绿色建筑节能保温材料在建筑外墙中的应用

王桂珍

（山东省聊城市建设工程质量服务保障中心 山东聊城 252000）

随着绿色环保意识深入人心，绿色建筑节能工程理念也逐步兴起。在建筑施工的过程中。为了减少对周边环境的破坏和能源耗损，提升资源利用率，节能环保是建筑发展必然道路。我国建筑工程中使用节能材料的应用起步较晚，全国各地正在积极参与绿色建筑材料研发和应用，国家也相应出台并印发《绿色建筑创建行动方案》，全面实施可持续发展观下绿色建筑将是社会发展的重要核心部分，从政策上也大力支持绿色建筑的发展应用。我国正在不断研发建筑材料以满足绿色建筑的市场需求，绿色建筑节能中，保温材料的应用将是节能发展的重要组成部分，保温材料在建筑发展应用中将要面临更大的升级和挑战。在建筑外墙中使用保温材料，有利于降低能源耗损，减少热量的流失和设备消耗。因此，外墙的保温材料及应用设计是当前较为重视的建筑工程，建筑保温工作并非易事，不仅要重视保温材料的选择，还要顾及建筑防火要求，二者之间和谐平衡发展才能促进建筑保温材料的推广应用。

1 绿色建筑外墙节能保温的基本概念及应用意义

绿色建筑是实现可持续发展的重要举措之一，而建筑保温材料则是绿色建筑的重要组成部分，在保证建筑的采暖及制冷效率的同时，减少能源的耗损问题。而实际建筑保温更多是指内、外墙体的保温，内保温建筑材料及施工相对简单些，只要选择好保温材料并在内墙施工安装增加保温层，工艺技术都相对简单些，保温隔热的效果也好；外墙的保温则需要考虑整体的建筑，外墙建筑的保温重点在保温隔热结构，由于外部结构容易受到温差导致变形，要对整体立面起到保护，以防止出现“热桥效应”带来的不良影响。保温材料要充分考虑地域环境、建筑结构及施工工艺等因素的影响，从而提升绿色建筑保温工程的应用价值。

第一，减少排放污染。我国很多地区在冬季都需要采暖，采暖中就会排放大量二氧化碳，还有二氧化硫、烟尘、硝酸盐等有害气体，建筑物在外墙上使用保温材料，减少室内温度的流失，在供暖燃料使用上将会大大缩减。

第二，减少能源损耗。社会在高速发展的过程中，大量的开采导致能源越来越少，能源面临着严重枯竭的困境，为此，我国也针对能源的应用不断创新科技，提升能源利用率，坚持可持续发展的战略国策。建筑外墙保温设计不仅符合我国的基本国情，也能减少建筑外墙热量外散以及提高制冷效果。据统计，保温建筑对能源贡献率高达35%，减少能源耗损的同时，起到降排降噪的效果。外墙保温是节能减排较为有效的方式，相关调查显示，外墙保温的用户在冬季供暖能耗要比没有做外墙保暖的用户用得少，这和墙体的保温作用有很大的关系。降低能源损耗就在一定程度上起到降噪作用，噪音对人体健康损坏较大，容易影响人的正常休息，保温降排降噪是现代建筑施工中重要内容。

第三，提高外墙审美价值。外墙保温不仅要起到节能作用，控制好外墙的温度，保温材料的应用选择也对外墙起到保护作用，防止外墙在风吹日晒的环境下而过度损耗，影响外墙的美观度和安全性。

第四，提升居民居住舒适度。建筑节能保温有利于改善室内环境，使墙体返潮、冷凝现象得到明显的改善，对室内的霉变问题起到抑制作用。另外，我国气候和变化多样，冷热交替比较频繁，冬夏温差较大，虽然室内可以用安装空调来调节身体适宜温度，但是长期使用空调或是长期待在空调房容易降低人体免疫力，导致疾病的发生。而建筑节能保温则可以保持室内温度在提高或是降低的5～10°C，使居住环境更加舒适，利于促进人们身体健康。

