綠色建筑節能保溫材料在建筑外墻中的應用

王桂珍

（山東省聊城市建設工程質量服務保障中心 山東聊城 252000）

隨著綠色環保意識深入人心，綠色建筑節能工程理念也逐步興起。在建筑施工的過程中。為了減少對周邊環境的破壞和能源耗損，提升資源利用率，節能環保是建筑發展必然道路。我國建筑工程中使用節能材料的應用起步較晚，全國各地正在積極參與綠色建筑材料研發和應用，國家也相應出臺并印發《綠色建筑創建行動方案》，全面實施可持續發展觀下綠色建筑將是社會發展的重要核心部分，從政策上也大力支持綠色建筑的發展應用。我國正在不斷研發建筑材料以滿足綠色建筑的市場需求，綠色建筑節能中，保溫材料的應用將是節能發展的重要組成部分，保溫材料在建筑發展應用中將要面臨更大的升級和挑戰。在建筑外墻中使用保溫材料，有利于降低能源耗損，減少熱量的流失和設備消耗。因此，外墻的保溫材料及應用設計是當前較為重視的建筑工程，建筑保溫工作并非易事，不僅要重視保溫材料的選擇，還要顧及建筑防火要求，二者之間和諧平衡發展才能促進建筑保溫材料的推廣應用。

1 綠色建筑外墻節能保溫的基本概念及應用意義

綠色建筑是實現可持續發展的重要舉措之一，而建筑保溫材料則是綠色建筑的重要組成部分，在保證建筑的采暖及制冷效率的同時，減少能源的耗損問題。而實際建筑保溫更多是指內、外墻體的保溫，內保溫建筑材料及施工相對簡單些，只要選擇好保溫材料并在內墻施工安裝增加保溫層，工藝技術都相對簡單些，保溫隔熱的效果也好；外墻的保溫則需要考慮整體的建筑，外墻建筑的保溫重點在保溫隔熱結構，由于外部結構容易受到溫差導致變形，要對整體立面起到保護，以防止出現“熱橋效應”帶來的不良影響。保溫材料要充分考慮地域環境、建筑結構及施工工藝等因素的影響，從而提升綠色建筑保溫工程的應用價值。

第一，減少排放污染。我國很多地區在冬季都需要采暖，采暖中就會排放大量二氧化碳，還有二氧化硫、煙塵、硝酸鹽等有害氣體，建筑物在外墻上使用保溫材料，減少室內溫度的流失，在供暖燃料使用上將會大大縮減。

第二，減少能源損耗。社會在高速發展的過程中，大量的開采導致能源越來越少，能源面臨著嚴重枯竭的困境，為此，我國也針對能源的應用不斷創新科技，提升能源利用率，堅持可持續發展的戰略國策。建筑外墻保溫設計不僅符合我國的基本國情，也能減少建筑外墻熱量外散以及提高制冷效果。據統計，保溫建筑對能源貢獻率高達35%，減少能源耗損的同時，起到降排降噪的效果。外墻保溫是節能減排較為有效的方式，相關調查顯示，外墻保溫的用戶在冬季供暖能耗要比沒有做外墻保暖的用戶用得少，這和墻體的保溫作用有很大的關系。降低能源損耗就在一定程度上起到降噪作用，噪音對人體健康損壞較大，容易影響人的正常休息，保溫降排降噪是現代建筑施工中重要內容。

第三，提高外墻審美價值。外墻保溫不僅要起到節能作用，控制好外墻的溫度，保溫材料的應用選擇也對外墻起到保護作用，防止外墻在風吹日曬的環境下而過度損耗，影響外墻的美觀度和安全性。

第四，提升居民居住舒適度。建筑節能保溫有利于改善室內環境，使墻體返潮、冷凝現象得到明顯的改善，對室內的霉變問題起到抑制作用。另外，我國氣候和變化多樣，冷熱交替比較頻繁，冬夏溫差較大，雖然室內可以用安裝空調來調節身體適宜溫度，但是長期使用空調或是長期待在空調房容易降低人體免疫力，導致疾病的發生。而建筑節能保溫則可以保持室內溫度在提高或是降低的5～10°C，使居住環境更加舒適，利于促進人們身體健康。

