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【摘 要】 本文通过试验及具体工程案例,分析FTC自调温变相节能材料本身潜热节能、吸声降噪特性在实际施工中所发挥的优势作用及经济效益,对于其他要求采用A级阻燃性能的材料施工项目具有积极的应用价值。
【关键词】 自调温变相节能;A级阻燃性能;新型材料
1 概述
FTC自调温变相节能材料是利用植物临界萃取、真空冷冻析层、蒸馏、皂化等新工艺复合而成,是根据不同温度相变点调节室温的科技新材料。该材料突破传统保温材料单一热阻性能,具有热熔性和热阻性两大绝热性。[1]但该新型材料目前未普遍应用于项目,具有很大的推广空间。
2 材料特性[2]
根据相关资料显示[1],该材料具有潜热节能、安全可靠、抗裂防潮、吸声降噪、绿色环保、防火性高、施工简捷等优点,利用相变调温机理,当环境温度低于18℃时,相变材料由液态凝结为固态,释放热量。在保温绝热情况下,室温每降低1℃,可维持3小时。当环境温度高于28℃时,相变材料由固态熔化为液态,吸收热量,使室温相对平衡。经国家权威部门检测38mm厚FTC相变保温材料优于50mm厚挤塑板保温性能,达到节能65%要求。通过材料相变熔化吸热、凝结放热的二元相变原理,使室内温度相对平衡,相变潜热值大,具有较高蓄热密度,蓄、放热过程近似等温,节能效果明显,为建筑节能提供一条新的可靠途径。
自2009年2月9日北京在建的央视新台址园区文化中心发生特大火灾事故后,北京及各省市安监总局、建设局纷纷针对建筑保温材料的防火等级提高要求,明确提出禁止使用B2级防火材料,相变材料经专项测试为A类不燃级材料,符合目前建筑防火等级的标准要求。保温层可代替基底抹灰层,节省了基底处理的材料费和人工费。
3 材料检测
3.1试验准备
在一个温度受控的房间内安装两个规格为870×870×600mm的保温箱,箱子的五个面用75mm厚挤塑聚苯板(导热系数为0.035W/m.K)制作,1号箱开口处安装38mm厚FTC相变保温材料,2号箱开口处安装50mm厚挤塑聚苯板(导热系数为0.035W/m.K),在两个箱子的中心位置与被测材料内外表面及室内安装温度传感器。
3.2试验过程
室温控制在2.23℃,对被测箱体进行预热,箱内空气温度控制在19℃,保持4小时,停止加热,温度自然降温至室温。
3.3试验结果
由上表数据得出38mm厚FTC相变保温材料保温效果优于50mm厚挤塑聚苯板(导热系数为0.035W/m.K)。
4 外墙FTC保温施工
4.1工程概况
该工程位于内蒙古自治区呼和浩特市东二环附近,占地面积34424m2,总建筑面积约25万m2;工程整体建筑平面形式呈“凹”字形,地下二层,地上1-5层裙房为大型商业中心,主楼层高在24-26层,基础最大埋深14.25m,建筑总高度88.5m。
该工程集银行、五星级酒店、商务、办公用房及公寓等为一体的商业综合体,属呼市重点工程,周边为党政办公中心区域,要求该建筑具有较好保温和较高隔音要求,裙房商业部分墙体必须采取有效的保温、隔音措施。
按原有施工计划裙房部分具备条件进行墙体保温施工已进入当年的9月,内蒙十月中下旬就面临进入冬施期,为加快施工进度,给下一阶段施工争取时间,原传统工艺挤塑板保温施工工序繁杂,施工进度慢,不能满足目前进度要求,而新型材料FTC自调温变相节能保温材料兼有保温、隔声效果好、施工简便快捷的优点。我项目工程技术部充分准备相关资料报送甲方和设计,结合内蒙当地气候因素,各方通过分析比对,综合考虑保温、隔声要求、施工进度要求及现场情况,最终研究确定裙房外墙保温层采用FTC自调温变相保温节能材料。裙房外墙需采用该保温材料施工总面积约为22900㎡。
4.2工艺流程
基层处理→贴饼→按比例将FTC保温材料和水调好分层施工→收面→检查验收
FTC保温材料的分层施工:FTC自调温相变节能材料和水的比例按照重量比1:2,人工均匀搅拌成膏状浆体料,稠度适中,并有一定黏度,随拌随用,保温层浆料应在4h内用完。在墙体湿润的情况下分三次,每次抹灰厚度最适宜一般在12mm左右,分层之间留毛面,每层施工要保证在前一层湿润状态进行,在中层保温材料达到一定强度后方可进行镀锌钢丝网的固定。
