如何選擇一種保溫材料或技術(shù)作為保溫系統(tǒng)的主材成為我們必須要明確的問(wèn)題
常見(jiàn)誤區(qū):
1 、有些人在選擇保溫材料作為外保溫主材時(shí)僅憑導(dǎo)熱系數(shù)或吸水率的高低作為評(píng)價(jià)依據(jù)
2 、有些人在技術(shù)層面上認(rèn)為全封閉孔的保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)低,就一定是好的保溫材料
3 、有些人認(rèn)為國(guó)外用了幾十年的聚苯板,就盲目的叫好,排斥其他保溫系統(tǒng)技術(shù)
4 、有些用戶(hù)片面認(rèn)為無(wú)機(jī)保溫材料只有硬度好、孔徑小才是好產(chǎn)品。
5 、有些人認(rèn)為導(dǎo)熱系數(shù) 0.065 的無(wú)機(jī)保溫材料,也不能滿(mǎn)足節(jié)能 50% 要求。
6 、對(duì)保溫材料的選擇不管質(zhì)量,只向價(jià)格看齊,價(jià)格便宜就用。
7 、對(duì)于一些新型的保溫材料,有些人因?yàn)閺S(chǎng)家出廠(chǎng)的質(zhì)量不過(guò)關(guān)就完全否定該種保溫技術(shù)。
8 、有些人對(duì)保溫體系認(rèn)識(shí)淺薄,做工程時(shí)對(duì)保溫系統(tǒng)中的各種材料不考慮其相容性和配套性。
9 、關(guān)于保溫漿料包括有機(jī)、無(wú)機(jī)類(lèi)的種種誤區(qū)現(xiàn)象
諸如此類(lèi)的種種現(xiàn)象不僅誤導(dǎo)了業(yè)主和開(kāi)發(fā)商,甚至乎政府中的相關(guān)管理部門(mén)的決策人和節(jié)能設(shè)計(jì)者,導(dǎo)致保溫市場(chǎng)發(fā)展的不規(guī)范。
分析:
(1)導(dǎo)熱系數(shù)是衡量保溫材料的保溫性能的一項(xiàng)指標(biāo),這是常識(shí),但它也僅僅是保溫材料的其中一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),和保溫材料“性能指標(biāo)”相關(guān)的還有吸水率、透氣性、粘結(jié)強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、防火性能、環(huán)保性、使用壽命等,事實(shí)上判斷一個(gè)外墻外保溫系統(tǒng)保溫效果是否合格,要計(jì)算其保溫層厚度是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的節(jié)能指標(biāo)。
因此,從熱工性能上講,不存在選擇哪種外墻外保溫主材導(dǎo)熱系數(shù)高與低的問(wèn)題,問(wèn)題是外墻外保溫系統(tǒng)如何滿(mǎn)足 JGJ144 提出的十條基本要求。
(2)我們知道保溫材料都是孔隙率很高的物質(zhì),因?yàn)樗麄冇泻芏喽炊?,所以很輕,洞中間的空氣導(dǎo)熱性能小,所以起到保溫的作用。
而現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)和理論表明:
①在常溫、常壓下,空氣氣體分子的平均自由行程為 70nm,并且隨著溫度升高和壓力降低而顯著增大;
②當(dāng)孔隙的直徑小于氣體分子的自由行程時(shí),孔隙內(nèi)氣體分子處于靜止?fàn)顟B(tài),氣體分子不僅不能對(duì)流,而且也失去了布朗運(yùn)動(dòng)的能力,大部分被吸附在孔壁上。
③當(dāng)孔隙是開(kāi)口型的,空氣就會(huì)與外解進(jìn)行熱交換,保溫性能就下降;
也就是說(shuō)如果保溫材料的孔徑小到空氣不能流動(dòng)的情況下,熱量對(duì)流傳輸將被隔絕,但事實(shí)上現(xiàn)有的市場(chǎng)上任何一種建筑保溫材料都達(dá)不到,即使有這樣的一種材料,那它就完全喪失去了透氣性的作用。
