建築節能牆體保溫材料的對比分析
General 更新 2024年11月25日
摘 要：近年來，國家針對建築行業這一耗能太戶相繼出臺了系列建築節能政策和標準，建築節能設計應主要考慮夏季空調節能。在不降低室內舒適度的基礎上進行節能。即高舒適、低能耗實踐證明建築節能設計能有效地改善人們生活環境質量，建築節能，利於緩解能源緊張，減少溫室氣體過度排放，有利與社會經濟的可持續發。
關鍵詞：節能建築；牆體保溫；保溫系統種類；分析
建築物圍護結構的能量損失主要來自三部分：①外牆,②門窗,③屋頂這三部分的節能技術都是非常重要的。主要發展方向是：開發高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術，以提高圍護結構的保溫、隔熱效能和密閉效能。外牆體作建築表皮，是人類生活空間的保護者。在閩南地區外圍護結構的隔熱設計主要在於控制內表面溫度，防止對人體和室內過量的輻射傳熱、因此，要同時從降低傳熱係數、增加熱穩定性指標、保證熱穩定性等出發，合理選擇結構的材料和構造形式，達到隔熱保溫要求外牆保溫系統從其保溫的形式、方法、施工工藝可分為三個大的型別：***1***外牆外保溫,（2）外牆內保溫圓,（3）外牆體自保溫。下面根據本地的氣候特點分析這三種保溫系統的使用。
這種保溫做法是最早在國內推行的保溫做法。具體做法有很多種，如：a.聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外牆外保溫系統；b.膠粉聚苯顆粒保溫漿料外保溫系統；c.噴塗硬泡聚氨醋外牆外保溫系統。
於但對閩南地區來說，外牆外保溫系統在實際使用中存在如下幾個問題：
1）外牆外保暖系統是把保溫材料做牆在體外側，所以保溫材料必須直接承受外界環境的變化和外牆面裝飾材料的重量。但現有的外牆保溫材料多為輕質多孔材料，抗剪力牆度較低，如果飾面層採用面磚，則可能發生面磚脫落傷人的現象。
2***由於這個地區海上來的風壓較大，***100m高處平均風壓0.9／m?2***受海風侵蝕比較嚴重，雖然現在的保溫做法裡都加了抗裂砂漿和玻纖網格布，但在實際工程中仍然很容易出現開裂、空鼓的現象。
自此可見，外牆外保溫系統並是本地區理想的外牆保溫系統。因此在這裡也就不再展開討論。
2 外牆內保溫
外牆內保溫是在牆體結構內側覆蓋一層保溫材料，通過粘結劑或者其他材料固定在牆體結構內側。其優點是可操作性強，保溫材料還可免受室外氣候的影響，夏季雨量大時，避免保溫材料受到破壞，調節溼度，提高舒適度，是比較適合本地區的保溫系統。
2.1 外牆內保溫材料的介紹與分析
目前在這個地區常用的內保溫系統有：增強粉刷石膏聚苯板內保溫系統、無機保溫乾粉砂漿內保溫系統、AC微晶無機保溫砂漿。下面就從幾項主要物理效能對這幾種內保溫材料進行分析***表1***。
以牆體材料為190mm的粘土空心磚30mm厚保溫材料為例（表2）無機保溫千粉砂漿：具有獨特優良的保溫性、抗老化耐候性、防火效能，抗壓強度高，粘結效能好，可直接施工於幹狀牆體上。目前本地應用最廣泛的內保溫材料玻化微珠保溫砂漿就是其中之一。AC微晶機保溫砂漿：是種以微晶、砂岩為主要骨科，以水泥為基料的新一代環保型保溫砂漿。體積收縮率低，抗裂效能好，耐老化。
