外墙保温材料的种类及应用性能

外墙保温材料的种类及应用性能12404010319房建12-3孙浩然引言：随着人们生活物质水平的不断提升，人们对住房，办公需求越来越高，促进了建筑业的蓬勃发展。人们更加关注到建筑的功能与感受，作为建筑外墙保温技术，也越来越受到行业的高度关注。伴随着科技的不断创新，外墙保温技术也在不断发展。外墙保温技术，特别是外墙外保温技术具有十分明显的优越性，它能避免建筑热桥，避免墙面冬季结露；可以保护主体结构,减少温度应力，增加结构寿命；比内保温增多建筑使用面积；在既有房屋节能改造时不致干扰原有住户生活；使建筑物更为美观等。与此同时，由于我国居住建筑以砖混结构为主，结构厚重,热容量大，在采用外墙外保温的条件下，建筑热稳定性良好，因而房屋冬暖夏凉，居住舒适。1、建筑外墙保温材料的形式外墙保温主要有2种形式：外墙内保温和外墙外保温。外墙内保温技术因具有施工简单、操作安全及造价低廉等特点为广大设计、施工和建设单位所接受，但其存在热桥问题不易解决，容易引起开裂、且多占使用面积等缺点。外墙外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的保温效果好。外墙外保温的保温层采用轻质、高效、吸水率低、耐候性好、耐火等级高、收缩率小的保温材料，具有优异的保温性、改善居住环境、减轻墙体质量、增加使用面积、降低工程造价、保护主体结构、延长建筑物使用寿命、施工灵活、便于旧房节能改造、应用范围广等特点，是目前推广的一种建筑保温节能技术。外墙保温节能材料的选材与指标要求绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流。传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料的意义，一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境，另一方面是为了节约能源。仅就一般的居民采暖的空调而言，通过使用绝热围护材料，可在现在的基础上节能50%-80%。开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。绝热就是要最大限度地阻抗热流的传递，因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。从材料的组成上看，一般有机高分子的导热系数都小于无机材料；非金属的导热系数小于金属材料；气态物质的导热系数小于液态物质，液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下，应尽量使用有机高分子材料或无定型的无机材料，这对于保温绝热是有利的。从材料的结构上看，当材料的表观密度降低、孔隙率增大，材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时，材料的导热系数比较小。对于泡沫塑料制品，要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16-40kg/m3。由于孔隙的存在，材料在潮湿环境下，不可避免地要吸水，而水的导热系数（0.5815W/MK）比静止空气的导热系数（0.0233W/MK）要大很多，因此，当环境温度增大时，材料的平衡含水率增大，材料的导热系数将会降低。所以作为保温绝热材料，材料自身的吸湿率要尽量低，如不可避免时，要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。另外，保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载，具有与使用环境相一致的机械强度，其粘结性能要好，还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。3、建筑节能外墙保温材料的分类与性能能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS、XPS)、泡沫玻璃、膨胀珍珠岩、岩(矿)石棉板、玻璃棉毡、海泡石、以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。这些材料共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，它们的表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。(1)聚苯乙烯泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小，热导率小，吸水率低，隔音性能好、机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀。因此，在外墙保温中其占有率很高；(2)矿物棉。岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，岩棉是以精选的玄武岩或辉绿岩为主要原料，经高温熔制成的无机人造纤维。岩棉制品具有良好的保温、隔热、吸声、耐热、不燃等性能和良好的化学稳定性。岩棉有3种绝热方式:内绝热、中间夹芯绝热和外绝热。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差；(3)水泥聚苯板(块)。