淺談新型建筑節能墻體材料及其施工技術

摘要：本文通過查閱相關文獻資料，總結了目前在建筑中正在推廣使用的新型節能墻體材料，并對材料進行歸類。總結幾類節能墻體材料的施工工藝，并對其在使用過程中出現的顯著優缺點進行分析和總結，以供參考。

關鍵詞：節能墻體 外保溫 內保溫

1 概述

據有關資料統計，全世界有近30%的能源消耗在建筑上，在我國建筑能耗已經超過全國能量消費總量的1/3，并且仍呈現上升趨勢。因此，降低用于建筑物之上的耗能，降低單位建筑面積的耗能率，對我國實現節能目標起著至關重要的作用。

我國的建筑節能目標為：“到2010年，城鎮建筑節能達到50%，其中各特大城市和部分大城市率先實施節能65%的標準，到2020年實現大部分既有建筑的節能改造，新建建筑東部地區要實現節能率75%，中部和西部也要爭取實現節能率65%。”要實現這一目標，我們分析一組資料。建筑節能的內涵包括圍護結構（墻體、門窗、屋面）節能；設備節能；照明節能；運行管理節能；制造過程節能；建造過程節能；可再生能源利用。其中，建筑節能的難點在于圍護結構的節能。墻體作為維護結構的一種，墻體材料在房屋建材中約占70%，是建材的重要組成，建筑物能量的損耗約50%來自墻體。建筑能耗細分后各自所占比例約為：外墻25.6%，窗戶23.7%，換氣23.1%，樓梯間隔

墻10.8%，屋頂8.6%，陽臺門3.1%，地面2.3%，戶門2.8%。

從以上資料可知，對于建筑物來說，墻體節能性能的強弱，直接影響建筑物的耗能量。要實現國家建筑業降低能耗的目標，必須加大對新型建筑節能墻體材料的研發、使用和推廣。

2 建筑節能墻體材料的分類

建筑保溫節能墻體材料按品種分，主要包括磚、塊、板等。其中磚、塊類材料由原來的實心磚、塊材料轉化為現在的保溫節能空心材料。例如：空心黏土磚、普通混凝土小型空心砌塊、砼多孔磚、砼空心磚、輕集料砼小型空心砌塊、煤矸石燒結空心磚、粉煤灰多孔磚等。板材主要包括輕質內墻隔條板和復合板材。其中輕質內墻隔板條包括：石膏條板、輕質混凝土條板、植物維條板、植物維條板、硅鎂加氣水泥隔墻板；復合墻板主要包括：聚苯乙烯夾芯復合板、聚氨酯夾芯復合板、混凝土巖棉復合外墻板。

按材質，節能墻體材料可分為無機保溫材料、有機保溫材料兩大類。無機絕熱保溫材料又包括泡沫混凝土、加氣混凝土、巖棉纖維、硅藻土、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖及其制品等。有機保溫絕熱材料包括：泡沫塑料、植物纖維類絕熱板等。

目前，節能墻體材料多種多樣，涵蓋從內墻的磚體砌塊，到外墻的保溫層、裝飾層，都均存在各種保溫材料，但由于在材料使用過程中，受到成本、強度、耐蝕性、耐久性的影響，在建筑的保溫材料選擇的考慮過程中需要合理搭配各類型節能墻體材料。做到既能達到所需保溫效果，又可以減少施工步驟節約成本，又滿足建筑本身強度、耐久性的考驗。

3 建筑節能墻體體系

本文認為，在建筑墻體施工過程中，采用不同的墻體材料和施工工藝，所建造形成的具有一定構造的墻體系統叫做墻體體系。目前，形成的比較完善的節能墻體體系有四種，分別是外墻外保溫墻體體系、外墻內保溫墻體體系、夾心復合保溫墻體體系、自保溫墻體體系。這四種保溫墻體體系，選擇不同的墻材進行組合加工，其保溫隔熱性能各具特點，可適用于我國的嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷等地區的建筑保溫。

一般來說，在建筑物里，北方的能耗在于采暖，適合采用外墻外保溫墻體體系；南方地區，建筑耗能主要在于制冷，宜采用外墻內保溫墻體體系、自保溫體系或復合保溫墻體體系。下面介紹4種墻體體系的施工方法以及其優缺點。

