摘要：文章就當(dāng)前我國(guó)常用的外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料加以論述。在大力推廣外墻保溫技術(shù)的同時(shí)，要加強(qiáng)新型節(jié)能材料的開(kāi)發(fā)和利用，從而使建筑節(jié)能真正得以實(shí)施。 

　　關(guān)鍵詞：外墻保溫; 建筑材料; 建筑節(jié)能 
　　 
　　建筑節(jié)能是執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源政策的主要內(nèi)容，是貫徹國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。國(guó)家建設(shè)部在1995年頒布了《城市建筑節(jié)能實(shí)施細(xì)則》等文件，把《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)建設(shè)部又于2000年10月1日發(fā)布了第76號(hào)令《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，對(duì)不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目，不得批準(zhǔn)建設(shè)。2007年1月16日發(fā)布了《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。 

　　在這樣一系列的節(jié)能政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和強(qiáng)制性條文的指導(dǎo)下，我國(guó)住宅建設(shè)的節(jié)能工作不斷深入，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，引進(jìn)開(kāi)發(fā)了許多新型的節(jié)能技術(shù)和材料，在住宅建筑中大力推廣使用。但我國(guó)目前的建筑節(jié)能水平，還遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)建筑單位面積能耗仍是氣候相近的發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍~5倍。北方寒冷地區(qū)的建筑采暖能耗已占當(dāng)?shù)厝鐣?huì)能耗的20%以上，且絕大部分都是采用火力發(fā)電和燃煤鍋爐，同時(shí)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。所以建筑節(jié)能還是本世紀(jì)我國(guó)建筑業(yè)的一個(gè)重要的課題。 

　　在建筑中，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大份額。所以建筑墻體改革與墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)，發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料則是建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。 
　　 
　　1. 外墻保溫技術(shù) 
　　 
　　節(jié)能保溫墻體施工技術(shù)主要分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫兩大類(lèi)。 

　　1.1 內(nèi)保溫技術(shù)及其特點(diǎn) 

　　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。內(nèi)保溫施工速度快，操作方便靈活，可以保證施工進(jìn)度。內(nèi)保溫應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，技術(shù)成熟，施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是比較完善的。在2001年外墻保溫施工中約有90%以上的工程應(yīng)用內(nèi)保溫技術(shù)。 

　　被大面積推廣的內(nèi)保溫技術(shù)有：增強(qiáng)石膏復(fù)合聚苯保溫板、聚合物砂漿復(fù)合聚苯保溫板、增強(qiáng)水泥復(fù)合聚苯保溫板、內(nèi)墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網(wǎng)格布的做法。 

　　但內(nèi)保溫會(huì)多占用使用面積，"熱橋"問(wèn)題不易解決，容易引起開(kāi)裂，還會(huì)影響施工速度，影響居民的二次裝修，且內(nèi)墻懸掛和固定物件也容易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)保溫在技術(shù)上的不合理性，決定了其必然要被外保溫所替代。 

　　1.2 外保溫技術(shù)及其特點(diǎn) 

　　外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比，技術(shù)合理，有其明顯的優(yōu)越性，使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料，外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程，也適用于舊樓改造，適用于范圍廣，技術(shù)含量高；外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物的壽命；有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋，增加建筑的有效空間；同時(shí)消除了冷凝，提高了居住的舒適度。 
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　　目前比較成熟的外墻保溫技術(shù)主要有以下幾種。 

　　1.2.1 外掛式外保溫 

　　外掛的保溫材料有巖（礦）棉、玻璃棉 

　　氈、聚苯乙烯泡沫板（簡(jiǎn)稱(chēng)聚苯板，EPS、XPS）、陶粒混凝土復(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)是采用粘接砂漿或者是專(zhuān)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。 

　　還有一種做法是用專(zhuān)用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上，然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預(yù)先制作的龍骨上，直接形成裝飾面。由貝聿銘先生設(shè)計(jì)的中國(guó)銀行總行辦公樓的外保溫就是采用的這種設(shè)計(jì)。 

