淺談新型綠色外墻保溫材料的研究與應(yīng)用

李國海

（廈門華舫建筑工程有限公司， 福建 廈門 361000）

0 前言

能源與國民經(jīng)濟發(fā)展之間聯(lián)系十分緊密，建筑行業(yè)在發(fā)展過程中產(chǎn)生的能耗比較大，因此也具有較大節(jié)能潛能，實現(xiàn)建筑節(jié)能過程中，可以通過多渠道和多方式開展，其在實施時的物質(zhì)基礎(chǔ)為保溫隔熱材料，外墻保溫材料屬于綠色建筑發(fā)揮外墻保溫作用關(guān)鍵。就當前社會發(fā)展現(xiàn)狀來講，外墻保溫材料具有多樣性特點，其在優(yōu)勢上也有所不同[1]。

1 保溫材料的特點

保溫材料能夠發(fā)揮減緩熱流速率傳導(dǎo)、輻射以及對流的作用，通過使用保溫材料能夠使熱流在建筑物中進出得到阻礙，其優(yōu)點主要體現(xiàn)在這幾方面：首先，從經(jīng)濟視角對其進行分析，運用保溫材料能夠使能源產(chǎn)生的花費得到節(jié)約，也能促進機械設(shè)備在規(guī)模上的減小，促進使設(shè)備花費得到有效節(jié)約。其次，從環(huán)境視角對其進行分析，保溫材料運用時能夠使能源得到節(jié)約，也能將設(shè)備使用數(shù)量減少，進而使設(shè)備排放的對污染物數(shù)量獲得明顯降低[2]。最后，從建筑物保護視角對其進行分析，溫度發(fā)生的劇烈變化會建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，保溫的材料運用能夠使溫度處于平穩(wěn)變化狀態(tài)，將建筑物實際使用壽命延長，進而使建筑物在結(jié)構(gòu)完整性方面得到比較充分的保證。就保溫材料來講，其質(zhì)量方面的優(yōu)劣和保溫功能聯(lián)系緊密，也關(guān)系著工程整體質(zhì)量，隔熱材料以及隔熱制品會對建筑節(jié)能效果產(chǎn)生比較直接的影響。當前針對建筑保溫材料的應(yīng)用和研制已經(jīng)受到了廣泛重視，并且在全球范圍內(nèi)，保溫隔熱材料也在向著節(jié)能、高效、防水、隔熱以及薄層方向發(fā)展，在不斷發(fā)展保溫隔熱材料與加強保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，也應(yīng)注重對保溫隔熱材料的針對性使用，結(jié)合標準規(guī)范展開施工，在提升保溫效率同時將成本降低。

2 新型綠色外墻保溫材料的發(fā)展

經(jīng)濟在不斷發(fā)展過程中，建筑行業(yè)發(fā)展也十分迅速，在墻體材料也呈現(xiàn)出了高速發(fā)展態(tài)勢，高分子材料在運用過程中，能夠利用煤灰、廢舊煤渣、空心瓦、空心磚等多種節(jié)能材料，推動新型綠色材料向著廣覆蓋、多品種方向發(fā)展。就新型外墻方面的綠色保溫材料來講，屬于綠色建筑中的重要組成[3]。實際上我國在二十世紀八十年代建筑節(jié)能時期便出現(xiàn)了外墻保溫材料，當前已經(jīng)實現(xiàn)了由無機到對有機的發(fā)展，同時也是實現(xiàn)了新工藝向舊工藝，以及由老產(chǎn)品向著新產(chǎn)品的發(fā)展，并且由原本的單一材料向復(fù)合材料發(fā)展。結(jié)合市場中外部保溫材料品牌以及種類，可以將其劃分為兩個形態(tài)、三個種類以及八個系統(tǒng)。就兩種形態(tài)來講，一種為固體，也就是多種硬型保溫套管以及軟型保溫套管。另一種為液體，也就是多種保溫涂料以及保溫漿。就三個種類來講，首先為有機高分子保溫材料，其中主要有硬泡聚氨酯、擠塑聚苯板等，如圖1：

