建筑墙体保温材料分析
关键词： 建筑墙体,保温材料,现状,分析
引言
保温材料一般是指导热系数小于或等于0.2 的材料。在建筑和工业中采用良好的保温技术与材料，往往能起到事半功倍的效果。统计表明，建筑中每使用一吨矿物棉绝热制品，一年可节约一吨石油。北京安苑北里节能小区采用情况表明，单位面积节煤率每年为11.91 kg 标煤/平方米。工业设备与管道的保温，采用良好的绝热措施与材料，可显著降低生产能耗和成本，改善环境，同时有较好的经济效益。如：工业设备和管道工程中，良好的保温条件，可使热量损失降低95 %左右，通常用于保温材料的投资一年左右可以通过节约的能量收回。
1 我国建筑保温材料现状
目前，我国外墙保温材料主要分为无机和有机2大类。在20世纪80年代前，建筑上使用的保温材料几乎全部是无机保温材料。在1996年7月1日发布执行JGJ26__95《民用建筑节能设计标准》后，由于节能标准的提高，原有的无机保温材料满足不了保温要求，这就给有机保温材料发展带来了机遇。EPS、XPS、PU等有机保温材料与无机保温材料相比，具有质量轻、导热系数小、吸水率低等优点，发展速度迅猛，目前在建筑保温市场占有率已达到90%左右。但有机保温材料不耐高温、易燃等缺陷阻碍其发展。随着我国节能标准不断完善，安全防火性能要求更加严格，有机保温材料的使用将会受到很大限制。2009年9月，公安部、住房和城乡建设部联合制定《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，根据防火性能将保温材料分为：A级不燃，B l级难燃，B2级可燃，B3易燃4个等级。规范要求，非幕墙类建筑使用于外墙保温的材料燃烧等级至少要达到B2级。201 1年3月，公安部发布公消[2011165号《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》，对保温材料应用提出更高要求。要求从严执行《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009146号)第二条规定，民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。
2保温材料的常见种类
从大量的资料及市场调查来看，目前，从应用角度来划分，保温材料大致分为有机、无机、复合三种类型。
1、有机保温材料
有机保温材料的种类繁多，包括发泡聚苯板(EPS)、喷涂聚氨酯(SPU)、挤塑聚苯板和聚苯颗粒等。有机保温材料的化学组成决定了这一类保温材料具有很好的保温隔热性能、质量轻、可加工性强、材料的致密性好等诸多优点。但有机材料也存在一些显著的缺点，制约了其作为保温隔热材料的更快发展。这些缺点包括：有机保温材料变形系数大，在使用过程中极易发生形变、材料的耐久性差、使用一段时间后会逐渐老化、稳定性较差、安全性不高、极易燃烧、有机保温材料在施工过程中的难度较大、工程成本较高、生产有机保温材料所用原材料的生态环保型差、生产所需的资源有限，并难以实现循环再利用，与现在所倡导的新型环保型保温建材背道而驰。
2、无机保温材料
无机保温材料是目前为止，应用效果最好，最理想的保温材料。这是因为，无机保温材料与有机保温材料相比，虽然容重稍微偏大、保温隔热效果也稍差，但其他方面的优良性能是有机保温材料所无法匹敌的。如：无机保温材料的防火性好、阻燃性强、保温材料的变形系数极小、抗老化性能极强、性能稳定、在施工过程中可以与墙基面和抹层面很好地结合、材料在使用过程中的安全性高。不仅如此，与有机保温材料相比，无机保温材料的强度及耐久性高、使用寿命长、施工过程简单、工程成本低、并符合生态环保的要求，在生产过程中可以实现循环再利用。无机保温材料的种类主要包括：中空玻化微珠、闭孔珍珠岩、岩棉及膨胀珍珠岩等。
3、复合型保温材料
复合型保温材料是近几年新兴的一种新型保温材料。它是以防辐射吸热材料、岩棉、农作物秸秆甚至是可以利用的具有保温性能并进行过无害化处理后的垃圾、通过发泡方式生产的空心材料等为原材料加工生产的。复合材料的优点众多：如：防火阻燃性好、变形系数小、保温隔热性能好、抗老化性能强、耐久性强、施工难度小、工程成本较低，原材料来源广泛、生产过程中的能耗低、符合生态环保的要求，可以实现资源的循环再利用。
3保温材料的应用现状
总体来说，目前，我国墙体保温材料技术水平较低、种类较少、产品大多属于低档产品。从大量的资料及市场调查来看，目前，在我国常见的保温隔热材料的种类主要有以下几种：
1、泡沫型保温材料
目前建筑中常用的泡沫型保温材料主要包括两大类：即泡沫石棉保温材料和聚合物发泡型保温材料。其中的聚合物发泡型保温材料凭借其吸收率小、保温效果稳定、导热系数低、现场操作不会产生粉尘、易于施工等优点，受到各方的青睐，得到较大的推广和应用。
