绿色建筑节能视野下的外墙保温材料实践应用探究

陈 熙

商丘师范学院建筑工程学院

1 引言

人们对于环保意识逐年提升，使得建筑行业不得不加大新型材料的研发力度，同时秉承节能、绿色、环保的理念，建筑物外墙保温材料得到了极大的发展，在确保建筑物自身保温性能的同时尽可能降低能耗，改善人们工作和居住环境，推动我国生态文明理念进一步落实。

2 绿色环保节能建筑材料概念

通常来说，绿色环保节能建筑材料是通过对传统建筑材料进行改进，从能耗、成本等多个方面实现节能效果。当前对于绿色环保节能材料的界定主要有如下几个方面：一是技术先进性，必须是运用最新技术研发出来的新型建筑材料；二是理念环保性，绿色环保节能建筑材料最重要的特性就是材料与生态环境的协调一致，对环境的影响尽可能小；三是居住舒适性，使用绿色环保节能建筑材料的最终目的是提高人们居住体验，使人们能够通过日常生活和工作过程中感受到新型建筑材料带来的良好效果，提升生活质量。

3 建筑外墙使用绿色环保节能材料的意义

当前，我国城市化速度愈来愈快，建筑能耗在国家能耗总占比已经超过了四分之一，并且这个比重还在逐年增加，做好建筑节能工作的重要性日益凸显，研发并使用新型生态绿色环保材料成为时代主流。近年来，我国制定了许多建筑节能的方案，特别强调采取可再生建筑材料运用在建筑行业，加大对新型生态环保建筑材料的研发力度，对于建筑材料划分绿色环保等级，实施绿色建筑材料和环保产品认证制度，使得环保绿色建筑材料在建筑行业的应用范围越发广泛。选择适合的外墙保温材料能够节约能耗，延长建筑物的使用寿命。

4 几种外墙保温材料优缺点分析

4.1 EPS板+薄抹灰保温材料

此种保温材料保温效果好、能耗低，但是防火性能较差、工艺复杂、工程造价比较高、对保温层粘接要求较高、使用年限短，实践运用中往往出现保温层与墙体粘接不牢固、抹面砂浆龟裂空鼓脱落现象较为严重。

4.2 胶粉聚苯颗粒外墙保温材料

用此种材料为主的保温系统，保温节能效果良好、粘接性好、施工便利、工程造价低廉，但是防火性能不足（仅比EPS 板+薄抹灰保温系统稍好）。

4.3 无机保温砂浆保温材料

此种保温材料为无机中空化微颗粒，配合聚合物砂浆，具有抗压性能高、粘接强度好、施工方便、工程造价较为低廉、防火性能好、收缩性好的特点，但是由于导热系数比较大使得保温效果不够。

4.4 岩能YT无机活性墙体保温材料

YT改性无机墙体保温材料是指对多种无机改性材料和固化材料进行处理后，形成一种性能稳定的单组分绿色环保节能保温隔热材料，使用这种材料可以使建筑物冬季室内温度提升6℃～10℃，夏季室内温度降低6℃～8℃，满足国家建筑节能50%～60%的要求。使用这种保温系统能够达到建筑物冬暖夏凉、安全系数高、防火性能好、使用寿命长、施工快捷、抗水性强、抗裂性高、耐候性能好、环保舒适、性价比高，是当前外墙保温体系的首选。

5 绿色节能建筑外墙保温材料特性分析

5.1 热塑性保温材料

热塑

性保温材料是指在特定温度范围内，能够重复受热软化，在软化状态下利用模塑或者挤塑方式，最后通过冷却硬化形成的塑料制品。当前使用较多的有EPS板（模塑白色聚苯板、模塑灰色石墨聚苯板）、XPS板（挤塑聚苯板）。EPS板通常燃烧等级为B2级，但是通过表面抹浆处理后，防火等级能够得到大幅提升，甚至能够达到A级水平，只是耐高温性能不足，最高温度只能够到98℃，超出此温度范围时就会导致EPS聚苯板软化和燃烧。与EPS板相比，XPS板的燃烧等级也只是B2，但是通过抹灰处理后的防火性能要比EPS 板表现更好，软化温度可达110℃，阻燃性能更为优秀[1]。

5.2 热固性保温材料

热固性保温材料指的是加热固化以后无法再软化的树脂材料，属于有机保温材料的一种，常见的热固性保温材料有酚醛泡沫、聚氨酯硬泡等。其具有遇到高温或者明火时出现泡沫碳化现象，但不发生熔化，也不会出现熔融滴落物。酚醛泡沫由热固性酚醛树脂发泡制成，属于有机高分子硬质泡沫产品，具有闭孔率高、隔热性好、导热系数低、抗水性好、密度小、阻燃性好、高温无滴落且无毒无烟等特点，适用温度范围极广（-196℃～200℃），通常的燃烧等级可达B1-A级，是当前阻燃性能极为优越的保温材料。

