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新型環(huán)保隔音保溫材料在建筑中的應(yīng)用探討
隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越注重節(jié)能環(huán)保材料的使用。同時(shí),在建筑及家裝中,對(duì)材料保溫隔音技術(shù)的要求也越來(lái)越高。本文主要圍繞隔離軟木在建筑家裝中的應(yīng)用探討,對(duì)其材料性能進(jìn)行解析。天然環(huán)保的隔離軟木,性能優(yōu)越,恒溫降噪已得到大力推廣和應(yīng)用。
建筑節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展的要求,通過(guò)在建筑中合理使用節(jié)能保溫材料,能夠有效提高能源利用率,降低建筑能耗,達(dá)到建筑節(jié)能的目的。
除此之外,建筑物的噪聲環(huán)境也越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。選用適合的材料對(duì)建筑物和家裝進(jìn)行吸音降噪處理,也成為當(dāng)今建筑物和家裝中噪聲控制工程中常用的基本技術(shù)措施之一。可用在建筑外墻、內(nèi)墻、空心墻及家庭裝修等,是生態(tài)建筑和室內(nèi)家裝的理想解決方案。
軟木材料介紹
軟木來(lái)自于軟木橡樹(shù)的外層樹(shù)皮,原產(chǎn)于地中海西岸。軟木橡樹(shù)在25年后方可成熟。此后,每9年才能采剝一次皮。
軟木橡樹(shù)材料有如下優(yōu)點(diǎn):密度輕,可以浮在水上;可壓縮,具有彈性;熱傳導(dǎo)性很差,具有良好的熱量、聲音和電的絕緣性;耐磨;防火(不易燃燒/燃燒緩慢);無(wú)毒害;不吸塵(對(duì)哮喘病人是一種保護(hù),并且不會(huì)引起過(guò)敏癥狀);軟木不含淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì),不滋生細(xì)菌,過(guò)敏體質(zhì)人群都可以放心使用。
如圖4、圖5所示,軟木結(jié)構(gòu)和蜂巢的結(jié)構(gòu)很相似:每立方厘米由4000萬(wàn)個(gè)細(xì)胞組成,在細(xì)胞之間充滿了類似空氣的氣體,具有降噪、絕熱、減壓和減震的作用。
作為100%純天然產(chǎn)品,軟木是自然界中極佳的絕緣體。
軟木用途廣泛:
(1)可以提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量和密度的軟木,作為絕緣材料;
(2)高密度的軟木可用作防震層
(3)特定數(shù)量和形式的軟木可用于裝飾,具備良好的隔熱、隔音效果;
(4)楔形可用于平屋頂;還可用作工業(yè)管道的隔離層。
軟木作為隔熱材料在航天產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用,航天研究所曾對(duì)軟木的隔熱性能和其他性能進(jìn)行較系統(tǒng)地研究,并與運(yùn)載火箭的某隔熱涂層進(jìn)行了比較。比較后認(rèn)為,軟木的隔熱性能、耐低溫性和工藝性等均優(yōu)于某型隔熱涂層。
軟木具有良好的物理特性：
(1)結(jié)構(gòu)合理、尺寸穩(wěn)定性好,軟木在溫度濕度劇烈變化的情況下也不裂不翹,不腐不蛀,既適合用于燥寒冷的北方,也適用于潮濕炎熱的南方。
(2)吸音、隔音、降低噪聲,由于軟木良好的聲阻尼特性,使軟木成為優(yōu)異的減音、降噪材料,特別適宜于裝在錄音棚、會(huì)議室、圖書(shū)館、閱覽室、老年人居所、電教室和高層建筑中。
(3深保溫隔熱性能好,軟木耐熱范圍為60℃-80℃導(dǎo)熱系數(shù)為0038。