检查验收:每200㎡作为一抽查检验批,用探针及钢尺进行保温层厚度抽查,不足40mm部位立即用相同材料进行修补。[3、4]
5 工程效益分析
该工程原计划于当年9月3日开始裙房墙体保温层施工,截至9月28日,近两万三千平方米的FTC保温层基本施工完毕,大大缩短了保温层施工工期。
FTC保温施工可以代替基底抹灰层,每平米节约5-8元,按原设计外墙保温设计为70厚B1级挤塑聚苯板,综合单价85-90元/m2,而FTC保温材料市场价为380-420元/m3,40mm厚FTC保温施工的综合单价在55-65元/m2,综合对比平均每平米单价降低34元,总节约额为78万元,同时也为其紧后工作争取了宝贵的工期。实践证明,该保温材料施工简便,保温效果优良,其在呼市项目的成功应用为建筑节能领域新技术、新材料的推广应用提供了素材和经验,尤其对于北方施工季节短的工程项目具有一定的推广价值。
6 结语
據资料显示在天津市武清区东蒲洼还迁小区一期工程[7]、河北承德高速公路收费站[6]、武广高铁新长沙站[1]、北京南站的高架桥等工程也采用了该保温材料。FTC自调温相变保温材料由单一“热阻性”向“热熔性”功能拓展,响应了国家节能减排要求,顺应优化节能的趋势,这种新型保温材料随着被建筑行业逐渐认知和应用,必将在保温领域发挥出更好的优势作用。
参考文献:
[1]张德信.建筑保温隔热材料[M].北京:化学工业出版社,2007.
[2]杨建.FTC自调温相变节能材料在室内保温中的应用[J].建筑工人,2012,(4).
[3]马福宪.FTC自调温相变蓄能新型建材的应用[J].建筑施工,2010,32(9).
[4]徐其文.FTC保温材料在建筑节能工程中的应用[J].科学与财富,2013,(7).
[5]沈春林.建筑保温隔热材料标准手册[M].北京:中国标准出版社,2009.
[6]刘连硕等.外墙FTC保温材料施工技术[J].城市建设理论研究,2011,(34).
[7]卫星.FTC自调温相变节能材料施工技术交流[J].城市建设理论研究,2013,(33).
[8]建设部科技发展促进中心.外墙保温应用技术[M].北京:中国建筑工业出版社.2005.
【关键词】 自调温变相节能;A级阻燃性能;新型材料
1 概述
FTC自调温变相节能材料是利用植物临界萃取、真空冷冻析层、蒸馏、皂化等新工艺复合而成,是根据不同温度相变点调节室温的科技新材料。该材料突破传统保温材料单一热阻性能,具有热熔性和热阻性两大绝热性。[1]但该新型材料目前未普遍应用于项目,具有很大的推广空间。
2 材料特性[2]
根据相关资料显示[1],该材料具有潜热节能、安全可靠、抗裂防潮、吸声降噪、绿色环保、防火性高、施工简捷等优点,利用相变调温机理,当环境温度低于18℃时,相变材料由液态凝结为固态,释放热量。在保温绝热情况下,室温每降低1℃,可维持3小时。当环境温度高于28℃时,相变材料由固态熔化为液态,吸收热量,使室温相对平衡。经国家权威部门检测38mm厚FTC相变保温材料优于50mm厚挤塑板保温性能,达到节能65%要求。通过材料相变熔化吸热、凝结放热的二元相变原理,使室内温度相对平衡,相变潜热值大,具有较高蓄热密度,蓄、放热过程近似等温,节能效果明显,为建筑节能提供一条新的可靠途径。
自2009年2月9日北京在建的央视新台址园区文化中心发生特大火灾事故后,北京及各省市安监总局、建设局纷纷针对建筑保温材料的防火等级提高要求,明确提出禁止使用B2级防火材料,相变材料经专项测试为A类不燃级材料,符合目前建筑防火等级的标准要求。保温层可代替基底抹灰层,节省了基底处理的材料费和人工费。
3 材料检测
3.1试验准备
在一个温度受控的房间内安装两个规格为870×870×600mm的保温箱,箱子的五个面用75mm厚挤塑聚苯板(导热系数为0.035W/m.K)制作,1号箱开口处安装38mm厚FTC相变保温材料,2号箱开口处安装50mm厚挤塑聚苯板(导热系数为0.035W/m.K),在两个箱子的中心位置与被测材料内外表面及室内安装温度传感器。
3.2试验过程