　　這種外掛式的外保溫安裝費(fèi)時(shí)，施工難度大，且施工占用主導(dǎo)工期，待主體驗(yàn)收完后才可以進(jìn)行施工。在進(jìn)行高層施工時(shí)，施工人員的安全不易得到保障。 

　　1.2.2 聚苯板與墻體一次澆注成型 

　　該技術(shù)是在混凝土框-剪體系中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi)，在即將澆注的墻體外側(cè)，然后澆注混凝土，混凝土與聚苯板一次澆注成型為復(fù)合墻體。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問(wèn)題，其優(yōu)勢(shì)是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活，工效提高，工期大大縮短，且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時(shí)，聚苯板起保溫的作用，可減少外圍圍護(hù)保溫措施。但在澆注混凝土?xí)r要注意均勻、連續(xù)澆注，否則由于混凝土側(cè)壓力的影響會(huì)造成聚苯板在拆模后出現(xiàn)變形和錯(cuò)茬，影響后序施工。 

　　其中內(nèi)置的聚苯板可以是雙面鋼絲網(wǎng)的，也可以是單面鋼絲網(wǎng)的。雙面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接，主要是依靠?jī)?nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)架與墻體外側(cè)配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力，其結(jié)合性能良好，具有較高的安全度。單面鋼絲網(wǎng)聚苯板與混凝土的連接，主要依靠混凝土與聚苯板的粘接力以及斜插鋼筋、L型鋼等與混凝土墻體的錨固力，結(jié)合性能也較好。與雙鋼絲網(wǎng)相比較，單面鋼絲網(wǎng)技術(shù)因取消了內(nèi)側(cè)鋼絲網(wǎng)和安裝保溫板前的板外側(cè)抹灰，節(jié)省了工時(shí)和材料。其造價(jià)可降低10%左右。 
　　但此兩種做法都采用了鋼絲網(wǎng)架，造價(jià)較高，且鋼材是熱的良導(dǎo)體，直接傳熱，會(huì)降低墻體的保溫效果。 

　　我們對(duì)于混凝土與無(wú)網(wǎng)架聚苯板一次成型復(fù)合墻體進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，在混凝土中水泥漿量合適的條件下，直接利用混凝土作為粘接劑來(lái)粘貼聚苯板，是完全可能的。當(dāng)我們對(duì)聚苯板的背面進(jìn)行處理之后，其與混凝土的粘接力進(jìn)一步提高（其平均粘接強(qiáng)度可以達(dá)到0.07Mpa，而且破壞均發(fā)生在聚苯板內(nèi)）。此技術(shù)取消了鋼絲網(wǎng)架，其保溫性能提高，而且板的成本再次降低。在經(jīng)過(guò)對(duì)其長(zhǎng)期耐久性論證之后，工程中可以推廣使用。 

　　1.2.3 聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫 

　　將廢棄的聚苯乙烯塑料（簡(jiǎn)稱(chēng)為EPS）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（或是面層防滲抗裂二合一砂漿層）。其中ZL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術(shù)在1998年就被建設(shè)部列為國(guó)家級(jí)工法。這種工法是目前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(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)量差異的影響，對(duì)有缺陷的墻體施工時(shí)墻面不需修補(bǔ)找平，直接用保溫料漿找補(bǔ)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(kāi)裂等問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)外墻外保溫技術(shù)的重要突破。與別的外保溫相比較，在達(dá)到同樣保溫效果的情況下，其成本較低，可降低房屋建筑造價(jià)。例如與聚苯板外保溫相比較，每平方米可降低25元左右。在天津云瑯新居高層外墻保溫工程中采用的就是此種技術(shù)。 

　　此外，節(jié)能保溫墻體技術(shù)中還有將墻體做成夾層，把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料（也可以現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡）等填入夾層中，形成保溫層。 
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　　2. 外墻保溫節(jié)能材料 
　　 
　　節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料。絕熱材料是指用于建筑圍護(hù)或者熱工設(shè)備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復(fù)合體，既包括保溫材料，也包括保冷材料。絕熱材料的意義，一方面是為了滿足建筑空間或熱工設(shè)備的熱環(huán)境，另一方面是為了節(jié)約能源。隨著世界范圍內(nèi)能源的日趨緊張，絕熱材料在節(jié)能方面的意義日顯突出。僅就一般的居民采暖的空調(diào)而言，通過(guò)使用絕熱圍護(hù)材料，可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上節(jié)能50% ~80%。據(jù)日本的節(jié)能實(shí)踐證明，每使用1噸絕熱材料，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3噸/年，其節(jié)能效益是材料生產(chǎn)成本的10倍。因此，有些國(guó)家將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的第五大"能源"。 

