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真空絕熱板兼具環保與節能的“潛力股”

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  • 發布時間:2020-02-10 17:18
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【概要描述】真空絕熱板(VacuumInsulationPanel,以下簡稱VIP板)作為一種新型的高效絕熱材料,具有導熱系數低、體積小、質量輕、防火、環保無污染等特點。與傳統絕熱材料相比,VIP板導熱系數只有傳統絕熱材料的1/6甚至更低,其厚度也僅為普通材料的1/5~1/10,且VIP板在生產過程中不使用消耗臭氧層物質(ODS)或者產生溫室氣體物質,還可以回收利用,兼具綠色環保和安全節能的雙重優勢,并達到節

真空絕熱板兼具環保與節能的“潛力股”

【概要描述】真空絕熱板(VacuumInsulationPanel,以下簡稱VIP板)作為一種新型的高效絕熱材料,具有導熱系數低、體積小、質量輕、防火、環保無污染等特點。與傳統絕熱材料相比,VIP板導熱系數只有傳統絕熱材料的1/6甚至更低,其厚度也僅為普通材料的1/5~1/10,且VIP板在生產過程中不使用消耗臭氧層物質(ODS)或者產生溫室氣體物質,還可以回收利用,兼具綠色環保和安全節能的雙重優勢,并達到節

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真空絕熱板(VacuumInsulationPanel,以下簡稱VIP板)作為一種新型的高效絕熱材料,具有導熱系數低、體積小、質量輕、防火、環保無污染等特點。與傳統絕熱材料相比,VIP板導熱系數只有傳統絕熱材料的1/6甚至更低,其厚度也僅為普通材料的1/5~1/10,且VIP板在生產過程中不使用消耗臭氧層物質(ODS)或者產生溫室氣體物質,還可以回收利用,兼具綠色環保和安全節能的雙重優勢,并達到節省空間的目的,是理想的保溫隔熱材料,適用于受空間限制及保溫性能要求比較高的場合。

 

國內對真空絕熱板的研究始于20世紀末,前期由于發展時間較短、國內節能政策未及時推進,加上成本較高,在國內還未得到廣泛應用。近年來,我國陸續出臺了《能效“領跑者”制度實施方案》《綠色建筑行動方案》及《綠色高效制冷行動方案》等一系列與家電產品能效提升、綠色節能建筑相關的政策,對建筑節能、冰箱家電能效等提出了更高要求。

 

真空絕熱板市場應用

 

國內VIP板的研究始于21世紀初,由于發展時間較短,市場認知有限,加之成本較高,國內應用仍處于導入期,其中約80%應用集中于冰箱冰柜等家電制造領域。2010年國內VIP板產量僅80萬平方米,2015年達到1105萬平方米,2018年國內VIP板板銷量約2000萬平方米,年復合增速約50%,產值達25億元左右。2019年我國VIP企業數量20余家,年產能5000萬平方米,實際銷量約4000萬平方米,產值約40億元。

 

在冰箱、冰柜制造行業,保溫材料生產過程中會需要發泡劑(HCFCs),HCFCs的使用會消耗臭氧層,對環境造成危害。2017年11月17日,瑞典、特立尼達和多巴哥共和國批準《蒙特利爾協定書》基加利修正案,使批準基加利修正案國家已經達到21個,滿足修正案生效條件,修正案于2019年1月1日起正式生效。根據基加利修正案設定削減時間表,包括我國在內的絕大部分發展中國家將在2024年對HCFCs生產和消費進行凍結,2029年在基線水平上削減10%,到2045年削減80%。同時,烷烴中的異丁烷和正丁烷使用不方便,戊烷類易燃易揮發安全性差,水發泡劑絕熱性能低,對于聚氨酯泡沫來說目前仍無較好替代發泡技術,VIP板在保溫材料中未來會持續滲透。

 

隨著近年來我國的高速發展,能源消耗過多及環境污染壓力增大,只有采取有力措施,才能解決發展過程中的絆腳石。節能供應多樣化和可再生能源應用的重要性已迫在眉睫,因此VIP板開始廣泛運用。

 

目前VIP板的導熱系數為0.002W/m·K~0.004W/m·K之間,與常用建筑保溫材料相比,VIP板有保溫性能好、能明顯減少建筑墻體厚度及減輕建筑重量、對環境無污染等特點,具有極好的發展及應用前景。