由于軟木本身就有冬暖夏涼的感覺(jué),且軟木的細(xì)胞中腔空氣占75%,故保暖隔熱性更佳。夏天可以減少室外炎熱空氣的內(nèi)侵,冬天則可以避免室內(nèi)熱氣通過(guò)地面外泄。從而保證了室內(nèi)溫度的恒定,即使在冬天也能感受軟木表面的溫暖、舒適與自然。
(4)軟木阻燃性好,焰類高度40mm(標(biāo)準(zhǔn)高度159mm)防火級(jí)為B級(jí),優(yōu)于木材。
(5)不吸水、防潮軟木的吸水率幾乎為零,與葡萄酒瓶軟木塞的材料相同,軟木具有防潮不易變形等特點(diǎn)
(6)抗污染性能好,除甲苯、丙酮外,其余30種化學(xué)藥劑和10余種生活液體對(duì)軟木無(wú)影響
(7)絕緣、防靜電,軟木是非常好的絕緣體別適合電子儀器眾多,需要防靜電的場(chǎng)所。
由于軟木所具有獨(dú)特的天然特性,使其在工業(yè)生產(chǎn)與人民生活中得到廣泛應(yīng)用,并推動(dòng)了軟木工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)上主要用于動(dòng)力機(jī)械密封,防震、剎車、摩擦片、冷庫(kù)、車、船、石油庫(kù)的隔熱裝置,播音室、影劇院、歌舞廳的吸音材料,低溫實(shí)驗(yàn)室、化工設(shè)備和高級(jí)建筑的保溫層,建筑、公路、橋梁、機(jī)場(chǎng)跑道的收縮縫填料民用上主要用作室內(nèi)裝飾材料,如地板、墻紙、天花板、軟木摩擦片、杯墊、浴墊、食品醫(yī)藥用瓶塞、電鼠標(biāo)墊、留言板、記事牌、軟木雕刻等裝飾工藝品軟木乒乓球拍、釣魚(yú)竿把手、羽毛球頭、棒球芯、壘球芯、軟木公告板、軟木鞋材、軟木枕心、軟木畫、軟木塞、軟木墊、軟木紙、軟木粒、軟木摩擦片、軟木伸縮縫填料、軟木公告板等。軟木是一種具有獨(dú)特性能的天然產(chǎn)品,因而得到廣泛的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)比分析認(rèn)為,在壓力作用下的熱化學(xué)膨化方法效果較好,可以使軟木膨脹到原體積的220%。膨脹后的軟木密度減輕,彈性和柔韌性增加,是生產(chǎn)高檔軟木產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。
隔離軟木介紹
隔離軟木是只用軟木作為原材料,利用軟木自身產(chǎn)生的樹(shù)脂(軟木脂)聚合,無(wú)任何添加劑,100%純天然材料。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物100%可重復(fù)利用(膨脹軟木顆粒和粉塵),是極具可持續(xù)性的環(huán)保材料,具有保溫、靜音、抗震、耐用等優(yōu)越性能膨脹凝聚后的隔離軟木,良好的穩(wěn)定性賦予軟木其他物質(zhì)無(wú)法比擬的眾多用途。它被用作隔熱、隔音或者防震材料,可用于各種材料表面,與涂層材料結(jié)合,在各類建筑中扮演著重要的角色,提供一系列有效的解決方案。
隔離軟木的優(yōu)越性能表現(xiàn)為:
(1)100%的天然產(chǎn)品
(2)負(fù)碳
(3)自身能量低
(4)隔熱性能好
(5)穩(wěn)定性高,可應(yīng)對(duì)大部分熱度變化
(6)能應(yīng)對(duì)-180℃~120℃之間的溫度;
(7)即使發(fā)生火災(zāi),軟木也不會(huì)釋放有毒氣體
(8)耐用,其技術(shù)性能可以經(jīng)久不變(經(jīng)官方測(cè)試軟木能使用40~50年),并且具有隔音和減震的作用。
原材料的提取
如圖6所示,沿著軟木橡樹(shù)的切割痕跡,通過(guò)人工和機(jī)械相結(jié)合的方法采剝樹(shù)皮作為原材料。之后,把從樹(shù)上采剝下來(lái)的軟木暴露在自然環(huán)境中。陽(yáng)光、風(fēng)霜雨水聯(lián)合起來(lái)猶如催化劑,促進(jìn)了原始采剝軟木的自然變化,使其在進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)之前提高產(chǎn)品品質(zhì)。值得強(qiáng)調(diào)的是,在此過(guò)程中沒(méi)有添加任何其他成份。此外,該過(guò)程也因極低能耗而著稱。