圖1 擠塑聚苯板

其次為無機保溫材料，其中主要為玻璃棉、巖棉等。最后為復(fù)合型的保溫材料，其中主要的為膠粉聚苯顆粒漿料。

3 新型綠色外墻保溫材料的種類

3.1 新型墻體材料

新型墻體材料與傳統(tǒng)灰砂石、磚瓦等材料相比有一定區(qū)別，包含的門類與品種比較多，從功能上來講，可以將其劃分為門窗材料、防水材料、保溫材料、隔音材料等，如圖2：

圖2 防水材料

不同材料有與之相對應(yīng)的塑料件、五金件以及輔助材料，從材質(zhì)上的來講，可以將其劃分為天然材料、金屬材料、化學(xué)材料以及非金屬材料，當前市場中運用比較廣泛的材料主要有板狀與磚塊狀兩種類型[4]。就磚塊類型來講，主要為加氣砼、砼多孔磚、混凝土實心磚、灰砂磚、粉煤灰磚等。就板狀類來講，主要為石膏空心條板、紙面石膏板、水泥刨花板等等。新型墻體材料防火性能比較好，安全性高，并且使用壽命比較長，保溫層和基層墻面之間能夠牢固粘結(jié)，并且抗開裂、抗脫落、抗沖擊、抗風(fēng)壓性能比較好。墻體處于夏季時不會受高溫影響出現(xiàn)膨脹問題導(dǎo)致墻體空鼓或者是開裂。同時導(dǎo)熱系數(shù)比較小，實際虛熱系數(shù)比較大，粘結(jié)時整體強度比較高，能夠和公安部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合下發(fā)的公通字〔2009〕46號文件中保溫材料要求相適應(yīng)。

3.2 新型保溫材料

首先，巖棉。巖棉主要是將精選的輝綠巖以及玄武巖作為主要原料，并使用一定輔助材料，運用高溫熔融離心方式制作成松散材料，然后將一定量的防塵劑、膠粘劑等加入在巖棉纖維中，運用逐層疊鋪、固化爐固化等多種的工藝，獲得多樣性巖棉制品[5]。就巖棉制品來講，具有隔熱、絕熱、穩(wěn)定并且吸聲音的化學(xué)性質(zhì)，在吸濕率、不燃性以及憎水率高方面的特點比較明顯，因此其在電力、石油、紡織、冶金等行業(yè)中獲得了比較廣泛的應(yīng)用，如圖3 ：

圖3 巖棉

我國巖棉市場主要集中于化工、石油、電力部門，在建筑行業(yè)當中尚且未能得到廣泛推廣與應(yīng)用，并且普及程度與受重視程度也不高。外墻保溫中巖棉的運用要求比較高，酸度系數(shù)達到1.8以上情況下才能使巖棉性能與巖棉質(zhì)量得到充分保證。受產(chǎn)品有較高質(zhì)量要求以及市場比較小的影響，巖棉未能在建筑的行業(yè)中得到深入研究。

其次，聚苯顆粒砂漿。聚苯顆粒砂漿在抗風(fēng)性與抗火性方面表現(xiàn)的比較好，同時在施工時能夠體現(xiàn)出良好適應(yīng)性，能夠使建筑結(jié)構(gòu)具體要求得到充分滿足，如圖4：

圖4 聚苯顆粒砂漿

并且施工質(zhì)量比較高，保溫層一般不會開裂，能夠適應(yīng)建筑行業(yè)中對保溫材料節(jié)能、高效的需求。對此種材料來講，使用時可以在建筑外墻上直接進行涂抹，涂抹時先涂抹保溫漿料，再涂抹漿料面層，面層需在保溫漿料涂抹二十四小時之后進行涂抹，在面層地涂抹十二小時之后，需了解面層表面在強度上是否能夠滿足粘貼網(wǎng)格布的具體需求，在強度達到需求情況下，可以將底層聚合砂漿在漿料面層涂抹，在完成之后將網(wǎng)格布壓到砂漿中，一直壓到不粘手狀態(tài)將其放開，然后再進行面層聚合砂漿的涂抹，就其厚度來講，需將網(wǎng)格布表面蓋住。實際施工時候，砂漿總厚度應(yīng)為的2.5mm左右。

