基于建筑墻體節(jié)能材料檢測的分析與探究

何驍毅

摘要：本文結(jié)合當(dāng)前的建筑發(fā)展形勢，系統(tǒng)地分析了建筑墻體節(jié)能材料的使用和節(jié)能材料的相關(guān)檢測方法，期望能更好地為建筑行業(yè)的節(jié)能提供質(zhì)量保障。

關(guān)鍵詞：建筑墻體；節(jié)能材料；檢測

前言

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)的今天，建筑材料是否節(jié)能環(huán)保引起了人們的廣泛關(guān)注。在建筑施工過程中一定要將節(jié)能建筑的建設(shè)與發(fā)展放在首位，加大對(duì)建筑墻體節(jié)能材料的檢測力度，同時(shí)要與時(shí)俱進(jìn)，選擇先進(jìn)有效的檢測方式，為建筑墻體節(jié)能材料的質(zhì)量增加一層保障。

1 節(jié)能墻體和保溫形式的分類及特點(diǎn)

節(jié)能墻體按其材料及組成可分為兩大類：即單一材料節(jié)能墻體與復(fù)合材料節(jié)能墻體。按絕熱材料在墻體中的位置，可分為內(nèi)保溫、外保溫和中間保溫三種節(jié)能墻體形式。

1.1 內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能墻體

（1）在這類墻體中，絕熱材料被設(shè)置在外墻的內(nèi)側(cè)，通常用石膏板、飾面磚或混合砂漿等覆面作為保護(hù)面層。絕熱材料的厚度應(yīng)按當(dāng)?shù)氐墓?jié)能要求設(shè)計(jì)。（2）這類墻體施工較方便，在室內(nèi)工作，不受外界氣候狀況影響，連續(xù)作業(yè)面不大，均為干作業(yè)施工，施工較為安全，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，提高了施工效率。（3）必須采取措施消除特殊部位不可避免的“熱橋”，防止表面結(jié)露與增加額外熱損失。（4）由于保溫材料容重較低，蓄熱能力差，因此室溫會(huì)受間歇供熱與室外溫度波動(dòng)的影響。供熱時(shí)室溫升得快，停止供熱時(shí)室溫也降得快。到了夏季，晚上室外空氣溫度下降其外墻內(nèi)表面溫度也隨之迅速下降，有利于改善熱環(huán)境。（5）因絕熱材料設(shè)置在墻體內(nèi)側(cè)，占去了約3%的使用面積。（6）不適用于舊房改造，施工時(shí)會(huì)影響住戶的正常生活。

1.2 夾心保溫復(fù)合節(jié)能墻體

這是指在混凝土預(yù)制外墻板或外墻砌體中間設(shè)置或填充絕熱材料形成的節(jié)能墻體，也可以在兩塊金屬板材或非金屬板材之間夾填絕熱材料。夾心保溫復(fù)合節(jié)能墻體大致可分兩類。（1）預(yù)制混凝土板一保溫板一預(yù)制混凝土板復(fù)合外墻體。這種外墻板又可分為厚壁型（70mm）與薄壁型（50mm）兩種，適用于框架結(jié)構(gòu)體系。施工吊裝方便快速，效率高，質(zhì)量易保證。但自重大，要用大型起重設(shè)備。另外，在預(yù)制生產(chǎn)板材澆灌混凝土?xí)r會(huì)壓縮保溫板厚度和增加水分，對(duì)保溫性能產(chǎn)生不利影響。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，板肋與內(nèi)外墻交接部位對(duì)保溫存在不利影響，應(yīng)設(shè)法改進(jìn)。（2）磚或混凝土空心砌塊中間填入保溫材料的節(jié)能墻體。這種墻體，可在對(duì)稱的磚砌體中間填入散狀絕熱材料（如膨脹珍珠巖散粒等，用塑料袋包裝）或插入EPS保溫板，其優(yōu)點(diǎn)是成本低，有一定的保溫性能，塑料包裝可以防潮。缺點(diǎn)是墻體厚度與自重偏大，施工質(zhì)量要求較高，應(yīng)保證內(nèi)外兩層砌體間拉接牢固，保證墻身穩(wěn)定和安全。砌體之間縫隙用水泥砂漿嚴(yán)實(shí)勾縫，確保不滲雨水并在施工期間防止保溫材料不受潮和淋雨。