室温控制在2.23℃,对被测箱体进行预热,箱内空气温度控制在19℃,保持4小时,停止加热,温度自然降温至室温。
3.3试验结果
由上表数据得出38mm厚FTC相变保温材料保温效果优于50mm厚挤塑聚苯板(导热系数为0.035W/m.K)。
4 外墙FTC保温施工
4.1工程概况
该工程位于内蒙古自治区呼和浩特市东二环附近,占地面积34424m2,总建筑面积约25万m2;工程整体建筑平面形式呈“凹”字形,地下二层,地上1-5层裙房为大型商业中心,主楼层高在24-26层,基础最大埋深14.25m,建筑总高度88.5m。
该工程集银行、五星级酒店、商务、办公用房及公寓等为一体的商业综合体,属呼市重点工程,周边为党政办公中心区域,要求该建筑具有较好保温和较高隔音要求,裙房商业部分墙体必须采取有效的保温、隔音措施。
按原有施工计划裙房部分具备条件进行墙体保温施工已进入当年的9月,内蒙十月中下旬就面临进入冬施期,为加快施工进度,给下一阶段施工争取时间,原传统工艺挤塑板保温施工工序繁杂,施工进度慢,不能满足目前进度要求,而新型材料FTC自调温变相节能保温材料兼有保温、隔声效果好、施工简便快捷的优点。我项目工程技术部充分准备相关资料报送甲方和设计,结合内蒙当地气候因素,各方通过分析比对,综合考虑保温、隔声要求、施工进度要求及现场情况,最终研究确定裙房外墙保温层采用FTC自调温变相保温节能材料。裙房外墙需采用该保温材料施工总面积约为22900㎡。
4.2工艺流程
基层处理→贴饼→按比例将FTC保温材料和水调好分层施工→收面→检查验收
FTC保温材料的分层施工:FTC自调温相变节能材料和水的比例按照重量比1:2,人工均匀搅拌成膏状浆体料,稠度适中,并有一定黏度,随拌随用,保温层浆料应在4h内用完。在墙体湿润的情况下分三次,每次抹灰厚度最适宜一般在12mm左右,分层之间留毛面,每层施工要保证在前一层湿润状态进行,在中层保温材料达到一定强度后方可进行镀锌钢丝网的固定。
检查验收:每200㎡作为一抽查检验批,用探针及钢尺进行保温层厚度抽查,不足40mm部位立即用相同材料进行修补。[3、4]
5 工程效益分析
该工程原计划于当年9月3日开始裙房墙体保温层施工,截至9月28日,近两万三千平方米的FTC保温层基本施工完毕,大大缩短了保温层施工工期。
FTC保温施工可以代替基底抹灰层,每平米节约5-8元,按原设计外墙保温设计为70厚B1级挤塑聚苯板,综合单价85-90元/m2,而FTC保温材料市场价为380-420元/m3,40mm厚FTC保温施工的综合单价在55-65元/m2,综合对比平均每平米单价降低34元,总节约额为78万元,同时也为其紧后工作争取了宝贵的工期。实践证明,该保温材料施工简便,保温效果优良,其在呼市项目的成功应用为建筑节能领域新技术、新材料的推广应用提供了素材和经验,尤其对于北方施工季节短的工程项目具有一定的推广价值。
6 结语
據资料显示在天津市武清区东蒲洼还迁小区一期工程[7]、河北承德高速公路收费站[6]、武广高铁新长沙站[1]、北京南站的高架桥等工程也采用了该保温材料。FTC自调温相变保温材料由单一“热阻性”向“热熔性”功能拓展,响应了国家节能减排要求,顺应优化节能的趋势,这种新型保温材料随着被建筑行业逐渐认知和应用,必将在保温领域发挥出更好的优势作用。
参考文献:
[1]张德信.建筑保温隔热材料[M].北京:化学工业出版社,2007.
[2]杨建.FTC自调温相变节能材料在室内保温中的应用[J].建筑工人,2012,(4).
[3]马福宪.FTC自调温相变蓄能新型建材的应用[J].建筑施工,2010,32(9).
[4]徐其文.FTC保温材料在建筑节能工程中的应用[J].科学与财富,2013,(7).
[5]沈春林.建筑保温隔热材料标准手册[M].北京:中国标准出版社,2009.
[6]刘连硕等.外墙FTC保温材料施工技术[J].城市建设理论研究,2011,(34).
[7]卫星.FTC自调温相变节能材料施工技术交流[J].城市建设理论研究,2013,(33).
[8]建设部科技发展促进中心.外墙保温应用技术[M].北京:中国建筑工业出版社.2005.