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建筑屋面保温节能材料应用初探

2023-07-07 来源:星星旅游
建筑屋面保温节能材料应用初探

随着中国城乡建设的发展,城镇化进程不断加快,建筑业的发展也突飞猛进,在建筑数量上有明显的增加,建筑能耗的比例越来越大,建筑降耗在我们国家应该成为一个问题认真对待。在我国,建筑节能发展前景广阔,科技创新使人们有可能创新建筑节能。本文阐述了新材料在屋面保温节能和保温防水中的具体应用以及和传统方法相比,以及在设计、施工中的优势。

一、 建筑屋面节能材料的应用 1. 种植屋面

有很多建筑屋面的节能与环保采取了屋面种植的形式,此种形式一般分为筱土种植式屋面、无土种植式屋面,以及屋顶绿化排水蓄水隔根板(又称屋顶绿化隔板)三种。筱土种植式屋面是采用覆盖种植土壤而实现隔热保温的效果,但是此种方法会加重屋面的承重力。

无土种植式屋面是采用一些较轻的种植层覆盖在屋面,比如水渣,蛙石等,这样减轻屋面荷载的同时,也更大的实现了隔热保温的目的。重要的是降低了能源的消耗,但是这种方式的后期保养费用较高工序繁琐。屋顶绿化隔板,具备蓄存水分湿润植根、(架空)二层排水道,排除雨季积水、架空透气、保温隔热和隔断植根等主要功能,解决了传统屋面种植绿化的屋面荷载重、排水不便、很难蓄水等问题,是建筑技术与绿化技术相衔接的环保节能创新产品,也将成为一种新型的节能屋面。

2. 吸湿被动蒸发隔热屋面

吸湿被动蒸发隔热屋面是利用吸湿剂的吸放湿气(实质是利用水的液-气相变蓄热)的过程实现蓄热功能,而这种吸湿剂一般选用膨胀珍珠岩作为蓄热材料。此种材料吸湿性强、价格优惠,保温隔热能力强等优点,并且其来源广泛,在建筑围护结构中获得了大量应用。

在大多建筑屋面的吸湿材料中,一般选用以抓化钙为掺合料、水泥为粘结剂、膨胀珍珠岩为骨料复合而成的吸湿多孔材料,这种材料能始终保证与室外大气之间进行物质交换。吸湿被动蒸发隔热屋面的施工工艺简单,等同于传统的架空通风屋,只需要在原有的屋面上铺加一层吸湿多孔材料层即可。此层面上可再做架

空保护层,以此达到节能改造的效果,简单易行,在我国建筑节能工程中得到了推广和应用。

3. 稻草板屋面

稻草板屋面是利用纯天然的稻草或麦秸为主要原料,经过热挤压成型,表面粘贴纸张,制成的秸秆板的屋顶。这种层顶也可作为一些地区的节能屋面,在一些地区也可作为节约能源的屋面,具有重量轻、强度高、保温隔热、建立的房屋具有在夏季凉爽和冬季温暖和的特点。稻草板屋顶的房子具有重量轻和良好的抗展性能。从生态保护方面考虑,稻草板原材料丰富,价格低廉,其社会效益与经济效益可见一斑。当前,在东北农村地区应用较多。

二、 屋面保温防水材料的应用 1. 聚氨酯屋面保温防水一体化技术

聚氨酯保温防水一体化技术是当前性价比最优的屋面保温防水体系。我们通常采用的聚氨酯硬泡材料具有耐久性、防水性、保温性、隔热性、无缝性、粘接性、环保性、经济性等多种性能,其喷涂施工也比较简易。一般采用高压(大于10 MPa)无气喷涂机喷涂聚氨酯两种黑白料胶体,通过混合式高速旋转以及剧烈撞击在几秒钟内产生微小的相连但独立的封闭泡孔结构喷涂于物体表面,连续喷涂使整个屋面形成封闭泡孔结构(聚氨酯硬微小泡体闭孔率≥95%,吸水率≤1%,节能、隔热效果最好),粘接牢固且无渗透无缝隙,通常施工厚度大于等于40 mm 就可以达到节能65%的要求。为满足不同工程的需要,聚氨酯硬泡体的抗压强度一般要保证超过300kPa。还可以根据工程的实际需要,加大抗压强度到600kPa 以上。另外,聚氨酯硬泡体可以与众多材料牢固粘结在一起,比如木材、金属、砖石、混凝土等。其粘结强度超过聚氨酯硬泡体本身的撕裂强度,从而使硬泡层与屋面基层成为一体,不易发生脱层,避免了屋面水沿层面缝隙渗透。而且聚氨酯硬泡体在低温-50℃情况下不脆裂,在高温+150℃情况下不流淌,不粘连,可正常使用,且耐弱酸、弱碱等化学物质侵蚀。

