外墙保温材料的种类及性能(通用10篇)
篇1:外墙保温材料的种类及性能
环氧树脂模具的种类及材料与性能
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环氧树脂模具的种类及材料与性能:
一、概况
环氧树脂模具又称树脂模具,它具有制造周期短、成本低、特别适合形状复杂的制品和产品更新换代快速的工业领域;因此,在国外先进国家已得到广泛的应用,特别在汽车制造业、玩具制造业、家电制造业、五金行业和塑料制品等工业系统使用得更为普及。环氧树脂模具按不同的结构和用途,采用各种性能的环氧树脂、固化剂、增韧剂和填料(铁粉、铝粉、硅微粉、重晶石粉等)等配制成模具树脂,同时以玻璃纤维布和碳纤维布作增强材料而制成的。
环氧树脂模具按不同用途和技术要求,能设计出不同的环氧模具树脂配方组份。从国内、外环氧树脂模具实际应用统计,环氧树脂适合于制作以下几种类型的模具,在冷压模具方面有:弯曲模、拉延模、落锤模、铸造模等;在热压模具方面有:塑料注射模、注腊模、吹塑模、吸塑模、泡沫成型模、皮塑制品成型模等。环氧树脂模具的制造特点,是制造简易,快速,成本低;例如一些外形复杂、难成形的金属模具,用环氧树脂制造,采用浇注法或低压成形法,就能一次成形,无需大型精密切削机床,也可不用高级钳工。有些金属模具制造的周期要几个月至半年,采用环氧树脂模具一般只要3~5天就可完成,其成本仅仅是钢模的15~20%左右,而且树脂模具使用寿命很长,磨损了还可以很快修补好,继续使用。因此,环氧树脂模具的制造是一项打破传统机械加工工艺的新技术、新材料和新工艺。环氧树脂模具,在国外都是大型工厂设立的专门研制中心制造的,而在国内仅在于国防工业单位研制了一些,一般工厂企业都缺乏这方面的制造工艺技术和配方,所以在我国环树脂模具的应用、普及和发展的速度很缓慢。今后随着新材料、新技术的发展,环氧树脂应用技术的推广,环氧树脂模具的综合性能和制造技术被广泛了介和认识,环氧树脂复合材料性能的提高,树脂模具的制作工艺和应用工艺的简化,环氧树脂模具必然会得到飞跃的发展,成为新的高效率的低成本的先进模具。
二、环氧树脂模具的种类
1、环氧树脂冷压类型的模具
(1)弯曲模、成形模、拉延模、切口模等。
环氧树脂的复合材科主要用来制造凹凸模,可以浇注成形,也可以低压模压法成形,它可以冲压或拉延0.8毫米钢板2毫米以下的铝板,寿命在万次以上不磨损。对于大型拉延模具,如汽车驾驶室顶盖件,用环氧树脂制造模具显示出更大的优越性,无需大型切削机床。切口模用来制造结构复杂的大型零件,在凹凸模刃口部嵌以钢带。用环氧树脂制造的弯曲成形模具,冲压的另件有吊扇的风叶等,风叶型面尺寸要求很高,因关系到风量和使用效果等,环氧树脂模具固定在100吨冲床上冲压成形,冲压次数巳达三十余万次,树脂模具还在使用。
(2)落锤模
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采用环氧树脂落锤模,可以冲压2.5毫米厚的铝板,1.5毫米厚的不锈钢板。树脂做的模具,协调性能好,工艺简单,制造周期短,比铝锌模缩短3/4时间,还可节省大量的有色金属,降低成本。
(3)铸模
关于铸模如模型、芯盒、型板等,采用环氧树脂制作铸模的优点:
①树脂模具制造周期短,如铝模制造周期约一个月,而树脂模具制作只需3~5天;
②树脂模具使用寿命长,如铝模用到二千次就要大修,而树脂模可用到二万次;
③树脂模具修理简单、方便;
④树脂模具重量轻,劳动生产率高。
因此,国、内外巳普遍、广泛的应用环氧树脂制作铸模。结构形式:有树脂包复式模具和全树脂整体式模具。
此外,环氧树脂还能制作锤击模、爆炸成形模、液压成形模、拉伸模胎、移形模、检验模等,以上的树脂模具,大部分是用来制造飞机,汽车或火箭上的另部件。环氧树脂模具制造速度快,成本低、协调性能好,能解决一般金属模具制造中的技术难关。
2、环氧树脂热压类型的模具(1)注腊模
用于压注腊型的模具,一般用金属制作模具,批量小的、要求不高的也采用石膏模。先用注腊模注出腊型,根据腊型再做成壳模,溶腊后浇注金属。树脂的注腊模,强度高,成型方便,光洁度高,耐磨性好,导热性稍差一些,在加工成形雕塑的型面时,经济效益就更高了。
(2)塑料注射模
随着工程塑料的飞跃发展与广泛的应用,塑料模具的制造,就更显出重要性了。环氧树脂注射模具是国内外正在努力突破的一项新技术。据资料介绍,环氧树脂注射模国外作为一种简易、快速模具,因为它成型快,外形精确,但缺点是耐热性差,因此,在树脂模具设计时应考虑冷却水管道,来提高注塑次数。我国也有几个单位在研制这类树脂模具,并取得了良好的应用,注塑次数巳达万次以上,环氧树脂模具型面无变化。在树脂模具配方设计上的优化和模具结构上的改进,使树脂模具的热态强度、导热系数都有较高的水平。因此,如果产品型面为雕塑的型面,机加工简直无法加工的,则更显出环氧树脂模具的优越性。
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(3)吹塑模和吸塑模具
这类模具都要求环氧树脂配方固化物要有良好的热态强度和导热系数,它最大的优点是成形方便,这些树脂模具都属于开发应用中的模具。
三、制造环氧树脂模具的材料与性能
制造树脂模具的基体树脂有酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等。在这些基体树脂中,环氧树脂的机械、物理性能最好,工艺性也好。所以现在都用环氧树脂制造模具,如现在最高强度的复合材料,就是环氧树脂与硼纤维、碳纤维等制成的。
基体树脂:常用的环氧树脂有双酚A环氧树脂,如;YD-128、E-
51、E-44等;线型酚醛环氧树脂F-44和F-45;氨基多官能团环氧树脂AFG-80、AFG-90;脂环族环氧树脂R-122等。根据不同树脂模具的机械强度要求、耐热性要求和精度要求选择基体树脂类型,再设计配方。
固化剂:胺类固化剂:脂肪胺、缩聚胺、芳香胺、改性芳香胺等;
咪唑类固化剂:2-甲基咪唑、改性咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等;
酸酐类固化剂:甲基四氢苯酐、改性甲基四氢苯酐、氯桥酸酐、均苯四甲酸二酐等。
增韧剂:LDY-050活性增韧剂、LDY-052反应型增韧剂、LDY-055海岛结构增韧剂、高聚合度聚硫橡胶、端羧基丁睛橡胶等。
纤维增强材料:玻璃纤维(布)、碳纤维(布)、硼纤维(布)等。
填料:硅微粉、铁粉、铝粉、铜粉、氧化铝粉、重晶石粉等。
环氧树脂模具复合材料,是由基体树脂、固化剂,增韧剂,填料和纤维增强材料等组成,起固化反应而达到高性能的模具树脂。根据不同模具不同的结构和技术要求,设计不同的配方,配方不同,其成形工艺,固化工艺也不同。
四、制造环氧树脂模具的工艺方法
1、浇注工艺制造
按环氧树脂配方比例称量和混合,然后浇注入模型模具,按配方工艺要求,采用室温或高温固化成型。也可采用振动浇注工艺。
2、层压工艺制造
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玻璃纤维或碳纤维增强的环氧树脂模具,在固化时不用压力的,在模型里层迭纤维增强材料并层层涂以环氧树脂混合料,称为接触层迭工艺。固化时如在加压下进行,可增加玻璃纤维含量,称加压层压工艺。
3、短玻璃纤维增强与树脂的混合物,能够在简易的金属模内成形。
