论建筑外墙保温节能材料和技术

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建筑节能 

论建筑外墙保温节能材料和技术 

李琳 

松江区建筑建材业管理署 

摘要:伴随着国家建筑节能标准的制定和完善,我国住宅建设节能工作的推进越来越快,取得了很大的成果。本人通过多 

年的工作经验,得出一些结论。 

关键词:外墙保温;节能材料;技术 

1建筑外墙保温意义及特点 

1.1研究的意义 在实际建筑中,外墙结构的热损耗能较大,因而建筑外墙体节能技术 

的发展是建筑节能完善的一个最重要的标志,发展外墙保温技术及节能 

材料是建筑节能的主要实施方式。 

作为外墙保温系统的主要组成部分,保温材料的隔热保温性能与材 

质特性等综合性能决定整个系统的保温节能效果,掌握施工中的关键技 术决定着系统的成败,因此对外墙材料及外墙技术运用的讨论具有非常 

重要的现实意义与理论价值。 

1.2建筑外墙保温的特点 利用外墙保温技术是当前大力推广的一种建筑保温节能技术,是在 

外墙外侧设置保温隔热体系起到保温效果的建筑方法。外保温比内保温 

的效果好,外墙保温技术不但适用于新建筑,也适用于旧建筑的改造,其 

适用范围较广,技术含量相对较高;一方面能够保护建筑主体结构,延长 其使用年龄;另一方面能够有效减少建筑结构的媒介,增加建筑的有效利 

用空间。 然而,外保温隔热体系是置于外墙外侧的,直接面对自然界各种因素 

的影响,就太阳辐射及环境温度变化对外墙保温材料的影响来说,保温层 

上的抗裂防护层只有3mm~20mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在热 量相同的情况下,外保温抗裂保护层温度变化速度比无保温情况下主体 

外墙温度变化速度可以高达3O倍,因而抗裂防护层的柔韧性和耐热性对 

外保温体系的抗裂起着关键作用。 

2外墙保温技术分析 

由于外墙保温系统的防火问题受到广泛的重视,尤其是对于保温板 等有机类保温系统,一旦发生火灾事故,迅速蔓延的火势和持续的高温燃 

烧以及保温板在高温时释放的有害气体,将对建筑物内的居住人群带来 

毁灭性的危害,特别是上海市“11.15”特大火灾的发生,将保温材料的防火 

要求提上了议程,公安部于2011年3月份发布65号文,要求在新标准发布 

前,从严执行《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字 【2009】46号)第二条规定,民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材 