2. 建筑材料保温隔热与防水一体化 (1)阻隔性隔热涂料

阻隔性隔热涂料是采用低导热系数的原料作填料,如采用空心玻璃微珠作填料。空心玻璃微珠是在玻璃材料中预混入高温下能气化的金属微粒,玻璃被加热熔融后,金属微粒气化,将液态玻璃吹成微球。这些微球流出料口被气体吹出,

形成均匀、散落的玻璃微珠。伴随温度的降低,在空心玻璃微珠中的金属均匀地沉积在玻璃微珠内表面,成为反射层。并在玻璃微珠内产生一定真空度,可减少热传导率、热对流、热辐射,高效隔热。但这种阻隔性和热绝缘涂层的形成由内部产生的热量闷在里面无法散出,造成热量累积,使得该封闭系统内的最终温度是非常高的。

(2)反射性隔热涂料

反射性隔热涂料选择高折射率的白色颜料,这种颜料能实现反射作用(如二氧化钛等)。此种材料可在波长400~1 800 nm 的范围之内,对可见光和红外太阳能进行高反射,而这种高反射可降低物体表面温度。但这种涂料与阻隔性隔热涂料一样,会将热量长时间封锁在封闭体系内部,使热量无法散发出去。

(3)辐射性隔热涂料

辐射性隔热涂料可通过发射形式将波长8~13.5 μm 形式的热量辐射掉,以降低本身温度。这种涂料的功能来源于其体系内的多种金属氧化物具有热反射率高的特点,从而达到隔热目的。由此可见,将以上三种隔热机理结合于涂料,是最理想的隔热保温涂料。

3. 光伏建筑一体化(BIPV)屋面系统技术

光伏建筑一体化(BIPV)屋面系统技术是太阳能屋面的发展趋势,通常所见的光伏建筑是将光伏系统设置在建筑物的屋顶。工程中的首选材料一般是柔性基板的薄膜太阳能光伏电池组件,此种电池能够与建筑屋面完全贴合。安装时简单易操作,无需穿孔,无需破坏原有屋面结构,能完整保存屋面使用功能。可见,柔性基板的薄膜太阳能光伏电池组件既是建筑材料的优选,也是发电的能手,从而使光伏发电成本得以降低。如将光伏电池组件封装到瓦状的电池板中,用来做光伏瓦,将薄膜电池与防水卷材结合作为光伏卷材,可以实现光伏和建筑更深层次的结合。

结束语

在我国经济不断进步的同时,对建筑业的关注也越来越多,在这种情况下对于屋面结构和建筑材料的应用也就更为注意,上文对光伏建筑中屋面进行了详细的分析和说明,并且发电量也维持在一个相对稳定且较高的水平,这不仅给人们的生活和生产带来了便利条件,也为资源的节省做出了重要的贡献,使人们都乐于接受。作为分布式屋面光伏电站需要选择大型工业厂房,其大部分为大跨度钢

结构屋面无法承受晶体硅电池及玻璃基板的重量,这方面,柔性薄膜电池具有先天性的优势。在节能保温防水材料中也应用到建筑工程中,有很大的成效。

参考文献

[1]黄剑智.浅谈节能保温材料在建筑工程中的应用[J].经营管理者,2010(18). [2]孙浩,李富友.浅谈屋面防水工程质量控制[J].黑龙江科技信息,2009(27).

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