　　外墻保溫主要是靠保溫絕熱材料作為建筑圍護(hù)，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用高效的保溫絕熱材料是保證建筑節(jié)能的有效措施。目前世界各發(fā)達(dá)國(guó)家，均對(duì)絕熱材料的生產(chǎn)和應(yīng)用十分重視，之所以建筑節(jié)能工作做得好，與他們重視和發(fā)展保溫材料是分不開(kāi)的。 

　　2.1 絕熱材料的性能 

　　絕熱，就是要最大限度地阻抗熱流的傳遞，因此要求絕熱材料必須具有大的熱阻和小的導(dǎo)熱系數(shù)。 

　　從材料的組成上看，一般有機(jī)高分子的導(dǎo)熱系數(shù)都小于無(wú)機(jī)材料；非金屬的導(dǎo)熱系數(shù)小于金屬材料；氣態(tài)物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)小于液態(tài)物質(zhì)，液態(tài)物質(zhì)小于固體。所以在條件允許的情況下，應(yīng)盡量使用有機(jī)高分子材料或無(wú)定形的無(wú)機(jī)材料，這對(duì)于保溫絕熱是有利的。 

　　從材料的結(jié)構(gòu)上看，當(dāng)材料的表觀密度降低、孔隙率增大，材料內(nèi)部的孔隙為大量封閉的微小孔時(shí)，材料的導(dǎo)熱系數(shù)是比較小的。對(duì)于泡沫塑料制品，要滿足保溫絕熱材料的要求其最佳的表觀密度為16~40kg/m3。 

　　由于孔隙的存在，材料在潮濕的環(huán)境下，不可避免地要吸水，而水的導(dǎo)熱系數(shù)（0.5815W/m·K）比靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)（0.0233 W/m·K）要大很多，因此，當(dāng)環(huán)境濕度增大時(shí)，材料的平衡含水率增大，材料的導(dǎo)熱系數(shù)將會(huì)降低。所以作為保溫絕熱材料，材料自身的吸濕率要盡量低，如不可避免時(shí)，要對(duì)材料進(jìn)行憎水處理或用防水材料包覆。 

　　另外，保溫絕熱材料還必須能抵抗一定的沖擊荷載，具有與使用環(huán)境相一致的機(jī)械強(qiáng)度。其粘結(jié)性能要好，還得有小的收縮率及與環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。 

　　2.2 常用的保溫絕熱材料 

　　能滿足上述性能要求而用于建筑外保溫的節(jié)能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS及XPS）、巖（礦）棉板、玻璃棉氈以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。以上各種材料所具有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是在材料內(nèi)部都有大量的封閉孔，它們的表觀密度都較小，這也是作為保溫隔熱材料所必備的。

　　巖（礦）棉和玻璃棉有時(shí)統(tǒng)稱(chēng)為礦物棉，它們都屬于無(wú)機(jī)材料。巖棉不燃燒，價(jià)格較低，在滿足保溫隔熱性能的同時(shí)還能夠具有一定的隔聲效果。但巖棉的質(zhì)量?jī)?yōu)劣相差很大，保溫性能好的密度低，其抗拉強(qiáng)度也低，耐久性比較差。 

　　玻璃棉與巖棉在性能上有很多相似之處，但其手感好于巖棉，可改善工人的勞動(dòng)條件。但它的價(jià)格較巖棉為高。 
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　　聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯樹(shù)脂為主要原料，經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而制成的內(nèi)部具有無(wú)數(shù)封閉微孔的材料。其表觀密度小，導(dǎo)熱系數(shù)小，吸水率低，隔音性能好、機(jī)械強(qiáng)度高，而且尺寸精度高，結(jié)構(gòu)均勻。因此在外墻保溫中其占有率很高。 

