探討新型墻體材料的現狀與發展

趙靜+張曉杰+及沖沖+楊改彥

摘 要：新興墻體材料是在傳統建筑材料的基礎上生成的綠色、保溫、節能新興材料。本文介紹了我國新型墻體材料及外墻保溫技術，并介紹了新型聚氨酯節能建材，并指出了我國新型墻體材料的未來發展方向及展望。

關鍵詞：新型墻體材料；外墻保溫；聚氨酯節能建材

目前，我們國家的居住建筑和公共建筑大量采用傳統建筑墻體材料，它們的應用能耗高、對生態環境的污染嚴重。據有關資料統計（2005年），每燒 制120萬塊實心粘土磚，就要毀田約0.5～1畝。在耗能方面，墻體材料（主要是粘土磚）所消耗掉的生產能耗以及建筑采暖能耗已占到全國總耗能的1/4，且燒制粘土磚不僅消耗大量能量，同時排放大量的粉塵和二氧化碳。

我國新型墻體材料發展迅速，2006 年，全國新型墻體材料產量達到3 850 億塊標準磚，占墻體材料總量的46%，比2000年增加了18 個百分點；全國近一半的省市新型墻材產量占墻體材料總量的比例超過了50%，其中，北京、上海達到了100%。全國城鎮新建建筑采用新型墻材的建筑面積已占建筑總面積57.6%。隨著新農村建設步伐的加快，新型墻材開始向農村市場推廣。

新型墻體材料泛指傳統使用實心粘土磚以外的各類墻體材料，是一種新型節能墻體材料，通過先進的加工方法，制成具有輕質、高強、多功能等適合現代化建筑要求的建筑材料，其最大的特點是能夠節省能源和資源，是一種能夠滿足21世紀建筑業要求的墻體材料。

在北方地區，特別是冬季，室外溫度低，室內外溫差小，導致房屋內寒冷，建筑墻體的保溫效果差，原因是墻體材料的導熱系數λ值偏大，使室內的熱量通過外墻不斷向室外傳送，室內外溫差越大室內熱量向室外傳遞就越快，從而導致室內寒冷。反之，采用的外墻建筑材料的導熱系數λ值越小，通過圍護結構的熱量損失就越小，室內就會越暖和。而外墻墻體材料的導熱系數和它本身容重相關，容重越大，導熱系數就會越大，容重越小，導熱系數就會越小。這說明密實的建筑材料更容易向外傳送熱量，所以多孔輕質的外墻保溫材料的保溫效果比較好

1 新型墻體材料的分類及特點

作為國家推廣的新型建筑墻體材料，與傳統粘士實心磚相比，在技術層面上很多性能具有很大的優勢。其特征主要有以下幾個方面：保溫隔熱性能好如加氣混凝土砌塊、鋼絲網架火芯板、龍骨石膏板等；防滲水性好如磚類和砌塊類墻體材料及石膏板材等；隔音性能較好如煤灰燒結磚、蒸壓滅砂磚等；能耗低，新型建筑墻體材料需要的原料和能耗都比傳統粘土實心磚要低很多；強度等級高；自重輕，有利于祭處理和抗震.另外，新型建筑墻體材料可以縮短工期、節省砂漿、從而增加使用面積等。

2 第三代墻體保溫材料——聚氨酯節能建材

目前我國主要的建筑節能保溫材料主要包括擠塑板（XPS）、泡沫板（EPS）、噴涂聚苯乙烯（SPS）、聚氨酯泡沫（PUR）等。除聚氨酯外，兩種應用較多的產品纖維石棉網與聚苯板存在一定的缺陷。在所有的建筑保溫材料中，發泡聚氨酯是導熱系數最低的材料之一。

聚氨酯硬泡外保溫系統一般是利用聚氨酯發泡工藝將聚氨酯保溫材料噴涂或澆注于基層墻體上，其面層用輕質找平材料找平，飾面層可采用涂料或面磚等進行裝飾；另外，也可以采用專用的粘結材料或干掛件將聚氨酯硬泡保溫板或保溫裝飾復合板固定于外墻基層表面形成保溫層或保溫裝飾復合層。聚氨酯硬泡外保溫系統如下圖所示。

聚氨酯硬泡具有質量輕、保溫、防潮、隔音、耐熱、防震、耐腐蝕、容易與其他材料粘結、燃燒不產生熔滴等優異性能，是所有的墻體保溫材料中保溫性能最好的隔熱產品，也是當今國際常用的建筑保溫材料。相比普通非環保建材來說，聚氨酯節能材料節能60%其所對應的建筑造價僅提高5%至7%。

如果對一幢采用聚氨酯硬質泡沫塑料板塊進行屋面保溫的獨立建筑進行能量守恒模型計算，使用1立方米的聚氨酯，可在50年內節省6.55萬千瓦時的能量。生產聚氨酯硬質泡沫塑料所需的能量在第一個采暖期內（房屋投入使用后僅8個月）就能得到回收。

聚氨酯硬泡以其優異的保溫隔熱性能獲得建筑領域的關注，成為第三代保溫材料，在建筑領域的應用前景十分廣闊。但國內應用比例仍很低。

2009年全國外墻保溫面積有4億平方米，其中使用聚氨酯面積僅有2000萬平方米，而國外，硬質聚氨酯作為建筑保溫材料得到了廣泛的應用，歐美發達國家在建筑保溫材料中約49%為聚氨酯材料，硬質聚氨酯泡沫聚醚在建筑保溫領域已經占據主導地位。

國務院近年來除通過政策規定建筑環保指標，扶持環保材料運用外。還在《可再生能源中長期發展規劃》中明確規定，對節能建材生產企業減免增值稅。這無疑也給聚氨酯節能建材生產企業以更大的信心。預計我國建筑節能市場將成為未來幾年中國快速發展的領域，聚氨酯節能建材將有很大的發展潛力，市場增長空間非常大。

3 墻體材料的未來發展方向及展望

近年來，通過卓有成效的墻體改革，我國的保溫節能墻體得到了長足的發展，但我們與國外發達國家的差距依然存在，與我國建筑保溫節能政策的要求仍有相當大的差距，因此需繼續加大保溫節能墻體的研究和開發。因此需繼續加大保溫節能墻體的研究和開發。結合我國國情，為盡快實現建筑節能65%的目標而努力奮斗，我們應該：

3.1 充分利用粉煤灰、礦渣、煤渣等工業廢料，發展符合我國國情的砌塊制品，從而更好的保護環境。

3.2 大力研制開發新型的復合墻體體系和墻體材料。借鑒國外先進的技術經驗，盡快提高保溫節能墻體產品的標準，使我國保溫節能墻體的開發應用更加科學有序穩步的發展。

3.3 確保新墻材應用，加快保溫節能墻材的推廣應用的步伐。

綜上所述，作為圍護結構的墻體，是影響建筑節能的一個至關重要的因素。可以說，一個國家保溫節能墻體的發展客觀上反映了這個國家建筑節能的情況。隨著我國國民經濟的發展，保溫節能墻體特別是多功能復合保溫墻體在我國建筑業將有一個廣闊的發展前景。

參考文獻

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作者簡介：趙靜（1986- ），女，河北遷安人，河北聯合大學遷安學院，助教，研究方向：市政工程；張曉杰（1980- ），男，河北邯鄲人，河北聯合大學遷安學院，助教，研究方向：防災減災工程及防護工程；及沖沖（1987- ），女，河北唐山人，河北聯合大學遷安學院，助教，研究方向：制造信息系統與集成技術；楊改彥（1986- ），女，河北石家莊人，河北聯合大學遷安學院，助教，研究方向：煉鋼方向。