料。因此现行使用的外墙保温材料基本以A级保温材料为主,A级保温材料 

着重介绍如下四种: 2.1无机保温砂浆 以无机类的轻质保温颗粒作为轻骨料,加由胶凝材料、抗裂添加剂及 

其他填充料等组成的干粉砂浆。无机保温砂浆防火性能好,化学性质较稳 

定,不易破损,施工简单,适宜异形墙,但传热系数较板材高,一般仅采用 

外墙外保温难以满足建筑节能65%能效的要求,因此常采用外墙内外保温 

相结合的形式,这就使得内部利用空间有所减少,为了控制建筑实用面 积,外墙外保温厚度一般在3~4cm,厚度较大,尤其在冬季施工要防止砂 

浆开裂,且易吸水,导热效果易受施工影响。无机保温砂浆厚度、砂浆拌制 等施工误差均可能产生保温效果的打折。 

2.2岩棉板 

2.2.1保温材料 岩棉板是以玄武岩及其它天然矿石等为主要原料,经高温熔融成纤, 

加入适量粘结剂,固化加工而制成的无机非金属保温材料,导热系数0.04 [W/l(m・K)】左右,燃烧性能Al级。 

‘124‘ 2 2 2建筑构造 岩棉板的建筑外墙外保温系统由基层墙体、胶粘剂、岩棉板、抗裂抹 

面砂浆,锚栓,耐碱玻纤网格布和涂料饰面层组成。其基本施工方法为粘 

钉结合法。 2.2.3优点 岩棉板的传热系数相对较低,保温性能很好,与传统的EPS材料相比而 

言,在同等保温能力之下,厚度基本相当。岩棉保温板为多孑L性结构,可以 

在声波通过时由于摩擦吸收一部分声能,达到了良好的隔音效果。同时多 

孔性也提供了良好的透气性。最大的优点是,岩棉在所有材料中价格最为 

低廉,性价比最高。 

2.2.4缺点 市场上常见的岩棉板的最主要缺点是吸水率高,由于材料的耐水性 

不足,在湿气作用下强度会下降,形成自然下坠,工程表现俗称为“垮裤 腰”。岩棉的另一个问题是横纵向强度不一,由于市场上充斥着各种号称 

岩棉,实际上是由矿渣制造的矿棉产品,这些产品完全无法同时满足抵抗 

保温系统自重压剪强度和抗风压强度的要求,经常出现开裂掉落的现象, 

还有一个问题是岩棉在施工过程中固定安装困难,简单的粘贴法不能保 

证其安全牢固,劣质产品更是无法固定。 2.3泡沫玻璃保温板 

2.3.1保温材料 泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等原料,经 

过细粉碎和均匀混合后,再经过高温熔化、发泡、退火而制成的无机非金 

属玻璃材料,分为闭孔型泡沫玻璃和开孔型泡沫玻璃两种,墙体保温采用 

的是闭孔型泡沫玻璃,要求其闭孑L气泡达到75%以上,导热系数0.05W/(m・ K)左右,燃烧性能A1级。 

2.3.2建筑构造 泡沫玻璃保温板的建筑外墙外保温系统由基层墙体、聚合物改性粘 

结剂、泡沫玻璃保温板、抗裂砂浆复合耐碱网格布和饰面层组成,饰面层 可为涂料也可为面砖。其基本施工方法为粘贴法。 

2.3.3优点 

泡沫玻璃的膨胀系数小与日常硅酸盐类无机建筑材料十分接近,因 

而与这些材料粘贴牢靠,胀缩一致不易产生开裂。其质量轻、强度高、吸水 

率低,防潮性能好。作为无机非金属材料,其耐侯性能好,材性稳定,不易老 

化,具有良好的化学稳定性,防腐耐蚀。这种材料易切割加工成型,给现场 施工带来了极大的方便。 

2.3.4缺点 泡沫玻璃的生产成本相对于其他保温材料偏高,虽然其主要原材料 

价格低廉,但是由于其加工工艺复杂,耗时时间长,阻碍了这种材料的大 规模生产,从原料到产品,整个生产过程需要近十个工时的加工,近十五 

道程序。 

大规模生产,还要面临初期投资大,产量提升缓慢的问题。现全国专 

业生产泡沫玻璃的企业只有不到十家,并且专业从事建筑用泡沫玻璃保 温系统生产的厂家不多,这成为其推广的又一难点。 

2.4硅酸钙绝热材料 该材料原先主要应用于热力电力,石油化工,钢铁冶金、轻工纺织、交 

通运输、船舶航空等领域,现慢慢渗透到民用建筑系统中去。该产品是用 

硅质材料、钙质材料、纤维增强材料、助剂,加水搅拌,凝胶化,成型,蒸压 

养护和干燥等工序制成。 建筑节能 

硅酸钙保温材料主要由硅质和钙质材料水热反应而成,无粘结剂和 

石棉,对人体无害,属于绿色保温材料,施工时手感好,不易破损,材料结 

构稳定,耐久耐用,密度小,强度高,导热系数小,耐水性好,防火性强,无 

腐蚀,安装方便等特点,其施工方法与聚苯板类似,使用专用粘结剂点框 法或条粘法铺贴硅酸钙板,锚栓钻孔安装。防护层施工应在硅酸钙板粘贴 

至少24h后,洞口四角部位应切割成型不得拼接,四角另用附加耐碱玻纤 

网格布。 

3外墙保温材料选择分析 

