對幾種綠色環保型墻體保溫絕熱材料的介紹

摘要：分別通過對材料自身性能和目前在國內外的應用等情況來介紹紙纖維素和植物纖維這兩種綠色環保型墻體保溫絕熱新材料。并根據以上的介紹，對這類綠色環保型的墻體保溫絕熱材料今后的應用前景進行展望。

關鍵詞：建筑節能；綠色環保；保溫絕熱材料；紙纖維素；植物纖維

中圖分類號：TU114.4+1文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）10-0276-02

1紙纖維素墻體保溫絕熱材料

早在1893年，英國就出現了有關把紙纖維素作為保溫絕熱材料的專利，第一次世界大戰后，紙纖維素保溫絕熱材料引入到美國。現在美國紙纖維素保溫材料生產廠家有60余家，還有纖維素保溫材料生產企業協會（CIMA）。目前在美國，紙纖維素應用有著最復雜、最嚴格的國家標準和行業標準。與其它類型的保溫絕熱材料相比，紙纖維素主要具有以下幾點優勢：

2熱學性能穩定

紙纖維素的熱學性能非常穩定，它的導熱系數和熱阻受密度和溫度的影響很小，密度為24kg/m³時的導熱系數為0.035W/mK，密度為55kg/m³時的導熱系數為0.036W/mK，而玻璃棉的導熱系數隨著密度的變化相差2倍以上，紙纖維素的導熱系數在-20℃~70℃之間基本保持不變，玻璃棉的導熱系數在寒冷的冬天最多可降低50%。

3低能耗

回收的新聞用報紙經過破碎、阻燃、防水等處理即可使用，紙纖維素在整個制造中所消耗的能源很少，并且不排放CO2氣體，而生產一噸聚苯乙烯需要耗電500度、燃料0.64×106達卡、8噸冷卻水和2噸原油。

4可回收利用

制造紙纖維素的新聞用紙可連續回收利用達7次，而其他保溫材料一般只能利用一次。

5優良的防火性能

按照英國的標準，正常的防火墻可分為15分鐘、30分鐘和60分鐘三個等級。防火實驗證明，經過阻燃處理的紙纖維素防火墻的等級為60分鐘。而玻璃棉防火墻的等級為15分鐘，礦棉防火墻的等級為30~60分鐘，一些泡沫材料不夠級別。

6生態環保

利用回收紙作為原材料有利于減少環境污染，并且在使用過程中對人類的健康無任何不利影響，使用后沒有難以回收或產生垃圾等問題。

在國外，紙纖維素作為保溫絕熱材料主要用于閣樓和木框架結構建筑中，其安裝和使用技術

主要有以下幾種：

6.1閣樓安裝（LoftInstallation）

此法也稱為疏松填充。首先把紙纖維素半壓縮打包，半壓縮包的密度為150~200kg/m³，安裝時把半壓縮包放進特殊的鼓風設備內，用鼓風設備把紙纖維素吹到閣樓底部，紙纖維素為干態的，不加水和粘結劑，鼓風設備的作用是打碎半壓縮的紙纖維素然后把它以松散纖維的形式吹到閣樓底部，吹出來的松散紙纖維素密度為24kg/m³±15%，導熱系數為0.035W/mK。

6.2墻空穴安裝（WallCavityInstallation）

EXCEL公司開發了一種“Turfill”系統用于墻空穴安裝，這種方法是把纖維在壓力下吹入墻上面的空穴內，纖維的密度大約為55kg/m³。對于用預制件裝配的建筑系統，可采用濕法噴涂技術安裝，此技術是把紙纖維素弄濕后吹到壁骨材料之間的外木質面板的內側，施工時需要水和粘結劑把紙纖維素與基本結合在一起，然后在固定內墻板之前用特殊工具把紙纖維素刮平。最近，德國市場上出現了另一種適用于用預制裝配的建筑體系的技術，此技術是用熱固性交聯樹脂把紙纖維素粘在一起，纖維的密度為50~100kg/m³。

6.3熱屋頂安裝（HotRoofInstallation）

對于木結構熱屋頂空穴保溫系統，或者把紙纖維素吹入空穴內，或者使用濕噴的方法，吹入屋頂空穴的紙纖維素密度為45~55kg/m³，導熱系數為0.036W/mK。

6.4預制板填充（FactoryPanelFilling）

EXCEL開發了適用于工廠預制木結構單元的“自動填充”系統，此系統與用于裝配建筑系統的濕噴技術類似，然后用薄膜密封住這些預先填充的框架單元以防止在運輸和現場安裝時濕氣的進入。

