节能保温材料在工业厂房中的应用

摘要：随着经济的发展，能源消费量逐年增加，我国建筑能耗已占社会总能耗的20%~25%，正逐步上升到30%，所以建筑的节能显得十分重要。采用保温节能材料能够降低建筑物建造和使用过程中的能源消耗，实现节能的目的。本文主要对新型保温节能材料在工业厂房中的应用进行了探讨。

关键词：保温节能材料；工业厂房；性能；应用

中图分类号： TE08文献标识码： A

1.我国建筑节能保温材料的现状

1.1聚苯板类保温系统

聚苯乙烯泡沫板由于其绝热效果佳，质量轻并有一定的机械强度(如XPS)，在65%节能标准前提下，得到了广泛的应用，特别是严寒和寒冷地区约占总工程应用面积的90%以上。但在不断推广的同时，人们也逐渐发现此类材料的应用存在着一系列问题。如：板缝开裂现象严重；苯板抹灰系统面砖饰面工程安全性，值得怀疑；苯板抹灰系统的消防安全性能较差等。

1.2硬泡聚氨酯外墙保温系统

硬泡聚氨酯保温复合板是指在工厂状态下(标准配方、标准温度、标准压力)充分利用硬泡聚氨酯的优越性能发泡成型的复合型板材。板材分非金属质板材(纤维水泥压力板，大理石、人造石等)；金属质板材(铝板、钢板、不绣钢板等)产品及产品的性能实现规范化，标准化和规模化。使建筑外立面更加丰富多彩。硬泡聚氨酯是我国建筑节能材料发展的方向。

2.建筑保温材料发展趋势

2.1向外墙外保温发展

节能技术发展初期，内保温技术由于其施工简单、操作安全以及造价低廉等特点，为设计院、施工和建设单位所接受，推动了我国建筑节能技术迅速起步。但是外墙内保温存在着不可忽视的问题：保温隔热效果差，外墙平均传热系数高；热桥保温处理困难；占用室内使用面积等等。从发展的角度考虑，随着我国节能标准的提高(由原来的30％提高到50％)，内保温技术已不能适应建筑发展的需要。采用外墙外保温能保护主体结构，延长建筑物寿命；基本消除“热桥”现象，减少内墙面裂缝；提高建筑物的防水功能和气密性；提高室内环境的舒适度，增加建筑的有效空间等。

2.2多功能复合化发展

各种材料各有特色，也有不足之处：如有机类保温材料保温性能好，但是耐温低，强度低，易老化，防火性能差；无机类保温材料耐高温，无热老化，强度高，但吸水率高或机械加工性能差。为了克服单一保温材料的不足，则要求使用多功能复合型的建筑保温材料。

2.3向轻质化发展

同种材料密度越小其隔热性能越好，同时，轻质材料不会造成建筑结构的额外负担，减少了因结构变形造成渗漏的可能性。随着轻型房屋体系的发展，建筑保温材料也必然向着轻质化方向发展。

2.4向绿色化发展

建筑保温材料从原料来源、生产加工制造过程、使用过程和产品的使用功能失效、废弃后，对环境的影响及再生循环利用等四个方面满足绿色建材的要求是必然趋势。如有机质发泡保温制品不再采用氟利昂；开发以植物纤维为主要原料的纤维质保温材料；合理利用固体废弃物包括粉煤灰、矿渣和废旧泡沫塑料等。

2.5透明保温材料的应用得到推广

常用的透明保温材料有很多种，有机类的包括聚碳酸酯蜂窝塑料、聚丙烯酸泡沫塑料等，无机类包括玻璃纤维保温材料和气凝胶。随着透明保温技术的发展，透明保温材料将得到更广泛的应用。将透明保温材料应用在窗户或预先涂黑的大面积墙体上，当日照充足时，该种保温材料从太阳的辐射中吸收热能，并传到建筑物的内墙，使内墙的温度升高；当日照不足时，透明保温材料又会最大限度的防止室内热量的散失，从而增加整座建筑的保温性，非常适合于温带和寒冷地区且有强烈太阳照射的区域。

3.工业厂房中的轻质节能保温屋面板

轻质节能保温屋面板是一种适应国家建筑节能要求的新型建材，由轻骨料混凝土、网格布及保温材料复合而成，具有轻质、节能、高强、保温、泄爆等优点。轻质节能保温屋面板适用于仓库、锅炉房、车库、工业厂房的屋面板及条件相当的民用建筑的屋面板。轻质节能保温屋面板适用于抗震设防烈度≤8度地区。轻质节能保温屋面板是按一类环境，正常室内温度下设计的，未考虑侵蚀性介质及受冲击荷载时等特殊因素的影响。

