节能保温材料在建筑外墙中的应用研究

节能保温材料在建筑外墙中的应用研究

李彤

身份证号：610122199209134623，陕西省

摘要：材料科学技术发展极其迅速，尤其在现阶段对于绿色环保材料的需求和要求在不断提升，越来越多的绿色建筑材料应运而生。节能保温材料做建筑施工中的常用材料，既能够促进建筑节能保温性能的提升，更有助于促进建筑居住舒适度的提高。因此，文章就对现阶段建筑外墙施工中节能保温材料的应用进行了探讨分析，以供参考。

关键词：建筑外墙；节能保温材料；应用研究

1节能保温建筑材料概述

通常意义下的节能环保材料，是将常规建筑材料本身的能量损耗、材料成分等方面实施改进，以达到节能环保材料的定义标准。而如今针对节能环保材料的定义相对更加多元化，会综合考虑研发制造技术创新性、环保性、隔热保温性、应用舒适性等多方面因素，是通过利用创新理念和技术研制形成的高性能建筑材料，并突出体现其技术先进性优势。同时，相较于常规的建筑材料，节能环保材料应顺应绿色环保理念，通过有效手段尽量减少其对环境带来的不利影响因素。节能保温材料保温隔热性能，主要体现在通过应用材料，帮助建筑维持整体内部热环境状态，保护建筑节能结构、抵御外界温度影响以及降低热量损失[1]。通过使用节能环保材料，可带给使用者良好的应用舒适性体验，不可对使用者造成非必要伤害，即节能环保材料可体现良好的使用舒适性能。

2建筑外墙施工中常用的节能保温材料

2.1模网混凝土

工程建筑中考虑到材料性能要求，因此使用开放式网络结构，根据建筑模网要求来进行设计。模网混凝土施工多考虑钢筋网、钢板网、钢丝网等模式，在设计上遵循力学性能、灵活性要求来进行，提高建筑墙体的整体耐用性和建筑强度，作为外墙结构的一部分，材料各方面还有改进空间。

2.2空心砖

建筑墙体考虑非承重与承重结构，材料利用阶段对性能、比例各方面有十分严格的要求。针对材料的使用来看，空心砖是按照一定的比例添加粉煤灰与水制作而成的材料。建筑项目施工中需要掌握项目特征，结合项目实际情况来选择不同的规格进行转换。比如轻集料和废渣的用量，需要在掌握框架结构、外墙比例的基础上，以多孔布局为基础有效利用孔洞，从而提升建筑保温材料的性能，有效利用空心砖，延长建筑外墙的使用寿命，实现有限利用的目的。

2.3蒸压加气混凝土板

这种板材主要是以石灰、水、水泥等物质作为原材料，在建筑物结构中适当增加来增强建筑环保性能的材料，这部分板材都是经过防腐处理。在高温高压的情况下产生化学反应，板材逐渐形成多孔的蒸压加气混凝土板材，这种材料的密度小于一般的水泥质材料，具备很好的防火、隔热、保温材料。建筑施工中应该尽量扩大建筑材料的使用面积，同时也可以减少造价缩短建筑材料的使用时间，节省成本，在建筑工程中起到很好的节能环保效果。这种建筑材料的尺寸有准确性、轻质，使用方便灵活的特征。材料正式使用中通常使用干式施工方法，这种工艺操作简单、便捷，效率高，可缩短缩工期时间[2]。实际施工中不会出现污染。将这一材料运用在高温材料中也不会产生有毒气体，而且具备极好的抗渗性能，可防止气体、液体的渗漏

2.4热塑性节能保温材料

热塑性节能保温材料主要指达到一定温度具备可塑性，冷却后形成固化效果的保温材料。如今国内使用的热塑性墙体保温材料基本普遍处于B1燃烧等级，一些特殊类型的保温材料达到B2即可投入施工使用。随着实际施工环境条件的变化，热塑性墙体保温材料的防火等级也存在差异，尤其是涂抹砂浆施工工序完成后，外墙保温材料可升至燃烧等级A级。这类情形材料具有较严格的温度要求，应避免超过80℃门限值，以免因高温导致保温材料燃烧。聚苯乙烯泡沫塑料是一类建筑外墙施工应用范围较广的热塑性保温材料，其主要通过将苯乙烯聚合加形成，具有轻质量、高硬度、耐高温等优势，热导系数为0.04W(/m·K)。随着材料研发技术的提高，国内热塑性墙体保温材料的性能也提升迅速，XPS型板材遇热软化门限温度值可达到110℃，相较于聚苯乙烯板材料更具阻燃优势。

