探讨新型墙体材料的现状与发展

赵静+张晓杰+及冲冲+杨改彦

摘 要：新兴墙体材料是在传统建筑材料的基础上生成的绿色、保温、节能新兴材料。本文介绍了我国新型墙体材料及外墙保温技术，并介绍了新型聚氨酯节能建材，并指出了我国新型墙体材料的未来发展方向及展望。

关键词：新型墙体材料；外墙保温；聚氨酯节能建材

目前，我们国家的居住建筑和公共建筑大量采用传统建筑墙体材料，它们的应用能耗高、对生态环境的污染严重。据有关资料统计（2005年），每烧 制120万块实心粘土砖，就要毁田约0.5～1亩。在耗能方面，墙体材料（主要是粘土砖）所消耗掉的生产能耗以及建筑采暖能耗已占到全国总耗能的1/4，且烧制粘土砖不仅消耗大量能量，同时排放大量的粉尘和二氧化碳。

我国新型墙体材料发展迅速，2006 年，全国新型墙体材料产量达到3 850 亿块标准砖，占墙体材料总量的46%，比2000年增加了18 个百分点；全国近一半的省市新型墙材产量占墙体材料总量的比例超过了50%，其中，北京、上海达到了100%。全国城镇新建建筑采用新型墙材的建筑面积已占建筑总面积57.6%。随着新农村建设步伐的加快，新型墙材开始向农村市场推广。

新型墙体材料泛指传统使用实心粘土砖以外的各类墙体材料，是一种新型节能墙体材料，通过先进的加工方法，制成具有轻质、高强、多功能等适合现代化建筑要求的建筑材料，其最大的特点是能够节省能源和资源，是一种能够满足21世纪建筑业要求的墙体材料。

在北方地区，特别是冬季，室外温度低，室内外温差小，导致房屋内寒冷，建筑墙体的保温效果差，原因是墙体材料的导热系数λ值偏大，使室内的热量通过外墙不断向室外传送，室内外温差越大室内热量向室外传递就越快，从而导致室内寒冷。反之，采用的外墙建筑材料的导热系数λ值越小，通过围护结构的热量损失就越小，室内就会越暖和。而外墙墙体材料的导热系数和它本身容重相关，容重越大，导热系数就会越大，容重越小，导热系数就会越小。这说明密实的建筑材料更容易向外传送热量，所以多孔轻质的外墙保温材料的保温效果比较好

1 新型墙体材料的分类及特点

作为国家推广的新型建筑墙体材料，与传统粘士实心砖相比，在技术层面上很多性能具有很大的优势。其特征主要有以下几个方面：保温隔热性能好如加气混凝土砌块、钢丝网架火芯板、龙骨石膏板等；防渗水性好如砖类和砌块类墙体材料及石膏板材等；隔音性能较好如煤灰烧结砖、蒸压灭砂砖等；能耗低，新型建筑墙体材料需要的原料和能耗都比传统粘土实心砖要低很多；强度等级高；自重轻，有利于祭处理和抗震.另外，新型建筑墙体材料可以缩短工期、节省砂浆、从而增加使用面积等。

2 第三代墙体保温材料——聚氨酯节能建材

目前我国主要的建筑节能保温材料主要包括挤塑板（XPS）、泡沫板（EPS）、喷涂聚苯乙烯（SPS）、聚氨酯泡沫（PUR）等。除聚氨酯外，两种应用较多的产品纤维石棉网与聚苯板存在一定的缺陷。在所有的建筑保温材料中，发泡聚氨酯是导热系数最低的材料之一。

聚氨酯硬泡外保温系统一般是利用聚氨酯发泡工艺将聚氨酯保温材料喷涂或浇注于基层墙体上，其面层用轻质找平材料找平，饰面层可采用涂料或面砖等进行装饰；另外，也可以采用专用的粘结材料或干挂件将聚氨酯硬泡保温板或保温装饰复合板固定于外墙基层表面形成保温层或保温装饰复合层。聚氨酯硬泡外保温系统如下图所示。

聚氨酯硬泡具有质量轻、保温、防潮、隔音、耐热、防震、耐腐蚀、容易与其他材料粘结、燃烧不产生熔滴等优异性能，是所有的墙体保温材料中保温性能最好的隔热产品，也是当今国际常用的建筑保温材料。相比普通非环保建材来说，聚氨酯节能材料节能60%其所对应的建筑造价仅提高5%至7%。

如果对一幢采用聚氨酯硬质泡沫塑料板块进行屋面保温的独立建筑进行能量守恒模型计算，使用1立方米的聚氨酯，可在50年内节省6.55万千瓦时的能量。生产聚氨酯硬质泡沫塑料所需的能量在第一个采暖期内（房屋投入使用后仅8个月）就能得到回收。

聚氨酯硬泡以其优异的保温隔热性能获得建筑领域的关注，成为第三代保温材料，在建筑领域的应用前景十分广阔。但国内应用比例仍很低。

2009年全国外墙保温面积有4亿平方米，其中使用聚氨酯面积仅有2000万平方米，而国外，硬质聚氨酯作为建筑保温材料得到了广泛的应用，欧美发达国家在建筑保温材料中约49%为聚氨酯材料，硬质聚氨酯泡沫聚醚在建筑保温领域已经占据主导地位。

国务院近年来除通过政策规定建筑环保指标，扶持环保材料运用外。还在《可再生能源中长期发展规划》中明确规定，对节能建材生产企业减免增值税。这无疑也给聚氨酯节能建材生产企业以更大的信心。预计我国建筑节能市场将成为未来几年中国快速发展的领域，聚氨酯节能建材将有很大的发展潜力，市场增长空间非常大。

3 墙体材料的未来发展方向及展望

近年来，通过卓有成效的墙体改革，我国的保温节能墙体得到了长足的发展，但我们与国外发达国家的差距依然存在，与我国建筑保温节能政策的要求仍有相当大的差距，因此需继续加大保温节能墙体的研究和开发。因此需继续加大保温节能墙体的研究和开发。结合我国国情，为尽快实现建筑节能65%的目标而努力奋斗，我们应该：

3.1 充分利用粉煤灰、矿渣、煤渣等工业废料，发展符合我国国情的砌块制品，从而更好的保护环境。

3.2 大力研制开发新型的复合墙体体系和墙体材料。借鉴国外先进的技术经验，尽快提高保温节能墙体产品的标准，使我国保温节能墙体的开发应用更加科学有序稳步的发展。

3.3 确保新墙材应用，加快保温节能墙材的推广应用的步伐。

综上所述，作为围护结构的墙体，是影响建筑节能的一个至关重要的因素。可以说，一个国家保温节能墙体的发展客观上反映了这个国家建筑节能的情况。随着我国国民经济的发展，保温节能墙体特别是多功能复合保温墙体在我国建筑业将有一个广阔的发展前景。

参考文献

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[5] 朱盈豹.保温材料在建筑墙体节能中的应用[M].北京：中国建材工业出版社，2004.

作者简介：赵静（1986- ），女，河北迁安人，河北联合大学迁安学院，助教，研究方向：市政工程；张晓杰（1980- ），男，河北邯郸人，河北联合大学迁安学院，助教，研究方向：防灾减灾工程及防护工程；及冲冲（1987- ），女，河北唐山人，河北联合大学迁安学院，助教，研究方向：制造信息系统与集成技术；杨改彦（1986- ），女，河北石家庄人，河北联合大学迁安学院，助教，研究方向：炼钢方向。