第五，有利于延長建筑物使用壽命。外墻容易受到外界的天氣變化各種因素影響，長期暴露在外界環境中任憑風吹雨打日曬，逐漸會影響建筑物的主體結構。由于各個季節不同溫差較大，這對外墻有很大的影響。建筑外墻的外保溫則可以降低熱應力對墻體的影響，提高墻體結構的作用，從而延長建筑物使用壽命。建筑外墻的保溫對可持續發展具有重要意義，是目前我國大力倡導的保溫做法。

2 建筑外墻節能保溫材料的選擇和分類

2.1 建筑外墻節能保溫材料的選擇

目前，我國建筑外墻保溫材料的種類比較多，不同類型的保溫材料在生產材質都有所不同，其工作原理、性能、價格、保溫標準等都存在較大的差異。因此，選擇合適的建筑外墻保溫材料非常重要，要考慮使用的目的、位置、方法、指標等必要條件，以滿足不同建筑外墻的需求標準。第一，選擇建筑外墻的保溫材料要考慮實際情況，做到因地制宜統籌計劃，以保證外墻保溫板的強度及標準符合要求。第二，選擇外墻保溫材料要充分考慮建筑物的結構特點，確定良好的施工方案，確保外墻的選擇更符合實際應用需求，提高建筑工程日后養護工作。第三，選擇外墻保溫材料要滿足建筑的消防防火功能，選擇具備良好的阻燃、不燃性能的防火要求，還要滿足外墻美觀特點，具有保溫的作用的同時，具備化學穩定性較強的一體板，提高建筑保溫的多項功能。為此，建筑外墻節能保溫材料的選擇要結合自身的施工技術外，還要充分考慮材料的保溫效果，保溫材料的大小尺寸，材料的吸水性能及施工工藝難度等，最重要的還是要考慮材料的質量是否可靠，綜合眾多因素選擇更適宜的保溫材料。

2.2 建筑外墻節能保溫材料的類型

當下，綠色建筑節能材料在市場上的應用比較廣泛，而建筑的保溫材料眾多，其主要可劃分為三大類型，即熱塑類、無機類及熱固類；又或者分成兩大類，即無機類和有機類，如無機保溫材料有膨脹珍珠巖、加氣混凝土、巖棉、玻璃棉等，有機保溫材料有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等［1］，這些保溫材料在建筑保溫作用既體現了實際的效果，又能滿足建筑的實際應用。

10～18周齡后，蛋雞逐漸進入到育成階段，需要及時對蛋雞進行轉群處理。轉群后，當雞群中出現第一枚雞蛋時，要逐漸更換產蛋雞飼料，將產蛋雞飼料和育成后期的雞飼料混合后，按照循序漸進的原則進行更換。產蛋雞飼料中鈣元素含量提高2%以上，粗蛋白水平控制在16%左右。在整個育雛和產蛋期間，一定要做好蛋雞各項指標記錄工作，包括雞體重變化、生長發育變化、免疫記錄、藥物保健記錄、飼料添加劑使用情況以及蛋雞的實際產量情況。

2.2.1 熱塑類

熱塑類是當前比較常用的一種保溫材料，其主要燃燒等級在B2，滿足防火等級要求，在大于70～80℃以上溫度容易變形，在抹面漿施工中，防火等級有所提升。隨著不斷更新發展，生產工藝更加高，生產性能耐熱性更好的熱塑類保溫材料。例如，擠塑聚苯板也稱之為XPS板，其導熱系統可達到0.028～0.030W/（m·K）的范圍，軟化溫度110℃，阻燃效果也較好。

2.2.2 無機類

無機類建筑保溫材料在日常應用中也非常多。無機類主要是以幾種物質混合而成，是目前建材市場上一種新型保溫材料，主要由保溫顆粒、膠凝材料、抗裂添加劑等混合而成，更好地達到保溫、抗冷、防火、隔熱的效果，且其市場價格在綠色環保材料中優勢比較突出。無機類建筑保溫材料因成本比較低、使用壽命長、施工難度小等特點受到廣泛應用。此外，無機類建筑保溫材料還具有循環利用的特性，對綠色節能環保作用突出。

