全球建筑节能趋势:德国英国领先,韩国目标2025年达到零能耗标准
介绍:
截至2020年,德国、英国、法国、澳大利亚等发达国家都制定了新建建筑实现零能耗的目标。全球平均建筑墙体传热系数标准德国为0.10W/㎡·K,英国为0.14W/㎡·K,已超过被动房0.15W/㎡·K的标准。
韩国的建筑保温问题主要是为了应对全球变暖、减少能源消耗等问题,从而完善政策和制度。为了同时满足保温和防火性能,保温材料领域最终将迎来一次重大革新,从目前第一代保温材料(聚苯板、挤塑板、聚氨酯、岩棉、B级酚醛保温材料)板)到第二代(A级PF板、气凝胶、真空绝热板等)保温材料。
韩国节能政策目标是2017年达到被动式房屋标准,2025年达到零能耗标准。韩国保温材料的标准也在逐年加强。 2017年7月起,中部1区墙体标准强化至被动房0.15W/㎡K级别。为了实现这一目标,需要使用高性能绝缘材料。
PF板介绍
PF隔热材料采用环保技术,燃烧时生成表面碳化层(Char),从而阻止火势蔓延,并已通过韩国有机隔热材料准不燃性能认证。在韩国建筑技术研究院进行的性能测试中,隔离火焰和热气体的耐火测试结果达到了25分钟以上。这是有机建筑保温材料中唯一能够持续时间超过15分钟(韩国检测标准)的产品,充分证明了其优异的防火安全性能。
与岩棉等无机保温材料相比,PF板仅需岩棉一半的厚度即可满足相同的建筑节能要求,大大提高了建筑设计和施工的便利性,有效证明了其优异的保温性能。 。
在韩国,PF板是一种隔热材料,可以起到防火隔离带的作用。特别是2017年4月以来,韩国建筑消防安全法规修正案正式实施。六层以上建筑外墙必须采用准不燃级及以上保温材料或每层采用高度400mm的防火隔离带。 2015年,PF板防火隔离带的质量性能得到韩国建筑技术研究院的认证和确认。技术及产品照片如图1所示。
图1 技术及产品照片
根据国际标准(ISO 4898),酚醛保温板分为A类和B类两类。国内所有国产酚醛板均属于B类产品。酚醛板的分类如表1所示。
表1 酚醛板的分类
核心技术内容
1.韩国开发新产品的必要性
近年来频繁发生的大型火灾事故,充分说明了保温材料防火安全性能的重要性。韩国国内保温材料市场份额最大的是可燃聚苯乙烯泡沫板。由此引发的火灾造成了严重的人员伤亡和巨大的财产损失。
如图2所示,2015年1月10日,韩国议政府市一栋公寓楼发生火灾,造成百余人伤亡,财产损失约90亿韩元。公寓楼使用的外墙保温材料为EPS,火焰蔓延速度快。
图2 韩国议政府市公寓火灾
如图3所示,2014年5月26日,高阳市综合客运站发生火灾,造成7人死亡、54人受伤,财产损失约90亿韩元。高阳市综合客运站使用的保温材料是聚氨酯。发生火灾时,火焰会迅速蔓延并产生黑色氰化氢气体。
图3 高阳市综合客运站火灾
韩国于2017年4月开始正式实施建筑消防安全法规修正案,根据国家建筑节能计划对建筑传热系数的要求,急需高性能保温材料。图4显示了韩国的建筑能源规划。韩国《防火条例》的完善,需要可以替代聚苯板的高性能保温材料。韩国准不燃等级以上的国产无机保温材料(岩棉、玻璃棉等)可操作性低,吸水率高,导致用于墙体保温施工时可操作性很低。根据现行传热系数的监管标准,现有的有机保温材料或无机保温材料的厚度需要在140mm以上。如果传热系数标准提高到0.15W/㎡K,厚度将达到240mm以上。为了同时满足法规标准和保温性能,迫切需要开发高性能保温防火板。
图4 韩国建筑能源规划
2、PF绝缘材料核心技术应用
(1)PF板是韩国第一个在有机保温材料中获得准不燃性能的保温材料。
发生火灾时,PF板仅产生少量有毒气体,并能较长时间保持保温材料结构层的完整性,从而有更多的疏散响应时间。通过环保阻燃配方以及铝箔等耐火面材的技术设计,极大提高了产品本身的阻燃性能。当接触火时,表面会产生碳化层(Char),以防止火势蔓延。
(2)通过热固性酚醛树脂微发泡技术,实现高效隔热。
图5 控制发泡孔技术
如图5所示,通过技术控制热固性树脂的聚合和物理性能以及控制精细且均衡的闭孔结构的技术,闭孔率已达到90%以上,实现了高水平的隔热性能(导热系数)。系数0.018W/mK)。由于具有较强的闭孔结构,在长期使用过程中几乎没有发泡剂的损失,可以满足产品的长期导热稳定性(20年导热系数变化率小于10%) )。
(3)环保配方及应用。使用环保发泡剂(ODP 0、GWP 5)配方,在申请绿色建筑认证时可获得加分。
(4) 获得环保产品认证(EPD)
PF板是保温材料领域第一个获得EPD认证的产品。英国Kingspan公司也获得了EPD认证。该认证提供了全球环境绩效管理情报的开放获取。
PF板与其他保温产品对比
(1) 性能比较
从表2可以看出,PF板具有较好的保温效果和施工性。
表2 PF板与其他保温产品性能对比
(2)发泡剂比较
从表3可以看出,由于CFCs对环境的破坏作用,发达国家已禁止使用CFCs。 HCFC 也正在逐步淘汰。 PF板生产过程中使用不含氟里昂气体的环保发泡剂。
表3 PF板与其他保温产品发泡剂对比
韩国国内建筑保温材料施工技术
1、内保温施工技术
图6 内保温施工工艺
2.外保温施工技术
图7 外保温施工工艺
粘结砂浆
图8 粘结砂浆
粘上墙壁并固定锚栓
图9 粘接墙面并固定地脚螺栓
抹灰砂浆+网格布
图10 抹灰砂浆+网格布
涂层
图 11 油漆
3、幕墙、屋面施工技术
图12 幕墙、屋面施工工艺
4、节能分析
图13 节能分析
综上所述
建筑节能是国民经济发展的需要。经济的发展依赖于能源的发展,需要能源提供动力。我国资源短缺、人口众多、建筑能耗巨大、污染严重。在有机保温材料中,酚醛板与其他保温材料相比具有非常明显的优势,满足各种建筑结构形式的节能要求,同时提高建筑的品质。酚醛板是一种新型高性能保温材料,将在我国节能建筑的发展中发挥重要作用。