可以與建築同壽命，但其導熱係數相對較大，抗壓強度小，抗衝擊性能也弱增強粉刷石膏聚苯板：利用燕尾槽除了板縫間冷***熱***橋，熱工效能好，罩面層採用粉刷石膏，玻纖網格布米增強幹縮值較低的粉刷石膏，既保證了保溫牆體的強度，又避免了牆面的開裂，並且具有抗；擊效能好，重量輕的特點。由表1和表2可以看出，增強粉刷石膏聚苯板的導熱係數最小，幹密度小，抗衝擊性能好。在目樣牆體材料，保溫材料厚度致的情況下，增強粉刷石膏聚苯板的導熱係數最低，保溫效果最好。由此得出結論：增強粉刷石膏聚苯板因為其密度小、導熱係數小、抗衝擊性能好，粘結強度極高，粘接牢固、防水防滲，長期使用不會產生龜裂、空鼓及脫落現象，保水性好、收縮性小、耐凍融、耐老化等優點應該成為本地區首選的保溫材料。
2.1 在設計中容易忽視的幾個部位
2.1.1 女兒牆與屋面板交接處增強保溫處理 女兒牆的根部靠近室內的頂板，如果不對該部位採取保溫處理，該部位極容易引起熱橋通路，導致頂層房間的頂板棚根部受到外界溫度變化影響較大，常產生返霜結露現象。女兒牆牆體開裂，甚至女兒牆構件尺寸變化過大（女兒牆受到太陽輻射程度較大***，導致外維護系統破壞，繼而滲水對女兒牆的內側與屋面交接處保溫處理有利於解決這一危害，同時還保護主體結構，避免了女兒牆牆體裂紋的產生。對於此處的保溫設計可以採用屋面板內側保溫使屋面保溫系統與牆體保溫系統成為體。前面談到的增強粉刷石膏聚苯板就是很好的屋面內保溫材料，它可以和牆體內保溫系統形成一個完整的保溫體系，從而避免女兒牆處的熱量損失。
2.1.2 外牆的粱、板處的內保溫處理 在閩南地區由於它冬季室內外溫差相差無幾，但當夏季室內開空調系統時，由於外界溫度較高，內表面的溫度低，容易形成凝結水，形成熱橋。所以處理好熱橋節點部位的保溫構造設計，才能保證整體建築柳節能效果良好。
2.1.3 住宅中大量出現的窗處的保溫處理 現代居住建築中大量使用的凸窗，對於建築造型的處理、建築景觀的利月都起到了積極的作用。但在實際工程中，很多窗的內保溫處理沒有做到位，挑出的凸窗板成為了和外界接觸的“鄰空”面板，在這裡形成了“熱橋”。因此在以往的施工圖設計中，需要出具節點圖，以指導施工單位更好完成這個部位的保溫處理。
3 外牆自保溫系統
隨著國家保護耕地力度的加大，粘土多空磚將逐漸退出使用（廈門地區從2009年開始已經不能使用***，這樣就需要新型的牆體材料來替代。牆體自保溫系統是指按照一定的建築構造，採用節能型牆體材料及配套專月砂漿使牆體熱工效能等物理效能指標符臺相應標準的建築牆體保溫隔熱系統。最大的優點是結構簡單利用材料本身的熱工效能達到牆儺自保溫的目的省去保溫層的施工環節，造價相對較低。
3.1 外牆自保溫的材料介紹與分析。
牆體材料選用原則是在保證保溫效能的前提下，減輕自重，降低地震作用，所宜選用空心率較大重量小的空心砌塊，從而降低結構體系的工程造價。目前，本地區常月的自保溫材料有：加氣混凝土砌塊、陶粒空心砌塊聚苯烯混凝土空心砌塊、隔熱混凝土砌塊矽藻土燒結多孔磚。首先，介紹一下這幾種材料。加氣混凝土砌塊是目前我們這個地應月最多的自保溫材料它是種可以單獨使用無需採用其他隔熱措施的外牆材料，它的容重小、導熱係數低，但由於其吸水率高，容易使牆體出現裂縫，一旦牆體受翻或者有滲漏整體節能效能將明顯降低。陶粒混凝土空心砌塊：它的隔熱導熱係數偏太，保溫效能不如加氣凝土，但吸水率遠低於加氣混凝土，牆體受潮或者有滲漏，隔熱效能不會發生明顯的變化。這一點，對於我們閩南地氣溫高、溼度大，雨量充沛的氣候特徵十分有利。
聚苯乙烯混凝土空心砌：一種新型的保溫材料，是通過憂化設計的三排孔混凝土小型空心砌塊兩側孔內填充聚苯烯的保溫材料，大大增加了材料的熱阻值其牆體本身滿足本地的節能要求，不必要採取其他措施，矽藻土保溫磚具有容重輕、導熱係數低的優點，但其吸水率過高，如果要採用，必須有較好的牆體防水措施。
3.2 目前自保溫系統在材料、設計、施工、二次裝修中出現的問題
