韓東方

(山東省東營市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局， 山東 東營 257091)

墻體保溫材料的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢探索

韓東方

(山東省東營市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局， 山東 東營 257091)

當(dāng)前節(jié)能減排成為人類的廣泛共識，建筑用保溫材料的研發(fā)和應(yīng)用可以有效的減少供暖所需的能源消耗，尤其是在我國建筑物能耗比發(fā)達(dá)國家高出一倍的前提下，墻體保溫材料具有巨大的研究和應(yīng)用價值。本文基于現(xiàn)實的角度對建筑用墻體保溫材料的基本分類、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及未來的主要發(fā)展方向進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和闡述，以期為新型墻體保溫材料的研發(fā)和推廣提供一定的理論支持。

墻體保溫材料；建筑物；節(jié)能減排；發(fā)展趨勢

1 引言

當(dāng)前我國面臨能源短缺、環(huán)境惡化以及能源耗竭的巨大問題，開發(fā)新型節(jié)能技術(shù)，在保證正常的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度之下如何節(jié)能減排、降低對環(huán)境的破壞成為當(dāng)下亟待解決的重要問題。建筑行業(yè)作為高消耗和高污染的行業(yè)必須起到領(lǐng)導(dǎo)和帶頭作用，最直接和有效的辦法就是研制提墻體保溫材料。我國墻體保溫材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了幾十個年頭，經(jīng)過多年的發(fā)展形成了品種較全且規(guī)模較大的保溫材料體系，但是與國外發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距，因此必須推進(jìn)技術(shù)改革和創(chuàng)新，大力投資墻體保溫材料的研發(fā)與推廣，才能從根本上解決我國在該領(lǐng)域的弱勢，提升行業(yè)競爭力。

2 墻體保溫材料的發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，室內(nèi)熱量通過墻體散發(fā)出去的可以達(dá)到30%到40%，因此外墻保溫材料的選取對于保持室內(nèi)溫度，降低能源消耗具有重大的意義。通常來說，按照合成方式和化學(xué)組態(tài)、基本組成結(jié)構(gòu)可以將墻體保溫材料分為有機(jī)保溫材料、無機(jī)保溫材料和復(fù)合保溫材料三大類，下面進(jìn)行一一介紹。

2.1 有機(jī)墻體保溫材料

有機(jī)保溫材料是墻體保溫材料家族中的重要成員，大都是通過人工合成的高聚物，在保溫效果、機(jī)械性能、建設(shè)性能以及物理性能方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，總結(jié)來說主要有如下幾種：

①擠塑聚苯乙烯類保溫材料：簡稱擠塑板，是以聚苯乙烯樹脂和其共聚物為基本原材料，通過加熱擠塑形成，并其中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，生成具有孔狀結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料。從擠塑板的主要技術(shù)性能來看，其具有高質(zhì)量的抗壓性、優(yōu)質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度以及良好的防潮、防水性能，其中體積吸水率小于等于1.5%，水蒸氣滲透系數(shù)在1.5到3.5之間，導(dǎo)熱系數(shù)均小于0.03W·m-2·K-1，證明其絕熱型能良好。但是該材料的燃燒性能達(dá)不到A級別標(biāo)準(zhǔn)，阻燃性能不高，不適宜在一些防火等級較高的建筑物中使用。

②模型聚苯板：模型聚苯板是以含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可揮發(fā)性聚苯乙烯珠粒為原材料在加熱發(fā)泡的環(huán)境中在特定的模型中生成的一種建筑用墻體保溫材料。模型聚苯板的技術(shù)特征與擠塑板較為類似，且在燃燒性能、導(dǎo)熱系數(shù)、體積吸水率以及水蒸氣滲透系數(shù)等方面與前者的差距較小，可以看做同類型的墻體保溫材料。但是起原材料具備可揮發(fā)性，因此材料成品的揮發(fā)性也較為明顯，通常情況下的使用年限較前者較短，這一點(diǎn)應(yīng)該格外注意。

③聚氨酯類保溫材料：聚氨酯類墻體保溫材料從整體性能上來看是目前最好的保溫材料，它是在在工業(yè)生產(chǎn)線上生產(chǎn)的，以熱固性材料硬泡聚氨酯為芯材，兩面覆以某種非裝飾面層的保溫材料。與其它的有機(jī)保溫材料相比，聚氨酯類保溫材料具有突出的性能優(yōu)勢，一方面，其導(dǎo)熱率小于0.024W·m-2·K-1，在所有的墻體保溫材料中幾乎是最低的，證明其保溫效果最好；另一方面，他是一種非常理想的熱固性材料，可以做到在明火在不收縮、不熔滴，且吸水性極差，抗壓強(qiáng)度高。另外該材料與無機(jī)材料的復(fù)合性良好，可以作為理想的復(fù)合型原材料。