2.2.3 熱固類

熱固類保溫材料同樣在建筑工程中也是比較常見的，主要以酚醛泡沫保溫材料為主，而酚醛板則是以苯酚和甲醛的縮聚物（酚醛樹脂）為主要成分，并添加了固化劑、發泡劑、表面活性劑和填充劑等混合制成的多孔型酚醛泡沫板［2］，其導熱系統在0.032W/（m·K），其保溫性能較好，國外已經有先進成熟的生產技術，但在中國市場上還存在很大的不足。而酚醛板也存在較多的應用弊端，不僅造價昂貴，還有容易粉化、強度低、延伸性差以及吸水率過高等諸多缺點，應用在外墻保溫中效果還是不夠理想，容易出現開裂、脫落等質量安全問題。

3 建筑外墻節能保溫材料應用現狀分析

從國際對建筑施行的政策中解讀，國家越來越重視綠色建筑外墻發展，將不斷推廣綠色建筑節能保溫材料應用。建筑外墻保溫行業是建筑業細分的一個專業領域，與我國建筑業的發展趨勢息息相關。2011年，國家頒發了《關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監督管理有關要求的通知》，規范了民用保溫材料的級別，提高了外墻保溫的防火級別。當然，國家也在相繼之后頒布了建筑外墻保溫材料的使用要求和明確技術規范。在2012年，國家頒發了《建筑外墻外保溫防火隔離帶技術規程》，提高建筑外墻的保溫材料的使用基本規范，明確規定了外墻保溫材料的防火級別不能低于B2級，規范的頒布有效促進建筑外墻節能保溫行業的發展。建筑節能保溫材料也在逐年增加，這主要是政府政策的推動作用和人民節能減排意識的提高，建筑外墻節能保溫正在持續增長。從20世紀80年代初，我國北方就開始推廣建筑外墻節能保溫舉措，但是實際上保溫材料屬于可燃性材料的占有率達到了95%，不可燃保溫材料的應用才占5%，在節能保溫和防火安全下，二者可以說是不可能同時實現的。防火級別高、保溫性能好、價格低廉的保溫材料幾乎沒有，而目前我國保溫材料主要呈現以下幾種現象。

第一，阻燃比較優異的保溫材料，防火性能高的A級不燃材料，在我國市場占用率低。防火級別高性能較好的保溫材料主要是市場的巖棉、玻璃棉、加氣混凝土等為主。而這些材料作為建筑外墻的保溫應用，在高昂的價格下不得不低下高貴的頭顱，去選擇一些性價格適宜的保溫材料。除了防火級別高外，其在節能減排方面的短板尤為凸顯，其自身的導熱率大，保溫效果不理想，在生產施工中還容易造成職業病，對施工工人的身體健康構成極大危害，諸多的因素影響此類保溫材料市場流通。

第二，阻燃相對級別不高，屬于B1級難燃材料，我國市場使用率非常大。阻燃率不算很高，屬于難燃材料，發生火災時，火焰傳播，不會釋放有毒氣體，類似酚醛樹脂的市場還是比較被看好，但是也存在其不足之處，在此就不再贅述了。酚醛保溫板保溫材料在目前我國的市場還是應用比較多，其本身的價格適中，這也將可能成為建筑外墻保溫材料的發展趨勢。

第三，屬于B2 級可燃保溫材料，在我國也有很大的市場，主要因為造價成本低、保溫效果好的原因。B2級的保溫材料主要聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯硬泡等，這些屬于高分子有機材料，燃點低，容易發生火災，對人類生命安全存在較大的隱患，在未來我國建筑外墻的保溫市場上可能會越來越少。

除了建筑外墻節能保溫材料應用現象外和持續增長的發展趨勢外，我國的建筑外墻的保溫材料市場還存在較多的問題，正影響我國保溫市場的健康發展。

第一，建筑外墻保溫工程的門檻過低。建筑外墻保溫材料由于市場要求過低，導致市場建筑外墻的保溫施工企業競爭混亂，企業的資質信譽度以及產品質量良莠不齊。當前，生產外墻保溫材料的廠家較多，行業格局出現條款分割的局面，影響保溫材料生產廠家優化產品和擴大規模，對我國建筑外墻的保溫材料良性發展存在較大的阻礙。

