淺析建筑節能保溫材料的技術進展

常友斌

(朔城區工程質量監督站 山西 朔城 036000)

新時代背景下，建筑節能保溫材料被應用于越來越多的工程項目之中，成為“綠色建筑”的基礎性保障。與此同時，我國現階段的能源供需之間存在嚴重的矛盾性，且已然成為能源可持續發展的掣肘。而保護建筑墻體、延長建筑物壽命、保持室溫的穩定、降低室內能耗等作用，節能材料的應用功不可沒。這也使得新時期對建筑物實施節能改造，成為建筑行業乃至整合社會的焦點話題。

1 建筑節能保溫材料應用的重要性

首先，節能保溫材料的應用，能夠有效的保護建筑墻體，并延長建筑物壽命。現階段應用于建筑物上的外墻材料，大多采用了保溫技術，如外墻的外保溫技術、內保溫技術、以及內外混合保溫技術等。其中，外保溫技術是在外墻外側進行保溫與隔熱體系的敷設，使墻體結構能夠起到良好的保溫隔熱作用[1]。而其中所敷設的絕熱體系，也能夠促進建筑的主體結構受到來自內外部的溫差作用呈現出降低的態勢。這也將導致建筑結構因溫度而出現變形的情況相應減少。因此，可以說節能保溫材料技術的應用，不僅能夠有效的保護建筑墻體，還能夠通過對冷熱橋的阻斷，而極大的提升和延長建筑物的壽命。

其次，節能保溫材料的應用，能夠保持室溫的穩定，降低室內能耗。在建筑物的圍護結構中，能量的損失來自于多方面，如外墻部分、門窗部分、以及屋頂部分。因此，對這些方面實施節能技術，發展制造出極具經濟性的保溫、隔熱材料，才是切實解決耗能問題的主導思想。據不完全統計，我國無論從建筑圍護結構，或是采暖空調系統等方面，在耗能方面都屬大戶，且單位面積采暖耗約達到發達國家的3倍左右。而出現耗能過大的原因則在于建筑圍護結構的保溫隔熱性能偏低所導致。而隨著節能保溫材料的應用，其不僅能夠通過傳熱系數與熱穩定性指標的控制，有效控制室內溫度達到相對時間的恒定，更能由此減少室內采暖用能的無端損耗。

2 節能保溫材料技術在建筑行業中的發展應用

2.1 膠粉顆粒漿體保溫材料

膠粉顆粒保溫材料是我國20世紀末在節能技術政策與標準的同步推動下，所催生出來的外墻保溫材料。此種材料多為界面層、保溫層、抗裂防護層、以及飾面層等同時構成。不僅具有較強的適應性(抗風性能、抗壓性能等)，且材料在利用率上的表現也尤為突出。更重要的是，此類材料的成本較低，能夠做到資源的可再生利用。除此之外，此類保溫材料也同時具備較好的耐凍融、耐候性、以及耐火等級等。因此被應用于結構與類型極具差異的工業或民用建筑外墻保溫工程中。