 

VIP板的結構組成主要由3部分形成,即:芯材、阻氣層和吸氣劑。

 

(1)芯材:VIP芯材絕熱材料一般選擇多孔介質材料,如二氧化硅、氣凝膠、玻璃纖維或微孔聚氨酯等材料??梢圆捎镁郾揭蚁┡菽≒S)、聚氨酯泡沫(PU)、玻璃纖維和氣凝膠等為芯材,內置氣體吸附劑和干燥劑,在抽真空狀態下雙面采用氣體隔熱材料密封成板材。芯材的功能主要有:其一是結構支撐作用,防止在內部真空條件下VIP板收縮、塌癟;其二是防止熱輻射的發生;其三是減少熱傳導的發生。

(2)阻氣層:阻氣層的功能主要是包裹隔絕和防止滲透兩大作用,一方面將芯材包裹起來以隔絕外界空氣使其內保持真空,另一方面則本身為致密性材料,可有效防止氮、氧及水氣等通過阻氣層滲入VIP內部破壞真空度和降低其絕熱性能。

(3)吸氣劑:吸氣劑的功能主要是為了保證板內更好的真空度,吸附由于滲透或材料放氣所產生的多余氣體。

 

建筑VIP板的保溫優勢

 

VIP板的導熱系數為0.002W/m·K~0.004W/m·K之間,其與常見的保溫材料相比有明顯的優勢。

在施工時,對于基層墻面不平時,先用DP水泥砂漿抹平,將設計要求厚度的VIP真空絕熱板用DEA粘貼,并加設膨脹錨栓,要求每平方米不得少于4個,在完成的VIP真空絕熱板面上抹3mm~5mm厚DBI干拌砂漿(聚合物砂漿)并在中間壓入一層玻纖網格布,最后涂料飾面或者DTA粘貼面磚,面磚厚度不能大于6mm。

粘貼保溫板用DEA砂漿,涂料飾面時粘貼面積應≥60%,面磚飾面時應≥70%。保溫板拼接時,裙邊相搭,錨栓只能設在搭接處,板縫寬度≤15mm,任何部位均不得將錨栓穿透保溫板。

VIP板導熱系數極低,且板薄,板縫對保溫效果影響大,所以應該盡量縮小板縫寬度,板縫內填不燃保溫漿料,導熱系數應≤0.060w/m2·k。

VIP板標準板長乘寬為800mm×600mm,厚度根據節能標準確定。板可橫向排列或豎向排列。因VIP真空絕熱板不允許裁切,工程中應由廠方配套供應零星小規格板,以備施工中拼裝。

 

應用優勢及難點

 

VIP板優勢主要表現在以下幾點:1.當用在建筑上時,VIP板可以獲得有效面積。在建筑尺寸固定時可以獲得最大的有效面積。

2.應用VIP板可以降低絕熱建筑房間與露臺之間的臺階高度,提高舒適度。

3.應用VIP板可以確保在有限的高度尺寸內建造絕熱地板和天花板。

4.VIP板能夠為只有一個小屋頂的山墻建筑提供令人滿意的絕熱效果。

 

現階段VIP板在建筑中應用的難點

 

1.VIP板無論在生產、運輸及安裝使用過程中都必須極其小心,任何的損失或缺陷都將是板內真空度被破壞的潛在威脅,無論任何微笑的損失,都將造成氣體通過薄膜向板內泄漏,從而縮短其使用壽命。

2.VIP板必須在廠家按照排版圖精確地加工成產,VIP板不能在現場進行二次加工,所以在施工時必須保證絕對的精確度,對施工人員的要求很高。

3.盡管VIP板具有很多的優點,但是它相對較高的價格限制了其在建筑領域的廣泛應用。

 

VIP板在國內生產加工技術逐漸成熟,但其較高的成本,使其在國內的發展受到了一定的限制,且VIP板的真空持久性未能得到國家權威機構的可靠驗證。VIP板在建筑中應用的規范標準未能出臺也相對抑制了其在建筑領域中的應用。我們需要總結和借鑒國外成熟技術的基礎上積極探索和研究,及時解決其高額成本的問題,出臺VIP板在建筑應用的驗收標準,使其在國內得到廣泛的應用。

 
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