建筑保温,让冬天不再冷

春日的阳光渐渐赶走了冬日的严寒,不知道这个冬天你过得还好吗?因为疫情的关系,绝大多数人可能都没有太多机会外出,待在家中倒是也能有足够的措施抵御寒冷。当然,大家一定都会记得每次入冬的时候,一定会爆发的南北方到底哪更冷还有南方到底需不需要集体供暖的激烈讨论。

建筑保温,让冬天不再冷

集体供暖给北方的室内带来了温暖,整体舒适性会比南方阴冷的天气好很多。但是需要注意的是,在暖气的加持下,北方的室内极度干燥,除了温度能够达到适宜的水平,湿度上却很难让人满意。而且近年来,越来越多的空气污染,雾霾天气,在冬天出现得更频繁,这与集体供暖不无关系。因此,当我们在思考如何给冬天“升温”的时候,是不是可以转变一下思考的角度,从“主动式”的供暖,转变为“被动式”的保温呢?

建筑保温,让冬天不再冷

作为冬天严寒的第一“受影响者”,中国北方已经开展了多年的建筑保温工作,并且随着要求的不断提高,建筑保温也越来越严格。早在上一个“五年计划”--“十二五”期间,北京就率先提出并开始实施建筑“75节能标准”,“居住建筑单位建筑面积采暖耗热量与能耗指标将达到节能75%的水平”,重点开发和推广高效节能防火保温材料、具有更高保温和密闭性能的节能门窗等,以促进建筑节能75%的标准全面执行。75节能,可以理解为通过建筑保温措施的提升,使得建筑能耗降低,减少建筑的采暖负荷。这一要求的提出,无疑对人民的生活水平带来了更好的保障。

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当然,值得注意的是,北京的“75节能”着重强调了保温材料的“防火”特性。当我们翻看近几年的建筑火灾事件,多多少少都会跟建筑保温层有一定联系。

2017年,北京“11.18”大兴红门镇火灾事故,造成了19人死亡,8人受伤的严重后果。其起火原因经调查确认,系埋在聚氨酯保温材料内的电气线路故障所致。线路故障点燃了保温层,随即引发大火。

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大兴红门镇

2020年元旦当日17时许,重庆市渝北区加州花园小区A4幢发生火灾,所幸无人员伤亡。火灾从加州花园小区A4幢第2层一居民房阳台起火,引燃外墙保温层及雨棚,蔓延至第30层阳台并窜至部分居民房屋内。

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重庆加州花园火灾

包括国外,当地时间2017年6月14日凌晨,位于英国伦敦西部一栋24层公寓大楼(“格兰菲尔塔”)发生猛烈大火,造成总计79人遇难。据悉,发生火灾的高层居民楼外墙材料是价格较低的不防火材料,虽然在英国符合建筑标准,但在德国被列为易燃材料,而美国则在2012年就规定高层建筑禁用这种材料。

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格兰菲尔塔火灾

由此可见,建筑保温的实行,必须以安全为前提,尤其是保温材料的防火性能。但值得一提的是,目前传统保温材料中保温性能较为优秀的,基本都是有机高分子发泡材料,这类材料的防火性能普遍无法达到A级,在明火下,会出现严重损毁,部分还会助燃,对于建筑防火极为不利。传统保温材料中能达到较好防火效果的,基本只有岩棉。

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当然随着社会的发展,市面上也出现了越来越多的新材料来应对“保温”和“防火”的兼容性问题。这类材料主要还是以有机高分子发泡材料为基础,进行一定程度的防火改性,使其尽可能达到“不助燃,离开明火自动熄灭”等要求。至于这类改性材料的实际表现,仍需要时间检验。

当然,有机材料以“碳”为主要构成骨架,无可避免地会引发防火担忧。而以“硅”为主要保温骨架的无机材料,有着天然的防火优势。除了上文提到的岩棉,科学家也研制出了其他具有卓越防火保温能力的新材料,例如气凝胶和真空绝热板。而目前,这两种材料也只有真空绝热板能够较为广泛地应用在建筑领域,毕竟相较之下,气凝胶的价格也让其他材料“望尘莫及”。

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真空绝热板

真空绝热板是一种新型的复合保温材料,主要是通过真空隔绝热传导和热对流的性质,起到超强的隔热保温效果。经实验表明,真空绝热板的导热系数可以达到0.006W/(m·K)以下,保温性能可以达到传统材料的5~8倍。且由于真空绝热板的主要材料都是以无机材料为主,其防火性能可以达到A级。从这两个维度上来看,真空绝热板具有非常优秀的潜力。但是,由于真空绝热板是一种新兴材料,各地对它的使用还有一定的疑虑。但是随着各项技术标准的不断完善,加上示范性项目的时间验证,我们相信这种材料在未来能够得到更大范围的推广。


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