　　硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有非常優(yōu)越的絕熱性能，它的導(dǎo)熱系數(shù)之低（0.025 W/(m2·K)）是其他材料所無(wú)法與之相比的。 

　　同時(shí)其特有的閉孔結(jié)構(gòu)使其具有更優(yōu)越的耐水汽性能，由于不需要額外的絕緣防潮，簡(jiǎn)化了施工程序，降低工程造價(jià)。但因其價(jià)格較高、而且易燃，這就限制了它的使用。 

　　聚苯顆粒保溫料漿是由聚苯顆粒和保溫膠粉料分別按配比包裝組成。 

　　常用保溫絕熱材料的主要性能 

　　材料名稱(chēng): 表觀密度（kg/m3）; 最高使用溫度（℃）; 抗壓強(qiáng)度（MPa）; 導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)] ; 吸水率（%） 

　　巖棉保溫板: 80~150, -268~350 ,- ,0.047~0.052

　　玻璃棉氈: 40~60, -120~400 ,- ,≤0.035

　　聚苯乙烯泡沫塑料板: 16~30, -80~75 ,0.12~0.18, 0.033~0.044, ＜0.1 

　　聚苯顆粒保溫料漿: ≤220 ,-50~75, ≥0.01, ＜0.07 

　　原料采用預(yù)混干拌技術(shù)在工廠將水泥與高分子材料、引氣劑等各種添加劑混均后包裝，使用時(shí)按配比加水在攪拌機(jī)中攪拌成漿體后再加入聚苯顆粒，充分?jǐn)嚢韬笮纬伤苄粤己玫母酄铙w，將其抹于墻體干燥后便形成保溫性能優(yōu)良的隔熱層。此種材料施工方便，保溫性能良好。其中聚苯顆粒可以采用工業(yè)品，也可以采用廢舊聚苯保溫板經(jīng)機(jī)械破碎后的顆粒，這對(duì)于防制白色污染、保護(hù)環(huán)境十分有益的。但此種保溫材料吸水率較其他材料為高，使用時(shí)必須加做抗裂防水層。抗裂防水保護(hù)層材料由抗裂水泥砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)組成，可長(zhǎng)期有效控制防護(hù)層裂縫的產(chǎn)生。 

　　3. 結(jié)語(yǔ) 

　　目前我國(guó)外墻保溫技術(shù)發(fā)展很快，是節(jié)能工作的重點(diǎn)。外墻保溫技術(shù)的發(fā)展與節(jié)能材料的革新是密不可分的，建筑節(jié)能必須以發(fā)展新型節(jié)能材料為前提，必須有足夠的保溫絕熱材料做基礎(chǔ)。節(jié)能材料的發(fā)展又必須與外墻保溫技術(shù)相結(jié)合，才能真正發(fā)揮其作用。正是由于節(jié)能材料的不斷革新，外墻保溫技術(shù)的優(yōu)越性才日益受到人們重視。所以在大力推廣外墻保溫技術(shù)的同時(shí)，要加強(qiáng)新型節(jié)能材料的開(kāi)發(fā)和利用，從而真正地實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。 
　　 
　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1] 胡小媛, 許琳. 我國(guó)建筑絕熱材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及其前景. 保溫材料與節(jié)能技術(shù)，2002,(6):2~4. 

　　[2] 劉洪濤, 等. 幾種常見(jiàn)的外墻保溫形式及材料. 建筑技術(shù)與應(yīng)用，2001,(1):39~40. 

　　[3] 郭瑩. 外墻內(nèi)、外保溫技術(shù)在建筑節(jié)能住宅中的作用. 建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2002,(2):46~48. 

　　[4] 齊文龍, 等. 聚苯板外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用. 建材·建筑·裝修，2000,(2):33. 

　　[5] 徐惠忠，周明. 絕熱材料生產(chǎn)及應(yīng)用. 北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2001. 

　　[6] GB50411-2007，建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范. 

　　[7] JGJ144-2005，外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程. 

　 原作者： 沈建飛 劉輝光 翁杰   
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