外墙保温材料导热系数的试验研究

李可园

摘 要：近年来，随着我国经济的快速发展，城市化进程加快了脚步，建筑行业作为支柱产业得到了快速的发展，高层、特高层的建筑不断涌现。为了满足当下人们的环保要求，建筑外墙保温材料得到了普遍的应用。在保温材料的规模应用过程中，为了避免因为保温材料导热性能差等原因造成火灾，本文因此对外墙保温材料导热系数进行分析，以更好的保障人们群众生命财产安全。

关键词：建筑外墙；保温材料；导热系数

中图分类号：TU551 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）16-0066-01

1 前言

建筑围护结构节能是建筑节能的重要组成部分，建筑围护结构的热耗占建筑采暖空调能耗的1/3以上，其中墙体占比例最大的能耗，约占围护结构的75%-80%，我们应该大力推进和应用外墙保温[1]。

由于建筑中材料防火性能考虑欠佳，外墙保温材料引发的火灾导致了严重的人员伤亡及财产损失，给国家相关部门敲响了警钟，必须强化建筑外墙保温材料的防火性能工作，本文从外墙保温系统的分类入手，结合目前建筑外墙保温材料其防火性能的实际使用情况，对建筑外墙保温材料导热系数进行研究探讨。

2 外墙保温系统的分类

外墙外保温技术的发展和建筑节能材料创新对新型节能材料的建筑节能的发展密切相关，只与外保温技术结合建筑节能材料的发展的前提下，才能真正发挥其作用。正是由于节能材料的不断更新，外墙保温技术的优势已经吸引了越来越多的关注。外墙外保温系统分为3种形式：外墙外保温、外墙内保温和外墙夹芯保温系统[2]。

2.1 内保温系统

外墙内保温，简单来讲就是将保温层设置在了外墙以内。这种做法施工简单、价格低，且不易受到外界条件的影响，具有很好的耐久性能。但也具备了比较显著的缺点：

（1）保温层加大了墙面的面积，从而导致建筑使用面积的减少；（2）易产生内外温差，导致外墙结构裂缝的出现；（3）会对建筑的再次装修和使用产生一定的影响；（4）选择保温材料燃烧性能会直接影响到内保温系统的防火，如果材料选择不合理，则会产生重大影响。这种外墙内保温系统并不是所有区域都适用的，对于气候温和的地区是可以考虑采用的。

2.2 外墙外保温系统

外墙外保温，顾名思义就是在外墙的外侧设置有机或无机保温层。这种保温方式等于给了外墙墙体适当的保护，墙体受到温度影响小，从而墙体会有比较平稳的温度变化，这样就在很大程度上降低了外墙裂缝及破损的风险。从目前来看，我国大多数的外墙保温系统都是采用的聚苯乙烯泡沫。这种材料在生产中一般会添加卤系添加剂来强化材料的阻燃性能，但同时也会导致材料在点燃后会释放出大量的有毒气体和热量，且迅速燃烧。另外，外墙保温系统的建筑物里面一般会覆盖一层防水涂料、瓷砖或干挂石材，这样在火灾救援时保温材料上的明火消防水枪是无法直接接触、扑灭的，这样很容易导致火灾的扩大，影响早期火灾扑救。

2.3 外墙夹芯保温系统

这种保温系统是将混凝土和保温材料一次浇筑成型的材料设置在了墙体的内部，极大程度的提高了墙体保温的防火性能，同时具有施工期限短、耐久时间长等优势。但同时混凝土和保温材料一次浇筑的芯体会增加墙体的厚度，减少建筑的使用面积，且造价相对较高，因此这种保温系统在我国建筑工程中使用较少。

3 建筑外墙保温材料防火性能的现状

3.1 我国缺乏针对建筑外墙保温系统的相关规范

当前我国建筑外墙保温材料在防火性和节能性这两个方面没有做到有效结合，无法实现两者合一的需求满足。尽管我国住房建筑部门及消防部门都针对保温材料出台了有关的规定，但由于标准不统一，因此在执行上存在重重困难，材料从设计、生产到使用都存在较大随意性，無法从根本上起到降低外墙保温材料火灾危险的作用。针对这种情况，必须对外墙保温材料建立起一个专业性的独立体系来满足不同行业的需求，并对产品制定标准化的严格要求。

3.2 仍然采用易燃可燃材料为主要素材

由于很多的保温材料不仅具有较好的保温作用，且生产工艺简单、价格低廉，因此受到大量的采用。但在这些材料生产时，其中往往加入了大量的阻燃成分，在提高材料难燃级别的同时，也就增加了材料的成本，很多施工单位为了降低成本费用，会采用可燃材料替代难燃性材料，导致很多高层建筑外墙保温实际是包裹了一层易燃材料。一旦有火灾发生，就会造成严重的后果[3]。

4 材料导热系数的影响因素

4.1 材料的组成与结构

保温材料组成结构中，可以明显的看出，有机分子材料与无机材料相比导热系数较小，无极材料中，非金属比金属材料导热系数小，气体材料与液体材料相比，气体导热系数小，液体导热系数又小于固体导热系数。

4.2 表观密度

表观密度是材料在其自然状态下单位体积的质量。体积包括固体部分的体积和空隙的体积。随着孔隙率的增加或表观密度的减小，热导率减小。其中，该材料的导热系数是不是无限的降低表观密度减小，当表观密度小于某一临界值时，气孔率太高，空气间隙开始产生对流；以抗辐射热气很低一样，如果孔隙率高，辐射传热是相应的强化，材料的热导率增加[4]。

4.3 空隙的大小与特征

在相同的表观密度下，材料孔径越小，导热系数越小。当孔径小到一定大小时，孔内的空气完全被孔壁吸收，使传热系统最小化。当孔隙体积足够大时，孔隙内的空气出现对流，导热系数增大。对于相同的孔隙率和孔径，当孔隙彼此连接时，热导率较大；当孔隙彼此闭合时，导热系数较小。

5 结语

随着我国科技的不断发展，越来越多的新型材料会逐渐的涌现到建筑市场中，并向多元化的方向发展。我们在实际应用中必须有全面的考虑，除了要具备统一化、标准化及规范化的管理，还要合理化的选择材料，才能有效降低火灾隐患，推动我国建筑行业的不断向前发展，为人民创造一个安全、舒适的生活环境。

参考文献

[1]刘利军.复合保温（XPS）板外墙自保温体系在节能建筑工程中的应用[J].中外建筑，2011（12）：119-120.

[2]龙斌.外墙保温材料导热系数与密度及含水率关系的试验研究[J].江西建材，2015，（14）：4-5.

[3]王连盛.外墙外保温系统中保温材料导热系数现场检测方法研究[J].墙材革新与建筑节能，2013，（1）：53-55.

[4]毛安雄，邱洪林，张贺威.外墙保温材料导热系数的试验研究[J].工程建设与设计，2014，（3）：109-111.endprint