“自然的”工業(yè)生產(chǎn)程序
原材料的轉(zhuǎn)化
暴露于自然界之后,按照不同設(shè)計(jì)將軟木碾成各種尺寸的顆粒,然后按照尺寸或特定用途比例嚴(yán)格篩選放入高壓滅菌器,軟木顆粒經(jīng)過(guò)極熱蒸汽和極高壓力的作用,引起軟木顆粒發(fā)生膨脹。在此過(guò)程中,軟木釋放天然的樹(shù)脂,產(chǎn)生“免費(fèi)”粘合膠凝聚軟木顆粒,永久粘合,加工過(guò)程無(wú)需添加化學(xué)粘合劑,天然環(huán)保。
軟木塊處理
進(jìn)入高壓滅菌器中成形之后,取出,之后用大約100℃的循環(huán)水冷卻。
最后程序
按尺寸將軟木板切割成不同的寬度、長(zhǎng)度和厚度經(jīng)機(jī)械化包裝和貼標(biāo)簽后,一個(gè)生產(chǎn)周便完成了。
后期處理階段
所有破碎的木塊和薄木片都要進(jìn)入到循環(huán)加工階段以備其他用途。任何剩余的粉塵和碎片都為上述加熱過(guò)程提供了主要能源。軟木這種極低能耗的特性是其他絕緣材料所無(wú)法比擬的。
隔離軟木的產(chǎn)品性能
隔離軟木的產(chǎn)品性能見(jiàn)表1~表3所示
隔離軟木的產(chǎn)品用途
如圖7所示,膨脹隔離軟木顆粒作為隔熱、隔音材料,具有廣泛的工業(yè)用途,而且成本低。膨脹隔離軟木與沙土和水泥混合,是生產(chǎn)輕質(zhì)混凝土的極佳材料,同時(shí)可用于填補(bǔ)人行道。
如圖8所示,膨脹隔離軟木隔熱、隔音以及減震性能好,尤其適用于內(nèi)外墻,平板、平屋頂和斜屋頂,輻射采暖地面。膨脹隔離軟木的特殊系列,外墻覆蓋性能佳內(nèi)墻和天花板都可用,直接裸露在外面即可。膨脹軟木顆粒,適用輕量填充,隔音,可用于地板鋪設(shè)和空心墻內(nèi)。
影脹隔離軟木在工業(yè)建筑中扮演著重要的角色,這些領(lǐng)域的舒適度取決于溫度、濕度、空氣質(zhì)量、聲音條件、振動(dòng)等因素。膨脹隔離軟木可用于材料表面,與涂層材料結(jié)合,具有一系列有效的解決方案。
工業(yè)用途
(1)保溫隔熱——屋頂或閣樓
(2)保溫隔熱——墻體(通風(fēng)處)
(3)保溫隔熱—平屋頂
(4)保溫隔熱——地下通道
(6)保溫隔熱和隔音—外墻
(⑦)防止振動(dòng)噪音
(8)防火+絕緣—門
隔離軟木性能試驗(yàn)
45年后性能依然如初
如圖9所示,用于冷藏庫(kù)的絕緣軟木建于1964年。2009年由于房地產(chǎn)原因而被拆除。獨(dú)立實(shí)驗(yàn)窒進(jìn)行測(cè)試,熱導(dǎo)率為0039Wmk。意味著45年后保溫絕緣性能良好,可拆除后再次循環(huán)利用。
置于沸水中不會(huì)破裂(測(cè)試時(shí)間為3個(gè)小時(shí))
經(jīng)熱擴(kuò)散率水平公式證實(shí),膨脹隔離軟木是很好的熱絕緣體。這一特征說(shuō)明了導(dǎo)熱能容量和積累熱能容量的關(guān)系。例如:如果密度更高、熱容更大,隔離軟木積累熱量的能力更強(qiáng),擴(kuò)散性更小,可以使一個(gè)特定空間的內(nèi)部溫度保持長(zhǎng)久不變(不考慮外部溫度的變化情況)。如圖10所示,軟木是很好的絕熱材料。
3700度火焰灼燒下,絕緣效果良好
如圖11所示,試驗(yàn)表明隔離軟木阻燃性好,軟木的防火級(jí)為B級(jí)。即使發(fā)生火災(zāi),隔離軟木也不會(huì)釋放有毒氣體。和其他材質(zhì)相比,隔離軟木的耐熱能力十分優(yōu)越。
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