我國建筑保溫隔熱技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

1、我國建筑保溫隔熱技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展我國建筑保溫隔熱技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展來源：中國建材報（20091202第5360號）李清海，工學(xué)博士，教授級高級工程師?，F(xiàn)任中國建筑材料科學(xué)研究總院水泥新材所房建材料研究室主任，主要從事建筑保溫、防水及新型房建材料的研發(fā)工作。他主持、參加過7項國家級科研項目（課題）的研究工作，其中作為第一負(fù)責(zé)人主持的國家級項目（課題）有國家技術(shù)創(chuàng)新計劃項目“多功能新型墻體材料的生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)的研究與開發(fā)”、國家科技支撐課題“地震

2、災(zāi)區(qū)重建用板－柱－輕鋼結(jié)構(gòu)體系房屋示范”、國家“十一五”科技支撐課題“鄉(xiāng)村建筑用經(jīng)濟(jì)型屋面材料的研發(fā)與應(yīng)用”；獨立或以第一完成人申請國內(nèi)專利9項（其中發(fā)明專利8項）。他合著專著4部，參編專業(yè)工具書6部，獨著或以第一作者在國內(nèi)外專業(yè)刊物或?qū)W術(shù)會議發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇；榮獲部級（行業(yè)級）科技進(jìn)步獎3項、技術(shù)革新獎1項。我國傳統(tǒng)建筑保溫隔熱性能普遍較低，以多層建筑為例，外墻的單位建筑面積耗能為氣候條件接近的發(fā)達(dá)國家的4~5倍，屋頂是2.5~5

3、.5倍，外窗是1.5~2.2倍，門窗空氣滲透率要高出3~6倍。我國傳統(tǒng)民用建筑99%都屬于高能耗建筑。隨著我國建筑節(jié)能政策的頒布和實施，建筑保溫隔熱才逐步受到重視。經(jīng)過近20年的發(fā)展，我國建筑屋面、門窗、外墻和地面等建筑部位的保溫隔熱技術(shù)取得長足進(jìn)步，逐漸形成品種比較齊全、初具規(guī)模的保溫隔熱材料的生產(chǎn)和技術(shù)體系。相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的頒布，為保溫隔熱材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用提供了依據(jù)，同時也推動了建筑保溫隔熱技術(shù)的發(fā)展。屋面建筑物屋面暴露在外，

4、直接受風(fēng)吹、日曬、雨淋和雪蓋的考驗，表面溫度變化大。據(jù)統(tǒng)計，屋面的能耗損失達(dá)到外圍結(jié)構(gòu)總能耗損失的9%～10%。為保證建筑室內(nèi)冬暖夏涼，在屋頂結(jié)構(gòu)層上、防水層下需設(shè)置保溫隔熱層。我國北方地區(qū)在屋面保溫隔熱方面大約經(jīng)歷了如下發(fā)展階段。上世紀(jì)50~60年代，屋面保溫主要是干鋪爐渣、焦渣或水淬礦渣，在現(xiàn)澆保溫層方面主要采用石灰爐渣，在塊狀保溫材料方面，僅少量采用了泡沫混凝土預(yù)制塊。上世紀(jì)70~80年代，屋面保溫層出現(xiàn)了現(xiàn)澆水泥膨脹珍珠巖，現(xiàn)澆

5、水泥膨脹蛭石保溫層，瀝青或水泥作為膠結(jié)材與膨脹珍珠巖、膨脹蛭石制成的預(yù)制塊及巖棉板等保溫材料。上世紀(jì)80年代以后，重量輕、熱導(dǎo)率小的聚苯乙烯泡沫塑料板、泡沫玻璃塊材等屋面保溫材料問世。目前屋面保溫隔熱層的施工方法有現(xiàn)澆和鋪砌兩種，在整體現(xiàn)澆屋面保溫工程中主要采用了硬泡聚氨酯保溫層，而鋪砌工藝中板塊狀保溫材料應(yīng)用多為聚苯乙烯泡沫塑料（EPS、XPS）、加氣混凝土塊、硬泡聚氨酯塑料等。我國南方地區(qū)的傳統(tǒng)建筑中屋面保溫應(yīng)用較少，多為設(shè)置架空隔

6、熱層。隨著建筑節(jié)能的要求逐漸提高，目前施工的建筑屋面除設(shè)置隔熱層外，聚苯乙烯泡沫塑料（EPS、XPS）、加氣混凝土塊、硬泡聚氨酯保溫材料也越來越多地應(yīng)用于屋面工程中。未來建筑節(jié)能的要求逐步提高，屋面保溫材料會以高效輕質(zhì)材料為主，使用硬泡聚氨酯保溫材料（現(xiàn)澆或鋪砌）將會成為屋面保溫的發(fā)展方向。門窗門窗的保溫隔熱性能是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的四大部位中最差的，建筑通過門窗損失的熱量最大。因此，有效增強(qiáng)門窗的節(jié)能效果是提高建筑節(jié)能水平的重要環(huán)節(jié)。在建筑