在對(duì)實(shí)驗(yàn)和理論的基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)上,市場(chǎng)中便出現(xiàn)了一種針對(duì)保溫材料的偏見(jiàn):孔徑越小的保溫材料越好,保溫材料只有全封閉孔才能作外墻保溫材料,有點(diǎn)崇洋媚外情結(jié),認(rèn)為只有國(guó)外引進(jìn)的 EPS 、XPS才能用做外墻工程中。以此偏見(jiàn)盲目地排斥其他新型保溫體系技術(shù)尤其是國(guó)內(nèi)新型無(wú)機(jī)類(lèi)保溫技術(shù)體系。
以市場(chǎng)上常用的聚苯板為例,大家都知道擠塑聚苯板具有良好的封閉孔結(jié)構(gòu),孔徑很小,導(dǎo)熱系數(shù)比較低,因著這方面的優(yōu)點(diǎn)被無(wú)限放大作為賣(mài)點(diǎn),但是我們不得不清楚地從實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中認(rèn)識(shí)到它的致命缺陷:它是有毒有害的物質(zhì),易燃,高溫高熱下放出有毒致命的氣體;使用壽命與建筑物不同齡,二次返建又帶來(lái)額外成本;施工復(fù)雜,對(duì)施工人員專(zhuān)業(yè)要求高;更重要的一點(diǎn)它屬石油制品,生產(chǎn)一噸 EPS 消耗 2 噸石油,生產(chǎn)一噸 XPS 消耗 3 噸石油,這就出現(xiàn)了一方面節(jié)能,另一方面耗能的尷尬問(wèn)題。其他相關(guān)的性能指標(biāo)如蒸汽滲透性、開(kāi)裂可控性等,都是聚苯板的弱項(xiàng)指標(biāo)。而這些均給整個(gè)外墻保溫系統(tǒng)從施工都完工到將來(lái)拆建帶來(lái)一系列不可避免和難以解決的問(wèn)題。
無(wú)機(jī)類(lèi)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)有機(jī)類(lèi)保溫材料要高一點(diǎn),這是有其理論依據(jù)的,首先它的容重相對(duì)較高,不是所有的孔隙都是完全封閉孔,孔隙率相對(duì)較小,孔徑相對(duì)較大,這些是影響無(wú)機(jī)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素,但不能說(shuō)它的導(dǎo)熱系數(shù)在 0.065 以?xún)?nèi)就不能滿(mǎn)足節(jié)能 50% 的要求,正如上述要通過(guò)計(jì)算其保溫層厚度,另一方面還要兼顧墻體負(fù)荷和綜合造價(jià)。
近兩年來(lái),國(guó)內(nèi)少數(shù)新型無(wú)機(jī)類(lèi)建筑保溫體系從板材到系統(tǒng)的綜合性能均處于國(guó)際水平,造價(jià)也不高,更加實(shí)用、環(huán)保。但是新的優(yōu)秀的保溫技術(shù)要被市場(chǎng)上接受,需要我們國(guó)人糾正先入為主的思維定勢(shì)和崇洋迷外的觀(guān)念,同時(shí)國(guó)家政府部門(mén)應(yīng)該加大力度落實(shí)建筑節(jié)能的各項(xiàng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)節(jié)能的深化教育。
(3)吸水率也是一項(xiàng)衡量保溫材料保溫性能穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要指標(biāo),但是不是完全不吸水的保溫材料就是好的材料呢?這里先要說(shuō)明一下透氣性這項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),因?yàn)樗臀适窍嚓P(guān)聯(lián)的:
透氣性這項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)往往被人忽略,認(rèn)為它不重要,那是大錯(cuò)特錯(cuò),它是指水汽擴(kuò)散阻力。如果外墻外保溫系統(tǒng)透氣性不好,水氣擴(kuò)散受阻,一是阻礙墻體向外排濕,影響飾面涂料的顏色;二是產(chǎn)生應(yīng)力,使涂膜鼓泡,脫落;三是導(dǎo)致墻身含濕量逐步增加,產(chǎn)生冷凝水富集,從而給墻體熱工、結(jié)構(gòu)等性能帶來(lái)不利影響,四是即使外墻外保溫系統(tǒng)節(jié)能達(dá)標(biāo)了,但卻造成室內(nèi)空氣渾濁,不適合人居。