5.3 无机保温材料

无机保温材料有纯无机材料制成，具有很好的热、化学稳定性，施工简单、造价低、适用范围广且绿色环保无公害，强度高、阻燃等级高（可达A 级），其热工性能、防霉效果、经济性好。当前建筑普遍采用的无机保温砂浆就是一种很好的外墙保温材料，主要由轻质无机保温颗粒添加抗裂、胶凝材料和其他填充物组成的干粉砂浆，适用与多种建筑墙体的外保温抹灰工程和内保温工程，随着我国对于低碳经济的要求，无机保温材料将会越来越大的发展。

6 绿色环保节能保温材料在外墙保温上的运用

6.1 墙面保温方面

一是外墙内保温技术。我国最开始采用的外墙内保温技术主要以施工便利、造价低廉为主流，其主要技术包括内贴保温板、内抹保温砂浆、内喷涂硬泡聚氨酯和固定内保温层等。其中最有代表性的外墙保温材料为EPS 板与石膏复合保温板，它们在施工成本较低的前提同时满足节能要求，成为我国北方采暖地区普遍采用的外墙内保温形式，此外，有部分建筑单位采用膨胀珍珠岩或者硅酸盐保温砂浆也有不错的效果。但是经过一段时间实践后发现，外墙内保温技术在严寒地区因为冷凝结露和内墙起霉等现象，加上生产、施工等方面的质量难以得到保证，外墙内保温技术逐渐被弃用。二是外墙外保温技术。外墙外保温技术经过近几十年来大量工程应用实践，形成了一个较为健全、规范的施工体系。通过在外墙粘贴固定保温板、现浇内置EPS 保温板墙体、外挂EPS 或XPS 保温板、外墙喷涂聚氨酯保温层、砂浆+保温板和复合幕墙保温层等形式，实现对建筑物的保温，其中使用EPS 保温板+薄抹灰外墙保温技术最为成熟。当前，为了增加外墙抹灰层的抗裂能力，许多建筑单位使用在粘接剂与抹面胶浆中添加聚合物来提升其强度和弹性，并覆盖耐碱性较好的玻璃纤维网格布，最后在其外部涂抹保温涂料，这也成为当今主流的外墙保温节能技术体系。在浆料的研发方面，无机保温浆料与胶粉聚苯保温浆料逐渐开始运用，总的来说，复合型保温技术逐渐成为建筑物保温研究和发展的主要方向。三是外墙夹心保温技术。外墙夹心保温技术与外墙外保温和内保温最大的区别就是保温层位于内外墙体之间，包含复合砌体类夹心、现浇墙体类内置保温板夹心和装配轻钢骨架夹心等形式，来达到建筑物保温效果。其主要特点是成本低，但是易出现热桥效应，需要施工时严格把关来确保保温效果。

6.2 节能玻璃和特殊屋顶材料方面

当前一些超大建筑物基本上都采用采取镜面玻璃+普通玻璃的组合的玻璃幕墙来实现外墙保温效果，隔层注入干燥空气或者惰性气体，形成中空空间，现今玻璃幕墙主要分为明框玻璃幕墙、隐框幕墙玻璃和点式玻璃幕墙，具有透光率高、隔热保温性能强、抗风压性能好、隔声性能好、防潮、容易清洗等优点，使用玻璃幕墙能够充分体现建筑物的外观美学，并将建筑节能与结构有机融合，随着昼夜更替给人带来不同美感。但同时也存在光污染较重、能耗较高、耐高温性能较差等问题，并且粘接玻璃的结构胶容易发生老化而导致玻璃幕墙坠落[2]。

6.3 其他新型节能保温材料方面

以确保建筑工程质量为前提，减少建筑材料的使用量，降低中央空调的能耗，是采用新型保温材料的最终目的。一是使用储能墙板，这是一类新型的绿色节能环保材料，当前运用较多的是石膏板、混凝土板和保温隔热材料。储能墙板的运用原理是通过吸收和释放热量来调节室内温度，使室内温度环境保持舒适，从而降低空调使用频率，达到节能的目的。二是使用储能砂浆。普通砂浆并不具备储存热量的能力，可是如果在砂浆配置过程中，加入相变材料，就能够得到储能砂浆。如将石蜡密封至能量微粒之中，再与水泥相混合，就能够得到一种新型的石蜡砂浆，将其运用到建筑物室内墙体上，当室内温度超过一定温度（22℃）时，石蜡就会融化，并且在其融化过程中吸收热量，降低建筑物室内温度；而当室内温度过低时，石蜡则会因为固化释放热量，促使室内温度升高。

总而言之，随着我国建筑行业的持续发展，建筑能耗矛盾日益突出，对生态环境的影响也日益加剧。为深入解决这些问题，我国就必须加强绿色环保节能材料的研发和应用，以此降低能耗，减轻污染，推动建筑行业可持续发展，为实现“绿水青山就是金山银山”的良好生态环境目标奠定坚实基础。