淺談發泡混凝土在建筑墻體節能的應用

邢 燕, 王鴻飛

黃淮學院建筑工程系（463000）

當前能源危機影響各行各業,節能減排成為人們生活必須考慮的因素。隨著建筑行業的迅速發展，建筑能耗成為焦點話題,我國每年新建建筑面積高達17~18億平方米，建筑能耗的損失占我國總能源損耗的27%。建筑節能正在全國各地展開,國家針對不同類型的建筑制定了相應的標準，對于住宅建筑,要求更加嚴格,節能標準提高到65%。在建筑單體設計中節能主要是通過提高墻體、屋頂等維護結構的熱阻,減少傳熱系數，增加門窗的密封性能來達到要求，其中墻體耗熱量約占23%~34%，墻體節能設計成為建筑節能設計的一個大的方面。隨著節能建筑的不斷建成，許多成熟的節能技術、節能材料、合理構造措施得到了應用和推廣。

1 現行的墻體保溫做法

現行墻體保溫主要分為外墻外保溫和外墻內保溫。外墻外保溫是在主體墻結構外側粘接保溫材料,阻止外墻直接與自然界接觸，減少外墻墻體溫度波動，從而達到減少能量損耗的目的。由于外保溫具有保溫性能好、不占室內空間、保護主體結構、減少熱橋現象、工期短（可與室內裝修同時）等優點，不但在民用建筑和工業采暖建筑均可使用,新建工程和舊建筑物的節能改造工程也可使用。目前流行的主要有聚苯板薄抹灰外墻保溫形式、聚苯板現澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等幾種外保溫方法。但是在已建成的節能建筑中，墻體外保溫也出現了一些問題。

1.1 外墻裂縫

現行采用的保溫材料熱脹冷縮變形與其他建筑材料不同步。常用的保溫材料膨脹聚苯板的導熱系數為0.042 W（m·K），而抗裂砂漿的導熱系數為 0.932 W（m·K），兩材料的導熱系數相差22倍。聚苯板熱阻大從而使保護層的熱量不易通過傳導擴散，太陽直射時熱量積聚在抗裂砂漿層，當外界溫度變化或出現溫差時保溫材料外的抹灰砂漿容易出現開裂的現象。另外在外墻保溫中，忽略的女兒墻、雨篷、飄窗、外陽臺等部位的保溫與保溫材料銜接處，由于與保溫材料的線性膨脹系數不同，在溫度應力作用下的變形也不同，也極容易在這些部位產生面層的裂縫。

1.2 保溫板材與基層的固定

無論建筑主體是磚墻、砌塊墻，還是混凝土墻體，聚苯板與之都是粘貼連接，施工過程中，由于施工水平的不同，粘接材料不使用聚合物砂漿，或者粘貼不使用滿貼法，致使保溫板材與基層之間形成空腔,很容易脫落;同時空腔的存在減弱了粘貼式保溫板材抵抗負風壓的性能。現行采用的聚苯板、聚苯顆粒漿料等保溫材料強度低，抗壓、抗沖擊力差，材料本身容易受力變形，承受面磚等較重飾面層荷載，會發生徐變，長期的變形也會引發面層的脫落。

1.3 保溫材料的防火性能差

聚苯板在高溫或火災狀態下受熱后嚴重變形，會形成不可逆轉的變形,同時粘貼過程形成的空腔在火災發生時會像“煙囪”一樣把增加火勢，造成更大的損失。針對這些現行墻體中常見的現象,相關部門都在積極研究開發新的材料和新產品。發泡混凝土保溫隔熱的性能得到了認可，從原來屋頂保溫慢慢轉向了墻體節能。

2 發泡混凝土

發泡混凝土通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經混合攪拌、澆筑成型、養護而成的一種多孔材料，而且這些孔隙都是封閉氣孔，形不成空氣的流動，阻止了熱交換。

2.1 發泡混凝土應用到建筑保溫領域的性能

2.1.1輕質、保溫隔熱性能好

發泡混凝土密度小，密度等級一般為300~1 800 kg/m3，在建筑物中使用一般可使建筑物自重降低25%左右，而且導熱系數也小，一般在0.08~0.3 W/(m·K)之間，具有良好的節能效果。

2.1.2隔音耐火性能好

發泡混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機材料，不會燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

2.1.3整體性能好、耐久性能好

發泡混凝土施工簡單，可現場澆筑施工，也可先制成板材，與主體工程連接方便，結合緊密，使用時間長。

2.2 發泡混凝土在建筑墻體節能中的應用形式

2.2.1發泡混凝土砌塊

發泡混凝土砌塊是發泡混凝土在墻體材料中應用量最大的一種材料。主要是利用其隔熱性能好和輕質高強的特點。一般作為框架結構的填充墻，或者作為復合墻體中的保溫層。

2.2.2泡沫混凝土輕質墻板

泡沫混凝土輕質墻板是中國建筑材料科學研究院采用GRC隔墻板生產工藝結合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果，開發出了粉煤灰泡沫水泥輕質墻板的生產技術，并得到了應用。該產品生產采用的原料如下：30%～40%的粉煤灰，45%～65%的硫鋁酸鹽水泥，0～15%的膨脹珍珠巖以及一定體積的泡沫,比傳統的GRC輕質墻板的成本明顯降低，制作過程更為方便，并且防火能力得到大的提升。

2.2.3泡沫混凝土復合墻板

有兩種及兩種以上的材料組合在一起，形成板材，粘貼在建筑主體外,起到保溫節能的作用。夾芯發泡混凝土板材，是有兩層發泡混凝土和一層硬質聚氨酯材料形成的“三明治”板材，其保溫性能好，與建筑主體和抹灰類、貼面類裝修連接簡單，施工方便，在多層磚混結構的建筑中應用較多。

除了上述常用的發泡混凝土制品外,發泡混凝土現澆墻體技術也在積極研究當中，有望在2～3年中得到推廣應用，屆時發泡混凝土現澆墻體對于解決外墻保溫,內墻隔聲都可實現。在當今提倡節能減排的社會，性能好、節能效果高的材料會越來越得到推廣,發泡混凝土以其較高的保溫隔熱性能在建筑行業中會得到廣泛的應用,將成為未來建筑保溫的主導產品之一,也將會是墻體節能材料發展的方向。

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