淺析建筑節(jié)能保溫材料的技術(shù)進(jìn)展

常友斌

(朔城區(qū)工程質(zhì)量監(jiān)督站 山西 朔城 036000)

新時(shí)代背景下，建筑節(jié)能保溫材料被應(yīng)用于越來越多的工程項(xiàng)目之中，成為“綠色建筑”的基礎(chǔ)性保障。與此同時(shí)，我國現(xiàn)階段的能源供需之間存在嚴(yán)重的矛盾性，且已然成為能源可持續(xù)發(fā)展的掣肘。而保護(hù)建筑墻體、延長建筑物壽命、保持室溫的穩(wěn)定、降低室內(nèi)能耗等作用，節(jié)能材料的應(yīng)用功不可沒。這也使得新時(shí)期對(duì)建筑物實(shí)施節(jié)能改造，成為建筑行業(yè)乃至整合社會(huì)的焦點(diǎn)話題。

1 建筑節(jié)能保溫材料應(yīng)用的重要性

首先，節(jié)能保溫材料的應(yīng)用，能夠有效的保護(hù)建筑墻體，并延長建筑物壽命?，F(xiàn)階段應(yīng)用于建筑物上的外墻材料，大多采用了保溫技術(shù)，如外墻的外保溫技術(shù)、內(nèi)保溫技術(shù)、以及內(nèi)外混合保溫技術(shù)等。其中，外保溫技術(shù)是在外墻外側(cè)進(jìn)行保溫與隔熱體系的敷設(shè)，使墻體結(jié)構(gòu)能夠起到良好的保溫隔熱作用[1]。而其中所敷設(shè)的絕熱體系，也能夠促進(jìn)建筑的主體結(jié)構(gòu)受到來自內(nèi)外部的溫差作用呈現(xiàn)出降低的態(tài)勢。這也將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)因溫度而出現(xiàn)變形的情況相應(yīng)減少。因此，可以說節(jié)能保溫材料技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠有效的保護(hù)建筑墻體，還能夠通過對(duì)冷熱橋的阻斷，而極大的提升和延長建筑物的壽命。

其次，節(jié)能保溫材料的應(yīng)用，能夠保持室溫的穩(wěn)定，降低室內(nèi)能耗。在建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(duì)這些方面實(shí)施節(jié)能技術(shù)，發(fā)展制造出極具經(jīng)濟(jì)性的保溫、隔熱材料，才是切實(shí)解決耗能問題的主導(dǎo)思想。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國無論從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，或是采暖空調(diào)系統(tǒng)等方面，在耗能方面都屬大戶，且單位面積采暖耗約達(dá)到發(fā)達(dá)國家的3倍左右。而出現(xiàn)耗能過大的原因則在于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能偏低所導(dǎo)致。而隨著節(jié)能保溫材料的應(yīng)用，其不僅能夠通過傳熱系數(shù)與熱穩(wěn)定性指標(biāo)的控制，有效控制室內(nèi)溫度達(dá)到相對(duì)時(shí)間的恒定，更能由此減少室內(nèi)采暖用能的無端損耗。

2 節(jié)能保溫材料技術(shù)在建筑行業(yè)中的發(fā)展應(yīng)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(jì)末在節(jié)能技術(shù)政策與標(biāo)準(zhǔn)的同步推動(dòng)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(hù)層、以及飾面層等同時(shí)構(gòu)成。不僅具有較強(qiáng)的適應(yīng)性(抗風(fēng)性能、抗壓性能等)，且材料在利用率上的表現(xiàn)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(shí)具備較好的耐凍融、耐候性、以及耐火等級(jí)等。因此被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)與類型極具差異的工業(yè)或民用建筑外墻保溫工程中。