第五，有利于延长建筑物使用寿命。外墙容易受到外界的天气变化各种因素影响，长期暴露在外界环境中任凭风吹雨打日晒，逐渐会影响建筑物的主体结构。由于各个季节不同温差较大，这对外墙有很大的影响。建筑外墙的外保温则可以降低热应力对墙体的影响，提高墙体结构的作用，从而延长建筑物使用寿命。建筑外墙的保温对可持续发展具有重要意义，是目前我国大力倡导的保温做法。

2 建筑外墙节能保温材料的选择和分类

2.1 建筑外墙节能保温材料的选择

目前，我国建筑外墙保温材料的种类比较多，不同类型的保温材料在生产材质都有所不同，其工作原理、性能、价格、保温标准等都存在较大的差异。因此，选择合适的建筑外墙保温材料非常重要，要考虑使用的目的、位置、方法、指标等必要条件，以满足不同建筑外墙的需求标准。第一，选择建筑外墙的保温材料要考虑实际情况，做到因地制宜统筹计划，以保证外墙保温板的强度及标准符合要求。第二，选择外墙保温材料要充分考虑建筑物的结构特点，确定良好的施工方案，确保外墙的选择更符合实际应用需求，提高建筑工程日后养护工作。第三，选择外墙保温材料要满足建筑的消防防火功能，选择具备良好的阻燃、不燃性能的防火要求，还要满足外墙美观特点，具有保温的作用的同时，具备化学稳定性较强的一体板，提高建筑保温的多项功能。为此，建筑外墙节能保温材料的选择要结合自身的施工技术外，还要充分考虑材料的保温效果，保温材料的大小尺寸，材料的吸水性能及施工工艺难度等，最重要的还是要考虑材料的质量是否可靠，综合众多因素选择更适宜的保温材料。

2.2 建筑外墙节能保温材料的类型

当下，绿色建筑节能材料在市场上的应用比较广泛，而建筑的保温材料众多，其主要可划分为三大类型，即热塑类、无机类及热固类；又或者分成两大类，即无机类和有机类，如无机保温材料有膨胀珍珠岩、加气混凝土、岩棉、玻璃棉等，有机保温材料有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等［1］，这些保温材料在建筑保温作用既体现了实际的效果，又能满足建筑的实际应用。

10～18周龄后，蛋鸡逐渐进入到育成阶段，需要及时对蛋鸡进行转群处理。转群后，当鸡群中出现第一枚鸡蛋时，要逐渐更换产蛋鸡饲料，将产蛋鸡饲料和育成后期的鸡饲料混合后，按照循序渐进的原则进行更换。产蛋鸡饲料中钙元素含量提高2%以上，粗蛋白水平控制在16%左右。在整个育雏和产蛋期间，一定要做好蛋鸡各项指标记录工作，包括鸡体重变化、生长发育变化、免疫记录、药物保健记录、饲料添加剂使用情况以及蛋鸡的实际产量情况。

2.2.1 热塑类

热塑类是当前比较常用的一种保温材料，其主要燃烧等级在B2，满足防火等级要求，在大于70～80℃以上温度容易变形，在抹面浆施工中，防火等级有所提升。随着不断更新发展，生产工艺更加高，生产性能耐热性更好的热塑类保温材料。例如，挤塑聚苯板也称之为XPS板，其导热系统可达到0.028～0.030W/（m·K）的范围，软化温度110℃，阻燃效果也较好。

2.2.2 无机类

无机类建筑保温材料在日常应用中也非常多。无机类主要是以几种物质混合而成，是目前建材市场上一种新型保温材料，主要由保温颗粒、胶凝材料、抗裂添加剂等混合而成，更好地达到保温、抗冷、防火、隔热的效果，且其市场价格在绿色环保材料中优势比较突出。无机类建筑保温材料因成本比较低、使用寿命长、施工难度小等特点受到广泛应用。此外，无机类建筑保温材料还具有循环利用的特性，对绿色节能环保作用突出。

