淺談保溫節能復合墻體的功能和應用

[摘要]本文簡要介紹了當今在建筑市場應用效果較好的幾種保溫節能復合墻體的功能及應用價值，進而闡明為應對全球氣候變化，實現溫家寶總理于2009年12月18日在根本哈根會議上宣布的：“中國到2020年將實現單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％至45％”的量化減排指標，今后建筑物的節能保溫將成為建筑設計的重要課題，保溫節能墻體特別是多功能復合保溫墻體在我國建筑業將有一個廣闊的發展前景。

[關鍵詞]外保溫復合墻體；內保溫復合墻體；單位GDP二氧化碳排放；節能減排；導熱系數

1 推廣應用保溫節能復合墻體將成為建筑墻體的主流

建設資源節約型環境友好型社會是建筑業一切工作的宗旨，溫家寶總理于2009年12月18日在根本哈根世界氣候變化大會上莊嚴宣布：“中國到2020年將實現單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％至45％”的量化減排指標，據國內機構測算，為實現該目標，中國付出的經濟成本將高達3000億～5000億元，而相應的社會成本投入更是難以估量，由此顯示了中國的大國風范和節能減排的決心。可想而知，今后節能減排工作將成為各行各業的工作主體，建筑行業更得首當其沖，以當今建筑中作為承重作用的單一材料墻體為例，這種墻體往往難以同時滿足較高的保溫、隔熱要求，因而在滿足建筑保溫節能要求的前提下，復合墻體已經成為建筑墻體的主流。復合墻體一般采用磚砌體或鋼筋混凝土作承重墻，并與保溫、隔熱材料復合，這種保溫節能復合墻體分為外保溫復合墻體、內保溫復合墻體及其它墻壁體。下文就其工作原理，功能及應用進行具體分述。

2 保溫節能復合墻體的工作原理、功能和應用

2.1保溫節能復合墻體的工作原理。眾所周知，熱流往往由高溫向低溫傳遞，直至平衡為止。熱流轉移過程往往需經感熱、傳熱和散熱三個階段。冬季室內外溫差很大，有的房子冷，不保溫是因為圍護結構(墻體)材料的導熱系數入值大，使室內熱量通過墻體不斷向室外傳遞，溫差越大傳遞越快，屋里越冷。反之，建筑材料的導熱系數入值越小，通過圍護結構的熱量損失越小，室內越暖和。建筑熱工設計中，一般把入值小于0.2千卡／米·時·℃的材料稱為保溫、隔熱材料。材料的導熱系數和它本身容重有關，容重大，導熱系數大，容重小，導熱系數就小。這說明密實的材料容易導熱，而多孔輕質材料保溫性能較好。例如鋼筋混凝土的容重Y混=2400Kg／m3，其導熱系數λ_混=133千卡／m·h·℃；而膨脹珍珠巖的容重Y_珍=250Kg／m³，其導熱系數λ_珍=0.04千卡／m·h·℃。由此例得知：膨脹珍珠巖的容重為鋼筋混凝土的1／9.6，而它的導熱系數僅為鋼筋混凝土的1／33，因此，膨脹珍珠巖是一種性能非常好的保溫隔熱材料。保溫節能復合墻體的應用就是建筑師應用以上原理的—個實例。

2.2保溫節能復合墻體的應用

2.2.1外保溫復合墻體

2.2.1.1外掛式外保溫復合墻體。這種復合墻體按外掛的保溫材料分有如下4種：

2.2.1.1.1EPS墻體是以聚苯乙烯聚合物為原料，加入發泡劑制成的，其特點是保溫隔熱性能好，閉孔率可達到99％，抗滲性好，吸水率低，施工簡單方便，工程中常用。

2.2.1.1.2巖(礦)棉不易燃燒，價格較低，在滿足保溫隔熱性能的同時還具有一定的隔聲效果；但其質量優劣相差較大，保溫性能好的密度低，耐久性較差，抗拉強度也低。

2.2.1.1.3玻璃棉基本性能與巖(礦)棉接近，手感較好，便于施工，價格比巖(礦)棉略高。

2.2.1.1.4硬質聚氨酯泡沫塑料板具有優越的絕熱性能，其導熱系數之低，其他材料無法相比，同時其特有的閉孔結構使其具有更優越的耐水汽性能。由于不需要額外的絕緣防潮，簡化了施工程序，但其價格較高，且易燃，使用受到了一定的限制。

2.2.1.2聚苯板與混凝土墻體一次澆注成型墻體。這種墻體是將聚苯板內置于建筑模板內，位于澆注的墻體外側，然后澆注混凝土，混凝土與聚苯板一次澆注成型。這種復合墻體分為有網體系和無網體系兩種。聚苯板與混凝土墻體一次澆注成型墻體由于外墻主體與保溫層一次成活，工效提高，工期大大縮短，避免了施工人員作業的危險性。保溫層與混凝土外墻緊密結合，消除了外保溫層脫落下墜的隱患。但澆注時要注意均勻、連續澆注，否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬。然而，由于有網體系采用了鋼絲網架，造價較高，且鋼材是熱的良導體，直接傳熱，降低了墻體的保溫效果，較少采用。

