节能建筑外墙保温材料的应用分析

王拓，曹杨，吴美升

（山东省建筑科学研究院有限公司，济南250031）

1 引言

在社会经济飞速发展背景下，建筑行业呈现出了极高的发展潜力，外墙保温材料也随之得到了广泛的应用，其能够赋予建筑外墙更好的保温隔热性能，阻挡建筑内部和外界环境中的能量交换，以此促进建筑能源使用效率的提高。在可持续发展理念不断深化的背景下，人们对建筑的节能问题投入了更多的关注，也使外墙保温材料在建筑工程领域的应用越发频繁。

2 建筑行业中能源的应用情况

进入21 世纪，我国的经济发展呈现出稳定、快速的特点，同时，人们开始更多地关注其可持续性，公众节能意识的提高，使建筑节能开始受到广泛的关注，如何在不影响建筑使用功能和舒适性的前提下提高能源利用效率、降低建筑能耗，成为建筑行业发展中一个亟待解决的问题。可持续发展理念的提出和深化使节能环保意识越发深入人心，从客观上推动了建筑行业的改革创新，尤其是最近几年，城乡一体化进程的加快带动了建筑行业的迅猛发展，也使其开始面临更高的标准和更严格的要求。以此为背景，相关技术人员应做好新型保温节能材料的研发工作，借助新的保温节能材料减少建筑内部的能源流失，在推动社会可持续发展方面有十分积极的意义[1]。

3 不同类型的外墙保温材料在节能建筑中的应用

3.1 有机保温材料的应用

在节能建筑中，外墙有机保温材料提取于石油副产品，具备较好的保温性能、隔热性能以及吸声性能[2]。在实践中，能被应用到节能建筑外墙保温中的有机保温材料有很多，如聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以脲醛等，其中，应用比较广泛的材料包括聚氨酯和聚苯乙烯泡沫塑料。其中，聚氨酯泡沫塑料是当前技术条件下导热系数最低的保温材料，其导热系数仅为0.024 W/（m·K），其在建筑外墙保温中的应用多是采用喷涂法，借助材料本身具备的自黏结性，能够实现与建筑主体之间的可靠连接，还能赋予建筑墙体良好的防水性能。聚苯乙烯泡沫塑料是以苯乙烯为基料聚合加工而成的一种材料，导热系数在0.04 W/（m·K），具有硬度高、质量轻、耐热性好等优点，在建筑外墙保温施工中有十分广泛的应用。

3.2 无机保温材料的应用

无机保温材料是由无机材料（如石块、玻璃、工业废渣等）加工而成，应用比较广泛的有膨胀珍珠岩、玻化微珠保温砂浆以及岩棉等，实际工程中，最为常见的是膨胀珍珠岩和岩棉。其中，膨胀珍珠岩的导热系数较低，在不同的地域和气候环境下有良好的适用性；岩棉除了导热系数较低，还具备较强的阻燃性和抗酸碱性，并且材料本身柔软的质地能够为施工提供便利。

3.3 复合保温材料的应用

复合材料是有机保温材料和无机保温材料的复合，以胶粉聚苯颗粒保温砂浆为典型代表，主要构成材料包括保温胶粉料和聚苯颗粒，这种材料具有非常好的耐火性和防火性能，而较低的导热系数赋予了其良好的保温性能，并且具有高软化系数、抗老化以及耐冻融等特点，使胶粉聚苯颗粒保温砂浆具备优越的施工性能，能很好地与其他施工作业配合，具有施工速度快、施工质量高、成本造价低等优势，受到了施工人员的青睐[3]。

3.4 超级保温材料的研究

超级保温材料强调以先进技术手段为支撑，最大限度地降低保温材料的导热系数，例如，可以进一步缩小保温材料中气孔的体积，阻止空气的流通，使保温材料能够具备超级性能，甚至达到导热系数小于空气导热系数的目标。就目前的研究情况分析，适合进一步深入研究的保温材料有3 种：（1）纳米孔材料，典型代表是气凝胶，其在常温状态下导热系数甚至能够低至0.013 W/（m·K），因此，也被看作是当前技术条件下最轻质、隔热性能最佳的固态材料，加上良好的减振和吸声性能，气凝胶的发展前景广阔；（2）微孔有机材料，以PU（聚氨酯）和XPS（挤塑板）为主，其研究的主要目标是将材料的导热系数控制在0.025 W/（m·K）以内；（3）真空绝热板，这种复合材料包含了填充材料和相应的真空保护表层，可以借助真空的方式切断热量传输的路径，导热系数最低能够达到0.004 W/（m·K），是一种非常理想的外墙保温材料，在欧洲部分国家，经常会将其与EPS（聚苯板）结合使用。结合实际应用情况分析，虽然上述3 种超级保温材料具备极强的性能，但是也存在施工难度大、施工成本高等问题，需要技术人员进行更加深入的研究，对存在的缺陷进行弥补，使超级保温材料真正得到普及。

4 外墙保温材料的发展方向

4.1 防火性能

在建筑尤其是高层建筑中，火灾的危害极其巨大，从保障建筑用户生命财产安全、降低损失的角度，要求建筑外墙保温材料能够具备良好的防火性能，保障建筑的使用安全，因此，防火性能是建筑外墙保温材料未来发展的一个重要方向[4]。相关研究结果显示，将防火型石膏板融入保温材料的方式，能够切实提高材料的防火性能，减少火灾带来的危害；利用具备防火性能的泡沫进行外墙保温材料的生产制作，也可以提高建筑外墙的防火性能。因为在防火型泡沫中添加有阻燃剂，火灾发生时，阻燃剂可以有效避免防火材料外壳的燃烧，避免火势的蔓延。

4.2 装饰性能

从满足人们审美需求的角度，外墙保温材料在未来的发展中不仅需要强调保温性能，还应关注装饰性能，这样才能更好地适应新时期建筑行业发展的要求。依照政府有关部门颁布的《墙体材料革新“十五”规划》（国经贸资源〔2001〕1021 号）的相关要求，节能保温材料的研发得到了足够的重视，但是传统的保温材料虽然保温性能优良，但在遇到高温时，很容易出现开裂、变形等问题，影响建筑整体的美观性，对此，在对新的外墙保温材料进行研发时，应强调保温性能和装饰性能的相互结合[5]。

5 结语

面对越发激烈的市场竞争环境，建筑行业的发展呈现出了许多新的趋势，一些新的建筑型式，如绿色建筑、节能建筑等应运而生，并且迅速得到了普及和应用。以此为背景，在节能建筑施工建设中，应从建筑的实际需求出发，做好外墙保温材料的合理选择，最大限度地发挥材料的性能和优势。从满足人们个性化需求的角度，外墙保温材料在未来发展中不仅需要持续提升保温性能，还必须具备良好的防火性和装饰性，为建筑行业的健康发展提供助力。