3.1材料

3.1.1轻骨料混凝土强度等级LC25，采用氯氧镁水泥，密度=16kN/㎜3;（最大氯离子含量＜1%）; 混凝土轴心抗压强度设计值：fc=12.5 N/㎜2; 混凝土轴心抗拉强度设计值：ft=1.3 N/㎜2；混凝土弹性模量（实测）：Ec=2.40×104 N/㎜2.3.1.2钢筋及焊条HRB335（φ）:钢筋强度设计值fy=300 N/㎜2; 钢筋弹性模量：Es=2.0×105 N/㎜2.HRB335（φ）:钢筋强度设计值fy=210 N/㎜2; 钢筋弹性模量：Es=2.0×105 N/㎜2.乙级冷拔低碳钢丝（φb）:钢筋强度设计值fy=320 N/㎜2; 钢筋弹性模量：Es=2.0×105 N/㎜2.钢筋网焊条：E50系列；埋件焊条：E43系列.埋件钢板：Q235。钢筋及埋件均做防腐处理。3.1.3中碱或无碱玻璃纤维网格布抗拉强度：1250/50㎜（径向），1000/50㎜（纬向）3.1.4阻燃型聚苯乙烯板：阻燃型氧指数（%）≥30，导热系数≤0.041w/cm•k,密度为18kg/m3.3.1.5岩棉：密度为140kg/m3。

3.2使用耐久性

虽然轻质节能保温屋面板设计使用年限为50年，但对组成轻质节能保温屋面板中的各材料的使用年限能否达到要求，本人有保留意见。因为轻质节能保温屋面板是由聚苯乙烯板外包两层玻璃纤维网格布、三层氯氧镁水泥及肋梁组成的，对于玻璃纤维网格布在大气环境中，在风、霜、雨、雪经年累月作用下，因其材质的性质，决定了其老化程度会逐年增加，这必然会对轻质节能保温屋面板使用产生影响，经过若干年后，轻质节能保温屋面板能否保证其原先强度有待进一步证实。

3.3经济性比较

采用轻质节能保温屋面板在经济效果上突出的。通过计算，采用轻质节能保温屋面板WMB6.0×1.5与1.5m×6.0m预应力混凝土屋面板相比较，由于屋面板自重减轻，同跨度、同荷载作用下的屋架用钢量节省30%，相应柱系统用钢量节省20%，同时，屋面板带有保温层，减少施工工序，施工简便，经济效果显著。

4.工业厂房的节能设计

在建筑物传热量之中，外墙的传热量占23%-34%，窗的传热量占23%-25%，由此可见考虑门窗等几个关键部位，建筑物耗热量就能减少将近一半。首先是外墙，外墙的面积大，且粘土砖的烧制耗用大量的耕地，已经不允许使用，现行的替代品是一种掺入粉煤灰的烧结砖这种烧结砖的性能，承载能力，性能与粘土砖相同，而且不耗用耕地，是一种环保的新型产品。其外加30厚的聚苯使传热系数达到0.74，保温性能大大提高。其次门窗：钢窗的传热系数为6.4，保温性能差空气渗透量大。且从陶瓷厂的生产工艺上讲，铁元素对陶瓷的配料不利。选用的塑钢窗，塑钢窗的传热系数小，空气渗透量小，传热系数一下子降到2.6。另有钢大门，在大门内加80厚的聚苯保温层来提高了钢门的保温性能。是价性比最好的节能构造。陶瓷厂成型车间的主要工作是成坯、施釉。这一工序的主要特点是要求环境温度较高20C°，其中注浆工序的温度要求更高30C°左右。厂房几乎一年四季都需要采暖。假设车间为成型注浆车间，建筑形式为排架结构，双跨24米。维护结构为370厚砖混墙体，屋面结构为轻钢石棉瓦加吊顶，柱顶标高3.5m。建筑面积为1322平方米。节能设计前和节能设计后建筑构造、传热系数，耗煤量的变化，经分析，因考虑节能增加的造价13万元经过四年的时间就可以从耗用煤量上节省出来。长远考虑，虽然前期一次性投入较多，但厂房投入生产正常运转以后，其经济效益是可观的。

以上仅举了一个例子，以抛砖引玉。如果考虑投资过大可以减少节能部分的投资，降低造价，节能效果会差一些。厂家可以根据自身的实际情况调整资金配比使资金的运用达到最恰当合理。

5.结束语

通过以上的论述，是大家对节能保温建筑材料和其在工业厂房中的应用有了一个全面得认识，希望在今后的工业厂房设计中提供一种参考意见。轻质节能保温材料是一种适应国家建筑节能要求的新型建材，发展前景广阔，虽目前从强度安全性、经济性看，轻质节能保温材料能满足现行规范和工程设计要求，但从长远其使用耐久性方面，应对材料耐久性提出更高要求，以保证在设计使用年限内其强度安全性，这应是轻质节能保温材料今后不断改进的发展方向。

参考文献：[1] 轻质节能保温屋面板（辽2004G701）. 辽宁：辽宁省建筑标准设计研究院, 2004 [2] 混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002