淺談墻體保溫與建筑節(jié)能

　　節(jié)能是當(dāng)今世界的熱門話題，建筑節(jié)能又是各關(guān)注點中的重要內(nèi)容之一。建筑節(jié)能最初是指“減少建筑中能量的散失”；現(xiàn)在普遍的內(nèi)涵則是“在建材的生產(chǎn)、房屋的建筑和構(gòu)筑物施工及使用過程中，滿足同等需要或達(dá)到相同目的的條件下，盡可能降低能耗”。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失主要涉及三個部分：①外墻；②門窗；③屋頂。這三部分的節(jié)能技術(shù)是各國建筑界都非常關(guān)注的。我國目前對現(xiàn)有建筑外墻節(jié)能的主要發(fā)展方向是，開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的保溫、隔熱材料和切實可行的構(gòu)造技術(shù)，以提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能和密閉性能。兢墻體節(jié)能而言，傳統(tǒng)的用單一材料增加墻體厚度來達(dá)到保溫的作法已不能適應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的要求，取而代之的是復(fù)合墻體。復(fù)合墻體一般用鋼筋混凝土等作為承重結(jié)構(gòu)，與保溫隔熱材料復(fù)合，或在框架結(jié)構(gòu)中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。

　　1 我國主要保溫材料以及特點

　　建筑行業(yè)中的節(jié)能措施主要是從建筑材料的運用以及設(shè)計中。實施建筑節(jié)能，當(dāng)前我國的保溫材料主要是巖棉、礦渣棉、玻璃棉、發(fā)泡水泥、聚苯乙烯泡沫塑料板、新型珍珠巖外墻外保材料、保溫混凝土多孔磚以及發(fā)泡玻璃等等。這些保溫材料在建筑的過程中，具有高品質(zhì)、高效率、環(huán)保等等特點。

　　（1）礦物棉

　　礦物棉屬于無機(jī)材料，包括巖棉和玻璃棉。巖棉是來自天然的礦物質(zhì)，真正的無毒無害的綠色產(chǎn)品，并且這種材料具有耐久性、防火性在滿足保溫效果的同時，而且還可以隔聲，并且可以和建筑結(jié)構(gòu)的壽命一致，價格低等特點，但是巖棉的優(yōu)劣性相差很大，如果在保證保溫效果的時候，但是其密度就低，抗拉強(qiáng)度低。實驗證明，在一定工藝條件下，對于化學(xué)組成及成份確定的巖棉保溫材料，在一個大氣壓及確定溫度下，存在一個對應(yīng)于最小導(dǎo)熱系數(shù)的最佳密度范圍，通常為80-100kg/m3。而玻璃棉與巖棉在性能上很相似，容重比巖棉低，導(dǎo)熱性能比巖棉好，渣球少，纖維韌性好，但是其使用溫度通常為300℃以內(nèi)，而巖棉可以達(dá)到600℃左右，并且價格相對也比巖棉高，從而使其使用有了局限性。

　　（2）發(fā)泡水泥

　　采用發(fā)泡水泥可制作保溫層，用于外墻保溫和屋面保溫。發(fā)泡水泥含有大量封閉氣孔，是一種新型、輕質(zhì)化的絕熱保溫材料。它的干體積密度為普通水泥混凝土的1/5—1/8左右，使建筑物整體載荷減輕；同時它又有著絕好的保溫性能，導(dǎo)熱系數(shù)為0.06～0.28W/（m.K），熱阻約為普通混凝土的15倍左右；它的抗壓性能也很好，抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到0.6～25.0MPa。除了以上重要優(yōu)點之外，發(fā)泡水泥還具有隔音性能好，耐水性高，施工簡單等諸多優(yōu)點。發(fā)泡水泥制作的保溫材料具有制備工藝簡單（工藝流程見圖1）、附著性強(qiáng)等特點，這在施工的過程中，可以有效保證面層的薄厚均勻，改善隔熱層與樓板之間的附著性，減少使用其他材料時出現(xiàn)的脫層、龜裂、空鼓等問題。發(fā)泡水泥的另一個突出特點是它的環(huán)保性，除了無機(jī)材料的水泥外，所使用的發(fā)泡劑也是中性的，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，這將有效地保護(hù)環(huán)境，避免因材料產(chǎn)生的環(huán)境隱患。

