屋面保温材料的选择与特点分析

2023-10-10 理论教育版权反馈

【摘要】：屋面保温材料应选择轻质、多孔、导热系数小的保温材料。根据保温材料的成品特点和施工工艺的不同，可将屋面保温材料分为散料式保温材料、现场浇筑式保温材料和板块式保温材料3种。泡沫混凝土是屋面现浇式保温中常采用的一种物美价廉的材料。⑥绿色环保材料。酚醛树脂泡沫防火性能良好，隔热效果比普通屋面高2~3倍，是国际上公认的建筑行业中最有发展前途的一种新型保温防火隔音材料。

【任务背景】　我国的北方地区冬季寒冷，为使冬季房间的内部温度能够满足使用要求以及建筑节能的需要，应在屋顶设置保温层。在选择屋面保温材料时，除了与外墙保温材料一样要求保温防火外，还需防水；同时，不同的保温材料，其施工工艺及难易程度也各有差异。工程技术人员进行材料选择与施工时，应根据不同环境、条件逐一甄别、谨慎选择，在保证安全的前提下，让建筑物具有有效的节能系统和更长久的建筑生命周期。

屋面保温材料应选择轻质、多孔、导热系数小的保温材料。根据保温材料的成品特点和施工工艺的不同，可将屋面保温材料分为散料式保温材料、现场浇筑式保温材料和板块式保温材料3种。

1）散料式保温材料

散料式保温材料主要有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、炉渣等。由于散料在施工时容易受到刮风及其他因素的影响，不易就位成形，施工难度较大，在实际工程中采用的较少。

2）现场浇筑式保温材料

现场浇筑式保温材料是用松散保温材料（如水泥炉渣、沥青膨胀珍珠岩、水泥膨胀蛭石等）为骨料，与水泥或沥青等胶凝材料加适量的水进行拌和，现场整体浇筑而成的保温层。这种保温层的加工性较好，但保温层就位之后仍处于潮湿状态，对保温不利，往往需要在保温层中设置通气口来散发潮气，在构造上比较麻烦。

泡沫混凝土是屋面现浇式保温中常采用的一种物美价廉的材料。泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。泡沫混凝土用作隔热找坡层，尤其是在大面积屋面施工中，比普通混凝土施工工序简单、方便；与其他屋面隔热找坡层（如水泥砂浆找坡层加挤塑保温板、膨胀珍珠岩，陶粒混凝土，架空预制隔热板等）相比具有自重轻、工艺简单、工序少、防水及保温隔热效果好、耐久性能长等优点，且经济环保，有良好的综合效益，现已逐步取代了常规屋面保温结构。

3）板块式保温材料

板块式保温材料主要有蒸压加气混凝土板、泡沫塑料板、聚苯板（EPS）、膨胀珍珠岩板、膨胀蛭石等。这种材料具有施工速度快、保温效果好、避免了湿作业的优点，在工程中应用得比较广泛。在可能的情况下最好使用两层以上的板块叠合组成保温层，并处理好板块之间的接缝，避免热桥现象发生。

（1）蒸压加气混凝土板

蒸压加气混凝土板是以水泥、石灰、硅砂等为主要原料再根据结构要求配置添加不同数量经防腐处理的钢筋网片的一种轻质多孔新型的绿色环保建筑材料。经高温高压、蒸汽养护反应生产具有多孔状结晶的蒸压加气混凝土板，其密度较一般水泥质材料小，其特点如下：

①保温隔热。蒸压加气混凝土板内部具有大量的气孔和微孔，有良好的保温隔热性能，应用到外围护结构，能有效减少外保温工程的工程量。在严寒地区仅用200~450mm厚的板材即可达到节能要求，是目前唯一以单一材料达到建筑节能标准的品种，对于中、南部地区的夏季隔热和空调节能也是一种最理想的材料之一。