2.5热固性节能保温材料

热固性节能保温材料主要指经首次加热可软化，待温度达到一定程度后，形成交链固化化学反应而导致不可逆的变硬固化。热固性节能保温材料遇明火或高温可能形成泡沫碳化，但热固后不会形成软化，因此具备了良好的耐高温性能，常用的有机热固材料有酚醛树脂泡沫、聚氨酯硬泡沫等。热固性酚醛树脂经发泡作用形成酚醛泡沫后，具备了良好的防水性、阻燃性和隔热性，其耐高温门限值可达200℃，耐低温门限为-196℃，是一类应用性能较好的外墙阻燃节能保温材料。聚氨酯硬泡沫是目前拥有最低热导系数的外墙保温材料，热导系数为0.024W(/m·K)，主要采用喷涂方式实施建筑外墙保温。其材料自身具有较好的粘结特质，用于外墙保温既可同外墙形成稳固贴合，还具备较好的防水特性。

2.6发泡陶瓷复合材料

发泡陶瓷复合材料是一种具有高气孔率的无机闭式多孔陶瓷材料，其经过1200℃以上的煅烧，不仅质地较轻，而且在耐高温、耐腐蚀、耐压方面有良好的性能，不易变形。一般而言，气孔率与保温效果成正相关关系，发泡陶瓷气孔率一般在20%~90%之间，如此之大的气孔率使得发泡陶瓷拥有良好的保温隔热性能[3]。目前，发泡陶瓷技术特征主要表现在如下几个方面。

（1）保温性能优异。根据GB/T10295，发泡陶瓷复合材料热导率λ为0.06≤λ≤0.08W/(m²•K)，蓄热常数≥1.2W/(m²•K)。这使得发泡陶瓷拥有和其它有机保温材料相同的保温性能，例如EPS热导率为0.03~0.04W/(m²•K)，发泡混凝土产品热导率为0.045~0.06W/(m²•K)，并且其钢筋混凝土墙系统传热阻也和EPS及发泡混凝土产品相同。（2）抗压性强。发泡陶瓷复合材料抗压强度可以达到0.4MPa以上，垂直于板面方向的抗拉强度大于0.15MPa。这种超强的抗压抗拉强度，保证了其能够长期承受自重而不发生空鼓和裂缝现象，70℃下48h其长度、宽度、厚度尺寸稳定性≤0.3%。即使遇到大风天气，也不易脱落，不会对楼下行人车辆造成损伤，提高了建筑物的本质安全性。（3）耐冻融性强。得益于发泡陶瓷较高的气孔率，遇到过冷或过热天气，一般不会发生明显的形变。30次冻融循环试验后观察，面板层没有空鼓、脱落，大理石板层也没有渗水现象，粘结强度大于0.1MPa，强度损失率低于25%。（4）耐久性好。发泡陶瓷保温板全部由无机材料构成，经过1200℃以上温度灼烧，耐老化、耐高温性能极强，可以与建筑物主体结构同等寿命，后期不需要花费额外的维护费用，经济实用。（5）防火、不燃。发泡陶瓷已经过1200℃高温灼烧，受过高温检验，达到了A1级防火等级，可以用于有防火要求的保温系统建设。因此目前发泡陶瓷有时还用于防火隔断的修建、剪力墙的保温处理等。（6）吸水率低。发泡陶瓷内虽然具有较高的气孔率，但其气孔并非开孔，而是以闭孔形式存在，这种微观结构导致发泡陶瓷吸水率极低，更避免了其吸水发生形变。

结语

建筑节能保温技术的快速发展加速了各类新型节能保温材料研发，并已广泛应用于多领域建筑工程实践当中。现阶段需要以建筑外墙保温工程需求出发，科学选择外墙保温材料，最大限度发挥材料的性能优势为目的，为建筑行业的绿色节能发展提供有效帮助。

参考文献

[1]赵金华.外墙保温技术及房建节能材料应用分析[J].工程技术研究,2020(5):137-138.

[2]王奇志.新型节能环保材料在建筑工程中的应用[J].新材料·新装饰，2020，

12(2):11+13.

[3]张运,王磊，窦媛媛.超薄石材发泡陶瓷复合材料在外墙外保温应用的关键技术[J].建设科技,2018(3):51-54.