理想的外墻系統(tǒng)應(yīng)既沒(méi)有吸水性,又沒(méi)有水汽擴(kuò)散阻力。但事實(shí)上這是不可能的,也沒(méi)有哪一種產(chǎn)品能做的到,只能二者兼顧和統(tǒng)一。
讀者可以參考 Kuenzel 外墻保護(hù)理論中兩者的關(guān)系平衡計(jì)算公式。
也就是說(shuō),對(duì)于外墻外保溫體系,吸水性(拒水性)和水蒸氣濕流密度(透氣性)是要同時(shí)滿(mǎn)足的,但是不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)又有不同的規(guī)定和要求,這也是由不同的保溫技術(shù)體系的特殊性所決定的,但不管怎樣,這兩項(xiàng)指標(biāo)綜合平衡的目的都是為了保護(hù)外墻和適合人居。
實(shí)際上,外墻保溫是一個(gè)系統(tǒng)工程,保溫材料只是系統(tǒng)中的一個(gè)子項(xiàng),對(duì)于吸水率相對(duì)較高的保溫材料而言,現(xiàn)今的抗裂保護(hù)層已經(jīng)能做到較好的防水保護(hù)作用。
明白了這點(diǎn),我們就不要盲目地追求吸水率超低的保溫材料,那可不是一件好事!
(4)我們知道保溫漿料組成成分基本由中空球體(聚苯顆粒、閉孔珍珠巖、微珠陶粒等等)、硅酸鹽水泥、膠粘劑及其他外加劑等組成。
其主要技術(shù)矛盾在于導(dǎo)熱系數(shù)、強(qiáng)度、施工性等關(guān)系中.
① 當(dāng)中空球體含量越多的時(shí)候,聚合物水泥砂漿的含量就越少,保溫效果好,但強(qiáng)度就低,不利于施工粘結(jié)。
當(dāng)中空球體含量越少的時(shí)候,聚合物水泥砂漿的含量就越高,強(qiáng)度高,粘結(jié)效果好,但導(dǎo)熱系數(shù)就越差;水泥砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)都是很高的,保溫漿料中水泥砂漿含量高時(shí),實(shí)質(zhì)上就相當(dāng)于硬質(zhì)多孔保溫材料的孔壁增厚,熱量就容易通過(guò)“水泥砂漿孔壁”傳輸。
目前合格的保溫漿料系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)也很難低于 0.065(W/m.k) ,特別是干密度(干密度越大,導(dǎo)熱系數(shù)越高)超過(guò)250kg/m3的時(shí)候。而對(duì)于聚苯顆粒,國(guó)內(nèi)能達(dá)到 0.06(W/m.k)實(shí)際上很少。
市場(chǎng)上的有些說(shuō)法是0.05幾甚至0.04幾,作為一個(gè)合格的保溫漿料系統(tǒng),那是根本不可能的,這也是部分企業(yè)出于宣傳而夸大,錯(cuò)誤引導(dǎo)用戶(hù);另一方面中空球體的導(dǎo)熱系數(shù)很低,但和漿料保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)是兩碼事,對(duì)于外行人常造成誤解。
事實(shí)上,漿料類(lèi)保溫性能實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)與實(shí)際情況差異很大,就如上述通過(guò)控制中空球體的含量來(lái)達(dá)到降低導(dǎo)熱系數(shù)的目的,實(shí)際工程應(yīng)用的時(shí)候沒(méi)有相當(dāng)量的聚合物水泥砂漿是很難粘貼牢固并達(dá)到要求的強(qiáng)度的。
②保溫漿料的干收縮問(wèn)題在于用水量的控制,施工時(shí)水多了,干收縮變形就大,外墻易產(chǎn)生開(kāi)裂或者脫落;水少了,施工困難,粘結(jié)不牢固,導(dǎo)致保溫層脫落。實(shí)際施工時(shí),要達(dá)到精確控制是比較難的,再者在遇到雨天環(huán)境的時(shí)候,對(duì)于剛施工完或施工完沒(méi)多久的漿料保溫體系是一個(gè)大敵。因此不象市場(chǎng)上有些人說(shuō)“保溫漿料施工簡(jiǎn)便,比板材類(lèi)的方便的多”。
③保溫漿料價(jià)格便宜?