②轻质高强。蒸压加气混凝土板内部具有气孔和微孔，其密度较一般水泥质材料小，为普通混凝土的1/4、黏土砖的1/3，比水还轻，和木材相当。其板中都配有单片或双层经过防锈处理的钢筋网片，有较好的抗折、抗弯强度，能承受风荷载、雪荷载及动荷载的作用。特别是在钢结构工程中采用蒸压加气混凝土板作围护结构就更能发挥其自重轻、强度高、延性好、抗震能力强的优越性。

③耐火、阻燃。蒸压加气混凝土为无机物，不会燃烧，而且在高温下也不会产生有害气体；同时，蒸压加气混凝土导热系数很小，这使得热迁移慢，能有效抵制火灾，并保护其结构不受火灾影响。

④施工方便。蒸压加气混凝土轻质，可锯、可钻、可磨、可钉，更易体现设计意图。减少施工现场湿作业，简化施工过程、缩短工期。(www.chuimin.cn)

⑤耐久性好。蒸压加气混凝土板是一种硅酸盐材料，不存在老化问题，也不易风化，是一种耐久的建筑材料，其正常使用寿命完全可以和各类永久性建筑物的寿命相匹配。

⑥绿色环保材料。蒸压加气混凝土板在生产过程中不会产生污染和危险性废弃物，使用时也不会产生放射性物质和有害气体。各个独立的微气泡使加气混凝土产品具有一定的抗渗性能，可防止水和气体渗透。

（2）泡沫塑料板

①挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS）。聚苯乙烯泡沫塑料板具有质量轻、保温隔热性能良好，价格便宜、易加工、施工操作简便等优点，在寒冷地区有比较长的使用历史。同时，聚苯乙烯泡沫板具有非常优越的防潮性能，可用于直接接触潮气或水，特别是可用于倒置式保温屋面，在节能屋面上具有很高的应用价值。

挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板耐热性较差，使用温度有所限制。另外，防火应引起重视，在加入阻燃剂后，防火性能有所改善。抗老化性能差，使用寿命在20年左右，废弃材料不能降解而造成“白色污染”、不利于环保，从而影响长期的应用和发展。

②聚氨酯泡沫塑料。硬质聚氨酯（PUR）泡沫塑料是一种高分子聚合物，可代替传统的珍珠岩、蛭石等保温材料，其优点如下：

a.优良的隔热保温性能。硬质聚氨酯泡沫塑料的导热率有50%~70%取决于泡沫内填充气体的导热率，因硬质泡沫塑料在制造过程中以氟利昂为发泡剂，在形成均匀致密的封闭孔中充满了氟利昂气体，而氟利昂的导热率是常见气体导热率最低的，因此导热率很低。

b.独特的抗水渗透性能。硬质聚氨酯泡沫塑料的闭口孔隙率可达92%以上，是结构致密的微孔泡沫体。

c.施工操作方便。一般在施工现场直接喷涂发泡成型，可在任何复杂结构的屋面上作业。硬质聚氨酯泡沫塑料屋面投资较高，因此，降低成本是今后硬质聚氨酯泡沫塑料的发展方向，其在屋面保温节能方面的发展前景广阔。

③酚醛树脂泡沫塑料。酚醛树脂泡沫塑料具有导热率低、力学性能好、吸水率低、耐热性好、难燃等优点，尤其适合于某些特殊场合作为保温隔热材料或其他功能材料。酚醛树脂可长期在130℃下工作。同时，在耐热方面也优于聚氨酯发泡材料。酚醛树脂泡沫防火性能良好，隔热效果比普通屋面高2~3倍，是国际上公认的建筑行业中最有发展前途的一种新型保温防火隔音材料。

【课堂思考与讨论7-2】

（1）查询资料，简述蒸压加气混凝土板除了用作屋面保温材料外，还可用在哪些地方？

（2）扫描二维码，归纳、总结膨胀珍珠岩板、膨胀蛭石保温材料的特点及现状。

屋面保温材料的选择与特点分析

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