但是這種材料的制作成本高昂，且發(fā)泡劑對環(huán)境有一定的污染性，仍不失為一種理想的墻體保溫材料。2.2無機(jī)保溫材料

與有機(jī)保溫材料相比，無機(jī)保溫材料雖然在保溫效果和容量方面存在一定的不足，但是到目前為止，無機(jī)保溫材料是綜合效果更好、應(yīng)用更為廣泛、發(fā)展前景更為廣闊的保溫材料體系，是飽受建筑行業(yè)領(lǐng)域歡迎的墻體保溫材料。無機(jī)保溫材料主要分為如下幾類：

①巖棉制品：精選天然玄武巖或是輝綠巖為主要原材料，通過高溫熔融、高速離心以及噴吹等工藝制成無機(jī)纖維，并在這種無機(jī)纖維匯總加入以ID拿來難過的膠粘劑、防塵劑等制作而成。其導(dǎo)熱系數(shù)小于0.040.024W·m-2·K-1，燃燒性能為A級，但是體積吸水率較大，適合在室內(nèi)墻面上使用。

②泡沫玻璃板：泡沫玻璃板是以廢平板玻璃和瓶罐玻璃為原料，加入發(fā)泡劑、改性添加劑和發(fā)泡促進(jìn)劑等后，經(jīng)過細(xì)粉碎和均勻混合后，再經(jīng)高溫熔化、發(fā)泡、退火而制成的無機(jī)非金屬玻璃板材，充分實現(xiàn)了廢物利用。這種無機(jī)材料的導(dǎo)熱系數(shù)稍高（0.045-0.058W·m-2·K-1），但是密度小，體積吸水率較低，因而成為當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣的無機(jī)保溫材料。

綜合來講，無機(jī)墻體保溫材料的阻燃性能好，形變量小，抗老化和氧化性能強(qiáng)，可以與墻體完美的貼合，且該材料的制作成本低廉，供給簡單，原材料的環(huán)保性能好，使用壽命長，施工過程的工藝簡單，可以很好地契合環(huán)保理念的發(fā)展要求，因而根據(jù)發(fā)展前途。

2.3 復(fù)合保溫材料

復(fù)合保溫材料是近幾年新型的保溫材料體系，他是以防輻射吸熱材料、巖棉、農(nóng)作物秸稈甚至經(jīng)過滅菌處理的垃圾、空心材料等為原材料復(fù)合而成的，具有其他保溫材料不具備的優(yōu)勢，一方面，復(fù)合保溫材料的原材料來源廣泛，生產(chǎn)成本低廉，這就大大提升了該材料的應(yīng)用范圍，便于進(jìn)行大面積推廣；另一方面，復(fù)合保溫材料的綜合性能強(qiáng)，保溫效果好，給你工程，抗氧化和抗衰老能力強(qiáng)，形變量小，使用壽命長，復(fù)合生態(tài)環(huán)保理念等，并可以實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，因而具備廣泛的應(yīng)用前景和廣闊的發(fā)展空間。

3 墻體保溫材料的主要發(fā)展趨勢

通過以上的分析可知，有機(jī)保溫材料、無機(jī)保溫材料以及復(fù)合材料在性能方面各具優(yōu)勢，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到完美的地步。未來的墻體保溫材料在具備優(yōu)異的保溫效果的同時還應(yīng)該兼具耐水性、防火性、耐氧化性以及其他復(fù)合性能，總結(jié)來說未來的墻體保溫材料的發(fā)展應(yīng)該包括以下幾個主要方面：

（1）提高耐水性。水的熱導(dǎo)率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空氣，保溫材料在吸收水分以后會使得其保溫效果大大降低，且對材料的耐久性和穩(wěn)定性也造成一定的影響，這種現(xiàn)象在無機(jī)保溫材料的應(yīng)用中更為突出。為此，在未來的研究工作中應(yīng)該大力研發(fā)憎水劑在保溫材料中的應(yīng)用，以有效的改變材料的表面性能，降低吸水率。

（2）提升防火等級?；馂?zāi)是建筑物難以避免的自然或是人為災(zāi)害，保溫材料的燃燒不僅會造成空氣和環(huán)境污染，還會給火災(zāi)的救援增加難度。因此必須研究新型的阻燃劑并在墻體保溫材料中進(jìn)行添加和應(yīng)用，增強(qiáng)材料的阻燃性能。

（3）開發(fā)多功能的符合材料。目前現(xiàn)有的幾種保溫材料都或多或少的存在一定的缺陷，因此開發(fā)多功能的符合材料成為未來保溫材料發(fā)展的一個主流方向，通過不同材料之間的相互復(fù)合達(dá)到功能互補(bǔ)的目的，提升保溫材料的整體性能。

4 結(jié)束語

綜上所述，墻體保溫材料在建筑工程行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，很好的契合了節(jié)能環(huán)保的主題，具有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。本文主要對建筑節(jié)能墻體保溫隔熱材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，經(jīng)過分析可以了解未來建筑保溫材料發(fā)展的需求，為建筑墻體保溫隔熱材料的發(fā)展方向提出具有一定可行性的建議。

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1007-6344（2017）09-0344-01