呂佳

【摘 要】建筑保溫節(jié)能墻體材料本身的低導(dǎo)熱性使得整個(gè)墻體的傳熱系數(shù)很低，能夠起到很好的保溫隔熱效果。本文就外墻保溫技術(shù)的節(jié)能材料類型與應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行分析，以期進(jìn)一步加強(qiáng)建筑外墻節(jié)能材料的開發(fā)和利用。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能；外墻保溫；材料應(yīng)用

當(dāng)前節(jié)約資源和能源成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指導(dǎo)原則之一，而建筑節(jié)能則是執(zhí)行國(guó)家相關(guān)政策而必須要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容之一。我國(guó)在建筑節(jié)能方面的研究工作不斷地開展，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)也在逐步提高，同時(shí)開發(fā)及引進(jìn)了一些新型的節(jié)能材料與技術(shù)，而且已經(jīng)得到大力地推廣。建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)所需要的熱耗比其他結(jié)構(gòu)處要大，而外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的墻體熱能消耗又占了極大的比重，因此外墻的保溫技術(shù)以及節(jié)能材料的運(yùn)用自然而然地成為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的主要方式。

1、建筑外墻保溫材料的節(jié)能及應(yīng)用技術(shù)

節(jié)能保溫墻體施工技術(shù)，主要分為建筑外墻內(nèi)保溫和建筑外墻外保溫兩類。外墻內(nèi)保溫施工是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層。外保溫是將保溫材料包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，提高居住的舒適度。相對(duì)而言，外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。

1.1外掛式外保溫

所使用保溫材料有巖（礦）棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板（簡(jiǎn)稱聚苯板，EPS，XPS）、陶?；炷翉?fù)合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網(wǎng)架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優(yōu)良的物理性能和廉價(jià)的成本，已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)的外墻保溫外掛技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。該外掛技術(shù)是采用粘結(jié)砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上，然后抹抗裂砂漿，壓入玻璃纖維網(wǎng)格布形成保護(hù)層，最后加做裝飾面。

1.2與墻體一次澆筑成型

該技術(shù)是在混凝土框架體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi)，在即將澆筑的墻體外側(cè)，澆筑混凝土，混凝土與聚苯板一次澆筑成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問(wèn)題，并且外墻主體與保溫層一次成活，工效提高，更好地保證了施工人員安全。在冬季施工時(shí)，聚苯板起保溫的作用，可減少外圍圍護(hù)保溫措施。

1.3聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫

將廢棄的聚苯乙烯塑料加工破碎成為0.5～4mm的顆粒，作為輕集料來(lái)配制保溫砂漿。該技術(shù)包含保溫層、抗裂防護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)面層。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術(shù)是當(dāng)前被廣泛認(rèn)可的建筑外墻外保溫技術(shù)。該施工技術(shù)簡(jiǎn)便，可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率；不受結(jié)構(gòu)質(zhì)里差異的影響，對(duì)有缺陷的墻體施工時(shí)墻面不需修補(bǔ)找平，直接用保溫料漿找平即可，避免了別的保溫施工技術(shù)因找平抹灰過(guò)厚而脫落的現(xiàn)象。同時(shí)該技術(shù)解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了外墻外保溫技術(shù)的重大突破。

2、建筑外墻節(jié)能保溫材料的應(yīng)用研究

2.1 EPS/XPS

EPS為模塑聚苯乙烯泡沫，簡(jiǎn)稱模塑聚苯板或膨脹聚苯板。EPS板是以可發(fā)性聚苯乙烯顆粒為原料，經(jīng)加熱預(yù)發(fā)泡，在模具中加熱成型而制成的具有微細(xì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料板材。泡沫由約98%的空氣和2%的聚苯乙烯組成，蜂窩孔的直徑為0. 2～0.5 mm，壁厚為0. 001mm，分為普通型，和阻燃型兩種類型。與EPS板相同，XPS板的主要原料也是聚苯乙烯，由美國(guó) Dow Chemic al公司于1941年發(fā)明，是以聚苯乙烯樹脂為原料，添加阻燃劑等材料經(jīng)特殊工藝連續(xù)擠出發(fā)泡成型的硬質(zhì)板材，其內(nèi)部具有緊密的閉孔蜂窩結(jié)構(gòu)。

EPS/XPS板具有表觀密度小、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、容易加工、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是日前應(yīng)用最廣的建筑保溫材料。EPS/XPS板也存在使用溫度不能超過(guò)75℃，氧指數(shù)低、遇明火極易燃燒的不足，因此人們?cè)趯?duì)其進(jìn)行阻燃處理方面做了大量研究工作。聚苯乙烯的阻燃方法包括本體阻燃、鹵素阻燃、磷系阻燃、無(wú)機(jī)阻燃、膨脹阻燃、黏土阻燃等，本體阻燃是指在聚苯乙烯分子鏈上引入具有阻燃效應(yīng)的氮、磷、鹵族元素，達(dá)到阻燃的效果，其他幾種阻燃方法都屬于添加型阻燃。

