨酯硬泡保温层。根据上述施工原理可知,聚氨酯硬泡保温层主要由薄、硬的表皮层及均匀的泡沫层组成,密度为35~40kg/m3。研究表明,此保温层具有导热系数小、吸水性差、机械强度高及与墙体黏结强度高的优点,其中平均导热系数≤0.22W/(m•K)。聚氨酯硬泡保温层施工中,应对下列要点进行综合考虑:外墙表面干燥、平整、洁净;施工温度应为10~35℃;施工之前,需刷聚氨酯防潮底漆来消除水分的影响,切忌雨天施工;风速应≤5m/s,必要时可设防风帷幕[6]。此外,聚氨酯硬泡保温层施工时,还应注意下列事项:1)聚氨酯泡沫的保温性相当好,保温层厚度设20~40mm即可,因此一次喷涂聚氨酯的厚度应≤10mm及保温层表面喷涂的平整度应不超过±5mm;2)聚氨酯硬泡外墙保温的施工平台多为吊篮或脚手架,因此控制好喷枪的角度及喷涂距离非常重要,即喷枪角度为70°~90°、喷距为0.8~1.5m。3)聚氨酯喷涂至要求厚度并停歇约30min之后,再喷涂聚氨酯界面剂,注意界面剂的喷涂时间应≤4h,理由是发泡30min之后聚氨酯硬泡的最佳强度>80%,尺寸变化率<5%,基本稳定,因此需尽早保护起来。聚氨酯界面剂在喷涂24h之后会进入终凝状态,因此可开始抹灰施工。

3.2.2找平层施工

找平层施工时,应注意下列施工要点:1)明确抹灰周期抹灰周期是聚氨酯硬泡发泡结束至抹灰找平作业之间的间隔时间。聚氨酯硬泡主要是现场发泡成型,因此抹灰周期时间过短会使聚氨酯硬泡成型的化学反应不完全,并会对某些物理及化学特征产生负面影响。表1为聚氨酯硬泡成型的相关参数。表1聚氨酯硬泡成型的相关参数根据表1及聚氨酯界面剂的实际干燥时间可确定,聚氨酯硬泡发泡成型24h之后再开始抹灰作业,如此可避免线性尺寸变化率过大而使找平层发生不良现象。2)明确聚苯颗粒保温浆料的抹灰工艺聚氨酯硬泡保温层的吸水率较低,外加界面剂厚度仅为0.5~1mm,因此,即使聚苯颗粒保温浆料的厚度仅为20~30mm,但在抹灰作业时,也需采取分步施工方法,即第一遍抹灰厚15~20mm并干燥12h之后,再开始第二遍抹灰,最后先后用杠尺刮平、用抹子修补整平,注意第一遍抹灰厚度不可>20mm,以免基层不吸水后抹灰层空鼓[7]。3)保护层施工:保护层的施工方法为聚合物抗裂砂浆复合耐碱网格布法,喷涂厚度为3~4mm。

4结语

本文讨论的是建筑外墙外保温技术。建筑外墙外保温技术的应用对改善居民的居住环境、降低建筑能耗及实现建筑企业综合效益最大化具有重要作用。尽管我国建筑外墙外保温技术水平明显提高,但面对日渐严格的节能与舒适度要求,应坚持与时俱进的原则,遵循建筑外墙外保温规律,按照更加严格的技术要求,设计出更贴近人类居住要求的保温施工方案。此外,国外建筑外墙保温技术的发展水平明显高于国内,因此,我国应秉承“积极引进、融会贯通”的学习态度,将国外先进的技术经验与国内的客观实际结合起来,提出符合我国建筑节能要求的建筑外墙保温技术。

作者:朱洁辰 单位:中国航空规划设计研究总院有限公司

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