国际被动房大会报告 | 石墨聚苯板在中国被动房的应用

2018年3月9日，第22届世界被动房大会在德国慕尼黑胜利开幕，来自全球60多个国家的上千名专业人士和被动房爱好者参与了本次盛会！

本届大会的主题是：“被动房值得拥有”，多位演讲嘉宾多维度分享被动房在全球的理论和实践，展示了多项前沿新技术、新材料，场内外充分的多形式多层次交流，充分感受到了被动房在全球范围内的蓬勃发展之势！

韩志才先生应邀做《石墨聚苯板在中国被动房的应用》报告

当地时间3月10日上午，天津嘉泰伟业化工有限公司董事长韩志才先生应大会主办方邀请，发表了《石墨聚苯板在中国被动房的应用》主题演讲。以下为演讲实录：

大家好,今天我演讲的主题是《石墨聚苯板在中国被动房的应用》。在世界超低能耗、近零能耗建筑发展的宏观形势下,中国的被动房也随之崛起并迅速发展。

自2009年中国开始探索适合中国发展的被动式超低能耗建筑以来,截止到2017 年,中国已竣工和已规划设计的示范项目多达50多个,总建筑规划面积达300多万平米,涉及的省市有20多个。其中,获得德国PHI认证的项目共17个,总建筑面积达 7 万多平米。

众所周知,被动式超低能耗建筑是一种节能、环保、舒适、健康的绿色建筑。保温隔热性能是检验被动房的关键指标。房屋的热损失主要集中在屋面、地面、外墙保温及窗户等关键部位,其中外墙的热损失高达 25~30%。

要建造达标的、健康舒适的被动房,所选保温材料的各项性能要发挥到极致。那么如何改善外墙的保温系统,提高保温隔热的性能对于被动式超低能耗建筑来说至关重要。

目前,用于中国建筑的保温材料主要有岩棉、真空绝热板、挤塑板、聚苯板和石墨聚苯板。材料的性能各有优缺。岩棉和真空绝热板的防火等级都可达到 A 级,但是岩棉的 吸湿性大,且材料的导热系数偏高。

真空绝热板的导热系 数最低,但是施工难度大,真空度难以保持。挤塑板和石墨聚苯板的防火等级均达能到B1级,但是挤塑板的尺寸稳定性差,易发生弯曲变形。

石墨聚苯板的导热系数低,在耐久性和耐候性方面更具优势,并且可以与岩棉配合使用 提高其防火等级。目前在中国被动房的应用上使用率超 90%以上。

石墨聚苯板是在传统EPS材料基础上添加功能性物质天然鳞片石墨改性而成。它除了保持EPS材料原有的优 势外,材料的导热性能、强度和阻燃性能得到了更大的提 升,成为国内外被动房设计师及开发商的首选保温材料。

石墨聚苯板是由石墨聚苯乙烯颗粒预发、成型、切割而成。颗粒的性能对制品的应用性能起决定性作用。目前石墨聚苯乙烯颗粒的生产工艺主要有悬浮法工艺和挤出法工艺两种。悬浮法工艺是以苯乙烯单体为主要原料,单体在聚合反应釜内,被引发、分散成小油滴,聚合而成。

颗粒的分子量低,内部含水率高,因此板材的强度和稳定性略差。另外,石墨对苯乙烯单体的聚合有一定的阻聚作用,石墨的添加量不能得到有效保证。目前,在中国市场上出现有用炭黑来代替石墨的制品,其颜色为黑色或浅灰色,导热系数偏高,性能不稳定,板材易收缩变形，上墙后易脱落。

而挤出法工艺是以聚苯乙烯为主要原料,通过双螺杆挤出机熔融挤压、造粒而成。颗粒的外形为椭圆形,制品的颜色为银灰色,带有金属光泽。挤出法工艺属于物理混合,所以能够有效保证石墨的任意添加量,制品的各项性能更佳、更稳定。

目前,采用挤出法工艺生产石墨聚苯乙烯粒料,在欧洲是主流工艺。并且欧洲是世界石墨聚苯乙烯粒料的主产地。

石墨聚苯板在中国被动房的建造中,主要用于外墙、屋面和地面。在中国寒冷地区,被动房不同构造部位常用石墨聚苯板的导热性能、密度和厚度的要求如图所示。

外墙使用的石墨聚苯板的导热系数低于0.032W/(m.k),密度要求每立方20-22Kg,厚度为200-220mm。地面和屋面使 用的石墨聚苯板板材的密度要求每立方25-30Kg,板材总 厚度为250mm。严寒地区墙面和屋面将达到300mm以上。

以山东聊城润景苑项目为例,楼高22层,是山东省目前层数最高被动房。外墙保温系统采用模塑石墨聚苯板薄抹灰系统,材料施工措施如图所示。

用于外墙和屋面的石墨聚苯板总厚度分别是220mm和250mm。外墙使用100mm,再加 120mm 两层错缝拼接;屋面采用100mm,再加150mm 两层错缝拼接。拼缝宽度不超过 2mm。

板材的密度分别为22Kg/m3和30Kg/m3。在防火构造上,每层楼均设置300mm的环形岩棉防火隔离带。

该项目于2018年2月已顺利通过保温隔热和红外热成像等测试验收。石墨聚苯板作为外墙保温材料,其优异的性能得到设计师和开发商的高度认可。

中国从不知被动房为何物,到地方政府积极出台政策推动发展;从组织编制设计标准到规范施工、选材把关, 几年间,中国被动房产业的发展如火如荼。

2018 年新春过后,中国被动房的发展又迎喜讯。继中国北京市出台的《北 京市超低能耗建筑示范项目及奖励资金管理暂行办法》之后,中国石家庄市政府发布了《关于加快推动被动式超低能耗建筑的实施意见》。

该文件是中国地方政府颁发的最强有力的实施文件。文件中对被动房的助力发展和政府的财 政补贴都给出了明确的指示。表明了中国政府对发展绿色 建筑、发展被动式超低耗建筑的决心。

在未来,中国被动房必将成为中国建筑业发展的必然趋势。石墨聚苯板作为外墙保温材料,是被动房项目的重要保障,石墨聚苯板的大量使用,将对被动房产业的发展起到至关重要的促进作用!

感谢大家的聆听,本次报告结束,再次感谢!