1.3 外保溫復(fù)合節(jié)能墻體

這種節(jié)能墻體的做法是把絕熱材料置于墻體結(jié)構(gòu)層的外側(cè)，再在保溫層上鋪設(shè)覆面保護(hù)層。從建筑熱工原理來說，這種節(jié)能墻體是比較理想的，它具有以下的特點(diǎn)：（1）可有效地消除外墻上的“熱橋”從而防止了“熱橋”部位出現(xiàn)結(jié)露和增加散熱量。（2）結(jié)構(gòu)層在絕熱層內(nèi)側(cè)，受太陽輻射生產(chǎn)的熱應(yīng)力很小，減輕了對(duì)結(jié)構(gòu)層的有害作用，絕熱層起了保護(hù)作用。（3）對(duì)于間歇供暖的房間，當(dāng)供暖停止時(shí)，墻體內(nèi)表面溫度高，且室內(nèi)溫度也較高，不易產(chǎn)生表面結(jié)露。（4）由于結(jié)構(gòu)層與絕熱層設(shè)置合理，室內(nèi)側(cè)不設(shè)置防潮層，絕熱層內(nèi)不會(huì)結(jié)露受潮。但因外部裝修材料種類繁多，有可能在外裝修材料與絕熱材料之間的交界面上發(fā)生結(jié)露，在這種情況下，應(yīng)設(shè)防潮層或加強(qiáng)通風(fēng)換氣。（5）不占用建筑物的使用面積，大約可節(jié)省3%的使用面積。絕熱層的安裝施工在室外進(jìn)行，特別適合于舊房節(jié)能改造工程，不影響居民的正常生活。（6）外保溫特別適合于磚與小型混凝土空心砌塊的結(jié)構(gòu)層，因?yàn)檫@類墻體的氣密性較差，設(shè)置外保溫之后可以大大提高墻體的氣密性。（7）其不足之處是施工要在室外進(jìn)行，氣候影響較大。關(guān)鍵問題是保證墻體外覆面保護(hù)層的施工質(zhì)量，應(yīng)防止表面出現(xiàn)裂縫、起鼓、脫落等現(xiàn)象。目前，國外采用巖棉與聚苯乙烯泡沫板的外保溫節(jié)能墻體已有30多年的成熟經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)也積累多年的研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與施工經(jīng)驗(yàn)，得到了廣泛的應(yīng)用。

2 常用的墻體建筑節(jié)能材料

2.1 砌體材料

（1）混凝土空心砌塊?；炷量招钠鰤K的組成部分主要包括水泥、砂石集料、粉煤灰以及部分建筑廢料、礦渣等。根據(jù)其組成材料不同可分為普通混凝土小型空心砌塊和輕骨料混凝土小型空心砌塊。（2）粉煤灰混凝土空心砌塊。粉煤灰混凝土空心砌塊是以粉煤灰、水泥、集料、水及外加劑制成混凝土小型空心砌塊。粉煤灰摻量一般為20%～50%。粉煤灰主要來源于煤炭燃燒后產(chǎn)生的排放灰渣。通過收集這些灰渣，并進(jìn)行再加工變成可利用的建筑用材料。（3）加氣混凝土砌塊。蒸壓加氣混凝土砌塊是用鈣質(zhì)材料（如水泥、石灰）和硅質(zhì)材料（如砂子、粉煤灰、礦渣）的配料中加入鋁粉作加氣劑，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆注成型、發(fā)氣膨脹、預(yù)養(yǎng)切割，再經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的多孔硅酸鹽砌塊。蒸壓加氣混凝土砌塊的單位體積重量是粘土磚的1/3，保溫性能是粘土磚的3～4倍，隔音性能是粘土磚的2倍砌塊的砌體強(qiáng)度約為砌塊自身強(qiáng)度的80%（紅磚為30%）。加氣混凝土砌塊不僅輕質(zhì)多孔、保溫隔熱、防火性能好，而且還具有抗震能力，同時(shí)還是能釘、能鋸、能刨的新型建筑材料。