紙纖維素作為保溫絕熱材料在歐美已經應用了40多年了，雖然目前紙纖維素在歐美建筑節能市場上占有的份額比較小，但是，隨著人們對健康、環保和防火安全等方面的日益重視，紙纖維素保溫絕熱材料將會飛速發展。

然而，目前中國的建筑節能市場上還沒有出現紙纖維素保溫材料，原因是多方面的：

(1)中外的建筑特點不同。歐美的住宅大多為低層住宅，建筑結構多為木質結構，幾乎所有的住宅為坡屋頂，而我國城鎮的建筑多為中高層建筑，建筑結構多為鋼筋混凝土框架結構。中外建筑特點的不同就決定了紙纖維素的應用方式的不同，國外成熟的應用方式在中國可能就不適用了，我國的企業還需要一定的時間來吸收改進。

(2)我國的建筑節能起步較晚，建筑保溫技術在一些領域還比較落后，而且許多的建筑節能企業缺乏自主創新意識。

(3)中國的建筑節能市場還處于起步和發展階段，對建筑節能材料的生產要求和使用規范還需不斷完善。

我國作為一個農業大國，每年有大量的農作物秸稈沒有很好地被利用。而植物纖維保溫材料的出現，可以很好地解決農村農作物秸稈的利用問題，同時它也適應了國家建設節約型社會發展的需求。目前，植物纖維保溫材料作為一種新型的建筑材料在市場中的應用剛剛開始，由于其具有突出的利廢、環保、再生和節能等特性，已顯現出極強的生命力和廣泛的應用前景。

植物纖維保溫墻體材料的特點體現在如下幾個方面：

成熟的技術和高性能的產品。植物纖維保溫墻體材料是國家禁用粘土磚替代產品中性能較好、實用性較強的產品之一。該產品的性能與粘土磚接近，有較強的實用性，并且舒適性能高于粘土磚建筑。

改變建筑模式的基礎構件。（1）解決寒冷地區跨年度施工的材料保障。工期長、跨年度施工是寒冷地區建筑業延續多年的傳統模式。這種模式建筑成本高、建筑質量低、能源消耗大。植物纖維墻體材料系列產品的應用從根本上改變了這種落后的建筑模式。植物纖維保溫墻板按圖制作、按號拼裝、一次完成砌體和保溫的全部工作，它與建筑框架同時施工、按序跟進、同時完工。（2）植物纖維為實現建筑輕體化、高能化、省地化提供了可靠的物質基礎。

實現建材生產的低耗高產。在生產成本中，植物纖維外墻保溫板每平方米耗電0.142度，耗水1.5升，不用1克燃料，每平方米中電和水的成本為1元。與其它墻體保溫材料比較，其產出量與能耗比是極低的。植物纖維在使用中的節能效益很高。以植物纖維外墻保溫板為例：規格200mm厚的墻板，保溫系數高于370mm粘土磚墻4倍，取暖熱耗降低4倍，取暖成本減少4倍，每年可節省大量的能源消耗，減少取暖支出。

植物纖維保溫墻體材料在我國市場中應用的廣泛性：

地域的廣泛性。(1)由于植物纖維保溫材料的秸稈原料廣泛，在全國各地均可大量生產使用。植物纖維的種類范圍廣，如南方的稻草、甘蔗渣、稻糠等；北方的玉米稈、高粱稈、大豆秸等；中原地區的麥秸、谷糠等；；林業地區的鋸末和干柴等。(2)由于植物纖維保溫材料產品已經系列化，使用的地域性極大。就生產而言，南方氣溫條件好，可以全年生產；北方氣溫低、但是空氣干燥，5-9月每天的產量是南方地區的3倍，產量不會受影響。就氣候適應性而言，有突出的保溫、防水、高強度的特點，能適合熱帶、亞熱帶多雨潮濕的氣候；同時亦適應北方地區保溫抗寒的要求。

使用的廣泛性。(1)由于該產品工廠化生產、按圖制作、便捷安裝、產品系列化等特點，廣泛應用于各種框架式建筑如體育場館、廠房倉庫、救災房屋、賓館飯店以及商場寫字樓等。(2)現投產的產品有多種規格、多種用途和功能。如：輕體內墻隔板、衛生間隔板；高保溫外墻板、強保溫外墻板、保溫隔音屋面板、強防水屋面板等。

參考文獻

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