总之,不同的模具,根据模具的结构、模具的类型、模具的技术要求来设计不同的环氧树脂配方和制造工艺,才能制造出良好的环氧树脂模具。
篇2:外墙保温材料的种类及性能
泡沫型保温材料:
主要包括两大种类:聚合物发泡型保温材料和泡沫石棉保温材料。聚合物发泡型保温材料具有吸收率小,保温效果稳定,导热系数低,在施工中没有粉尘飞扬,易于施工等优点,正处于推广应用时期。泡沫石棉保温材料也具有密度小、保温性能好和施工方便等特点,推广发展较为稳定,应用效果也较好,但由于存在一定的缺陷,限制了进一步的推广使用。这些缺陷主要表现在泡沫棉容易受潮,浸于水中易溶解;弹性恢复系数小;不能接触火焰和在穿墙管部位使用等。
复合硅酸盐保温材料:
可塑性强、导热系数低、耐高温、浆料干燥收缩率小等特点。
主要种类有硅酸镁、硅镁铝、稀土复合保温材料等。而近年出现的海泡石保温隔热材料作为复合硅酸盐保温材料中的佼佼者,由于其良好的保温隔热性能和应用效果,已经引起了建筑界的高度重视,显示了强大的市场竞争力和广阔的市场前景。海泡石保温隔热材料是以特种非金属矿物质——海泡石为主要原料,辅以多种变质矿物原料、添加助剂,采用新工艺经发泡复合而成。该材料无毒、无味,为灰白色静电无机膏体,干燥成型后为灰白色封闭网状结构物。其显著特点是导热系数小,温度使用范围广,抗老化、耐酸碱,轻质、隔音、阻燃,施工简便,综合造价低等。主要用于常温下建筑屋面、墙面、室内顶棚的保温隔热以及石油、化工、电力、冶炼、交通、轻工和国防工业等部门的热力设备和管道的保温隔热和烟囱内壁、炉窑外壳的保温(冷)工程。这种保温隔热材料将以其独特的性能开创保温隔热节能的新局面。
硅酸钙绝热制品保温材料:
在80年代曾被公认为块状硬质保温材料中最好的一种,其特点是密度小、耐热度高,导热系数低,抗折、抗压强度较高,收缩率小。
但进入90年代以来,其推广使用出现了低潮,主要原因表现在90年代初许多厂家采用纸浆纤维,这样解决了无石棉问题,但由于纸浆纤维不耐高温,由此影响了保温材料的耐高温性和增加了破碎率;虽然这种保温材料在低温部位使用,性能不受影响,但并不经济。
纤维质保温材料:
在80年代初市场上占有较大的份额,是因为其优异的防火性能和保温性能,主要适用于建筑墙体和屋面的保温。
但由于投资大,所以生产厂家不多,限制了它的推广使用,因而现阶段市场占有率较低.按材料成份,外墙保温材料种类分为:
1、有机保温材料:
如稻草、稻壳、甘蔗纤维、软木木棉、木屑、刨花、木纤维及其制品。优点:此类材料容重小,来源广,多数价格低廉,但吸湿性大,受潮后易腐烂,高温下易分解或燃烧。
2、无机保温材料:
矿物类有矿棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、硅藻土石膏、炉渣、玻璃纤维、岩棉、加气混凝土、泡沫混凝土、浮石混凝土等及其制品,化学合成聚脂及合成橡胶类有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨脂、聚乙烯、脲醛塑料和泡沫硬性酸酯等及其制品,优点:此种类的材料不腐烂,耐高温性能好,部分吸湿性大,易燃烧,价格较贵。
3、金属类保温材料:
主要是铝及其制品,如铝板、铝箔、铝箔复合轻板等。它是利用材料表面的辐射特性来获得绝热保温效能。
优缺点:具有此种类表面特性的材料,几乎不吸收入射到它上面的热量,而且本身向外辐射热量的能力也很小,这类材料货源较少,价格较贵。
按材料形状,外墙保温材料种类分为:
1、松散隔热保温材料:
如炉渣、水渣、膨胀蛭石、矿物棉、岩棉、膨胀珍珠岩、木屑和稻壳等,它不宜用于受振动和围护结构上。
2、整体保温隔热材料:
一般是用松散隔热保温材料作骨料,浇注或喷涂面成,如蛭石混凝土、膨胀珍珠岩混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、粘土陶粒混凝土、浮石混凝土、炉渣混凝土等,此类材料仍具有原松散材料的一些性能,整体性好,施工方便。
3、板状隔热保温材料:
一般是松松散隔热保温材料的制品或化学合成聚酯与合成橡胶类材料,如矿物棉板、蛭石板、泡沫塑料板、软木板以及有机纤维板(木丝板、刨花板、稻草板和甘蔗板等),另外还有泡沫混凝土板,它具有原松散材料的一些性能,加工简单,施工方便。
玻璃棉保温板 容重: 24-74kg/m3 纤维直径: <6μm 导热系数: 0.03w/m·h.℃(厚度相关)安全使用温度:120℃-400℃ 规格 1200*2000*20-80mm 1200*600*20-80mm 玻璃棉毡
密度 kg/m3 14.16.20.24.32.48 导热系数:0.037w/m·h.℃ 规格: 宽:1200mm 长:11m/22m 厚度:25-150mm 玻璃棉管
密度 50-70 kg/m3 导热系数:0.035w/m·h.℃ 规格: 直径:φ15-1200mm 长度:1000mm 厚度:30-100mm 使用温度:120℃-400℃ 岩棉管
规格:长度1000mm 厚度30-120mm 用途:石油化工、电力、中央空调系统各种介质的管路管线保温 岩棉保温板 规格:长度1000mm 宽度630mm 厚度30-120mm 用途:应用于各种建筑墙体保温、及门窗、屋顶保温 岩棉板玻璃布缝毯:岩棉铁丝网缝毯 规格(mm):3000宽1000 厚度:30以上 容重:100-150(kg 岩棉及保温制品
篇3:外墙保温施工工艺的种类介绍
(1) 外墙保温形式:单一材料保温外墙:加气混凝土、烧结保温砖。复合保温外墙:按照保温材料设置位置的不同, 可分为内保温、外保温和夹心保温外墙、保温装饰一体化板材、保温砌块等。
(2) 外墙内保温技术:墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。优点:对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不是很高, 纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求, 取材方便;内保温材料被楼板所分隔, 仅在一个层高范围内施工, 不需搭设脚手架;在夏热冬冷和夏热冬暖地区, 内保温可以满足要求;对既有建筑的节能改造, 特别是目前当房屋卖给个人后, 整栋楼或整个小区统一改造有困难时, 只有采用内保温的可能性大一些。缺点:由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥, 热损失较大;由于材料、构造、施工等原因, 饰面层出现开裂;不便于用户二次装修和吊挂饰物, 占用室内使用空间;对既有建筑进行节能改造时, 对居民的日常生活干扰较大。墙体受室外气候影响大, 昼夜温差和冬夏温差大, 容易造成墙体开裂。
(3) 外墙夹心保温技术:外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的内、外侧墙片之间, 内、外侧墙片可采用混凝土空心砌块。优点:对内侧墙片和保温材料形成有效的保护, 对保温材料的选材要求不高, 聚苯乙烯、玻璃棉及脲醛现场浇注材料等均可使用;对施工季节和施工条件的要求不十分高, 不影响冬期施工。在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区曾经得到一定的应用。缺点:在非严寒地区, 此类墙体与传统墙体相比偏厚;内、外侧墙片之间需有连接件连接, 构造较传统墙体复杂;外围护结构的热桥较多。在地震区, 建筑中圈梁和构造柱的设置, 热桥更多, 保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。外侧墙面受室外气候影响大, 昼夜温差和冬夏温差大, 容易造成墙体开裂和雨水渗漏。