再次，聚酯類材料。就聚酯類材料來講，主要為噴涂類型以及硬泡沫類型。就硬泡沫類型來講，是將多元醇、異氰酸酯作為主要材料，然后根據(jù)一定比例將混合發(fā)泡硬質(zhì)泡沫塑料以及添加劑，運用預(yù)制方式，雙面使用面層板材。對于硬質(zhì)聚氨酯板，其廣泛運用在外墻保溫中，對于涂噴聚氨酯，廣泛運用于外墻保溫以及屋面保溫中，聚氨酯保溫材料是保溫性能較好的材料，優(yōu)點在于保溫性比較好，并且導(dǎo)熱率比較小。同時性能對比較優(yōu)越，屬于熱固性材料，在遇火時不會熔滴，也不會收縮，火焰在一千攝氏度時，二十分鐘也不會燒穿。并且和無機材料之間的黏性比較好。除此之外，其在防滲透性以及防水性方面的效果比較高，抗壓強度比較高。這類材料在使用時，會面臨價格與成本過高的問題。并且發(fā)泡劑會受到環(huán)境影響。從整體上來講，聚氨酯保溫材料在發(fā)展空間上比較廣闊。

最后，復(fù)合節(jié)能材料。復(fù)合節(jié)能材料為玻化微珠與聚氨酯。對于玻化微珠來講，具有耐火、中中輕質(zhì)、保溫性強、價格低多種優(yōu)點，玻化微珠和聚氨酯復(fù)合材料的運用，能夠使聚氨酯的材料保溫性能以及力學(xué)性能得到充分發(fā)揮，促進材料熱穩(wěn)定性、燃燒性提高，并且使成本得到有效降低，同時是聚氨酯材料壓縮性能、防火性能、熱穩(wěn)定性得到充分發(fā)揮。復(fù)合材料在導(dǎo)熱系數(shù)上比較低，并且抗壓強度比較高，同時也具有較低的氧指數(shù)。

3.3 建筑裝飾材料

當前建筑裝飾材料污染程度已經(jīng)得到了極大程度降低，環(huán)境合格率整體上呈現(xiàn)上升趨勢，人們健康意識逐漸增強過程中，對于綠色建筑裝飾材料的重視程度逐漸提升。就當前社會發(fā)展現(xiàn)狀來講，綠色建筑裝飾材料的運用越來越廣泛，在運用過程中，需了解相關(guān)標準，保證整體構(gòu)思的科學(xué)性與合理性，進而使污染程度能夠下降到最低，使人們身體健康得到充分保證。同時建筑裝飾材料應(yīng)盡量將保溫性體現(xiàn)出來，選擇建筑裝飾材料過程中，需結(jié)合實際情況，就聚苯乙烯泡沫板來講，由揮發(fā)性液體發(fā)泡劑可發(fā)聚苯乙烯珠粒加熱預(yù)發(fā)后，并在模具中加熱成型白色物體。具有微細閉孔特點，用于建筑墻體、合板保溫、屋面保溫、復(fù)等。就聚氨酯泡沫來講，具有填縫﹑密封﹑粘結(jié)﹑隔熱，并且吸音等多種效果，屬于環(huán)保節(jié)能﹑使用方便的建筑材料。就玻璃纖維保溫棉來講，絕緣性好、吸音效果好、隔熱性強、纖維長優(yōu)勢。

4 結(jié)束語

總之，在經(jīng)濟發(fā)展過程中對于能源的需求也逐漸增大，環(huán)境污染問題、能源短缺問題屬于世界經(jīng)濟發(fā)展過程中面臨的難題。對于建筑行業(yè)來講，產(chǎn)生的能耗比較高，怎樣運用新型材料將建筑能耗降低，推動社會持續(xù)性發(fā)展是建筑行業(yè)當前應(yīng)重點思考的問題。墻體保溫是實現(xiàn)建筑節(jié)能的有效方式，保溫材料的使用對建筑保溫和節(jié)能效果會產(chǎn)生直接影響，因此需加強對新型綠色外墻保溫材料的研究，并推動其獲得廣泛應(yīng)用。