建筑保温材料的技术特点及发展趋势研究

李 成

（河北广播电视大学 河北石家庄 050080）

1 引言

目前我国现有建筑面积约400 亿m2，我国的建筑能耗大约占我国全社会总能耗的30%。预计到2020年，我国的建筑面积将达到700 亿m2，届时建筑能耗将占到我国全社会能耗的一半左右。根据相关调查结果，我国现行建筑多为高耗能建筑，与气候条件接近的发达国家相比，单位面积的能耗高出其2～5倍[1]。因此，开发出有效的节能保温材料对于降低全社会的能耗具有重大的意义，推动社会的可持续发展。

2 建筑保温的重要性

在全球性能源短缺的大背景下，如何减少能源消耗成为社会共同关注的问题。对建筑物采取有效的节能措施，减少其能源的消耗对节能环保有着十分重要的意义。而使用高效的保温材料在一定程度上有助于整体建筑物的节能。

在建筑物保温中，围护结构大概要承担整个建筑物节能保温的70%任务，而建筑物墙体占围护结构的2/3，因此，建筑物墙体保温隔热材料的选择变得尤为重要。

3 建筑保温材料的分类及技术特点

3.1 矿物棉

矿物棉属于无机材料，包括玻璃棉和岩棉。岩棉是一种无毒无害的产品，而且耐火性好，防火性能优异。矿物棉的寿命可以达到主体结构的使用寿命，并且价格低廉，不仅能够做到保温隔热，而且有很好的隔音效果。

矿物棉的不足之处在于其质量差异比较大，具有相对较好的保温效果的矿物棉质量较轻，抗拉强度不足，耐久性也会受到影响。

玻璃棉在很多方面与岩棉相似，但其价格高于岩棉。在手感方面玻璃棉要好于岩棉，这在一定程度上是对工人劳动条件的改善。

3.2 发泡水泥

发泡水泥保温层不仅能够用于外墙保温中，而且可以用在屋面保温中。发泡水泥相对于矿物棉其保温效果略低，但其环保，施工方便，并且与主体结构粘着性较好，能够有效改善保温板空鼓、脱层现象。

当发泡水泥用于墙体保温时，能够填补原墙体凹凸不平的基面，使面层平整，方便接下来的施工过程。

3.3 聚苯颗粒保温砂浆

聚苯颗粒保温砂浆是将聚苯颗粒保温胶粉料和聚苯颗粒按一定比例配置而成的保温材料，多应用于砌体结构、加气混凝土结以及多高层建筑的钢筋混凝土结构等外墙保温工程，聚苯颗粒保温砂浆的缺陷是其阻燃等级只能达到B2 级，属于易燃保温材料[2]。

3.4 聚苯乙烯泡沫塑料板

聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的材料[3]。由于其具有很多封闭的微孔，因此其密度相对较小，吸水率低，隔音效果好，保温隔热性能优异。

虽然聚苯板作为墙体的保温材料具有天然的优势，但由于其在施工中主要采用“点固定”的形式与主体结构进行连接，容易发生空鼓、脱落的现象，因此对于外形较为复杂的建筑物要谨慎采用该种材料。

3.5 聚氨酯保温材料

相比于挤塑板和岩棉，聚氨酯保温材料在市场上占有的份额最低，但其保温效果相比于岩棉和挤塑板更好。聚氨酯保温材料的传热系数仅仅为0.017～0.024，建筑市场中每使用1 m3的聚氨酯保温材料就能减少270 kg 的CO2排放量。若一年消耗10 万吨聚氨酯保温材料，则每年能够减少70 万吨的CO2排放量。而且聚氨酯材料特性相对稳定，粘结性很强，隔音效果明显，防水性好，不易出现漏水或者墙体外表面脱落现象，是理想的保温材料。

目前，由于价格原因，我国的聚氨酯保温材料仅仅占整个建筑保温材料市场的10%左右，是美国聚氨酯所占份额的1/5[4]。但其提升空间巨大，随着经济的发展和人们环保意识的增强，聚氨酯保温材料将会越来越体现出其优势。

4 建筑保温材料的发展趋势

在建筑保温材料方面，我国已有20 多年的发展史，而且在研制以及生产方面都取得了一定的成果，但是与发达国家相比仍然有很大的差距。随着我国对节能减排的大力提倡，建筑保温材料也会得到迅速的发展。

4.1 向外墙保温发展

由于内保温技术成本低、施工简单、安全的特点，在我国节能技术刚开始发展的时期被广泛应用。但应用的过程中产生了以下几个问题：由于保温材料在室内，减少了室内的使用面积；建筑物外墙传热系数高，并且无法阻止热桥，使得保温效果不明显。随着我国节能标准的不断提高，外墙保温必将成为保温材料的一个发展趋势。外保温的优势主要体现在：

1.外墙保温技术能够有效消除“热桥”现象，减少内墙面断裂的现象；

2.外墙保温材料能够提高整个建筑的气密性，同时也起到防水的效果；

3.外保温在起到保温隔热性能的同时也保护了建筑物的主体结构，延长了主体结构的使用寿命；

4.外保温技术能够减少对室内使用面积的占用，提高室内环境的舒适度。

4.2 向轻质化发展

建筑保温材料的隔热性能与其密度成反比，而且，轻质的保温材料可以减少地震作用下结构所受的作用力。因此随着我国房屋体系的不断发展，建筑保温材料也必然会向轻质化方向发展[5]。

4.3 向绿色化方向发展

绿色化建筑材料是建筑业发展的一个方向。绿色化包括材料来源绿色化、生产加工过程绿色化、产品的使用过程绿色化以及产品功能失效以后的回收再利用绿色化。例如目前的有机质发泡保温材料采用绿色植物纤维代替氟利昂作为保温材料。

4.4 功能多样化方向发展

每种建筑保温材料都有各自的特点，例如无机保温材料强度高、耐高温但不利于机械化生产而且吸水率很高；有机保温材料保温隔热性能优异，但容易老化并且强度很低，存在着一定的防火安全隐患。复合型保温材料能够将有机保温材料和无机保温材料进行很好的融合，发挥出各自的优势，弥补各自的不足之处。

4.5 透明保温材料

目前国内比较常用的透明保温材料包括气凝胶、玻璃纤维保温材料、聚丙烯酸泡沫塑料、聚碳酸醋蜂窝塑料[6]。其中，前两类属于无机保温材料，后两类属于有机保温材料。透明保温材料适用于温带或者寒冷的地区中有强烈太阳光照射的区域，当日照不够的时候，透明保温材料能够有效保持室内的热量；当日照充裕的时候，透明保温材料又直接通过太阳辐射吸收热量传递到室内。

4 结 论

本文主要介绍了建筑保温材料的分类以及技术特点，介绍了建筑保温材料的发展趋势。采用何种建筑保温材料要做到“因地制宜”，对于严寒地区以及对节能要求很高的地区，可以采用复合保温材料提高节能效率。对于农村以及城镇多层居住建筑，可以采用保温砂浆。