篇4:外墙保温材料的种类及性能
【关键词】笔记本电脑 缓冲材料 包装设计
引言
缓冲包装又称防震包装,在各种包装方法中占有重要的地位。产品从生产出来到开始使用要经过一系列的运输、保管、堆码和装卸过程,置于一定的环境之中。在任何环境中都会有力作用在产品之上,并可能使产品发生机械性损坏。为了防止产品遭受损坏,就要设法减小外力的影响。
所谓缓冲包装就是指为减缓内装物受到冲击和振动,保护其免受损坏所采取的一定防护措施的包装。笔记本电脑属于电子类产品,在运输过程中很容易受到冲击或震荡而造成机械性损坏,考虑到缓冲包装有减缓外力冲击使其质量和外观不造成损坏的功能,因此认识笔记本电脑应用缓冲包装材料是十分重要的。
1 缓冲防震设计
产品流通过程中缓冲防振的目的是为了保证从缓冲衬垫传输到商品上的冲击加速度值小于导致商品破坏的脆值,同时使缓冲衬垫所产生的固有频率不超过导致商品破坏的临界共振频率,并避开运输工具的振动频率。
2 缓冲包装材料的种类及性能
(1)发泡聚苯乙烯。发泡聚苯乙烯,它是一些特殊的发泡结晶聚苯乙烯珠粒制成,一般由苯乙烯单体、引发剂、分散剂、水、发泡剂及其他助剂经聚合后得到含发泡剂的树脂,它是目前使用最多的一种缓冲材料。聚苯乙烯是质硬、脆、透明、无定形的热塑性塑料,易于染色和加工,吸湿性低,尺寸稳定性、电绝缘性能和热绝缘性能极好,透光率仅次于有机玻璃。广泛用于各种精密仪器、仪表、家用电器的缓冲包装。
(2)可发性聚乙烯。可发性聚乙烯,又称珍珠棉, 闭孔式微孔热塑性材料,无毒。所有的辅料在聚乙烯中形成独立的气泡和细密的气泡结构,使得EPE具有较高的弹性,且富有韧性而不脆,能通过弯曲来吸收和分散外来的撞击力,达到缓冲的效果。是目前世界上比较先进的保护性内装材料,也是今后包装高档化发展的趋向。
(3)聚氨酯泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成,按其硬度可分为软质和硬质两类,其中软质为主要品种。一般来说,它具有极佳的弹性、柔软性、伸长率和压缩强度;化学稳定性好,耐许多溶剂和油类;耐磨性优良,较天然海绵大20倍;还有优良的加工性、绝热性、粘合性等性能,是一种性能优良的缓冲材料,但价格较高。 聚氨酯泡沫塑料一般只用于高档精密仪器、贵重器械、高档工艺品等的缓冲包装或衬垫缓冲材料,也可制成精致的、保护性极好的包装容器;还可采用现场发泡对物品进行缓冲包装。
(4)聚丙烯泡沫塑料。聚丙烯泡沫塑料是以聚丙烯树脂为主体,加入发泡剂及其它添加剂制成。它机械强度较好,有优良的抗拉强度、柔韧性和弹性摩擦系数大,耐磨性能好,有助于制止与其相接触的光滑表面的滑动,密度小,绝热性优良;无毒、无味等,但它对光的稳定性差。广泛用于家具、镶板、高档仪器和具有光洁面的金属器具的缓冲包装;也可作为热食品的保温包装;还可制成衬垫、衬板等缓冲材料等。
(5)瓦楞纸板。瓦楞纸板是先将瓦楞原纸压成瓦楞状,再在两面贴合箱板纸制成。它主要分单瓦楞和双瓦楞两类,每类分四种,每种又有不同的楞型。单瓦楞纸板由一层压成瓦楞的原纸和两层箱板纸加工而成;双瓦楞纸板则由两层压成瓦楞的原纸、一层芯纸和两层箱板纸加工而成。 瓦楞纸板可根据需要制成各种形状大小的衬垫或容器,比塑料缓冲材料要简便、快捷;受温度影响小,遮光性好,受光照不变质,一般受湿度影响也较小,但不宜在湿度较大的环境中长期使用,这会影响其强度。
(6)气垫薄膜。气垫薄膜是用一种特殊工艺,在两层塑料薄膜之间封入空气,在一面形成一个个突出的均匀连续的气泡,气泡的形状主要有圆筒形、半圆形和钟罩形。气垫薄膜中由于封入了大量空气,因此具有良好的弹性和隔热性;它密度很小,在0.008-0.03之间;不吸潮,耐腐蚀,且不腐蚀被包装物;加工性能好,易于制成各种形状,能热封,能吸收冲击能量,有优良的缓冲性能,它是目前唯一透明的缓冲材料,因此常用于销售包装。
结语
通过对笔记本电脑的包装材料的认识,可以对包装材料的认识更加深刻,为以后在包装设计中更好地选择包装材料奠定了良好的基础。
参考文献
[1]马庭,王一临.常用缓冲包装材料静态压缩特性试验研究[J].包装工程,2002,23(2):3-6.
篇5:外墙保温材料的种类及性能
本文通过对国内外建筑外墙外保温防火技术法规和标准的调研,对目前广泛使用的外墙外保温材料燃烧性能进行分析,结合在火的作用下材料燃烧蔓延、扩散风险发生的可能性及危害进行了研究,并对提升建筑外保温工程的燃烧安全性能提出了建议。国外建筑外墙外保温防火技术法规和标准。
1.1 欧盟。
欧盟对于建筑外墙保温采用技术标准(ETA)的监管手段,2000 年颁布了技术批准导则(ETAG004)《薄抹灰建筑外墙保温系统》,2008 年进行了修订。该导则在防火方面的规定主要有 2 条:
(1)保温材料的燃烧性能按(EN 13501-1:2002)《建筑制品和构件的火灾分级第一部分: 用对火反应试验数据的分级》进行测试分级。
(2)欧盟对外墙保温外部火焰传播的火灾检测还没有统一的标准,此检测应根据各成员国相关要求进行。
1.2 英国。
英国涉及建筑外墙保温防火要求的技术法规是《建筑法规》[2].该法规规定外墙不能提供火焰传播的途径,针对学校、住宅、商业建筑等,考虑建筑物高度和间距等影响因素,对 18 m 以上的建筑物的外部火焰传播做出了明确规定,主要内容包括材料燃烧性能、防火隔断等,且外墙外保温材料燃烧性能不得低于 A2 级。
2002 年,英国颁布了(BS 8414)《外维护结构系统的防火性能:建筑外墙用非承重外围护结构系统的试验方法》。它规定了砖墙、框架外墙保温的外部火焰传播火灾检测方法,通过大尺寸构件的窗口火测试方法来判定火焰传播性能。
1.3 美国。
美国在材料构件防火性能等方面的标准主要有(ASTM E119)《建筑构件及材料的防火性能标准测试方法》,基本与 ISO 国际标准、欧盟等国际标准相同。(ASTM E84)《建筑材料表面燃烧特性标准测试方法》是有关建筑材料表面燃烧的隧道测试方法。UL、FM 2 个保险商实验室都有涉及外墙外保温火灾检测、屋面有机保温材料防火的相关标准。
(NFPA 259)《建筑材料潜热标准测试方法》、(NFPA285)《对于含有可燃成分的外部非承重墙组件火焰传播特性的评价标准测试方法》均涉及了建材和构件的防火测试。(UL 1040)《保温墙体结构防火测试》、(FM 4880)《1 级防火保温墙、屋顶天花板、内部抹面材料或涂料、外墙系统认证标准》是大尺寸构件火灾检测方法标准,研究火焰的传播特性,类似于(BS 8414)《外维护结构系统的防火性能:建筑外墙用非承重外围护结构系统的试验方法》,其方法是用多层阴角的构件来模拟保温覆面时的火灾情形。
美国纽约州的《建筑指令》(《BUILDING CODEOF NEW YORK》)[3]中明确规定,可燃的外墙保温和隔声材料与外侧覆面材料(含密封材料)火焰传播比率不超过
25、烟传播比率不超过 50.燃烧时分解物毒性不能强于在同等条件下纸和木材燃烧时产生的分解物。建筑外墙外保温材料在火灾过程中会出现大面积的火焰传播,从而导致火灾范围的扩大,同时释放出大量的热,对周边物体产生热辐射作用。
