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路国忠:给北京旧楼穿“棉衣”

来源:    发布日期:2014-07-30 17:00:23   阅读量:0

      家住北京灵境小区的张大爷,住在一楼。作为上个世纪八十年代所建的老式楼房,张大爷的屋子保温效果很差,冬天气温只有13℃左右。因为屋里冷,而换房子显然是不合适的。从2012年开始,北京市政府开始对老旧楼房加装保温层,以保障室内温度。负责这一项目的正是路国忠。
  “这些老旧房屋加装保温层后,冬天屋内的热气不容易散出去,夏天开空调后制冷效果也会更好,冬季室内供暖可提高4-8摄氏度,夏季空调节能率在40%左右。这些综合改造的好处,居民们觉得实实在在,对城市来说可以节约能源和减少污染。” 路国忠说到。

防火保温体系填补市场空白
  1969年出生的路国忠毕业于中国科学院,担任北京建筑材料科学研究总院建筑节能与保温材料研究所所长。从1999年进入北京建筑材料科学研究总院以来,他一直从事楼房外墙保温材料的科技攻关和技术开发。看起来应该手到擒来的路国忠,却认为北京老旧房屋加装保温层的项目颇为“棘手”。
  因为在2010年,震惊全国的上海大火案就是因为外墙保温材料不合格引起的。而在2011年,公安部颁布“65号”文件、规范建筑外保温材料之时,市场上几乎没有符合防火A级要求的外墙外保温体系。
  面对如此形势,项目负责人路国忠成了北京建筑材料科学研究总院最忙碌的人,每天实验室的灯光总是最早亮起最后熄灭,全力以赴地将注意力集中在项目攻关上。而他心中的目标,就是早日开发出兼具65%甚至以上节能标准和A级防火标准的外墙外保温体系。
  通过查阅大量科技文献资料,屡次调整技术方案,并经过数月不断地试验,路国忠及其团队终于成功开发出了ACF无机纤维棉板A级防火外墙保温体系,填补了市场空白。

节能安全的玻璃棉
  据路国忠介绍,ACF无机纤维棉板保温体系,其核心材料就是玻璃棉,而玻璃棉就来自于日常的废玻璃。
  路国忠的实验室里摆满了各式各样的玻璃棉砖。从外形来看,一块墙体样板,红色的面砖、灰色的抹面砂浆......一整块8厘米厚的玻璃棉都像是固定货物用的塑料泡沫,跟透明的玻璃看着一点都不沾边。
  而实际上,这块玻璃棉砖的原料和玻璃一模一样——以二氧化硅为主,加上少量的钾、钠、钙、镁、硼等辅料。并同样拥有不可燃、导热性极差的特点。原来,技术人员采用喷淬工艺,分离出具有玻璃刚性的纤维棉,既保持了这种无机材料不可燃的特性,又增强了材料的柔韧性。
  不仅如此,玻璃棉还具有超强的防水性。如果没有防水性,而是一沾水就湿,水分便会加剧材料导热,而这恰恰是保温材料的大忌。把一杯水洒到玻璃棉表面,几分钟后,再把它倾斜过来倒掉水,材料表面被洒水的地方,摸上去并没有潮湿的感觉。
  据路国忠介绍,玻璃棉早在1983年美国就开始研发,日本也做过相关研究。但由于当时技术条件等原因,各国对玻璃棉的认识都不成熟,使用范围很小。现如今这项技术多用于中国。而玻璃棉用于外墙保温,能够让热损耗降低35%,空调大概节省一半。现如今在北京已经使用了70-80万平方米。
  自从研制出了玻璃棉,北京老旧小区保温改造的问题迎刃而解。而随后研发的ACF和RST外墙外保温体系,不但让老房子的防火性能达到了最严格的A级防火标准,同时也至少能满足建筑节能65%的要求,先后应用于北京市西城区南营房、展览路、月坛北街、灵境小区、万明园小区等30余万平方米的既有建筑节能改造中。


不断演进的保温系统
    除了核心材料玻璃棉之外,给楼房加装保温层还需要一套完整的系统。据路国忠介绍,从外面简单来看,加装保温层的施工就是先刮墙皮、再用玻璃棉、再固定、再上涂料的过程。但在其中,保温层是否会开裂、自身吸水量是否过大都会抑制保温系统的作用。
  据路国忠介绍,ACF无机纤维棉板外墙外保温系统是以ACF无机纤维棉板为保温层的贴板薄抹灰类外墙外保温系统,其吸水量、抗冲击性、耐冻融、水蒸气湿流密度、不透水性、耐候性等均符合标准要求。经过工程实例应用,还体现出抗冲击性能优越,对主体结构变形适应能力强等优点,能够有效保证系统的稳定性、耐久性。
  而在ACF基础上研发的RST玻璃棉板外墙外保温体系更是解决了无机纤维棉板强度低问题。之后路国忠及其团队继续加大研发,结合实际应用情况,进一步研究开发出了RST玻璃棉板外墙外保温体系。RST玻璃棉板外墙外保温体系通过对玻璃棉板进行缝制增强,有效解决了无机纤维棉板强度低的问题,并具有良好防水、抗碱性能以及安全性,同时施工便捷,与墙体结合牢固。
  “这个领域商业空间巨大!”路国忠算了一笔账:我国建筑能耗占全社会总能耗约28%,在既有建筑中,仅有4%采取了节能措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。“十二五”期间,北京既有住宅进行节能改造规模很大。最新的行业标准又对保温材料的防火性能提出了严格的要求,而目前市场上兼具保温和防火性能的材料却非常少,这是一块亟须填补的市场空白!
  其实,路国忠的科研成果远远不止外墙保温系统。他承担并完成了《纳米技术改性外墙复合弹性涂料抗裂体系的研发》项目,2006年就获得了北京市科学技术进步三等奖。他主持完成北京市科委重大项目《脱硫石膏综合利用》等多个课题都获得了成功。
  但谈到最让他自豪的成就时,他还是认定了外墙保温系统。“我们这是给楼房穿了棉衣,为城市和居民带来最大的实惠就是我们的终极目标。”

  

图:小区楼房改造后的单元门
 
图:施工后的架空线