淺談發(fā)泡混凝土在建筑墻體節(jié)能的應(yīng)用

邢 燕, 王鴻飛

黃淮學(xué)院建筑工程系（463000）

當(dāng)前能源危機(jī)影響各行各業(yè),節(jié)能減排成為人們生活必須考慮的因素。隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，建筑能耗成為焦點(diǎn)話題,我國每年新建建筑面積高達(dá)17~18億平方米，建筑能耗的損失占我國總能源損耗的27%。建筑節(jié)能正在全國各地展開,國家針對不同類型的建筑制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對于住宅建筑,要求更加嚴(yán)格,節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提高到65%。在建筑單體設(shè)計(jì)中節(jié)能主要是通過提高墻體、屋頂?shù)染S護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻,減少傳熱系數(shù)，增加門窗的密封性能來達(dá)到要求，其中墻體耗熱量約占23%~34%，墻體節(jié)能設(shè)計(jì)成為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)大的方面。隨著節(jié)能建筑的不斷建成，許多成熟的節(jié)能技術(shù)、節(jié)能材料、合理構(gòu)造措施得到了應(yīng)用和推廣。

1 現(xiàn)行的墻體保溫做法

現(xiàn)行墻體保溫主要分為外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫。外墻外保溫是在主體墻結(jié)構(gòu)外側(cè)粘接保溫材料,阻止外墻直接與自然界接觸，減少外墻墻體溫度波動(dòng)，從而達(dá)到減少能量損耗的目的。由于外保溫具有保溫性能好、不占室內(nèi)空間、保護(hù)主體結(jié)構(gòu)、減少熱橋現(xiàn)象、工期短（可與室內(nèi)裝修同時(shí)）等優(yōu)點(diǎn)，不但在民用建筑和工業(yè)采暖建筑均可使用,新建工程和舊建筑物的節(jié)能改造工程也可使用。目前流行的主要有聚苯板薄抹灰外墻保溫形式、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等幾種外保溫方法。但是在已建成的節(jié)能建筑中，墻體外保溫也出現(xiàn)了一些問題。

1.1 外墻裂縫

現(xiàn)行采用的保溫材料熱脹冷縮變形與其他建筑材料不同步。常用的保溫材料膨脹聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042 W（m·K），而抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.932 W（m·K），兩材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差22倍。聚苯板熱阻大從而使保護(hù)層的熱量不易通過傳導(dǎo)擴(kuò)散，太陽直射時(shí)熱量積聚在抗裂砂漿層，當(dāng)外界溫度變化或出現(xiàn)溫差時(shí)保溫材料外的抹灰砂漿容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。另外在外墻保溫中，忽略的女兒墻、雨篷、飄窗、外陽臺等部位的保溫與保溫材料銜接處，由于與保溫材料的線性膨脹系數(shù)不同，在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同，也極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。

1.2 保溫板材與基層的固定

無論建筑主體是磚墻、砌塊墻，還是混凝土墻體，聚苯板與之都是粘貼連接，施工過程中，由于施工水平的不同，粘接材料不使用聚合物砂漿，或者粘貼不使用滿貼法，致使保溫板材與基層之間形成空腔,很容易脫落;同時(shí)空腔的存在減弱了粘貼式保溫板材抵抗負(fù)風(fēng)壓的性能。現(xiàn)行采用的聚苯板、聚苯顆粒漿料等保溫材料強(qiáng)度低，抗壓、抗沖擊力差，材料本身容易受力變形，承受面磚等較重飾面層荷載，會(huì)發(fā)生徐變，長期的變形也會(huì)引發(fā)面層的脫落。

1.3 保溫材料的防火性能差

聚苯板在高溫或火災(zāi)狀態(tài)下受熱后嚴(yán)重變形，會(huì)形成不可逆轉(zhuǎn)的變形,同時(shí)粘貼過程形成的空腔在火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)像“煙囪”一樣把增加火勢，造成更大的損失。針對這些現(xiàn)行墻體中常見的現(xiàn)象,相關(guān)部門都在積極研究開發(fā)新的材料和新產(chǎn)品。發(fā)泡混凝土保溫隔熱的性能得到了認(rèn)可，從原來屋頂保溫慢慢轉(zhuǎn)向了墻體節(jié)能。