EPS、XPS 等有机产品燃烧还会产生大量燃烧滴落物,直接引燃其他可燃物体,使得火灾程度加剧。在燃烧过程中伴随产生的大量有毒有害气体,也给逃生和救援带来极大困难。因此建筑外保温材料在有燃烧源产生时最需防范的是火焰传播、蔓延产生的不可控建筑立体迅速的燃烧。从国外标准和技术法规的制定中除了对涉及外墙外保温的建筑大尺寸构件进行火灾检测和火焰传播特性检测、英国和欧盟标准对材料的燃烧等级有所规定外,对产烟量和滴落物也均有限定。随着中国经济的崛起,城市建筑高度和密度已位于世界前列,做好对建筑外墙外保温的燃烧风险防范工作迫在眉睫。我国建筑外墙外保温材料行业现状和防火技术要求。
2.1 建筑外墙外保温材料行业现状。
建筑外墙外保温材料种类繁多,有机类保温材料:模塑板、挤塑板、酚醛和聚氨酯等;无机类保温材料:岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃、发泡水泥板等。各种材料的理化特性、保温性能、施工性能、燃烧性能、生产能耗和生产成本等各有千秋。随着我国住宅建设节能工作的不断深入以及节能标准的不断提高,也开发了许多新型的节能材料,并在住宅建筑中大力推广使用。其中应用于外墙外保温的改性聚异氰脲酸脂、改性聚苯板等也有一定的使用。
经过一段时间的有机外墙外保温材料“休克”使用期后,新版国家标准(GB 50016-2014)《建筑设计防火规范》已批准发布,并已于 2015 年 5 月 1 日起实施。其中“6.7 建筑保温和外墙装饰”首次对不同类型、不同高度建筑外墙外保温材料的燃烧性能提出了明确、严格的要求。随着新标准的实施要求,EPS 板、XPS 板等只有达到 B1、B2级才可在外墙外保温工程中应用,由此,对材性的应用及质量控制尤为重要。
2.2 建筑外墙外保温材料防火技术要求我国建筑材料燃烧性能分级标准为国家标准(GB 8624)《建筑材料及其制品燃烧性能分级》。它采用了(EN 13501-1)《建筑制品和构件的火灾分级 第一部分:用对火反应试验数据的分级》,包括了产烟特性、滴落物附加分级方法以及材料产烟毒性,并在此基础上增加了特殊用途材料的分级方法,其测试方法和材料燃烧性能要求见表 1.国家标准(GB 8624)《建筑材料及其制品燃烧性能分级》作为燃烧性能分级标准在很多的相关产品标准中得到引用,但由于外墙外保温材料发展迅猛,大家对材料的物理和节能特性的关注更多,对燃烧性能的等级也较为重视,对国家标准中的燃烧性能附加分级和产品特性的结合却缺乏深入研究,导致目前所有引用的产品标准中燃烧性能均没有考虑产烟特性和滴落限定,以致在工程应用验收时也忽略了这些附加分级的技术要求。建筑外墙外保温材料燃烧安全性能分析。
3.1 EPS 聚苯板。
EPS 聚苯板由可发性聚乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型,制成具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品,又可加工出各种不同厚度的泡沫板材。产品因其价格较廉、施工方便而应用广泛。
选择 2 批次 EPS 聚苯板为热塑性材料,在不太高的温度下燃烧,就会发生收缩、融化和滴落;在较高温度下会发生快速滴落。SBI 中单体燃烧试验点火器火焰温度为 30 kW,仅模拟墙角垃圾桶燃烧的火焰大小,试验过程中前 600 s 聚苯板的滴落物未超出燃烧器范围,说明前 600 s 无燃烧滴落物 /颗粒,但当 SBI 单体燃烧试验点火器火焰温度达900 kW 时,燃烧滴落物范围增大,快速燃烧并引燃旁边的刨花(见图 1)。
SBI 单体燃烧试验仅以试验前 600 s 滴落物是否燃烧作为判定,但当试验进行到 600 s 后,由于温度升高等原因,滴落物发生了二次燃烧(见图 2)。
从图 2 可以看出,第一个峰值出现是聚苯板燃烧过程的热释放情况,第二个峰值出现是垂直样品受火区域已经完全滴落情况,正是由于滴落物燃烧引起了放热加剧。
从试验现象可以得出:EPS 聚苯板这类热塑性材料,遇火融化收缩、滴落流淌,非常容易被引燃发生二次燃烧,且二次燃烧火焰持续时间长,燃烧流淌物容易引燃附近可燃、易燃物品,易增大火灾的蔓延性和引燃范围。
3.2 XPS 挤塑板。
XPS 挤塑板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料和聚合物,通过加热混合并同时注入催化剂,挤塑压成型而制造成的硬质泡沫塑料板。常用于建筑物屋面、钢结构屋面和建筑物墙体保温层。
XPS 挤塑板与 EPS 聚苯板相似,在燃烧情况下也会产生滴落物,发生二次燃烧。图 3 为 B2 级 XPS挤塑板滴落物无需加大火焰,在远离燃烧器的位置自发剧烈燃烧。试验结束后关闭燃烧器,滴落物仍持续燃烧直至燃烧殆尽。
从试验现象可见,XPS 挤塑板这类热塑性材料,遇火也会融化收缩、滴落流淌,非常容易被引燃发生二次燃烧,且二次燃烧的火焰持续时间长,燃烧流淌物容易引燃附近可燃、易燃物品,增大火灾的蔓延性和引燃范围,具有潜在风险。
3.3 建筑外墙外保温材料燃烧安全性能分析。
通过上述试验分析比较可以看出:
(1)在外墙外保温材料中,EPS 聚苯板和 XPS挤塑板这类热塑性材料,遇火融化收缩、滴落流淌,非常容易被引燃发生二次燃烧;二次燃烧的火焰持续时间长,燃烧流淌物容易引燃附近可燃、易燃物品,增大火灾的蔓延性和引燃范围。
(2)火灾事故的发生与火源、易燃物和蔓延性相关,当材料遇火源燃烧,若为易燃材料时燃烧迅速,但也只是自身的燃烧;当材料燃烧后容易引燃其他材料或物体,迅速造成蔓延和扩散的情况,则将造成大范围火灾,后果严重。EPS、XPS 材料燃烧后的滴落物二次燃烧易使火灾事故范围扩大、滴落物聚集、燃烧持续时间更长、破坏性更大。特别是室外火灾中,着火点燃烧向上传播,燃烧滴落物引起下部空间燃烧,致使火灾范围双向扩大,与工程现场的其他可燃物一起燃烧,继而形成建筑的立体燃烧,损失更大。建筑外墙外保温材料应用及燃烧安全性能的探讨。
(1)“11.15”静安住宅楼火灾后,相关文件规定:
对建筑外墙外保温一律使用燃烧性能 A 级材料,但A 级外墙外保温材料中生产过程自身高能耗、污染环境、资源紧张等问题也困扰着整个行业。随着(GB 50016-2014)《建筑设计防火规范》标准的实施,经过一段时间的有机外保温材料“休克”使用期后,达到燃烧性能 B1和 B2级的有机外保温材料均将允许在工程中使用,但要防止“一管就死,一放就乱”的状况。应对涉及有燃烧滴落物的产品标准或技术修订规范,建议完善对燃烧性能附加滴落分级的要求。
(2)掌握建筑材料的燃烧性能固然重要,但更重要的是如何防止火焰在建筑物内外、建筑物之间快速蔓延,因此对建筑外墙防范火焰传播的技术要求须及时补充完善。现在国家行业标准(GB/T29416-2012)《建筑外墙外保温系统防火试验方法》通过窗口火试验对外保温系统构件的火焰蔓延进行评价,虽对构件防火性能的评价起到了作用,但该试验规模较大,试验周期较长,反映的是整体保温构件的防火性能,对材料的火焰蔓延性能评价较为缺乏。我国应适时引入(ASTM E84)《建筑材料表面燃烧的隧道测试方法》,进行外墙外保温材料的抗火焰蔓延性试验。该方法有别于测试一些抗火焰蔓延性能差的、有燃烧滴落物的外墙外保温材料,能体现材料的改进和性能。
(3)由于 EPS 板生产后有可燃气体的释放周期,在生产企业和工程的堆放场地等集中堆放时,其火灾风险也很高。因此建议:
① 在建筑外保温工程中慎用遇火熔融滴落物燃烧现象严重的 EPS 聚苯板、XPS 挤塑板产品。
