耐火陶瓷纤维在建筑行业的应用 |
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三门峡市高科绝热材料有限公司 |
| 耐火陶瓷纤维系列产品是目前国内理想的轻质、耐火、隔热、吸音材料。它以天然焦宝石为原料,在2000℃以上的电炉 |
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中融化,经压缩空气喷吹(或甩丝机)而成纤维状,经集棉、针刺、热处理、切边打卷形成耐火材料,并加入适量的粘结剂 |
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经过真空成型制成纤维板、毡、砖、管和各种异型制品,由于耐火陶瓷纤维具有容重轻、强度高、防水性好、耐高温、吸声 |
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系数大、化学性能稳定等优点,目前广泛应用于保温、保冷的节能领域。 |
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一般情况下,在建筑领域使用能耗与其它建筑能耗之比大约为9:1,不超过8:2,这就是世界各国政府都把建筑的节能 |
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重点放在日常使用的能耗上。我国住宅建筑的使用能耗与其它建筑能耗之比(11-6):1,这就意味着我国3亿标煤的建筑能耗 |
| 竟有2.5亿吨标煤的能源消耗在建筑使用
中——采暖、空调、照明、家电等的消耗,这就是我国建筑使用能耗居高不下的原 |
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因。从建筑结构分析,由于建筑的围护结构保温功能差,导致了建筑采暖空调的热能利用率低。 |
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我国严寒地带的住宅建筑采用490mm的原砖墙双层窗,严冷地带为370mm原砖墙,单层窗,其门窗气密性差,围护结构、 |
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材料热导率大,分散采暖房多,散热快,能耗大,裾住宅采暖调查及能耗实测,每平方米建筑面积平均使用能耗(折算为标 |
| 煤)为: |
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哈尔滨
40kg/m2 |
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沈阳
35kg/m2 |
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北京
24kg/m2 |
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美国(独立式住宅)
3.4-6.9kg/m2 |
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从住宅建筑的采暖一次比较可见,住宅建筑围护结构的保温对能源的影响之大,美国居民住宅采暖能耗仅为我国北京 |
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住宅的1/4左右。国外资料表明,房屋建筑围护结构,采用保温绝热材料,采暖能耗可降低20-40%。国内90年代中期的试点工 |
| 程也证明采用恰当保温隔热措施,其采暖能耗降低至少30%,而工程造价仅增加10%左右。 |
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一、纤维棉在建筑结构中的节能效益 |
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我国严寒地区,最低温度-33℃,采暖期192天,采暖期内平均温度为-10.5℃。各种墙体材料的性能和参考价格见下 |
| 表。 |
| 墙体名称 |
墙体厚度/mm |
墙体装饰法 |
重量 (kg/m2) |
热阻值 (m2.K /w) |
热惰性D值 |
建造能耗 (kg煤/m2) |
参考价 (元/m2) |
| 370砖墙 |
370 |
外勾逢,内抹灰喷浆 |
696 |
0.475 |
4.7 |
40.14 |
50 |
| 490砖墙 |
490 |
西面抹灰喷浆 |
920 |
0.8 |
8.2 |
53.52 |
65 |
| 加气混凝土砌块墙 |
200 |
外干粘灰,内抹灰喷浆 |
180 |
0.909 |
3.2 |
24.96 |
45 |
| 现浇大模板混凝土墙 |
160 |
刮腻子,喷浆 |
400 |
0.092 |
1.58 |
12.51 |
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| 泰柏板 |
110 |
外涂料、内喷浆 |
110 |
0.84 |
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100 |
| GY板 |
110 |
外涂料、内喷浆 |
115 |
0.692 |
1.84 |
13.61 |
100 |
| GRC岩棉复合板 |
200 |
外涂料、内喷浆 |
90 |
2.52 |
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12.6 |
120 |
| 薄壁混凝土岩棉复合板 |
160 |
外涂料、内喷浆 |
260 |
1.99 |
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15.6 |
100 |
| 彩钢岩棉夹芯板 |
100 |
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23 |
2.2 |
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180 |
| GRC夹芯壁墙板 |
60 |
两面刮腻子,喷涂 |
40 |
0.701 |
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11.5 |
35 |
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建筑面积为139.8m2房屋采用370mm外墙,双层钢窗,单层木门,苇席抹灰顶棚、水泥地面造价为500元/m2,总造价为 |
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6.99万元,加上60mm厚的纤维棉保温层的材料施工费造价为23元/m2,其外墙增加造价0.29万元,顶棚增加造价0.27万元,因 |
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保温节能而增加0.56万元,每平方米节能投资仅为0.56万元/139.8m2=40元/m2。节能投资占土建工程造价的8%,节能投资的 |
| 静态回收期为4.7年,动态回收期为5.8年。 |
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从上述节能投资占土建工程造价的白分比及节能投资回收期可以说明,这一建筑节能的经济合理性。内外侧砖纤维棉毡 |
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夹芯墙体、坡屋顶内装纤维棉毡顶棚这种建筑保温结构是简单有效、经济合理、切实可行的。在我国北方地区类似的采暖或低 |
| 房建筑中具有良好的推广前景。 |
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二、纤维板在建筑防火吸声中的应用 |
| 耐火陶瓷纤维的防火性能试验 |
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采用BS12(英国工业标准)烃类火灾试验要求进行,试件内设有二层钢筋网,第一
层位于距迎火面混凝土表面层27mm |
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处,第二层位于距混凝土面层75mm处,混凝土构件厚150mm,测温热电偶分别固定在第一层钢筋网和混凝土面层上。BS12标准 |
| 规定火灾温升曲线如下表: |
| 时间(分) |
3 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
| 温升(℃) |
890 |
1000 |
1100 |
1120 |
1150 |
1160 |
1150 |
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BS12标准规定,当火灾发生时,用防火材料相隔的天花板混凝土面层温度<380℃,内部底排钢筋温度<250℃为目标 |
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值。利用耐火陶瓷纤维板在试验件表面进行试验:60分钟时,炉膛温度已达1150℃,试件底排钢筋最高温度仅78℃,混凝土界 |
| 面温度288℃,完全符合研制混凝土内装防火材料以后达到防火安全标准。 |
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通过上述实验可以看到,开发硅酸铝纤维制品在防火吸音领域是大有可为,这不但充分挖掘了该材料的各项功能,而且 |
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能有效满足目前社会使用所需,如重要仓库、机房、地下工程、公共场所的防火吸音等可以开发利用,同时也为该产品拓展了 |
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新的市场。我厂生产的防火吸音板,规格1000×800×40,孔径Φ10,穿孔率12%,密度选用190Kg/m3。表面贴玻璃布,并 |
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喷涂防火涂料。产品质量稳定,经初步侧定,吸音效果更使人满意,与原来无吸音材料的噪音相比下降了8个分贝以上。耐火 |
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陶瓷纤维还可以用在建筑电缆的防火、通风管道的绝热保温、防火隔离等领域,为此开发耐火陶瓷纤维制品在建筑领域的应用 |
| 将大有作为。 |
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