如前所述,國(guó)內(nèi)的保溫漿料系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)大部分都是在 0.065 (W/m.k) 以上,達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),造成這種情況的原因一方面是保溫層施工厚度不足、存在偷工減料,另一方面為了滿(mǎn)足施工厚度和施工的方便性,降低成本;保溫漿料的水泥、粉煤灰等填料增加,中空體減少,膠粘劑也被減少,也就導(dǎo)致了實(shí)際工程應(yīng)用的時(shí)候保溫效果不理想的現(xiàn)象。
保溫漿料系統(tǒng)在實(shí)際工程施工的時(shí)候必須要做到嚴(yán)格控制才能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,但實(shí)際情況非然。
目前部分省市如重慶、浙江、福建、山東等地區(qū)已出臺(tái)了禁用、限制、謹(jǐn)慎使用漿料類(lèi)外墻保溫材料(保溫砂漿)的通知、管理辦法等。
結(jié)論:
因而,我們必須在對(duì)保溫材料的選擇判別上糾正那些片面的、錯(cuò)誤的觀(guān)念,建立正確的認(rèn)識(shí)理念:
①任何一種保溫材料及其系統(tǒng)的少數(shù)性能指標(biāo)都不能完全地滿(mǎn)足保溫工程的綜合性能要求。保溫材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)是相關(guān)聯(lián)的,有些甚至是相矛盾的,沒(méi)有一種保溫材料的產(chǎn)品各種指標(biāo)都優(yōu)異,不同種類(lèi)的保溫材料有其不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但其外保溫系統(tǒng)均應(yīng)符合滿(mǎn)足 JGJ144 提出的十條基本要求。
因此,我們衡量一種保溫材料及其系統(tǒng),不是看其一兩項(xiàng)指標(biāo),而是看它的綜合性能 能否滿(mǎn)足保溫系統(tǒng)工程的要求,換句話(huà)說(shuō):一種保溫材料及其系統(tǒng),只有它的綜合性能優(yōu)異,各項(xiàng)指標(biāo)能綜合平衡以符合保溫工程的要求的時(shí)候,它才是優(yōu)秀的。
②不要過(guò)于盲目追求那些價(jià)格偏低的保溫體系,如果材料及其系統(tǒng)的綜合性能不過(guò)關(guān),那么將來(lái)工程陸續(xù)出現(xiàn)的問(wèn)題,很有可能由你來(lái)埋單。
③ 一種優(yōu)秀的保溫技術(shù)需要廠(chǎng)家嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,同時(shí)施工隊(duì)伍也必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范施工才能做出合格的外保溫工程。我們不能太的認(rèn)為,某些廠(chǎng)家生產(chǎn)的不合格品,或者一種新型保溫材料的某項(xiàng)工程沒(méi)做好就完全否定了此種保溫技術(shù),不難想象國(guó)外的 EPS 幾十年前剛出來(lái)的時(shí)候是一個(gè)什么樣的情況。
④ 外保溫系統(tǒng)中的各種材料是要配套相容,不能夠一種材料找東家買(mǎi),另一種材料又找西家買(mǎi),沒(méi)經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的外保溫工程危險(xiǎn)系數(shù)大。
⑤ 對(duì)任何一種保溫體系,我們都應(yīng)該抱著客觀(guān)認(rèn)識(shí)的態(tài)度,保溫材料的性能指標(biāo)不會(huì)脫離保溫的實(shí)踐理論支持,只有在實(shí)踐理論的基礎(chǔ)上創(chuàng)新。例如上述提到的保溫漿料干密度在超過(guò)250kg/m3的時(shí)候,導(dǎo)熱系數(shù)就很難低于0.065W/m.k。