② 在生产、运输、存储、使用 EPS 聚苯板和XPS 挤塑板等有机外保温材料的过程中,注意必要的保护和区域的分隔,尽量远离火源,减少火灾发生的风险。
(4)生产企业应积极开展材料的改性探索研究,降低外墙外保温材料烟气毒性和燃烧滴落物的危害。(图表略)
参考文献:
篇6:外墙保温材料的种类及性能
在建筑节能工作中,节能是主题,防火是关键。此外,还有工程质量要素和绿色施工要素。因此,在重视防火工作的同时,还要考虑与其他要素的兼容性,要明确使用保温材料过程中防火工作的具体目标。
对具体节能工程而言,要防两类火灾:一类是节能工程施工过程中发生的火灾,另一类是节能工程使用过程中发生的火灾。施工过程中的防火指确保建筑外保温材料不被其他火源(如切割、电焊等施工产生的火花)轻易引燃;使用过程中的防火指建筑外保温系统在受外来火源的攻击时,保温材料不会蔓延而形成较大的火灾。因此,防火工作的具体目标应该是不引燃、不蔓延。《中华人民共和国公安部关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》(简称65号文件)规定,建筑外保温系统只能使用A级阻燃材料(不燃材料),既没有必要,也不符合实际。只要提高技术水平,增强有机材料的阻燃性,就能实现不引燃、不蔓延的目标。由此可见,实现墙体节能目标是一切工作的前提,无机保温砂浆推广建筑外墙保温技术、但采取防火措施不能以降低节能效率为代价。应确定防火工作的具体目标,不断增强建筑外墙外保温材料的阻燃性。
几场火灾烧出了65号文件。人命关天,安全第一,政府应该从政治的高度重视防火,对市场行为进行规范和引导,严厉打击假冒伪劣建材、违法违规行为,推动行业进步,消除火灾隐患。一切标准、规范均应体现科学性、可操作性、有效性和规范性。严格管理是技术性法律法规得以实行的基本保证,很多质量事故、安全事故都是因为监管缺位。各部门应着重在管理上做文章,对保温材料、节能设计、工程施工、工程验收、工程维护等环节进行监督管理,做到有章可循,违法必究,完善制度性保障体系,确保建筑节能工作顺利推进。
建筑节能是节能减排工作的重要组成部分,是全国人民共同的责任,政府、行业、企业都应该围绕努力提高节能效率这一中心开展工作,新大洋防火保温材料强化质量意识和安全意识,严于律己,为国策的顺利实施努力做出贡献。
哈尔滨三星空调装饰有限公司
篇7:我国墙体材料的构成及种类
我国墙体材料在产品构成,总体工艺水平,产品质量与使用功能等方面均大大落后于工业发达国家.长期以来,小块实心粘土砖在我国墙体材料产品构成中均占着”绝对统治”地位,中国被称为世界上小块实心粘土砖的”王国”,针对生产与使用小块实心粘土砖存在毁地取土,高能耗与严重污染环境等问题,我国必须大力开发与推广节土,节能,利废,多功能,有利于环保并且符合可持续发展要求的各类新形墙体材料,在这类墙体材料中有不少在发达国家已有了四,五十年或更长时间的生产与使用的经验,如纸面石膏板,混凝土空心砖等,但结合我国墙体材料的现况,相对于传统的小块实心粘土砖而言,对我国绝大多数人们来说仍是较为陌生的,为此统称此类墙体材料为新型墙体材料.新型墙体材料正确的英文译名应是“newtypewallmaterialsandproducts”
随着墙改工作的发展,以上标准还将逐步提高。新型墙体材料主要是用混凝土、水泥、砂等硅酸质材料,有的再掺加部分粉煤灰、煤矸石、炉渣等工业废料或建筑垃圾经过压制或烧结、蒸养、蒸压等制成的非粘土砖、建筑砌块及建筑板材。
新型墙体材料一般具有保温、隔热、轻质、高强、节土、节能、利废、保护环境、改善建筑功能和增加房屋使用面积等一系列优点,其中相当一部分品种属于绿色建材。一些新型墙体材料辅以一定的空气间层,不但降低容重,保温性能也大大改善,烧结空心砖就比实心制品有着更好的保温隔热功能。大部分新型墙体材料都会使墙体厚度减薄,可以提高使用面积。与实心砖相比,新型墙体材料体积大,施工速度快,劳动生产率大幅度提高。据调查统计,装配板材每工作日可完成22-26平方米,而砌砖每个工作日只能砌3-4平方米。再加上板材墙面平整光滑,可减少砌筑砂浆和抹面砂浆,板材墙体比砌体墙体至少节约原材料50%,提高施工效率1倍以上。如综合考虑新墙材容重较轻,可以降低基础造价及节约人工和砂浆等,再加上墙改基金返退及税收优惠等,使用新墙材的墙体造价并不一定高,有的甚至略有降低。这点已有不少实例所证明。
(二)分类
目前具体有三大类新型环保墙体材料分别是:
1.建筑板材类:
(1)纤维增强硅酸钙板(简称硅酸钙板):
纤维增强硅酸钙板通常称为“硅钙板”,系由钙质材料,硅质材料与纤维等作为主要原料,经制浆,成坯与蒸压养护等工序而制成的轻质板材。按产品用途分,有建筑用与船用两类,前者用抄取法或流浆法制成板坯,板的厚度一般在5毫米~12毫米;后者用模压法制成板坯,板的厚度一般在15毫米~35毫米。按产品所用纤维的品种分,有石棉硅酸钙板与无石棉硅酸钙板两类。纤维增强硅酸钙板具有密度低,比强度高,湿胀率小,防火,防潮,防蛀,防霉与可加工性好等特性。建筑用纤维增强硅酸钙板可作为公用与民用建筑的隔墙与吊顶,经表面防水处理后也可用作建筑物的外墙面板。由于此种板材有很高的防火性,故特别适用与高层与超高层建筑。
(2)玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板(简称GRC板):
GRC轻质多孔条板,又名“GRC空心条板”,是以耐碱玻璃纤维为增强材料,以硫铝酸盐水泥轻质砂浆为基材制成的具有若干个圆孔的条形板。但是生产次种板材的多数企业生产规模小,机械化水平低,其制作技术和装备正处于改进和发展阶段。最初GRC多孔板只限用于用作非承重的内隔墙,现已开始用作公共建设,主宅建筑和工业建筑的外围护墙体。
(3)蒸压加气混凝土板:
蒸压加气混凝土板是由钙质材料,硅制材料,石膏,铝粉,水和钢筋等制成的轻质板材,其中钙质材料和硅制材料和水是主要原料,在蒸压养护过程中生成以托勃莫来石为主的水热合成产物,对制品的物理力学性能起关键作用;石膏作为掺合料可改善料浆的流动性与制品的物理性能;铝粉是发气剂,与Ca(OH)2反应起发泡作用;钢筋起增强作用,籍以提高板材的抗弯强度。
蒸压加气混凝土板含量有大量微小的,非连通的气孔,孔隙率达70%~80%,因而具有自重轻,绝热性好,隔声吸音等特性。此种条板还具有较好的耐火性与一定的承载能力,可用作内墙板,外墙板,屋面板与楼板。
加气混凝土板与其他轻质板材相比,在产品生产规模,产品材性与质量稳定性等方面均具有很大的优势,国外多数工业发达国家生产加气混凝土制品板材为主,砌块与板的产量比大致为10:1,而且在板材应用上多以屋面为主。中国加气混凝土协会已确定今后我国加气混凝土企业将逐步转向以生产隔墙板,屋面板与外墙板为主导的产品。加气混凝土板可用作单层或多层工业厂房的外墙,也可用作公用建筑及居住建筑的内隔墙或外墙。
(4)钢丝网架水泥夹芯板:
钢丝网架水泥夹芯板包括以阻燃型泡沫塑料板条或半硬质岩棉板做芯材的钢丝网架夹心板。主要用于房屋建筑的内隔板,围护外墙,保温复合外墙,楼面,屋面及建筑加层等。
钢丝网架水泥夹心板是由工厂专用装备生产的三维空间焊接钢丝网架和内填泡沫塑料板或内填半硬质岩棉板构成的网架芯板,经施工现场喷抹水泥砂浆后形成的。具有重量轻,保温,隔热性能好,安全方便等优点。
(5)石膏墙板(含纸面石膏板、石膏空心条板):
石膏空心条板包括石膏珍珠岩空心条板,石膏粉硅酸盐空心条板和石膏空心条板,主要用作工业和民用建筑物的非承重内隔墙。