　　（3）聚苯乙烯泡沫塑料板

　　利用聚苯乙烯泡沫塑料板作為保溫材料具有良好的保溫效果，聚苯乙烯泡沫塑料辦主要是以聚苯乙烯樹脂為材料，經(jīng)過發(fā)泡劑發(fā)泡而成的，聚苯乙烯發(fā)泡塑料板內(nèi)有很多小孔具有吸水率低、導(dǎo)熱系數(shù)小、機(jī)械強(qiáng)度高隔音效果好等特點，但是這種材料的施工比較復(fù)雜，不適合復(fù)雜的建筑進(jìn)行保溫，并且綜合成本比較高。

　　（4）新型膨脹珍珠巖材料

　　傳統(tǒng)的膨脹珍珠巖吸水率較高，因此一旦墻體溫度發(fā)生變化時，很容易因珍珠巖吸水膨脹而導(dǎo)致保溫層出現(xiàn)鼓泡開裂現(xiàn)象，降低保溫的性能?；诖耍瑖鴥?nèi)珍珠巖行業(yè)相關(guān)科研人員經(jīng)過幾年的努力，研制出了閉孔珍珠巖和玻化微珠。閉孔珍珠巖不僅克服了傳統(tǒng)膨脹珍珠巖強(qiáng)度低、吸水率大等問題，而且還延伸了膨脹珍珠巖的應(yīng)用領(lǐng)域。?；⒅榻?jīng)過特殊工藝生產(chǎn)加工而成，屬于一種無機(jī)玻璃質(zhì)礦物材料，其內(nèi)部為多孔結(jié)構(gòu)，而表面光澤平滑，?；忾]，而且理化性能穩(wěn)定，具有絕熱、質(zhì)輕、耐高低溫、防火等特性，是一種高性能新型環(huán)保型無機(jī)輕質(zhì)絕熱材料。

　　對比新型膨脹珍珠巖（即?；⒅椋﹫D2與傳統(tǒng)嘭脹珍珠巖圖3的顯微照片可以看出：玻化微珠外觀呈圓球型，表面光滑無氣孔。該產(chǎn)品吸水率低，強(qiáng)度高，保溫耐火性能更加優(yōu)越。傳統(tǒng)珍珠巖外觀呈不規(guī)則形狀，表面多角刺，氣孔豐富。該產(chǎn)品吸水率高（高達(dá)400%以上），強(qiáng)度低。新型膨脹珍珠巖與傳統(tǒng)珍珠巖性能對比如表1。

　　（5）保溫混凝土多孔磚

　　保溫混凝土多孔磚是一種在生產(chǎn)過程中直接加入EPS保溫板的混凝土多孔磚，它實現(xiàn)了EPS板和混凝土的一次成型，是目前國內(nèi)最先進(jìn)的一次成型方法。保溫混凝土多孔磚由承重層、EPS保溫層、保護(hù)層組成（結(jié)構(gòu)組成見圖4），它具有組磚體強(qiáng)度高，施工便捷，整體結(jié)構(gòu)合理，保溫效果好等特點。

　　用于建筑的保溫材料有很多種，除了前面提到的以外，還有各種已經(jīng)應(yīng)用到建筑中的如加氣混凝土、保溫砂漿以及其他的保溫材料。不同的材料在建筑上應(yīng)用的特點不同，其性能和利用價值也不同。隨著人們的要求不同以及對環(huán)保節(jié)能要求越來越高，建筑保溫材料將得到快速的發(fā)展和應(yīng)用。用于外墻保溫的材料一般有聚苯乙烯泡沫塑料板、玻離面板、巖棉板、保溫砂漿、充氣石膏板加氣混凝土塊等。

　　2 保溫材料在墻體中的應(yīng)用及發(fā)展

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提升，對房屋的要求也越來越高。在建筑中采用墻體保溫技術(shù)，不僅可以滿足人們的要求，而且對建筑節(jié)能也是非常重要的。保溫材料在墻體中的應(yīng)用主要是在外墻保溫上方面，外墻保溫又可以分為外墻自保溫，外墻保溫、外墻內(nèi)保溫三種。