节能建筑外墙保温材料应用分析

陈文国

(山东华宇工学院，山东 德州 253034)

节能减排、绿色发展理念不断深化，建筑节能问题已受到人们的广泛关注，建筑外墙保温材料应用方面的相关研究越来越多，促使其向多元化方向发展。外墙保温材料要在确保使用功能的基础上降低能源消耗，提高能源利用率。要加大研发力度，研发新型的保温节能材料，将其更好地应用于节能建筑中，逐步推动建筑行业的可持续发展。

1 应用节能建筑外墙保温材料的必要性

节能建筑是能源消耗低的建筑，是在保证建筑使用功能的基础上采用外墙保温、自然资源利用等措施，降低建筑物的采暖能耗，确保室内温度达到一定标准。随着节能环保理念的不断深入，节能建筑越来越受到重视。我国制定了相应的节能建筑指标，为节能建筑的发展提供了设计标准。节能建筑设计要满足节能设计的一般规定，外墙围护结构及采暖设计要满足节能标准。但在实际应用中，由于节能技术及节能材料的开发研究较为滞后，很多建筑材料无法很好地满足节能要求，故而作为节能建筑设计中的重要环节，建筑外墙保温材料的应用成为了降低建筑成本、降低能源消耗的重要措施。通过开发低成本、节能环保型的保温材料，可以满足节能建筑减小能耗的要求，降低建造成本。

2 节能建筑外墙保温方法

外墙内保温。外墙内保温施工简便，但只是对建筑内墙进行保温，外墙部分没有保温措施，当冬季气温较低时，室内易结露，导致墙面开裂。内外混合保温。可在比较易操作的部位进行外保温，不易操作的部分进行内保温，但这种混合保温方式易导致建筑外墙的主体部位因温度不同产生形变，且形变的尺寸和速度不同，易导致墙体开裂。外墙外保温。这是目前建筑施工中应用较为广泛的保温方式。外保温是利用保温材料在墙体外部进行防护，减少墙体因温度变化带来的形变，保护墙体结构，可以很好地保温隔热。

3 节能建筑中常用的外墙保温材料

3.1 有机保温材料

有机保温材料主要是石油的副产品，具有较好的保温、隔热及降噪性能等，常用的有机材料有硬质聚氨酯、聚苯乙烯等，这两类材料的应用技术较为成熟，应用广泛。其中，硬质聚氨酯泡沫材料是很好的保温材料，导热系数很低，具有很好的隔热性及阻燃性，如果温度过高或出现明火，泡沫就会碳化，阻止燃烧。实际应用中，由于其自身的黏结性强，经常通过喷涂使其附着在建筑外墙表面，不仅可以保温，还具有很好的防水性能。实践表明，70 mm厚的硬质聚氨酯泡沫，可以确保顶楼的室内温度与次顶楼的室内温度相差不超过2℃～3℃。聚苯乙烯泡沫的最高使用温度为70℃～80℃，超过90℃就会变形，防火性能较差，在防火要求较高的部位不能使用，但其质量轻，硬度较高，在建筑外墙的保温施工中也有广泛的应用。实际应用中，要在聚苯乙烯泡沫中加入一些辅助材料，降低其导热系数，提高其耐高温性能，以有效减少空气中有害物质对墙体结构的侵蚀，消除热桥现象，有利于保持节能建筑内部的温度。

3.2 无机保温材料

无机保温材料由工业废渣、石块等经过多种工艺加工而成。近年来，我国工业化进程不断加快，一些工业废渣的利用成为了行业研究重点，利用科学技术对工业废渣进行筛选、提纯、合成，可用于建筑领域。在节能建筑外墙保温中，膨胀珍珠岩、岩棉、砂加气砌块等应用较为广泛。其中，膨胀珍珠岩的导热系数较低，可用于不同的气候环境。岩棉的阻燃性能好，具有很好的抗酸碱性，质地柔软轻便，便于施工。实际应用中，岩棉不仅用于建筑外墙的保温，还可用于很多旧建筑的节能改造。采用岩棉作为外墙保温材料，冬季可以减少墙体的热量损失，夏季可以有效减少太阳辐射的热传导，降低室内温度。砂加气砌块是多种材料混合而成的一种保温材料，不含有毒化学物质，绿色环保，保温性能好，具有很好的耐火性，且材料本身有很多小气孔，隔音效果很好。

3.3 复合保温材料

复合保温材料由有机及无机保温材料复合而成，如玻化微珠、蛭石及硅酸铝纤维等，再辅以多种无机矿物填料，利用多种工艺制成复合材料，满足了节能建筑外墙的使用要求。复合保温材料具有很好的保温隔热性能，属不燃性A级材料，阻燃性能好，不含有毒有害物质，质地较轻，实际使用中，直接涂抹在墙面即可，施工方便，已被中国建筑材料协会列为绿色建材推广产品，未来的应用范围会越来越广泛。

4 节能建筑外墙保温材料的发展方向

4.1 加强对超级保温材料的研究

超级保温材料是利用先进的科学技术，改变保温材料的结构，以最大限度降低其导热系数，提高其保温性能、阻燃性能等。比如：纳米孔材料中的气凝胶，由于其导热系数低，常温下0.013 W/(m·K)，隔热及降噪性能好，是很好的外墙保温材料，具有广阔的发展前景。此外，微孔有机材料、真空隔热板等复合材料都是理想的外墙保温材料，但是这些材料的生产成本高且施工难度较大，受到资金及技术的制约，目前还很难进行广泛应用。要加大对这些材料的研究，发挥它们的性能优势，降低成本及施工难度，扩大其应用范围。

4.2 提高保温材料的防火性能

高层建筑越来越多，墙体的外保温材料不仅要具有保温隔热性能，还要有较好的防火性能，以降低火灾对建筑物及使用者的危害。因此，未来的保温材料要提高防火性能。研究表明，在保温材料中加入一些耐高温材料，可以有效提高保温材料的防火性能，在保温材料中添加阻燃剂，可有效提高保温材料的阻燃性能。

4.3 提高保温材料的装饰性能

保温材料要具有较好的装饰性能，更好地满足人们对建筑物的多元需求。过去，保温材料的研究和应用更为注重其保温性能、隔热性能，对其装饰性能的要求不高。有的保温材料长期使用后会出现开裂、脱落等现象，对建筑物整体的美观造成不利影响。未来在进行保温新材料研发时，除了要提高其保温、防火性能外，还要提高其装饰性能。

5 结语

近年来，在绿色发展理念下，节能建筑应运而生，实现了快速发展。节能建筑的外墙保温要选择合理的保温方式和材料，根据建筑物的实际，发挥保温材料的优势和性能，满足人们多元的居住需求。