2.2 無機保溫材料應用

無機保溫材料是我國建筑節能保溫材料發展歷程中，處于第二發展階段的保溫材料產品。不僅具有較高的保溫效果，還能夠降低外界對此類材料結構的破壞。無機保溫材料中涵蓋巖棉、膨脹珍珠巖、以及玻璃棉等無機性原材料，在遭遇酸性或堿性物質后，無機保溫材料會展現出更為穩定的結構性能，既不會出現顯著的裂痕情況，又因其較強的防火性能，而成為很多建筑工程項目中，應用較為廣泛的節能保溫材料技術形式之一[2]。例如：玻璃棉保溫材料，是很多住宅建筑中的首選材料。通過近年來對珍珠棉材料的技術研發，可使其在環保的總結能率超過55%。通過真空絕熱或微孔絕熱原理，芯材采用玻璃纖維，能使其導熱系數<0.035W(mk)，由此使其保溫效果超出傳統保溫材料的數倍之多。將其應用于住宅建筑中，既能確保房屋冬暖夏涼，又能提升室內的降噪效果。同時，也能有效消除由結構溫差所導致的滲水或開裂現象，使住宅的保溫效果與使用壽命等得以大幅度提升。但有些無機保溫材料對人體會產生危害，這也使得部分無機保溫材料技術在發展上受到限制。除此之外，聚苯乙烯泡沫板也是這一階段應用廣泛的節能保溫材料。其保溫隔熱性能極為優異，也具有極為卓越的防濕抗壓性能，在住宅建筑中的應用效果也愈發顯著。但此種材料的成分為聚苯乙烯樹脂，在制作過程中會由于其中孔洞的存在，而導致其防火性能偏低。這也導致此種材料在小型建筑或民用建筑中應用廣泛，但卻無法應用于大型建筑工程項目之中。例如：聚苯乙烯泡沫板雖然是保溫隔熱的優質材料，但卻因防火性能差，而極易在發生火情火險時成為火災的助燃材料。若建筑結構中聚苯乙烯泡沫板覆蓋面積較大，則發生火災時，火情的蔓延速度也會顯著提升，進而造成大型建筑物出現不可彌補的災害。

2.3 三明治保溫材料的應用

現階段，我國很多綠色建筑中所應用的節能保溫材料為三明治保溫材料，而這一技術形式為結構裝飾保溫一體化外墻板技術，又稱其為三明治保溫外墻板技術。其結構大多由三層組成，即內葉墻、外葉墻與保溫層。其中，內葉墻為結構的抗震與受力部分，厚度通常>9cm；外葉墻屬于裝飾與保護部分，多為鋼混結構，且厚度通常>6cm，其飾面多以清水、貼磚、或涂料加以裝飾；而保溫層的作用顧名思義，在受到內外層混凝土的防護作用下，能夠起到保溫節能、延長保溫時長、以及隔熱防火等功效，其厚度依照所采用的保溫材料不同而存在明顯的差異。因節能性能與保溫性能俱佳，使其被列入到多個省市地區的《居住建筑節能設計標準》之中。

3 未來節能保溫材料的發展趨勢

縱觀建筑節能保溫材料的發展史，該項技術所采用的材料可分為三個階段。首先，是以膠粉顆粒為代表的漿體保溫材料；其次，是以模塑聚苯板、擠塑聚苯板、巖棉板、無機保溫磚等為代表的板類保溫材料；最后，是綠色建筑中常用，由保溫層、飾面圖層、與夾于之間的強力復合膠所構成的保溫一體板(三明治板)。而從現階段我國節能保溫材料所申請專利的情況來看，未來節能保溫材料正朝向全面化方向發展。在一般構造上，不再局限于外部墻體部分的保溫和材料的節能環保效果，更多的則是向多種結構延伸。例如：間壁墻、頂棚、樓板等，都是節能保溫材料全面開花的典型寫照。與此同時，憎水性也是節能保溫材料的重要發展方向。保溫材料應具備較強的憎水性，由此使得其在憎水時所出現的金屬腐蝕性加速與絕熱性能降低等問題，都是未來節能保溫材料憎水性研究的重要內容。而一旦節能保溫材料吸水性高，就會導致金屬腐蝕性增強，進而危害人們的生命安全。為此，我國對建筑節能保溫材料技術的研究與應用，也將邁上全新的臺階。

4 結語

綜上所述，受社會經濟發展和建筑行業進步的雙重推動，使得建筑耗能現象日益突出。這不僅為建筑行業帶來了極大的挑戰，也造成了我國發展建設中能耗不斷加大的情況。為有效緩解這一現狀，并在建筑工程增多的當下，增強建筑材料的再利用，并同步達成“綠色建筑”標準，對于節能保溫材料技術的應用就成為了必然。而對于現階段我國建筑節能保溫材料的應用現狀和發展趨勢，可將其應用于更為廣泛的建筑結構之中。