第二，建筑外墻的保溫材料價格偏高，影響市場推廣。建筑材料在整體建筑非主體建筑，所以市場的認知度較低，對于平民百姓而言整體建筑成本過高，雖然各地區政策上有給與很大優惠，但是各地區的執行效果不同，影響保溫材料的市場推廣。

第三，受到整體經濟環境的影響較大。建筑外墻的節能保溫材料其主要是受建筑行業的影響較大。相對于我國2015年經濟轉型期，房地產投產速度減低到8%～10%，房地產整體增長速度放慢，當年我國外墻保溫同樣也在降低。

第四，保溫材料高級技術人才缺乏影響行業后續發展。保溫材料是高新材料，需要具備專業的復合型人才，而從事研發保溫材料的人才儲備量不足，正進一步影響行業的發展。因此，為了更好地促進建筑保溫材料的良性發展，各個政府部門及相關監管單位應合力共建、各司其職，不斷完善保溫材料的行業規范，對施工方、供應商、監理方等要嚴抓嚴管嚴控，保證節綠色建筑節能保溫材料在生產中、施工中、使用中都非常安全。

4 綠色建筑節能保溫材料在建筑外墻中應用探析

4.1 墻面保溫

節能墻面主要是保溫材料在墻面上的應用，也是常用一種方法。而墻面還要區分內墻和外墻，內墻的保溫應用比較多，但是隨著時代的變化，人們的對建筑物的保溫也有新的想法。傳統方式使內墻保溫，一般采用黏土珍珠巖保溫磚作為保溫材料［3］，或是使用保溫板以及涂抹方式的保溫材料，但是這種方式時間一長都會顯現不足，容易造成內墻體開裂、占用建筑物的實際使用面積。外墻保溫可以更好達到保溫效果，還能提高整體的使用面積。外墻保溫就是將保溫材料應用在室外墻體的做法，可以降低冷橋效益，保護主要墻體不受或是少受溫度過大而產生的變形，外墻保溫應用是建筑業內最為認可的建筑保溫方式。對外墻的保溫材料也在不斷創新探索中，可以使用的外墻保溫材料很多，外墻常用聚苯乙烯保溫材料進行粘貼，墻體平面效果比較好，遇到曲面的墻體施工工藝就相對比較復雜，目前，這種技術還是比較值得推廣的。據相關數據顯示，目前，市場上用在外墻保溫材料聚苯乙烯保溫材料就達到80%以上，主要是聚苯乙烯保溫材料的效果好，市場成本價比較低。另外，聚氨酯同樣是一種新型的外墻保溫材料，市場所占份額比較小，所占的市場份額不到10%。除開聚氨酯與聚苯乙烯的價格比較，同樣的保溫效果聚氨酯工藝應用在2cm厚而聚苯乙烯則要做到5cm 厚，聚氨酯保溫效果要優于聚苯乙烯保溫材料的效果，聚氨酯做外墻保溫能現場噴涂就是實現保溫材料安裝，相對而言，當前建筑外墻保溫材料聚苯乙烯進行保溫則更多基于成本考量。

4.2 幕墻保溫

墻體內外的保溫舉措是比較常見常用的方式方法，現在大型建筑及公共建筑比較多，而這些大型建筑中都是玻璃為主，因此，節能幕墻也是目前保溫材料最重要的應用之一。幕墻的保溫效果和隔熱配置也存在很多不同，不同配置的中空玻璃、隔熱條、暖邊等配置不同。在《建筑門窗幕墻熱工計算規程》（JGJ/T 151-2008）的規范中就有明確的計算標準，當然不同配置的幕墻熱工保溫性也不同，要根據建筑的成本預算制定更符合的幕墻玻璃。