2.2.3 热固类

热固类保温材料同样在建筑工程中也是比较常见的，主要以酚醛泡沫保温材料为主，而酚醛板则是以苯酚和甲醛的缩聚物（酚醛树脂）为主要成分，并添加了固化剂、发泡剂、表面活性剂和填充剂等混合制成的多孔型酚醛泡沫板［2］，其导热系统在0.032W/（m·K），其保温性能较好，国外已经有先进成熟的生产技术，但在中国市场上还存在很大的不足。而酚醛板也存在较多的应用弊端，不仅造价昂贵，还有容易粉化、强度低、延伸性差以及吸水率过高等诸多缺点，应用在外墙保温中效果还是不够理想，容易出现开裂、脱落等质量安全问题。

3 建筑外墙节能保温材料应用现状分析

从国际对建筑施行的政策中解读，国家越来越重视绿色建筑外墙发展，将不断推广绿色建筑节能保温材料应用。建筑外墙保温行业是建筑业细分的一个专业领域，与我国建筑业的发展趋势息息相关。2011年，国家颁发了《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》，规范了民用保温材料的级别，提高了外墙保温的防火级别。当然，国家也在相继之后颁布了建筑外墙保温材料的使用要求和明确技术规范。在2012年，国家颁发了《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程》，提高建筑外墙的保温材料的使用基本规范，明确规定了外墙保温材料的防火级别不能低于B2级，规范的颁布有效促进建筑外墙节能保温行业的发展。建筑节能保温材料也在逐年增加，这主要是政府政策的推动作用和人民节能减排意识的提高，建筑外墙节能保温正在持续增长。从20世纪80年代初，我国北方就开始推广建筑外墙节能保温举措，但是实际上保温材料属于可燃性材料的占有率达到了95%，不可燃保温材料的应用才占5%，在节能保温和防火安全下，二者可以说是不可能同时实现的。防火级别高、保温性能好、价格低廉的保温材料几乎没有，而目前我国保温材料主要呈现以下几种现象。

第一，阻燃比较优异的保温材料，防火性能高的A级不燃材料，在我国市场占用率低。防火级别高性能较好的保温材料主要是市场的岩棉、玻璃棉、加气混凝土等为主。而这些材料作为建筑外墙的保温应用，在高昂的价格下不得不低下高贵的头颅，去选择一些性价格适宜的保温材料。除了防火级别高外，其在节能减排方面的短板尤为凸显，其自身的导热率大，保温效果不理想，在生产施工中还容易造成职业病，对施工工人的身体健康构成极大危害，诸多的因素影响此类保温材料市场流通。

第二，阻燃相对级别不高，属于B1级难燃材料，我国市场使用率非常大。阻燃率不算很高，属于难燃材料，发生火灾时，火焰传播，不会释放有毒气体，类似酚醛树脂的市场还是比较被看好，但是也存在其不足之处，在此就不再赘述了。酚醛保温板保温材料在目前我国的市场还是应用比较多，其本身的价格适中，这也将可能成为建筑外墙保温材料的发展趋势。

第三，属于B2 级可燃保温材料，在我国也有很大的市场，主要因为造价成本低、保温效果好的原因。B2级的保温材料主要聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯硬泡等，这些属于高分子有机材料，燃点低，容易发生火灾，对人类生命安全存在较大的隐患，在未来我国建筑外墙的保温市场上可能会越来越少。

除了建筑外墙节能保温材料应用现象外和持续增长的发展趋势外，我国的建筑外墙的保温材料市场还存在较多的问题，正影响我国保温市场的健康发展。

第一，建筑外墙保温工程的门槛过低。建筑外墙保温材料由于市场要求过低，导致市场建筑外墙的保温施工企业竞争混乱，企业的资质信誉度以及产品质量良莠不齐。当前，生产外墙保温材料的厂家较多，行业格局出现条款分割的局面，影响保温材料生产厂家优化产品和扩大规模，对我国建筑外墙的保温材料良性发展存在较大的阻碍。