2.2.1.3涂抹聚苯顆粒保溫料漿保溫墻體。該墻體由保溫隔熱層和抗裂防護層組成。其中保溫隔熱層材料是由保溫膠粉料與聚苯顆粒輕骨料分別按配合比配置而成，將水、保溫膠粉料及聚苯顆粒混合攪拌成膏狀體即可使用。抗裂防護層是由水泥抗裂砂漿、復合涂塑耐堿玻纖網格布、配套柔性耐水膩子、硅橡膠彈性底漆組成，可長期有效地防止面層(防護層)產生裂縫。這種墻體保溫層整體性好，施工厚度易控制，漿料保溫、耐火、耐水、耐凍融、耐候性好；抗裂防護面層具有抗沖擊和抗變形能力較強等優點，且對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平。但施工工藝較為復雜，濕作業較多，不能完全達到環保要求，而且保溫膠粉料與聚苯顆粒不容易混合均勻，厚度較大，應引起施工時注意。北方嚴寒地區四季溫差大，不宜采用。

2.2.2內保溫復合墻體。內保溫復合墻體的做法是將絕熱材料復合在承重墻內側，簡便易行，目前應用較為廣泛。在滿足建筑物承重要求的前提下，墻體可適當減薄。絕熱材料往往強度較低，需設覆面層防護。有些在保溫層內設隔氣層，則有保溫及隔氣之效。

目前較為常用的內保溫技術有：增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。內墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法常常被采用。

內保溫復合墻體的保溫結構一般為干作業施工，可加快施工進度，提高生產效率。特點如下：

2.2.2.1對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不高，取材方便。紙面石膏板、石膏抹面砂漿等均可滿足使用要求；

2.2.2.2內保溫材料被樓板所分隔，僅在一個層高范圍內施工，施工方便，不需搭設腳手架。

在多年的工程實踐中，內保溫復合墻體也暴露出一些缺陷，主要表現在：由于材料、構造、施工等原因，許多內保溫復合墻體飾面層容易出現開裂；不便于用戶二次裝修和吊掛飾物；占用室內使用空間；由于圈梁、樓板、構造柱等會形成熱橋，熱損失較大；對既有建筑進行節能改造時，對居民的日常生活干擾較大。

2.2.3其它墻體。夾心墻體是集承重、保溫、維護或裝飾為一體的新型復合墻體。最常見的夾心墻體是混凝土夾心墻體，該墻體是將混凝土墻體做成夾層，把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等填入夾層中，形成保溫層。混凝土夾心墻體由四部分組成：混凝土結構內墻、保溫材料、混凝土裝飾墻體、連接內外墻的低導熱性連接件。根據工藝的不同混凝土夾心墻還可分為預制保溫夾心墻和現澆保溫夾心墻。這種墻體具有耐久、防火性能好的特點。但其抗震性能較差，容易形成冷橋，施工較為復雜等原因很難推廣使用。

2.3外保溫復合墻體與內保溫復合墻體的性能比較。通常在建筑施工中常用外保溫復合墻體，它優于其它保溫復合墻體，它與內保溫復合墻體相比，具有以下特點：

2.3.1保護主體結構。延長使用壽命。由于它的保溫層置于建筑物圍護結構外側，減小了因溫度變化導致結構變形產生的應力，減輕了空氣中有害氣體和紫外線對圍護結構的侵蝕，避免了雨、雪、凍融、干濕循環對主體結構造成的破壞。

2.3.2消除了冷橋的影響。它既可以防止冷橋部位產生結露，又可以消除冷橋造成的熱損失，節約了能源。

2.3.3墻體潮濕情況得到改善。一般情況下，采用外保溫時，由于蒸汽滲透性高的主體結構材料位于保溫層的內側，因此只要保溫材料選材適當，在墻體內部一般不會發生冷凝現象。同時采取外保溫措施后，結構層整個墻身的溫度有所提高，可進一步改善墻體的保溫性能。

2.3.4有利于室溫保持恒定。由于這種墻體蓄熱能力較大的結構層在墻體內側，當室內受到不穩定熱作用時，墻體結構層能夠吸收或釋放熱量。

2.3.5便于既有建筑物的節能改造。采用外保溫復合墻體方式對既有建筑物進行節能改造時，最大的優點是無需用戶臨時搬遷，基本不影響用戶的室內活動和正常生活。

2.3.6避免了裝修對保溫層的破壞。

2.3.7增加了建筑物的使用面積，由于外保溫技術所用保溫材料置于墻體的外側，其保溫、隔熱效果優于內保溫，故可使主體結構墻體減薄，從而增加了建筑物的使用面積。

總之，墻體是影響建筑節能的一個至關重要的因素。可以說，一個國家保溫節能墻體的發展客觀上反映了這個國家建筑節能的情況。隨著科技的進步，我國國民經濟的發展，保溫節能墻體特別是多功能復合保溫墻體在我國建筑業將有一個廣闊的發展前景。讓我們堅持科學發展觀，全力搞好建筑業的節能減排工作，為圓滿完成溫總理提出的：“到2020年實現單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％～45％”的宏偉目標做出應有的貢獻