(6)金属面夹芯板(包括金属面聚苯乙烯夹芯板、金属面硬质聚氨酯夹芯板和金属面岩棉、矿渣棉夹芯板):
我国生产的金属面聚苯乙烯夹芯板、金属面硬质聚氨酯夹芯板的质量,在技术性能与外观质量上均已达到或接近国外同类产品的的水平,并已向国外出口。金属面夹心板的生产还远远没有发挥出来,生产布局也不尽合理。
金属夹心板的主要特点如下:重量轻,强度高,具有高效绝热性;施工方便,快捷;可多次拆卸,可变换地点重复安装是哟感,有较高的持久性;带有防腐涂层的彩色金属面夹心板有较高的耐久性。金属面夹心板可以被普遍用于冷库,仓库,工厂车间,仓储式超市,商场,办公楼,洁净室,旧楼房加层,活动房,战地医院,展览馆和体育场馆及侯机楼等的建造。
2.非黏土砖类:
(1)孔洞率大于25%非黏土烧结多孔砖和空心砖;
(2)烧结页岩砖和符合国家、行业标准的非黏土砖;
(3)混凝土砖和混凝土多孔砖;
混凝土多孔砖,该产品主要原材料为水泥和石粉,搅拌后挤压成型(无需烧结),制作工艺简单,产品尺寸比较准确,施工方法、技术要求和质量标准与普通粘土多孔砖类似,因此,目前用此类砖来代替烧结粘土砖在工程中使用较为普遍。它有较好的强度、耐火性、隔声效果、不易吸水,且价格便宜,但自重较大,施工条件差(湿作业)。
3.建筑砌块类:
(1)普通混凝土小型空心砌块;
(2)轻集料混凝土小型空心砌块;
(3)蒸压加气混凝土砌块;
蒸压加气混凝土砌块是利用火力发电厂排放的粉煤灰为主要原料,引进欧洲先进的生产工艺及装备生产的新型墙体材料。由于具有较好的可加工性,因此施工构造简单,方便快捷。所以作为墙体的维护结构,节能、降耗。外墙采用300mm厚加气混凝土砌块,无须再做内保温或外保温,而且是墙体单一材料唯一能够达到DBJ01-602-97热工要求的材料。蒸压加气混凝土在欧洲已使用了70多年,是一种既古老又安全的真正的绿色建材产品。
(4)粉煤灰小型空心砌块;
粉煤灰混凝土小型空心砌块是利用国家的优惠政策,降低生产成本,提高产品竞争力和经济效益的有效途径之一。由于粉煤灰的掺入,提高了砌块的密实性、减少吸水率、降低砌块的收缩率及提高砌块后期强杜等十分有利。建设一条具有一定生产规模的粉煤灰砌块生产线,必须采用先进的技术与设备,并通过搅拌机类型的选择,改变振动参数和模具的改动等就可以生产出高质量达到标准的粉煤灰砌块
(5)石膏砌块;
石膏砌块是以建筑石膏为原料,经料浆拌合.浇筑成型.自然干燥或烘干而制成的轻质块状隔壁材料。在生产中还可加入各种轻集料.填充料.纤维增强材料.发泡剂等辅助原料。也有用高墙石膏粉或部分水泥代替建筑石膏,并掺加粉煤灰生产石膏砌块。
(6)原料中掺有不少于30%的工业废渣、农作物秸秆、垃圾、江河(湖、海)淤泥,以及由其他资源综合利用目录中的废物所生产的墙体材料产品(不含实心黏土砖);
(7)预制及现浇混凝土墙体;
(8)钢结构和玻璃幕墙;
篇8:外墙保温材料的种类及性能
节约能源是我国国民经济发展的重要战略目标,建筑节能是节约能源的重要内容,也是建筑业可持续发展的必然要求。目前,建筑能耗约占社会总能耗的1/4 ,因此建筑节能已成为整个建设系统最重要的工作之一。实施建筑节能必须大幅度提高墙体的热工性能,如设保温层,使用抹面和砌筑保温砂浆以增加墙体结构的热阻值,改善墙体结构的热工性能,以实现节约能源的目的。近年来,在建筑外墙保温技术的发展过程中,主要形成了外墙内保温和外墙外保温两种保温方式。
外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料,通过黏结剂固定在墙体结构内侧,之后在保温材料外侧作保护层及装饰。外墙外保温是用黏结材料在主体墙结构外侧固定一层保温材料,并在保温材料的外侧抹砂浆或做其他保护装饰。
2 传热过程的分析
2.1 墙体结构的层次和基本参数
200mm厚加气混凝土砌块外墙的主体部位是指未经钢筋混凝土填实的部位,即由加气混凝土砌块与其他材料层共同构成的外墙部位(统称为主体墙部位)。外墙的热桥部位是指经钢筋混凝土填实的部位,即由钢筋混凝土与其他材料层共同构成的外墙部位(统称为外墙热桥部位)。墙体的构造层次及做法[1]如图1所示。墙体材料导热系数如表1所示。本文未考虑保温材料是否符合使用要求,仅对其性质进行分析。
W/(m·K)
2.2 不同保温方式对墙体温度分布的影响
室外温度是影响建筑外墙内外表面温度的重要因素。天津市区夏季室外计算温度为35.7℃;室内设计温度为26℃,冬天室外温度为-4℃,室内设计温度为18℃[2]。假设墙体是稳定导热的平面壁,则:
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式中:q—多层壁的热流密度;
R0—多层壁的总热阻;
t1、tn-1—多层壁的内外侧温度。
式中:Ri—内表面换热总热阻,取Ri=0.11(m2·K)/W;
∑R—围护结构各层材料热阻总和,(m2·K)/W;
Re—外表面换热热阻,取Re=0.04(m2·K)/W。
墙体各个界面温度的计算式:
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式中:tj+1—墙体j+1界面的表面温度;
t1—墙体外表面温度;
—墙体总热阻。
2.2.1 主体墙部位的温度分布
夏季外保温主体墙温度分布计算:
总热阻,由式(2)得:
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热流密度,由式(1)得:
各层表面温度分布,由式(3)得:
不同保温方式时主体墙的热流密度及各层表面温度的计算结果如表2所示。
采用不同保温方式时主体墙部位的温度分布如图2~图3所示。
从图2~图3可知,无论是内保温还是外保温都能使主体墙达到良好的保温隔热效果。夏季内表面温度远低于室外温度,冬季远高于室外温度。外墙保温提高了室内舒适度及人们室内生活环境质量。
采用外墙外保温时,室外的热流和冷气被保温材料拦截在室外而难于进入室内,使得主体墙受室外空气温度的影响较小,主体墙最高温度达到31.34℃,最低温度为5.89℃。加气混凝土砌块的蓄热性能有利于稳定室内温度。采用外墙内保温时,保温材料把室外的热流和冷气挡在了保温材料的外侧面,热流和冷气留在了加气混凝土砌块墙体内部,室外气温对墙体影响大,主体墙最高温度达到35.52℃,最低温度为-3.59℃。由此可知,采用外保温方式墙体内部所受的温度应力比内保温小,所以外保温在防止外墙裂缝方面优于内保温。保温材料的蓄热性能远差于加气混凝土砌块,所以外保温有利于稳定室温,更有利于提高室内舒适度。
2.2.2 热桥部位的温度分布
热桥是指建筑围护结构中的一些部位,在室内外温差的作用下,形成热流相对密集、内表面温度较低的区域,这些部位成为传热较多的桥梁,故称为热桥,有时又可称为冷桥[3]。热桥往往是由于该部位的传热系数比相邻部位大得多、保温性能差得多所致,在围护结构中这是一种十分常见的现象。内保温方式有些热桥是能处理的,但是大部分的热桥是不能处理的,本文所要讨论的热桥就是内保温中不能处理但是外保温能够处理的热桥。
不同保温方式时热桥的热流密度及各层表面温度的计算结果如表3所示。
不同保温方式时热桥部位的温度分布如图4~图5所示。
从图4~图5可知,热桥部位的温度分布与主体墙有类似的趋势。当热桥部位采用外保温时,保温层的温度降低幅度比主体墙的大,保温效果比主体墙明显。当采用内保温时,热桥部位不能得到有效的处理,所以热桥部位内外表面温度相差很小,影响室内舒适度,不利于稳定室温。所以外保温方式在处理热桥部位保温优于内保温方式。