7、中，門窗在具有采光、通風(fēng)、裝飾等功能的基礎(chǔ)上，要具有較好的保溫隔熱性能。目前，最常用的做法是內(nèi)抹保溫砂漿和貼預(yù)制保溫板工藝，保溫材料多采用聚苯板或聚苯顆粒等達(dá)到保溫效果，用粉刷石膏作為粘接和抹面材料居多。墻體內(nèi)保溫體系施工難度不大，價格也便宜；應(yīng)用時間較長，技術(shù)成熟，施工技術(shù)及檢驗標(biāo)準(zhǔn)是比較完善的。但內(nèi)保溫會占據(jù)室內(nèi)面積，在北方地區(qū)易由于冷熱橋而引起結(jié)露現(xiàn)象等缺點，逐漸被外墻外保溫所取代。3.夾心保溫夾心保溫墻體是將墻體分為承重和保護(hù)部

8、分，中間留一定的空隙，把保溫材料(如聚苯、巖棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖等，也可不填材料做成空氣層)放在兩片墻體中間，并在內(nèi)、外側(cè)墻中間設(shè)置拉接件，形成夾心保溫復(fù)合墻體。夾心保溫墻體最早出現(xiàn)在古希臘和古羅馬的建筑中，19世紀(jì)后期，美國開始出現(xiàn)這種墻體。現(xiàn)在夾心保溫墻體是發(fā)達(dá)國家早已普遍應(yīng)用的典型節(jié)能墻體結(jié)構(gòu)之一，在國外應(yīng)用廣泛并具有完整的設(shè)計和構(gòu)造規(guī)定，應(yīng)用已經(jīng)很成熟。而我國對于夾心保溫墻體的應(yīng)用及系統(tǒng)研究起步較晚，且應(yīng)用較少。目前，在我國這

9、種墻體主要有兩種結(jié)構(gòu)體系：多孔磚夾心墻體和混凝土砌塊夾心墻體。兩種結(jié)構(gòu)體系中均為中央留有空隙，填充保溫材料，所用保溫材料有聚苯板、巖棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、輕質(zhì)陶粒類及重質(zhì)多孔砌塊等，也可不填材料做成空氣層。夾心保溫墻體不占用室內(nèi)使用面積，但易產(chǎn)生熱橋，且施工難度大，限制了這一體系的發(fā)展。4.自保溫墻體自保溫體系指的是以單一墻體材料即能滿足現(xiàn)有節(jié)能要求的外墻保溫體系。保溫材料即墻體材料本身，一般多應(yīng)用于非承重墻體，是一種依靠墻體材料自身

10、較高的熱阻和熱惰性來滿足節(jié)能指標(biāo)要求，不需要在外側(cè)或內(nèi)側(cè)復(fù)合保溫層的一種節(jié)能體系。墻體自保溫體系在我國發(fā)展較外墻外保溫、內(nèi)保溫和夾心墻體保溫技術(shù)還要晚，自保溫墻體技術(shù)近幾年才開始受到行業(yè)的關(guān)注。目前我國應(yīng)用較多的自保溫墻體材料有以下幾種：加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型砌塊、燒結(jié)多孔磚，混凝土多孔磚，蒸壓(養(yǎng))磚、復(fù)合墻板等。其中，輕集料混凝土小型砌塊是以發(fā)泡多孔顆粒為骨料的混凝土砌塊，常用的輕質(zhì)骨料有輕質(zhì)陶粒、膨脹珍珠巖、膨脹蛙石、礦

11、渣加膨脹珍珠巖等。國內(nèi)墻體自保溫體系中加氣混凝土砌塊使用最為廣泛。自保溫砌塊隨著技術(shù)的發(fā)展，保溫材料逐漸由發(fā)泡混凝土來代替有機(jī)保溫材料（EPS、XPS、PU等），使得自保溫墻體具有無機(jī)化特點，不燃性能提高。而墻體自保溫技術(shù)的發(fā)展受到配套材料發(fā)展不完善的限制，如抹面砂漿抗裂性能差，墻體開裂現(xiàn)象嚴(yán)重等，影響其技術(shù)的推廣和應(yīng)用。地面我國傳統(tǒng)建筑中地面保溫隔熱不受重視，應(yīng)用較少，隨著建筑節(jié)能要求的提高及人們對建筑室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量要求越來越高，采暖建

12、筑地面的保溫隔熱也逐漸受到重視，嚴(yán)寒地區(qū)及寒冷地區(qū)鋪設(shè)地面保溫隔熱層日漸普遍。由于地面具有承重作用，一般作為地面保溫層材料在具有保溫隔熱功能的同時，還應(yīng)滿足強(qiáng)度等要求。傳統(tǒng)的地面保溫中常用地面下鋪設(shè)碎磚、灰土作為保溫層。目前在建筑地面保溫隔熱工程中除鋪設(shè)一定厚度的保溫隔熱材料外，面層還有用浮石混凝土面層、珍珠巖砂漿面層或用各種木地板作為保溫隔熱面層。常用的地面保溫隔熱材料有漂珠、陶粒、礦棉、膨脹珍珠巖、硅酸鋁纖維、聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