有机保温材料本文是指以聚苯泡沫、聚氨酯泡沫为代表的,已在建筑中广泛应用的那些泡沫塑料。泡沫混凝土与这些材料相比,在建筑保温中有很大优势。这些优势决定了,以泡沫混凝土取代有机保温材料是必须的,也是合适的。
1.1防火优势
不论是泡沫聚苯、还是泡沫聚氨酯等其它有机保温材料,都具有易燃性,且轰燃性强,火势凶猛,难以扑救。即使阻燃型有机泡沫材料,也仍然避免不了火灾。我国最近的一些特大火灾,其工程使用的均是阻燃泡沫塑料。同时,泡沫塑料燃烧烟雾大,毒性大,弥漫可达几公里,图1为全运主会场、国家重点工程济南奥体中心因有机保温材料引发的火灾场景。图2为央视新大楼北京配楼大火灾场景。
泡沫混凝土以水泥为主料,为安全不燃材料,耐火级大于2小时,可达A级防火标准,完全可以满足任何建筑的防火要求。以泡沫混凝土进行建筑保温,完全不会引发火灾。
更有优势的是,我们研发的现浇泡沫混凝土现浇保温墙体,可以将钢结构完全包覆在泡沫混凝土中,将钢结构保护起来,即使发生火灾,钢结构也不易变形倒塌,解决了钢结构的防火问题,双重防火。
1.2耐久优势
建筑的设计寿命一般为50~100年。有机保温材料都有一个不耐老化问题,难以和建筑同寿命。目前,建筑保温相关规范对有机保温材料的设计寿命,大多为20~25年。这就意味着,保温层与建筑不能同寿命。一幢建筑至少要进行2~4次保温施工。这种对建筑的反复折腾,缩短了建筑的使用期。因为,每次施工都要对建筑造成损害。
泡沫混凝土,耐久性大于50年,可与建筑同寿命,一次保温施工,可使建筑终身保温,避免了多次保温施工的不足。我国黑龙江等地的泡沫混凝土屋面保温层,为上世纪50年代初期前苏联专家指导施工的工程,至今近60年完好无损,仍在使用。这已充分证明了泡沫混凝土的耐久性。在规范施工的前提下,优质泡沫混凝土的服役期限完全可达100年,对重点建筑工程也是合用的。
另外,由于有机外墙外保温和墙体结合不好,往往引发开裂,脱落等工程事故,不但使工程的耐久性无法保证,脱落物下落对人的威胁是十分严重的。图3为国内某工程有机保温层脱落的照片,图4为国外有机保温层脱落的照片。
泡沫混凝土绝大部分为墙体自保温,不存在外保温层再脱落问题。少部分采取外墙外保温,大多为锚固或干挂,不易脱落,极少数采用粘贴,由于泡沫混凝土与墙体为同性材料,粘结十分牢固,也不易脱落。
1.3隔声优势
泡沫聚苯板等有机保温材料的隔声性较差。50mm厚芯层的泡沫聚苯墙体,墙体两边的说话声清晰可闻,而50mm厚芯层的泡沫混凝土墙体,墙体两边的说话声则基本听不到。泡沫聚苯夹芯墙体,敲打时嘭嘭响,发空,而泡沫混凝土夹芯墙体,敲击时却没有那么响,也没有发空的感觉。
泡沫混凝土在闭孔率大于90%时,就成为优异的隔声材料。西方一些发达国家用泡沫混凝土生产隔声板。今年,我们也向香港某公司提供了泡沫混凝土隔声板生产技术,其产品全部出口美国。
1.4无毒无害优势
泡沫聚苯,泡沫聚氨酯等有机保温材料,在生产时释放大量的有害气体,生产现场气味呛人,对空气污染严重,有害操作人员健康。其在使用前期,也仍有残余气味。而在使用后期,其老化分解也仍将释放有害物质。所以,其生产与使用均是不环保的。这还不考虑其容易造成的白色污染。
泡沫混凝土基本以无机材料为主体,生产时无有害物质产生,生产现场无任何异味。它在使用过程中,不会产生分解物,绿色环保。从建筑绿色化角度讲,它也应该是建筑保温最佳选择。
1.5不大量消耗石油资源的优势
建筑节能除了减排的意义之外,也有降低我国能源消耗,保护国家能源安全的意义。而泡沫聚苯等有机保温材料,都大多以石油为起始原料,大量消耗石油资源,其应用将加剧我国的能源危机。它的使用虽可使建筑节能,但原料却耗能,使节能与耗能相冲突,失去了节能的意义。
泡沫混凝土的原料为水泥,不以能源为原料。水泥的生产虽也有能耗,但毕竟低于泡沫聚苯的原料耗能及生产耗能总量。
2、泡沫混凝土与其它无机保温材料相比的优势
可取代有机保温材料的无机保温材料主要是泡沫混凝土加气混凝土、泡沫玻璃、矿棉岩棉、玻化微珠、陶粒等。这些无机材料在未来的建筑保温市场上,都将占有一定的比例,实现各种无机材料的优势互补,但泡沫混凝土的优势更多,泡沫混凝土凭借其优势,将在这些无机保温材料中脱颖而出,占有建筑保温的主体地位。
2.1泡沫混凝土与加气混凝土相比的优势
加气混凝土与泡沫混凝土比较,其明显的优势是强度比泡沫混凝土高,水泥用量少。加气混凝土的水泥用量仅5%~10%,而泡沫混凝土大多100%为水泥,至少也要50%以上的水泥。
但泡沫混凝土的综合优势要远远大于加气混凝土,使它在未来的市场竞争中仍然会占有更大的市场份额。泡沫混凝土的最大优势有五个:
2.1.1可以现浇施工的优势
加气混凝土因需蒸压,无法现场施工。泡沫混凝土一辆汽车就可把全套设备拉到现场,七个人一天可现浇100~200m3。现浇屋面保温层、现浇地暖保温层、现浇各种自保温墙体、现浇外墙外保温墙面、现浇楼地面垫层,现浇灌芯立柱,都是泡沫混凝土的强项,且将在未来的建筑保温中大显身手。可以毫不夸张地说,将来建筑保温应用量最大的,可能是现浇泡沫混凝土。
泡沫混凝土虽然材料成本高,但由于它可以现浇,省去了大量的生产能耗与制品加工成本,且密度低,生产原材料总用量少。就把总成本降了下来,化解了它的劣势,成本反而低于加气混凝土。以自保温墙体为例,每立方加气混凝土北京价格为200元,加上砌筑费及运费,总成本应不会低于300元。而墙体现浇泡沫混凝土总成本仅130元/ m3,如考虑由于其密度低(加气混凝土600~700kg/m3,现浇泡沫混凝土300~400kg/m3),可减薄墙体,降低了保温材料用量,则现浇泡沫混凝土的墙体造价还要更低。显然表现出现浇保温的优势。图5为泡沫混凝土现浇墙体在拆除模板。
2.1.2低吸水率的优势
加气混凝土的吸水率高达45%以上,这一直是它的一大劣势。这一劣势使之粉刷难,须使用界面剂。即使用上界面剂,也经常出现粉刷层的空鼓、脱皮、裂纹等工程事故。