2.2 PU/PF

聚氨酯（ PU）是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱，聚氨酯泡沫材料是以聚醚多元醇、聚酯多元醇和多異氰酸酯或改性異氰酸酯預(yù)聚物為原料，加入一定比例的發(fā)泡劑、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑等，在一定的溫度條件下，經(jīng)混合均勻發(fā)泡所制得的泡沫材料。聚氨酯泡沫的隔熱、隔音性能是目前所有合成材料中最優(yōu)異的，并具有極佳的耐磨性、耐油性、防水性，是目前國(guó)際上公認(rèn)的性能較理想的保溫材料。其熱導(dǎo)率低，僅為0.018～0.023W/ （m · K），相當(dāng)于EPS的1/ 2，是目前保溫材料中熱導(dǎo)率最低的材料，20世紀(jì)90年代開始在節(jié)能建筑上被逐步應(yīng)用，種類有聚氨酯泡沫板、噴涂聚氨酯和澆筑聚氨酯。

酚醛泡沫（PF）是由酚醛樹脂、發(fā)泡劑、表而活性劑和固化劑、不燃填料組成的一種泡沫塑料，與EPS/ XPS和PU相比，PF氧指數(shù)一般為35～40%，屬難燃材料，具有優(yōu)異的耐火性，燃燒性能為難燃B1級(jí)。酚醛泡沫增韌主要有以下3種方式：1）加入外增韌劑，如橡膠彈性體改性劑、熱塑性樹脂以及短切玻璃纖維；2）用部分帶有韌性的改性苯酚代替苯酚合成樹脂，即用含有與苯酚類似官能團(tuán)的韌性物質(zhì)部分代替苯酚與甲醛縮合，如間苯二酚、鄰甲酚、對(duì)甲酚、對(duì)苯二酚、烷基酚等；3）化學(xué)增韌甲階酚醛樹脂，即通過(guò)酚輕基和輕甲基的化學(xué)反應(yīng)接枝柔性鏈，其中聚氨酯改性酚醛泡沫是增韌效果最好的化學(xué)增韌方法。

2.3巖棉

巖棉是一種性能良好的無(wú)機(jī)高效保溫材料，是最早應(yīng)用于建筑外墻的無(wú)機(jī)保溫材料之一。巖棉屬纖維類保溫材料，吸水率人，制品容易吸水致使其導(dǎo)熱系數(shù)急劇增大，失去保溫隔熱性能，因此，降低巖棉的吸水率非常重要。在歐洲，巖棉作為保溫材料應(yīng)用于外墻保溫也只占有保溫材料市場(chǎng)的20%左右，原因是外墻保溫用巖棉的質(zhì)量要求高，價(jià)格昂貴。另外，巖棉作為外墻保溫材料，對(duì)其施工操作規(guī)程和質(zhì)量保證措施的要求嚴(yán)格，在雨季和冬季施工受到限制。

2.4泡沫混凝土

泡沫混凝土是主要由鈣質(zhì)材料（水泥、石灰）和硅質(zhì)材料（石英砂、粉煤灰、礦渣粉、頁(yè)巖等）組成，并摻加適宜的加氣劑、外加劑等，經(jīng)混合攪拌、澆筑成形和養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料，是目前發(fā)展非常迅速的一種建筑外墻外保溫材料。泡沫混凝上是一種無(wú)機(jī)硅酸鹽材料，在強(qiáng)度、防火、耐久性等方而與有機(jī)材料相比具有巨大優(yōu)勢(shì)，但在密度、絕熱性等方而則有所不足，因此需要尋求進(jìn)一步降低其密度和導(dǎo)熱系數(shù)的方法，使之在外墻外保溫體系中得以應(yīng)用。許多泡沫混凝土工作者都在研制開發(fā)超低密度的泡沫混凝土，即密度低于200kg/ m3，甚至更低，以期在密度降低的同時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)，也隨之降低。

3、結(jié)束語(yǔ)

節(jié)能材料一般都屬于保溫絕熱類材料，也就是用于阻隔建筑圍護(hù)熱流傳遞的材料，也可以是各種此類材料的復(fù)合體。在常用的居民采暖空調(diào)中，適用絕熱材料可以節(jié)能大約50%到80%之間。正因?yàn)槿绱?，絕熱材料在很多國(guó)家都被視作繼煤炭、天然氣、核能以及石油之后的第五能源。而外墻保溫技術(shù)主要就是依靠保溫絕熱材料，將之作為建筑的圍護(hù)，因此，保溫絕熱材料的開發(fā)是外墻保溫技術(shù)的必要要求，同時(shí)也是建筑節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)的重要保證。

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