而幕墻的隔熱問題主要從以下兩方面體現。第一，幕墻材料對輻射的阻擋和隔離，通過材料達到不同的效果。第二，幕墻材料的內層所達到的效果。幕墻保溫節能其實就是外墻的傳熱控制的程度，而幕墻的傳熱方向影響墻體的保溫功效，主要看傳熱方向更傾向保溫還是隔熱，這就出現我國南北幕墻的應用差異。幕墻的斷熱性是為了減少夏季高溫室外熱量傳導到室內，而寒冷的冬季則能將室內的熱量保存，根據不同地區，實現不同保溫效果，將保溫和隔熱的兩個不同設計理念如何兼顧的問題。此外，節能幕墻符合新時代的審美效果，具有更好的保溫作用。例如，水立方等建筑運用氣膜結構起到良好的保溫節能效果［4］。

而節能玻璃幕墻中最為常見的中空玻璃保溫節能應用中，對工作人員的施工技術提出很大的挑戰。第一，要具有良好材料判斷技術，能夠在施工安裝玻璃板塊時對玻璃進行檢查，包括尺寸、膠縫是否符合按照要求。此外，還要對面板縫對齊對平、填充間隙等，用螺絲固定好玻璃板塊進行下一步。第二，對節能玻璃幕墻的密封工作。在固定玻璃板外，還要對玻璃進行密封固定，密封膠是加固節能玻璃幕墻的原材料，對防水防雨起到較好的作用。第三，節能玻璃幕墻的清潔。應對幕墻的表面污染物進行清潔及玻璃的膠縫進一步保護清潔，以保護幕墻的成品。

4.3 新型墻體材料

節能已然成了可持續發展的重要戰略措施之一。隨著社會的飛速發展，節能減排是改革發展重要方向，在綠色建筑中墻體節能保溫探索的道路上從未止步。新型墻體材料符合時代發展需求，不僅在整體上對磚瓦、灰砂石進行應用，還要在門窗、裝飾、防水、隔音等材料上進行應用，包括外墻保溫和內墻保溫應用，將單一保溫材料與其他建筑物整體輔材形成一個復雜的保溫系統，以達到系統保溫的目標。除了系統保溫作為墻體保溫外，隔熱保溫也是目前致力研究的方向。傳統的保溫隔熱材料主要是降低導熱系數，在材料的施工方面存在一定的不足，例如，在保溫材料的拼接、防水、美觀上都有很大的提升空間，人們也致力研究新型材料。在20世紀90年代，美國國家航空航天局（NASA）的科研人員對傳熱系統的控制，研發新型太空絕熱反射瓷層（Therma-Cover）［5-6］，這些層具備良好的高反射率、高輻射率，具備良好的隔熱功能，而這款新型墻體材料造價實在高昂，只能在一些特殊要求的設施中使用，這也激發我國對新型墻體材料隔熱保溫的研究，成功研制出高效、薄層、隔熱節能、裝飾防水于一體的新型太空反射絕熱涂料，具有良好的耐熱、耐候性、耐腐蝕和防水等特性，應用硅丙乳液和水性氟碳乳液混合而成的膜物質，當然，這些新型墻體材料的成本較高，只有在一些較為復雜的建筑物、糧庫、冷庫等地區及場所應用，高新保溫新型墻體材料價格較為高昂。目前，民用建筑唯有選擇價格合適、實用性強滿足保溫隔熱需求的保溫材料。

5 結語

總之，綠色建筑節能保溫材料對我國可持續發展有著重要的意義，節能環保有利于促進生態平衡、減少污染和減低能源耗損，在選擇建筑外墻的保溫材料時，應多方面考量，因地制宜，選擇最為合適的外墻保溫材料。綠色建筑節能保溫材料在建筑外墻上應用，主要體現在墻面保溫、玻璃幕墻保溫及新型墻體的幾個方面，對綠色建筑有很大的推進作用。我國綠色建筑理念正處于起步階段，隨著人們對綠色環保理念的提升，在建筑節能中將傾注更大的力量。對此，我國科研人員正致力建筑外墻保溫材料研究探索中，將不斷研發更具新時代發展的綠色建筑保溫材料，將取得世界上具有科學性、先進性、引領性的綠色建筑發展成果，實現綠色建筑可持續發展的偉大理念。