2.3 不同保温方式对墙体内表面的温度与热桥表面温度的影响
主体墙的内表面温度θi:
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式中:ti、te—室内和室外计算温度,℃。
根据式(4)修正得热桥部位内表面温度θ,有:
式中:R′0—热桥部位传热热阻,(m2·K)/W;
η—修正系数,根据《民用建筑热工设计规范》[1]具体修正值如表4、表5所示。
常见的热桥形式如图6所示。
α/δ>1.5时热桥部位内表面温度按式(6)计算:
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夏季取室温ti为26℃,室外计算温度te为35.7℃;冬季取室温t′i为18℃,室外计算温度t′e为-4℃。内、外保温主体墙的总热阻R0为3.267(m2·K)/W,外保温热桥部位总热阻R′w0为1.715(m2·K)/W,内保温热桥部位总热阻R′n0为0.308(m2·K)/W。
不同的保温方式时主体墙及热桥的表面温度,本文墙体如热桥形式(a),为计算简便α/δ取1,计算结果如表6所示。
由表6可知,采用外保温时,无论是夏季还是冬季主体墙与热桥的内表面温度相差小,且与室内温度相差小,有利于减少对人体的辐射,稳定室内热环境,改善室内热舒适条件。采用内保温时,夏天热桥部位的温度高于主体墙,热桥部位就向室内辐射大量的热量,使人感觉有烘烤的感觉。冬天热桥部位温度低于主体墙,热桥部位就向室内辐射冷量,让人感觉寒冷。外墙采用内保温方式时不利于稳定室温,特别是间接制冷与采暖的房间更突出。
2.4 不同的保温方式对建筑节能效果的影响
外墙外保温不会产生明显热桥,因此,具有良好的建筑节能效果,还可以起到保护主体结构的作用,外保温材料置于主体结构外侧,减少了外界温度、湿度、各种射线对主体结构的影响,能有效解决我国冬、夏两季室内外温差大造成的能源损失问题。外保温在避免热桥方面比内保温更有利。
墙体主要分为主体墙和热桥两大部分,所以墙体的平均传热系数是主体墙及热桥传热系数的加权平均。内保温墙体由于热桥处的传热系数很高,使外墙的平均传热系数大幅度提高;而外保温墙体由于热桥部位得到了很好的保温,使热桥部位的传热系数明显降低,其平均传热系数与外墙主体是基本一致的。
3 结论
1)外保温方式可以有效缓解因温度变化导致结构变形产生的应力,因此可以有效地防止墙体裂缝。在热桥部位外保温方式的优越性更加突出。
2)采用外保温方式时,墙体内表面温度与室内温度相差小,有利于减少对人体的热辐射,稳定室内热环境,改善室内热舒适条件。
3)当室内相对湿度很大时,热桥部分有可能出现结露。外保温可以有效地避免热桥结露问题。
4)热桥部位的热损失很大。外墙的传热系数越小,热桥对建筑能耗的影响越明显。外保温可以有效避免热桥,节能效果更明显。
5)当对旧房进行节能改造时,采用外保温方式还有个最大优点。用户无须临时搬迁,基本不影响室内活动和正常生活;外保温也避免了由于装修可能造成的保温层损坏,有利于室内装饰装修;由于保温隔热性能好,可使主体结构墙体减薄,从而增加住户的使用面积,与内保温相比采用外墙外保温使每户使用面积增加2%~5%。
所以,外保温方式作为目前国际上普遍采用的一种建筑外墙保温节能体系,从节能、室内热环境等角度看比内保温要好。
参考文献
[1]GB50176-93,民用建筑热工设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1997-12.
[2]韦延年.混凝土小砌块建筑的建筑热工节能设计[J].四川建筑科学研究,2003,29(4):115-118.
篇9:外墙保温材料的种类及性能
关键词:改性KNDX推进剂 添加剂 燃烧性能
引言
硝酸钾-葡萄糖复合推进剂(KNDX)是由硝酸钾(KN)和葡萄糖(DX)为主要原料制成的推进剂。因为其原料价廉易得、制作简单方便、贮存安全稳定,并且有较完备的推进剂性能参数可用于内弹道模拟和火箭设计,所以被广泛应用。然而KNDX推进剂比冲不高,可以通过添加少量添加剂来有效调节该推进剂的燃烧性能。针对这种情况,本文通过实验测试并分析了各种添加剂和添加比例对KNDX推进剂燃烧性能的影响。
1.实验
KNDX推进剂样品的制备:将硝酸钾和葡萄糖固体分别粉碎并过筛,按质量比65:35称取硝酸钾和葡萄糖,并混合均匀,再次过筛,用变色硅胶干燥推进剂,并密封保存。
常压下推进剂燃烧实验:将碳酸钙和9种添加剂分别添加3%和5%在KNDX推进剂中制成20种改性KNDX推进剂(其中添加碳酸钙的2种为对照组)。将20种改性KNDX推进剂和未改性的KNDX推进剂分别燃烧,测试其燃速、温度、燃面和残渣量等数据。
一定压强下推进剂燃烧实验:将草酸亚铁、二茂铁和镁粉3种添加剂分别添加1%、2%、3%、4%和5%在KNDX推进剂中制成15种改性KNDX推进剂。将15种改性KNDX推进剂和未改性KNDX推进剂装入自行设计的燃烧装置中,模拟发动机工作时推进剂的燃烧情况,测试其燃速、温度和比冲等性能数据。
2.结果与讨论
(1)添加剂种类对KNDX推进剂燃烧性能的影响。结果表明,添加二茂铁、镁粉、草酸亚铁、乙酸铅、升华硫、氧化铁和氧化铜可以有效地改善推进剂燃烧性能,使推进剂在燃烧时温度更高、燃速更快、残渣更少;添加铝粉和碳粉对KNDX推进剂的燃烧无明显改变;添加碳酸钙会降低推进剂的燃烧性能。添加不同种类的添加剂,性能改善的情况也不同,燃速调节剂(例如草酸盐、二茂铁和铅、铜的氧化物及其盐)主要提高推进剂的燃速,金属可燃剂(例如镁粉、铝粉等)主要提高推进剂的燃温和比冲。
(2)添加比例对KNDX推进剂燃烧性能的影响。本文测试了不同添加比例的草酸亚铁、二茂铁和镁粉的改性KNDX推进剂的燃烧性能。实验结果表明,同一种添加剂的添加比例对KNDX推进剂燃烧性能影响较大。
(3)草酸亚铁对KNDX推进剂燃烧性能的影响。KNDX推进剂的性能随草酸亚铁添加比例的不同而有不同程度的改变,实验数据见表1。结果表明,添加1%时,发动机模拟装置性能取得最大改善,随着草酸亚铁添加比例的增加,发动机平均推力、最大推力和推进剂比冲都有下降的趋势。添加1%草酸亚铁的推进剂线性燃速增加了70%以上,在燃烧时质量流量更加稳定,但后期仍有轻微喘燃现象。添加1%草酸亚铁的KNDX推进剂燃烧温度明显升高,喷管出口处的气体温度从未改性的420℃上升到了620℃。
(4)二茂铁对KNDX推进剂燃烧性能的影响。实验数据见表2。结果表明:在常压下添加二茂铁对KNDX推进剂产生了良好的燃速调节效果,但在模拟发动机工作的较高压强下,添加二茂铁的效果并不理想,有明显的喘燃现象。发动机模拟装置的各项性能随二茂铁添加比例的增加而有所改善,在所测的5种添加比例中,添加5%的KNDX推进剂取得了最好的效果,但相对于其他添加剂仍不理想。添加5%二茂铁后,推进剂线性燃速增加了60%以上,发动机推力和推进剂比冲都随着二茂铁添加比例的增加有相对较大的改善。
(5)镁粉对KNDX推进剂燃烧性能的影响。实验数据见表3。结果表明:改性KNDX推进剂各方面的性能都随着镁粉添加比例的增加而稳步提高。在1%-5%的添加比例范围内,镁粉的添加比例越大,对KNDX推进剂的改善效果就越明显。当添加5%镁粉后,发动机质量流量和推力明显稳定,几乎没有喘燃现象,线性燃速增加了一倍多。因为镁粉燃烧放热量大,能量输出高[1],推进剂燃烧温度和亮度有了大幅度的提高,所以添加镁粉可以为火箭发动机提供闪亮的尾焰。但随着燃气温度的增高,所需防热层也越厚[2],在本文实验中,发动机模拟装置的燃烧室会因高温而受损。