第二，建筑外墙的保温材料价格偏高，影响市场推广。建筑材料在整体建筑非主体建筑，所以市场的认知度较低，对于平民百姓而言整体建筑成本过高，虽然各地区政策上有给与很大优惠，但是各地区的执行效果不同，影响保温材料的市场推广。

第三，受到整体经济环境的影响较大。建筑外墙的节能保温材料其主要是受建筑行业的影响较大。相对于我国2015年经济转型期，房地产投产速度减低到8%～10%，房地产整体增长速度放慢，当年我国外墙保温同样也在降低。

第四，保温材料高级技术人才缺乏影响行业后续发展。保温材料是高新材料，需要具备专业的复合型人才，而从事研发保温材料的人才储备量不足，正进一步影响行业的发展。因此，为了更好地促进建筑保温材料的良性发展，各个政府部门及相关监管单位应合力共建、各司其职，不断完善保温材料的行业规范，对施工方、供应商、监理方等要严抓严管严控，保证节绿色建筑节能保温材料在生产中、施工中、使用中都非常安全。

4 绿色建筑节能保温材料在建筑外墙中应用探析

4.1 墙面保温

节能墙面主要是保温材料在墙面上的应用，也是常用一种方法。而墙面还要区分内墙和外墙，内墙的保温应用比较多，但是随着时代的变化，人们的对建筑物的保温也有新的想法。传统方式使内墙保温，一般采用黏土珍珠岩保温砖作为保温材料［3］，或是使用保温板以及涂抹方式的保温材料，但是这种方式时间一长都会显现不足，容易造成内墙体开裂、占用建筑物的实际使用面积。外墙保温可以更好达到保温效果，还能提高整体的使用面积。外墙保温就是将保温材料应用在室外墙体的做法，可以降低冷桥效益，保护主要墙体不受或是少受温度过大而产生的变形，外墙保温应用是建筑业内最为认可的建筑保温方式。对外墙的保温材料也在不断创新探索中，可以使用的外墙保温材料很多，外墙常用聚苯乙烯保温材料进行粘贴，墙体平面效果比较好，遇到曲面的墙体施工工艺就相对比较复杂，目前，这种技术还是比较值得推广的。据相关数据显示，目前，市场上用在外墙保温材料聚苯乙烯保温材料就达到80%以上，主要是聚苯乙烯保温材料的效果好，市场成本价比较低。另外，聚氨酯同样是一种新型的外墙保温材料，市场所占份额比较小，所占的市场份额不到10%。除开聚氨酯与聚苯乙烯的价格比较，同样的保温效果聚氨酯工艺应用在2cm厚而聚苯乙烯则要做到5cm 厚，聚氨酯保温效果要优于聚苯乙烯保温材料的效果，聚氨酯做外墙保温能现场喷涂就是实现保温材料安装，相对而言，当前建筑外墙保温材料聚苯乙烯进行保温则更多基于成本考量。

4.2 幕墙保温

墙体内外的保温举措是比较常见常用的方式方法，现在大型建筑及公共建筑比较多，而这些大型建筑中都是玻璃为主，因此，节能幕墙也是目前保温材料最重要的应用之一。幕墙的保温效果和隔热配置也存在很多不同，不同配置的中空玻璃、隔热条、暖边等配置不同。在《建筑门窗幕墙热工计算规程》（JGJ/T 151-2008）的规范中就有明确的计算标准，当然不同配置的幕墙热工保温性也不同，要根据建筑的成本预算制定更符合的幕墙玻璃。