3.1 外墻外保溫墻體體系

外墻外保溫技術是將保溫層設置在墻體外側，然后用耐堿玻纖網布和聚合物砂漿組成的纖維增強層或鋼絲網防水水泥砂漿做保護層，在保護層上進行飾面。

3.1.1 外墻外保溫系統的優點

①提高防水功能和氣密性，保護主體結構，延長建筑物壽命。保溫層在建筑物維護結構外側起到隔離作用，降低了外界雨、雪、紫外線、有害腐蝕物質等對主體結構的侵蝕作用而提高主體結構的耐久性緩沖了，溫度導致的結構內應力。②基本消除了鋼筋混凝土樓板處或框架梁、柱處的“熱橋”，降低熱量損失，同時也防止熱橋部位產生結露。③適用范圍廣。既適用于新建建筑、也適用于舊建筑物節能改造。④有利于室內熱舒適度。墻體由傳熱體轉變為蓄熱體，可在一定程度上穩定氣溫。⑤不減少使用面積，也有利于室內裝修。⑥可使產品構件化，實現標準化、工廠化生產，裝配化施工。產品可以做成帶飾面的保溫板，降低現場作業的質量的控制難度。

3.1.2 外墻外保溫系統的缺點

①外墻外保溫系統受外墻裝飾面壽命影響，在建筑使用期間內，有保溫層脫落現象。因此，外墻外保溫系統日常的維護及維修，在使用一段時間之后，會產生新的花費。但目前為止，該費用由開發商來承擔還是由業主來承擔尚無定論。②保溫層易燃，存在防火隱患。由于外墻外保溫系統在安裝和使用過程中，保溫板質量以及施工過程管理出現的問題，有資料顯示，近年來，國內已發生多起由外墻外保溫系統引發的火災的案例。③目前為止，外墻外保溫系統施工工序復雜，要求高，施工管理水平相對較低，質量得不到良好的保證。④地震作用后，外墻外保溫系統耐久性受到極大影響，導致質量下降。

3.2 外墻內保溫墻體體系

外墻內保溫是將保溫材料粘貼或錨固在墻體內側，在保溫層表面設鋼絲網粉刷層、膠粘劑加耐堿玻纖網抹面層等防護層。保溫材料有聚苯板、玻璃棉板、珍珠巖板等。

3.2.1 外墻內保溫系統的優點

①外墻內保溫體系的優點在于造價低，施工簡便，相對經濟。其一是可以充分利用工業廢棄物；其二是在室內施工，無需考慮天氣影響，也無需施工防護。②安全可靠。保溫材料粘貼或掛貼于墻內，絕對高度低，因此，在施工過程中安全性較高。③由于保溫板在室內，受外界惡劣環境的影響較小，因此，對飾面和保溫材料耐候性要求較低。

3.2.2 外墻內保溫系統的缺點

①“熱橋”不容易解決。鋼筋混凝土樓板處或框架梁、柱處，在通風較差部位容易結露、結水，需要另做專門措施。②占用了室內的使用空間，也不利于室內裝修和既有建筑的節能改造。由于主體結構跨度和尺寸一定的條件下，內保溫將使室內內部空間尺寸減小，使空間利用率降低。③由于墻體的內外溫差應力不同，導致室內飾面層容易開裂，影響美觀和使用。④由于保溫板材料屬于高分子難降解材料，因此，存在著“白色污染”問題。

3.3 夾心復合保溫墻體體系

夾芯保溫復合外墻，是由內頁墻、保溫層、外頁墻三層構成。根據構造特點不同，外墻夾芯保溫可分為填充式外墻夾芯保溫和發泡式夾芯保溫。填充式外墻夾芯保溫即在外墻體內、外頁墻之間放置保溫板材。發泡式夾芯保溫即在內、外頁墻中采用現場發泡，使泡沫塑料充填于夾芯墻中。

3.3.1 夾心復合保溫系統的優點

①可有效保護保溫材料。②絕熱性能優異。③夾芯部分厚度可調，對施工季節和氣候條件要求低。④造價較低。

3.3.2 夾心復合保溫系統的缺點

①墻體厚度較大，構造復雜。②存在熱橋。③抗震性較差。④墻體結構易破壞。

3.4 自保溫墻體體系

外墻自保溫體系是指以單一墻體材料，通常是各種空心保溫磚塊材料，即能滿足現有節能要求的外墻保溫體系，保溫材料即墻體材料本身，一般多應用于非承重墻體。

3.4.1 自保溫墻體系統的優點

①安全性高。②可以達到與建筑物同壽命。③圍護與保溫一體化。④方便外裝修和二次內裝修。⑤經濟性好。⑥墻體材料體系研發與省地、廢棄物的資源化利用等政策相結合。

3.4.2 自保溫墻體系統的缺點

①強度較低，抗裂性不理想。②存在熱橋。③寒冷地區，要達到節能65%，厚度大。④短肢剪力墻大量應用，使墻體比例降低。

4 結論

總之，在進行建筑墻體節能設計的過程中，需要因地制宜，選擇最為合適的墻體材和墻體保溫體系，以期最終達到，既降低建筑成本，又達到節能目標，并且也能使建筑具有良好的保溫效果的墻體節能設計。

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作者簡介：

張艷成（1963-），男，湖北武漢人，碩士，工程師，交通部注冊檢師。