3.1保温材料的选择 由于必须使用燃烧性能A级保温材料的文件规定,目前,建筑施工中 

保温材料以无机保温砂浆为主,例如水泥基无机保温砂浆,玻化微珠无机 

保温砂浆等保温系统都比较成熟,相对生产厂家的选择也比较多,无机保 温砂浆的应用技术规程也陆续出台,施工工艺与水泥砂浆类似,简单方 

便,容易推广。 

岩矿棉板由于容重低的特点也常用于防火隔离带等部位。泡沫玻璃 

板不透湿,较疏松,质轻,但抗压强度比较高,适合用于屋面保温系统中。 

3.2增强网的选择 

玻璃纤维网格布是抗裂保护层的关键,因而增强材料在外墙外保温 技术中的应用发展较快。主要有如下两方面的原因,一是它能有效地增加 

保护层的拉伸强度;二是他能有效地分散应力,将原本可以产生的裂缝分 

散成许多较细裂缝,从而起到良好的抗裂效果。 

保温层的外保护使用的砂浆是碱性的,玻璃纤维网格布要比其他种 

类的网格布耐久好,可以满足25年以上的使用要求。因此我们应该选择使 用高耐碱的网格布。 

3.3保护层材料的选择 我们知道水泥砂浆有强度高、收缩较大、柔韧性较低的特点,如果直 

接使用在保温层外面容易因气候聚变而引起开裂。解决这一问题就必须 

采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网。同时在砂浆中加入一定量的 纤维,将抗裂砂浆的压折比控制在3以内。 

如果外饰面材料是面砖,可以加入钢丝网片在水泥抗裂砂浆中,钢丝 网片的孔距不宜太小,也不宜太大,面砖的短边应至少覆盖在两个以上网 

孔上,钢丝网应采用防腐好的热镀锌钢丝网。 

4结语 

建筑保温节能技术成为建筑节能技术的一个重要组成部分,外墙保 

温技术又是建筑保温节能技术的核心部分。近年来国外外墙节能技术发 

展迅猛,各种新型的外墙保温节能技术相继出现,如外墙绝热及饰面节能 

墙体、新型节能墙体材料、保温中空墙体和外墙内保温系等。 

我国经过近十年在外墙保温节能技术方面的发展,取得了很高的成 

就,研究开发了多种保温节能技术,涌现了多种不同材料、不同做法的外 墙保温技术,实现了外墙保温技术和保温材料的多样化,并在一些省市的 

多项重大建筑工程中得到了成功的运用。 参考文献 

[1]闫枫,延树立,邓春祥.岩棉在外墙外保温系统中的应用Ⅱ】.上海涂料, 

201 1.49(6):20~22. 【2]邹坤.泡沫玻璃在保温工程中的应用研究 低温建筑技术,2011,153(3): 

118~119 

(上接第122页) 

随着人类历史保护意识、人文思想和环境意识的不断加强,人们对旧 

建筑的关注范围已从少量精品类历史建筑扩展到大量普通非历史性旧建 

筑。同时由于城市产业布局的调整,大量的近、现代旧工业建筑面临着再开 

发的要求。 对于这些原有功能已经消失、被人们逐渐废弃的旧建筑而言,可通过 新的功能植入建立起“形式”与“功能”的新秩序。由此对旧工业建筑的再 

利用与再创造的探索和实践逐渐成为一种新的设计模式。 对于旧工业建筑的再利用与再创造,建筑不再被看作为一个静止的, 

一成不变的非生命体,而是看作一个能够进行新陈代谢的生命体。因此,旧 

建筑是建筑生命体发展过程中的一个阶段,不断地对之进行更新改造并加 以利用,可使它恢复活力,从而符合绿色建筑理论的循环使用要求,可以在 

对环境冲击最小的状态下创造出最佳效用。对于自然资源而言,进行再利 

用可以减少不必要的新的投资、资源能耗以及由于建造新建筑和拆除旧 

建筑所造成的环境污染。 上海举办的2010年世博会在此方面提供了一个优秀的旧工业建筑再 创造范例。世博会所在地原本是上海重工业厂区,如著名的江南造船厂、南 

市发电厂、上海第三钢铁厂、上海港口机械厂等。它们代表了中国近代民 

族工业的发展和变迁。随着世博会对土地的征用,所有这些工厂均被搬迁, 

而厂区内遗存的二、三十幢不同时期的工业建筑以及散碎的钢铁部件,则 

在“可持续更新”的保护理念下通过运用“低技环保”理念和“被动式绿色 建筑技术”对其进行更新改造并作为各种不同的展示场馆和展品使用,不 

仅合理有效地保护了城市工业遗产,为上海世博会标识了工业和绿色融合 

的文化基因,同时也彰显出上海世博会主题“城市,让生活更美好”这一与 与众不同的文化特征。 

2、结语 

综上所述,绿色建筑理论已经成为工业建筑设计领域新的潮流和趋 

势,绿色节能工业建筑设计必将成为新的发展方向。 

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