2 發(fā)泡混凝土

發(fā)泡混凝土通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料，而且這些孔隙都是封閉氣孔，形不成空氣的流動(dòng)，阻止了熱交換。

2.1 發(fā)泡混凝土應(yīng)用到建筑保溫領(lǐng)域的性能

2.1.1輕質(zhì)、保溫隔熱性能好

發(fā)泡混凝土密度小，密度等級一般為300~1 800 kg/m3，在建筑物中使用一般可使建筑物自重降低25%左右，而且導(dǎo)熱系數(shù)也小，一般在0.08~0.3 W/(m·K)之間，具有良好的節(jié)能效果。

2.1.2隔音耐火性能好

發(fā)泡混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機(jī)材料，不會(huì)燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

2.1.3整體性能好、耐久性能好

發(fā)泡混凝土施工簡單，可現(xiàn)場澆筑施工，也可先制成板材，與主體工程連接方便，結(jié)合緊密，使用時(shí)間長。

2.2 發(fā)泡混凝土在建筑墻體節(jié)能中的應(yīng)用形式

2.2.1發(fā)泡混凝土砌塊

發(fā)泡混凝土砌塊是發(fā)泡混凝土在墻體材料中應(yīng)用量最大的一種材料。主要是利用其隔熱性能好和輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。一般作為框架結(jié)構(gòu)的填充墻，或者作為復(fù)合墻體中的保溫層。

2.2.2泡沫混凝土輕質(zhì)墻板

泡沫混凝土輕質(zhì)墻板是中國建筑材料科學(xué)研究院采用GRC隔墻板生產(chǎn)工藝結(jié)合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果，開發(fā)出了粉煤灰泡沫水泥輕質(zhì)墻板的生產(chǎn)技術(shù)，并得到了應(yīng)用。該產(chǎn)品生產(chǎn)采用的原料如下：30%～40%的粉煤灰，45%～65%的硫鋁酸鹽水泥，0～15%的膨脹珍珠巖以及一定體積的泡沫,比傳統(tǒng)的GRC輕質(zhì)墻板的成本明顯降低，制作過程更為方便，并且防火能力得到大的提升。

2.2.3泡沫混凝土復(fù)合墻板

有兩種及兩種以上的材料組合在一起，形成板材，粘貼在建筑主體外,起到保溫節(jié)能的作用。夾芯發(fā)泡混凝土板材，是有兩層發(fā)泡混凝土和一層硬質(zhì)聚氨酯材料形成的“三明治”板材，其保溫性能好，與建筑主體和抹灰類、貼面類裝修連接簡單，施工方便，在多層磚混結(jié)構(gòu)的建筑中應(yīng)用較多。

除了上述常用的發(fā)泡混凝土制品外,發(fā)泡混凝土現(xiàn)澆墻體技術(shù)也在積極研究當(dāng)中，有望在2～3年中得到推廣應(yīng)用，屆時(shí)發(fā)泡混凝土現(xiàn)澆墻體對于解決外墻保溫,內(nèi)墻隔聲都可實(shí)現(xiàn)。在當(dāng)今提倡節(jié)能減排的社會(huì)，性能好、節(jié)能效果高的材料會(huì)越來越得到推廣,發(fā)泡混凝土以其較高的保溫隔熱性能在建筑行業(yè)中會(huì)得到廣泛的應(yīng)用,將成為未來建筑保溫的主導(dǎo)產(chǎn)品之一,也將會(huì)是墻體節(jié)能材料發(fā)展的方向。

[1]齊文龍.聚苯板外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用[J].建材·建筑·裝修：2002,(2)：33

[2]張潔.淺談建筑外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用[J].煤炭工程,2008,(8)：34-36

[3]劉洪濤.幾種常見的外墻保溫形式及材料[J].建筑技術(shù)與應(yīng)用,2001(1)：39-40

[4]陳廣斌,張丹.我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀與趨勢[J].山西建筑,2007,33(13)：231-232

[5]閏振甲.泡沫混凝土發(fā)展?fàn)顩r與發(fā)展趨勢[J]·混凝土世界,2009,(11)：48-55

[6]鮑國芳.新型墻體與節(jié)能保溫建材[M].機(jī)械工業(yè)出版社