3.结论
(1)不同的添加剂和不同的添加比例对KNDX推进剂燃烧性能有较大影响,并与燃烧环境压强的大小有关。
(2)在常压开放环境下,添加比例为3%或5%的添加剂对KNDX推进剂的改善效果为:二茂铁>镁粉>草酸亚铁>乙酸铅>升华硫>氧化铁>氧化铜>铝粉>碳粉>不添加>碳酸钙。二茂铁、镁粉和草酸亚铁对KNDX推进剂燃速、温度、燃面和残渣量有较大改善。
(3)在发动机模拟装置工作的一定压强下,添加剂对KNDX推进剂的改善效果为:5%镁粉>1%草酸亚铁>5%二茂铁>不添加。
参考文献:
[1] 潘功配.高等烟火学[M].哈尔滨工程大学出版社,2007.63-64
[2] 方兰,冯祖钺,付全如,等.探空火箭设计[M].宇航出版社,1993.298-299
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(本文作者为江苏省南菁高级中学在读学生,业余火箭爱好者)
篇10:常见建筑材料的种类及价格调查
1调查对象:施工中常见的一些板材、建筑钢材
2调查目的:了解常见材料的尺寸规格、一般性能、优缺点等
3调查方式:走访、交流和查阅
4调查内容: a.常见的材料有哪些 b.了解常见材料在市场上的价格范围 c.成品规格是怎样,一般有哪些性能,适用哪些地方
5调查时间:2013年4月6日(星期六)
6调查结果:
板材:
(1)常见的板材有:胶合板、细木工板、刨花板、纤维板、饰面防火板、木龙骨、实木地板、复合地板
(2)胶合板市场价格因为卖法不同价格也有差别,一般卖法价格在61元—68元∕平方米,1800元—1900元∕立方米;为了保证质量,一般细木工板在百元左右质量有保证,如能达到140元,质量就很不错了。家庭装修千万别贪便宜用50—60元∕张的系木地板,其成本低,质量难以保证;刨花板一般在78—90元∕张或者是26—27∕平方米;
(3)用途:广泛用于采光罩,采光顶棚,门窗罩,装潢,广告灯箱,水晶家具,卫浴用钢材钢材
钢材:钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下几种:
1、按品质分类
(1)普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)
(2)优质钢(P、S均≤0.035%)
(3)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)
2.按化学成份分类
(1)碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≥0.60%),(2)合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%);b.中合金钢(合金
元素总含量>5~10%);c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。
3、按成形方法分类:(1)锻钢;(2)铸钢;(3)热轧钢;(4)冷拉钢。
4、按用途分类(1)普通钢a.碳素结构钢:(a)Q195;(b)Q215(A、B);(c)Q235(A、B、C);(d)Q255(A、B);(e)Q275。b.低合金结
构钢c.特用途的普通结构钢(2)优质钢(包括高级优质钢)
a.结构钢:(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;
b.工具钢:(a)碳素工具钢;(b)具,厨房用具,隔离墙板。
合金工具钢;(c)高速工具钢。
c.特殊性能钢:(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;(c)电热合金钢;(d)电工
用钢;(e)高锰耐磨钢。
5按轧制外形分
(1)光面钢筋:I级钢筋(Q235钢钢筋)均轧制为光面圆形截面,供应形式有盘圆,直径不大于10mm,长度为6m~12m。
(2)带肋钢筋:有螺旋形、人字形和月牙形三种,一般Ⅱ、Ⅲ级钢
筋轧制成人字形,Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。
(3)钢线(分低碳钢丝和碳素钢丝两种)及钢绞线。
(4)冷轧扭钢筋:经冷轧并冷扭成型。
5、按直径大小分 钢丝(直径3~5mm)、细钢筋(直径6~10mm)、粗钢筋(直径大于22m)
6、按力学性能分Ⅰ级钢筋(235/370级);Ⅱ级钢筋(335/510级);Ⅲ级钢筋(370/570)
和Ⅳ级钢筋(540/835)
7、按生产工艺 : 分热轧、冷轧、冷拉的钢筋、热处理钢筋
8、按在结构中的作用:受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等
冷轧带肋钢筋的冷轧带肋钢筋的冷轧带肋钢筋的冷轧带肋钢筋的性能
(一)性能:
1、冷轧带肋钢筋牌号分为CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五个牌号,其直径范围为4-12mm。
2、冷轧带肋钢筋横肋呈月牙形,并沿钢筋横截面周围上均匀分布,其中三面肋钢筋有一面肋的倾角与另两面相反。
3、钢筋的尺寸重量及允许偏差应符合标准GB13788-2000规定。
4、直条钢筋的弯度不大于4mm/米,总曲度不大于钢筋全长的0.4%。
5、盘卷钢筋的重量大小于100kg,直条钢筋按同一牌号、同一规格,同一长度成捆交货。
6、制造钢筋的盘条应符合GB/T701、GB/T4354或其他相关规定。
7、钢筋的力学性能应符合规定,表面不得有裂纹,折叠、结疤、油污及其他影响使用的缺陷。
(二)适用范围:适用于预应力混凝土和普通钢筋混凝土,也适用于制造焊接网用钢筋
(三)钢材价格:Q235钢筋4500/吨
个人对建材市场的展望:近年来,我国建材行业发展迅速。2011年,全国建材规模以上企业完成工业总产值3.5万亿元,同比增长34.2%,增速比2010年增加1.6个百分点。其中水泥生产20.9亿吨,同比增长11.7%;平板玻璃生产7.9亿重量箱,同比增长14%;建筑卫生陶瓷工业总产值3861亿元,同比增长32.2%。
除了产量增长迅速,我国建材多项行业的生产工艺技术、装备水平接近或达到了世界先进水平。据中国建筑材料联合会发布的《建筑材料工业“十二五”发展指导意见》阐明,我国已全面掌握了大型新型干法水泥、大型浮法玻璃、大型玻璃纤维池窑拉丝等先进生产工艺技术,具备了成套装备的生产制造能力。
但是,国内的建材市场需求的增长,似乎已经赶不上国内建材产业“旺盛”的生产能力。近年来房地产调控政策轮番出台,限购、限贷将市场逼到低谷,与房地产有千丝万缕联系的建材行业也未能“独善其
身”。
智研咨询发布的《2013-2017年中国建材市场评估与发展前景预测报告》共十六章。首先介绍了建材行业的概念以及中国房地产市场发展态势,接着分析了中国建材行业发展环境,然后对中国建材行业市场运行态势进行了重点分析,最后分析了中国建材行业面临的机遇及发展前景。您若想对中国建材行业有个系统的了解或者想投资该行业,本报告将是您不可或缺的重要工具。
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