水泥聚苯板是近年开发的轻质高强保温材料，是采用聚苯乙烯泡沫颗粒、水泥、发泡剂等搅拌浇筑成型的一种新型保温板材，这种材料容重轻、强度高、破损少，施工方便，有韧性、抗冲击，还具有耐水、抗冻性能，保温性能优良。(4)胶粉聚苯颗粒保温材料。胶粉聚苯颗粒保温材料是由胶凝材料和聚苯颗粒轻骨料分别按配比包装组成。保温胶粉料采用预混干拌技术在工厂将水泥与高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装，使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加入聚苯颗粒，充分搅拌后形成塑性良好的膏状体，将其抹于墙体干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此种材料施工方便，保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品，也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒，这对于防制白色污染、保护环境十分有益的。但此种保温材料吸水率较其他材料为高，使用时必须加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成，可长期有效控制防护裂缝的产生。该材料固化后热导率低(一般均＜0.060W/(m•K))，密度小，热工性能好，具有良好的和易性、耐候性，充分考虑了热应力、水、火、风压及地震力的影响。4、外墙保温技术类型与发展存在的主要问题4.1外墙保温技术类型外墙保温技术发展到今天,已经形成了一整套比较完备的技术体系,技术水平不断提升,概括起来主要有以下几种类型建筑外墙保温技术。（1）墙体外粘贴保温板外抹灰技术墙体外粘贴保温板外抹灰技术,是一种最为常用的墙体保温技术,在各类建筑中应用比较广泛,主要是在建筑墙体外,加装粘合保温板,同时采用一定的技术手段,将其加固,在其外表的保温板外部抹一定厚度的聚合物水泥砂浆,再压入耐碱玻璃纤维网格布,最后刮柔性腻子和涂料面层。（2）外墙夹芯保温技术该技术是将保温材料置于同一外墙在内、外侧墙片之间,内、外叶墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。两片墙之间可采用砖拉接或钢筋拉接,并设钢筋混凝土构造柱和圈梁连接内外墙片。保温材料可为岩棉、EPS板或XPS板、散装或袋装膨胀珍珠岩等。该技术具有良好的防水、抗热桥性,特别适合于施工温度较低的严寒地区。（3）外墙保温板与墙体结合技术外墙保温板与墙体结合技术,就是利用现浇混凝土剪力墙,实现与外保温板的有机结合,从而达到保温的目的。外墙保温板与墙体结合技术,是把保温板安放于墙体钢筋外侧,然后加装模具,将混凝土浇注于墙体,实现外墙外保温板与墙体有机结合。这种保温技术可以有效避免保温板因长时间在外曝露,而导致质量下降,保温功能丧失,同时,通过两者的有机结合,可以进一步增强保温的效果。（4）硬泡聚氨酯外保温技术硬泡聚氨酯外保温技术,主要做法是把发泡聚氨酯保温材料均匀地喷涂于基层墙体上,等聚氨酯保温材料面层找平后,再在其表面布置聚合物水泥砂浆玻璃纤维网格布。或者是采用发泡聚氨酯浇注法,如同外墙保温板与墙体结合技术相似,将发泡聚氨酯浇注于基层墙面与外模之间,在墙面形成聚氨酯保温层。4.2外墙保温技术存在的问题在看到外墙保温技术不断发展,取得显著成绩的同时,还必须要清醒地看到当前外墙保温技术存在的一些矛盾和问题。（1）防火的问题：由于保温板多为化工类材料,虽然经过特殊技术处理后,具有一定的防火性能,但如果发生大的火灾事故,缺乏比较严密的消防措施和有效的隔离措施,保温板层极易发生变形,甚至会导致整个保温层失效。因此,外墙外保温建筑所有与保温层相衔接的外表面,都必须设置一定的安全隔离距离,同时,要对保温层结合部进行特殊处理,覆盖相当安全厚度的保护层,并确保防护严密,以保温板发生火灾的其它着火点点燃。对于高层建筑,每隔两个楼层应该设有由岩棉板条构成的隔火条带,以免在发生火灾时蔓延,将全部聚苯保温板全部烧掉,造成重大损失和建筑安全隐患。2）保温层内部结露的问题：由于“地膜效应”,保温层内外存在一定温差,在保温层内外的水蒸气会产生凝结,通过墙体向外渗透,逐步进入外墙内部,有可能造成保温层内部结露。长时间的凝结会导致保温材料发生损毁,进而影响到建筑的质量与安全,特别是保温的效果。这种危害尤其是在一些温度较大的地区的一些高度建筑中,这种危害会导致保温层的失效。因此,必须要认真对待这些问题,可以采取一些特殊技术工艺,来尽可能减少危害。比如可以在墙内设隔汽层,以阻止室内水汽向外渗透,阻断水气的非正常扩散。5、结语目前我国外墙保温技术发展迅猛，是节能工作不可或缺的一环。外墙保温技术的发展与材料的革新是密不可分。必须以发展新型节能材料为前提，才能有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。外墙保温技术的发展呈现出多元化、功能全面化趋势,世界各国保温节能技术迅速发展,各种外墙保温技术日新月异,保温要求也在不断提高,保温节能效果的标准更高。还有就是幕墙节能技术,不但可以实现保温,还能实现改善建筑的外观的功效。所以在大力推广外墙保温技术的同时，要加强新型节能材料的开发和利用，从而真正地实现利用建筑本身实现节能。