2、硅酸盐类保温材料
复合硅酸盐保温材料的通性为导热系数低、耐高温、耐火性强、具有很高的可塑性、浆体的干燥收缩率小等。不仅如此，由于制备硅酸盐类保温材料的原材料来源丰富、价格低廉、在市场竞争中占有优势。常见硅酸盐保温材料的主要种类包括硅酸镁、铝、稀土复合保温材料等。
3、超轻保温砌块
超轻保温砌块具有质量轻、施工速度快、保温效果好等优点，除此之外，超轻保温砌块在生产过程中还可以大量利用粉煤灰、矿渣等工业废渣作为原材料，这样，一方面降低了生产成本，另一方面还可以变废为宝，减少了环境污染，节能环保。随着框架结构建筑的普遍采用，尤其是近些年来应用日益普遍的轻钢龙骨结构住房、厂房的出现、复合保温墙体材料的大量研究、应用，超轻保温砌块的生产与应用得到了前所未有的迅猛发展。
4、纤维质保温材料
纤维质保温材料曾经在80 年代凭借其优异的防火性能和保温性能被广泛应用于建筑墙体、屋面的保温。但随着新型保温材料的出现，纤维质保温材料的劣势也逐渐显现出来，如投资较大，生产厂家很少，在与其他新兴保温产品的对比中逐渐处于劣势，大大限制了纤维质保温材料的推广应用。
4墙体保温材料多样化的发展趋势
1、EPS 发泡聚苯乙烯。
EPS 的化学名称为发泡聚苯乙烯，是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔声性能好，结构均匀，因此在外墙保温工程中占有率很高。但作为板材使用时，自身强度不高，承重能力较低，特别是用于外贴面砖时，应进行加强处理。此外，板材出厂时应经过一段成熟期，需放置一段时间才可使用。如果熟化时间不足，而直接上墙施工，板材容易收缩，变形。
2、XPS 挤塑式聚苯乙烯。
XPS 具有比EPS 更致密的表层及闭孔结构内层。其导热系数大大低于同厚度的EPS，因此具有较EPS 更好的保温隔热性能;由于内层的闭孔结构使其具有良好的抗湿性，在潮湿的环境中，仍可保持良好的保温隔热性能。XPS 挤塑式聚苯乙烯适用于冷库等对保温有特殊要求的建筑，、也可用于外墙饰面材料为面砖或石材的建筑。目前XPS板材在我国外墙保温的市场份额逐渐增大，但将其应用于外墙保温系统时，应当解决以下几个问题：XPS 板材的可粘结性，尺寸稳定性较差以及透气性等。
3、胶粉EPS 颗粒保温浆料。
胶粉EPS 颗粒保温浆料由于是由聚苯颗粒与其他材料组成的有机无机复合而成，因此导热系数高于EPS 板接近0.06W/(m·K)。由于胶粉EPS 颗粒保温浆料用于外墙外保温时，对基层墙体平整度要求不高，易于在各种形状的基层墙体上施工;施工工艺比较简单，易操作;采用回收废聚苯颗粒作为轻骨料，节能利废，有利于保护环境;可用于修补墙体抹灰面层的裂缝，所以是国内施工使用面积及市场占有率较高的外墙外保温配套材料。但随着我国节能标准的不断提高，在一些地区，需要与其他保温材料配合使用，才能达到建筑节能的设计要求。
4、聚氨酯硬泡。
聚氨酯硬泡以其优异的保温隔热性能，越来越引起世人的瞩目。聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。硬质聚氨酯具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其他基材粘结、燃烧不产生熔滴等优异性能，在欧美国家广泛用于建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等作为保温隔热材料。欧美等发达国家的建筑保温材料中约有49%为聚氨酯材料，而在我国这一比例尚不足lo%。2005 年10 月，住房和城乡建设部“聚氨酯建筑节能应用推广工作组”成立。2006 年9 月，住房和城乡建设部颁布了《聚氨酯墙体保温技术导则》，都将大大促进这一材料的使用。作为墙体保温它主要有三种存在方式：喷涂聚氨酯硬泡、浇注聚氨酯硬泡和聚氨酯硬泡保温板。
结束语
综上所述，我国的墙体保温材料已呈现出多样化的格局。但其中的一些传统保温材料，由于缺乏技术性，已被逐渐淘汰。目前进行的社会主义新农村建设中，大力倡导节水节地与节材措施，为新型墙体保温材料的发展提供了新的契机。因此以农作物秸秆生产绿色环保墙体保温板材;以固体废弃物为原料开发新型保温砌块将大有作为。
参考文献
[1]张德信.建筑保温隔热材料[M].北京：化学工业出版社，2006.
[2]蒋继圣，罗玉萍，兰翔.新型建筑绝热，吸声材料[M].北京：化学工业出版社，2002.
[3]任导群，孙爱莉，陈海序.建筑节能浅析[J].黑龙江电力2009
[4]杨昭，郁文红，张辅仁.节能建筑符合墙体的非稳态热工性能[J].天津大学学报2004
[5]王群力.新型轻质发泡混凝土砌块及节能墙体的性能研究[J].砌块与墙板，2006