2.2 保溫材料

（1）無機(jī)保溫材料。無機(jī)保溫材料的特性包括容重、強(qiáng)度及熱導(dǎo)率，一般情況下，容重越小越好、強(qiáng)度越高越好、熱導(dǎo)率越低越好。由于增加強(qiáng)度的方式主要是增加容重，然而容重增加后就會(huì)增加材料的密度，密度的增加又會(huì)導(dǎo)致材料的導(dǎo)熱率變大。因此，需要結(jié)合多方面的因素來選擇保溫材料。常見的無機(jī)保溫材料詳見表1。（2）有機(jī)保溫材料。有機(jī)保溫材料具有重量輕、致密性高、保溫隔熱效果好等優(yōu)。有機(jī)保溫材料的價(jià)格相對(duì)低廉，且施工簡單，在施工工地上被廣泛采用，常用的有機(jī)保溫材料詳見表2。（3）聚苯乙烯泡沫板。聚苯乙烯泡沫板也稱為泡沫板、EPS板或者聚苯板，是有機(jī)保溫材料的一種。其形成原理主要是通過含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可發(fā)性聚苯乙烯顆粒，進(jìn)行加熱預(yù)發(fā)后，使用模具，再進(jìn)行加熱后變成的白色固體物。聚苯乙烯泡沫板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是微細(xì)閉孔，最適合運(yùn)用在建筑外墻、屋面保溫、復(fù)合板保溫以及冷庫、空調(diào)、等保溫隔熱，是當(dāng)前運(yùn)用最多的建筑外墻保溫材料。

3 建筑節(jié)能材料的檢測

所謂建筑節(jié)能，是指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑和構(gòu)筑物施工及使用過程中，滿足同等需要或達(dá)到相同目的的條件下，盡可能降低能耗。包括建筑物采用節(jié)能型技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率等方面。所以，保溫隔熱材料必須具備大的熱阻和小的導(dǎo)熱系數(shù)。由于其材料主要應(yīng)用在建筑物，因此，還需要具備相關(guān)的力學(xué)性能，以便于抵抗外沖擊荷載的能力。故對(duì)于建筑節(jié)能材料的檢測，主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 導(dǎo)熱系數(shù)檢測

導(dǎo)熱系數(shù)的檢測主要是評(píng)價(jià)保溫材料絕熱性能的主要技術(shù)指標(biāo)。測量材料導(dǎo)熱系數(shù)的方法有兩種：穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法。穩(wěn)定熱流法是通過材料的熱流，其數(shù)值和方向都不隨時(shí)間而變，即溫度場是恒定的。穩(wěn)態(tài)法有防護(hù)熱板法（單平板法、雙平板法）和熱流計(jì)法。采用標(biāo)準(zhǔn)為《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定一一防護(hù)熱板法和熱流計(jì)法》GB10294～10295。非穩(wěn)定熱流法有熱脈沖法、線熱源法等，采用標(biāo)準(zhǔn)為《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》JGJ51。

3.2 導(dǎo)熱系數(shù)檢測的注意事項(xiàng)

導(dǎo)熱系數(shù)測定所用試件是三塊試件為一組，必須是同一種材料一次成形，相互之間的表觀密度差應(yīng)小于5%。三塊試件厚度要均勻，試件兩表面應(yīng)平行，各試件之間的接觸面應(yīng)結(jié)合緊密。這樣可以避免形成縫隙而受空氣的影響，造成測試結(jié)果的誤差。測量干燥狀態(tài)下的熱物理性能時(shí)，試件應(yīng)在105～110℃下烘干至恒重。測不同含水率狀況下的熱物理性能時(shí)，應(yīng)將干燥試件培養(yǎng)至所需濕度后再進(jìn)行測定，一組試件之間的濕度差應(yīng)小于1%，一塊試件內(nèi)濕度要分布均勻。

由于目前大量的儀器都不能顯示恒定壓緊力，導(dǎo)致在試驗(yàn)過程無法準(zhǔn)確判斷夾緊力大小，夾緊力不僅影響著可壓縮試件測定狀態(tài)的厚度，還會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果，試件的厚度在熱膨脹和冷、熱板的夾緊力下會(huì)發(fā)生變化。因此，在進(jìn)行檢測時(shí)，對(duì)材料的施加壓力要少于2.5KPa。

3.3 壓縮強(qiáng)度檢測

按GB/T8813規(guī)定進(jìn)行，以在溫度23±2相對(duì)濕度50±10%放置6h以上的5個(gè)試樣，檢測其相對(duì)形變?yōu)?0%時(shí)的壓縮應(yīng)力。試驗(yàn)過程中注意其加荷速度，不同的材料加荷速度按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑節(jié)能材料對(duì)節(jié)能效果有著重要意義，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建筑材料檢測機(jī)構(gòu)和檢測人員必須不斷提高檢測技術(shù)和專業(yè)能力，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。