2.2 無機(jī)保溫材料應(yīng)用

無機(jī)保溫材料是我國建筑節(jié)能保溫材料發(fā)展歷程中，處于第二發(fā)展階段的保溫材料產(chǎn)品。不僅具有較高的保溫效果，還能夠降低外界對(duì)此類材料結(jié)構(gòu)的破壞。無機(jī)保溫材料中涵蓋巖棉、膨脹珍珠巖、以及玻璃棉等無機(jī)性原材料，在遭遇酸性或堿性物質(zhì)后，無機(jī)保溫材料會(huì)展現(xiàn)出更為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性能，既不會(huì)出現(xiàn)顯著的裂痕情況，又因其較強(qiáng)的防火性能，而成為很多建筑工程項(xiàng)目中，應(yīng)用較為廣泛的節(jié)能保溫材料技術(shù)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(duì)珍珠棉材料的技術(shù)研發(fā)，可使其在環(huán)保的總結(jié)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(dǎo)熱系數(shù)<0.035W(mk)，由此使其保溫效果超出傳統(tǒng)保溫材料的數(shù)倍之多。將其應(yīng)用于住宅建筑中，既能確保房屋冬暖夏涼，又能提升室內(nèi)的降噪效果。同時(shí)，也能有效消除由結(jié)構(gòu)溫差所導(dǎo)致的滲水或開裂現(xiàn)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(jī)保溫材料對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生危害，這也使得部分無機(jī)保溫材料技術(shù)在發(fā)展上受到限制。除此之外，聚苯乙烯泡沫板也是這一階段應(yīng)用廣泛的節(jié)能保溫材料。其保溫隔熱性能極為優(yōu)異，也具有極為卓越的防濕抗壓性能，在住宅建筑中的應(yīng)用效果也愈發(fā)顯著。但此種材料的成分為聚苯乙烯樹脂，在制作過程中會(huì)由于其中孔洞的存在，而導(dǎo)致其防火性能偏低。這也導(dǎo)致此種材料在小型建筑或民用建筑中應(yīng)用廣泛，但卻無法應(yīng)用于大型建筑工程項(xiàng)目之中。例如：聚苯乙烯泡沫板雖然是保溫隔熱的優(yōu)質(zhì)材料，但卻因防火性能差，而極易在發(fā)生火情火險(xiǎn)時(shí)成為火災(zāi)的助燃材料。若建筑結(jié)構(gòu)中聚苯乙烯泡沫板覆蓋面積較大，則發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火情的蔓延速度也會(huì)顯著提升，進(jìn)而造成大型建筑物出現(xiàn)不可彌補(bǔ)的災(zāi)害。

2.3 三明治保溫材料的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國很多綠色建筑中所應(yīng)用的節(jié)能保溫材料為三明治保溫材料，而這一技術(shù)形式為結(jié)構(gòu)裝飾保溫一體化外墻板技術(shù)，又稱其為三明治保溫外墻板技術(shù)。其結(jié)構(gòu)大多由三層組成，即內(nèi)葉墻、外葉墻與保溫層。其中，內(nèi)葉墻為結(jié)構(gòu)的抗震與受力部分，厚度通常>9cm；外葉墻屬于裝飾與保護(hù)部分，多為鋼混結(jié)構(gòu)，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(nèi)外層混凝土的防護(hù)作用下，能夠起到保溫節(jié)能、延長保溫時(shí)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(jié)能性能與保溫性能俱佳，使其被列入到多個(gè)省市地區(qū)的《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》之中。

3 未來節(jié)能保溫材料的發(fā)展趨勢

縱觀建筑節(jié)能保溫材料的發(fā)展史，該項(xiàng)技術(shù)所采用的材料可分為三個(gè)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(jī)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(qiáng)力復(fù)合膠所構(gòu)成的保溫一體板(三明治板)。而從現(xiàn)階段我國節(jié)能保溫材料所申請(qǐng)專利的情況來看，未來節(jié)能保溫材料正朝向全面化方向發(fā)展。在一般構(gòu)造上，不再局限于外部墻體部分的保溫和材料的節(jié)能環(huán)保效果，更多的則是向多種結(jié)構(gòu)延伸。例如：間壁墻、頂棚、樓板等，都是節(jié)能保溫材料全面開花的典型寫照。與此同時(shí)，憎水性也是節(jié)能保溫材料的重要發(fā)展方向。保溫材料應(yīng)具備較強(qiáng)的憎水性，由此使得其在憎水時(shí)所出現(xiàn)的金屬腐蝕性加速與絕熱性能降低等問題，都是未來節(jié)能保溫材料憎水性研究的重要內(nèi)容。而一旦節(jié)能保溫材料吸水性高，就會(huì)導(dǎo)致金屬腐蝕性增強(qiáng)，進(jìn)而危害人們的生命安全。為此，我國對(duì)建筑節(jié)能保溫材料技術(shù)的研究與應(yīng)用，也將邁上全新的臺(tái)階。

4 結(jié)語

綜上所述，受社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建筑行業(yè)進(jìn)步的雙重推動(dòng)，使得建筑耗能現(xiàn)象日益突出。這不僅為建筑行業(yè)帶來了極大的挑戰(zhàn)，也造成了我國發(fā)展建設(shè)中能耗不斷加大的情況。為有效緩解這一現(xiàn)狀，并在建筑工程增多的當(dāng)下，增強(qiáng)建筑材料的再利用，并同步達(dá)成“綠色建筑”標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于節(jié)能保溫材料技術(shù)的應(yīng)用就成為了必然。而對(duì)于現(xiàn)階段我國建筑節(jié)能保溫材料的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，可將其應(yīng)用于更為廣泛的建筑結(jié)構(gòu)之中。