而幕墙的隔热问题主要从以下两方面体现。第一，幕墙材料对辐射的阻挡和隔离，通过材料达到不同的效果。第二，幕墙材料的内层所达到的效果。幕墙保温节能其实就是外墙的传热控制的程度，而幕墙的传热方向影响墙体的保温功效，主要看传热方向更倾向保温还是隔热，这就出现我国南北幕墙的应用差异。幕墙的断热性是为了减少夏季高温室外热量传导到室内，而寒冷的冬季则能将室内的热量保存，根据不同地区，实现不同保温效果，将保温和隔热的两个不同设计理念如何兼顾的问题。此外，节能幕墙符合新时代的审美效果，具有更好的保温作用。例如，水立方等建筑运用气膜结构起到良好的保温节能效果［4］。

而节能玻璃幕墙中最为常见的中空玻璃保温节能应用中，对工作人员的施工技术提出很大的挑战。第一，要具有良好材料判断技术，能够在施工安装玻璃板块时对玻璃进行检查，包括尺寸、胶缝是否符合按照要求。此外，还要对面板缝对齐对平、填充间隙等，用螺丝固定好玻璃板块进行下一步。第二，对节能玻璃幕墙的密封工作。在固定玻璃板外，还要对玻璃进行密封固定，密封胶是加固节能玻璃幕墙的原材料，对防水防雨起到较好的作用。第三，节能玻璃幕墙的清洁。应对幕墙的表面污染物进行清洁及玻璃的胶缝进一步保护清洁，以保护幕墙的成品。

4.3 新型墙体材料

节能已然成了可持续发展的重要战略措施之一。随着社会的飞速发展，节能减排是改革发展重要方向，在绿色建筑中墙体节能保温探索的道路上从未止步。新型墙体材料符合时代发展需求，不仅在整体上对砖瓦、灰砂石进行应用，还要在门窗、装饰、防水、隔音等材料上进行应用，包括外墙保温和内墙保温应用，将单一保温材料与其他建筑物整体辅材形成一个复杂的保温系统，以达到系统保温的目标。除了系统保温作为墙体保温外，隔热保温也是目前致力研究的方向。传统的保温隔热材料主要是降低导热系数，在材料的施工方面存在一定的不足，例如，在保温材料的拼接、防水、美观上都有很大的提升空间，人们也致力研究新型材料。在20世纪90年代，美国国家航空航天局（NASA）的科研人员对传热系统的控制，研发新型太空绝热反射瓷层（Therma-Cover）［5-6］，这些层具备良好的高反射率、高辐射率，具备良好的隔热功能，而这款新型墙体材料造价实在高昂，只能在一些特殊要求的设施中使用，这也激发我国对新型墙体材料隔热保温的研究，成功研制出高效、薄层、隔热节能、装饰防水于一体的新型太空反射绝热涂料，具有良好的耐热、耐候性、耐腐蚀和防水等特性，应用硅丙乳液和水性氟碳乳液混合而成的膜物质，当然，这些新型墙体材料的成本较高，只有在一些较为复杂的建筑物、粮库、冷库等地区及场所应用，高新保温新型墙体材料价格较为高昂。目前，民用建筑唯有选择价格合适、实用性强满足保温隔热需求的保温材料。

5 结语

总之，绿色建筑节能保温材料对我国可持续发展有着重要的意义，节能环保有利于促进生态平衡、减少污染和减低能源耗损，在选择建筑外墙的保温材料时，应多方面考量，因地制宜，选择最为合适的外墙保温材料。绿色建筑节能保温材料在建筑外墙上应用，主要体现在墙面保温、玻璃幕墙保温及新型墙体的几个方面，对绿色建筑有很大的推进作用。我国绿色建筑理念正处于起步阶段，随着人们对绿色环保理念的提升，在建筑节能中将倾注更大的力量。对此，我国科研人员正致力建筑外墙保温材料研究探索中，将不断研发更具新时代发展的绿色建筑保温材料，将取得世界上具有科学性、先进性、引领性的绿色建筑发展成果，实现绿色建筑可持续发展的伟大理念。