3.2.1 忽略自保溫牆體的吸水性 本地區目前採用較多的加氣混凝土砌塊多使用的是內飾面+找平+介面處理劑+砌塊+介面處理劑+找平+外飾面的做法。加氣混凝土的吸水性強，本地區雨量充沛，一旦牆體受潮，其保溫效果將大打折扣。所以加氣混凝土砌塊一般不用在容易受水浸和幹溫交替的部位，如勒腳及以下部位，散水上部等。在外牆表面處理時，除了採用貼面磚、掛石材外均應採用20mm厚防水砂漿或7mm厚聚合物水泥砂漿抹面再加防水塗層，防止砌塊吸水受潮，增大導熱係數，破壞牆體節能效果。
3.2.2 忽略砌塊砂漿的保溫效能 各類混凝土砌塊砌築是需要採用專用的砌築砂漿，以加氣混凝土為例，其水平灰縫和豎向灰縫的厚度分別為15mm和20mm。一般砌築砂漿的導熱係數為0.93w／mk，遠大於各類混凝土砌塊本身，容易在此造成熱量的損失，成為整個保溫系統的薄弱環節。因此，應該注意砌築砂漿的保溫效能，採用導熱係數小的砂漿，如水玻璃礦渣漿（水玻璃+砂+磨細礦）代替普通砂漿，它的導熱係數僅為0.6w/mk。在砌築時要注意在滿足施工要求的前提下，減少灰縫厚度，提高砌築精度。
3.2.3 特殊部位的處理 仍以加氣混凝土為例。其施工工藝要求牆體底部應砌燒結多孔磚或現澆混凝土坎臺等，高度＞200mm。當牆體有保溫要求時就應該採用與加氣混凝土保溫效能相當的材料進行砌築，或者在此域內使用擠塑板，以確保極低的吸水率與良好的抗腐蝕性而穩定持久，否則容易在此處造成熱量的損失。
3.2.4 外牆的粱、板處的內保溫處理處理這類問題，可以參考前面介紹的內保溫的構造做法，在粱上做“挑耳”，以減少損失這裡就不在重複。
4 結 語
通過以上牆體節能的探討，我們應該結合實際情況，把握其要點，不能盲目套用其他地區的習慣做法。結合實際工程，在建築表皮設計應儘量採用外牆的內保溫或自保溫。對既有建築的改造應予大力支援，先易後難。讓我們在享受舒適的生活同時節約能源，促進社會的可持續發展。
採礦工程本科論文
建築鋼結構的穩定設計研究
關鍵詞：節能建築；牆體保溫；保溫系統種類；分析
建築物圍護結構的能量損失主要來自三部分：①外牆,②門窗,③屋頂這三部分的節能技術都是非常重要的。主要發展方向是：開發高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術，以提高圍護結構的保溫、隔熱效能和密閉效能。外牆體作建築表皮，是人類生活空間的保護者。在閩南地區外圍護結構的隔熱設計主要在於控制內表面溫度，防止對人體和室內過量的輻射傳熱、因此，要同時從降低傳熱係數、增加熱穩定性指標、保證熱穩定性等出發，合理選擇結構的材料和構造形式，達到隔熱保溫要求外牆保溫系統從其保溫的形式、方法、施工工藝可分為三個大的型別：***1***外牆外保溫,（2）外牆內保溫圓,（3）外牆體自保溫。下面根據本地的氣候特點分析這三種保溫系統的使用。
這種保溫做法是最早在國內推行的保溫做法。具體做法有很多種，如：a.聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外牆外保溫系統；b.膠粉聚苯顆粒保溫漿料外保溫系統；c.噴塗硬泡聚氨醋外牆外保溫系統。
於但對閩南地區來說，外牆外保溫系統在實際使用中存在如下幾個問題：
1）外牆外保暖系統是把保溫材料做牆在體外側，所以保溫材料必須直接承受外界環境的變化和外牆面裝飾材料的重量。但現有的外牆保溫材料多為輕質多孔材料，抗剪力牆度較低，如果飾面層採用面磚，則可能發生面磚脫落傷人的現象。
2***由於這個地區海上來的風壓較大，***100m高處平均風壓0.9／m?2***受海風侵蝕比較嚴重，雖然現在的保溫做法裡都加了抗裂砂漿和玻纖網格布，但在實際工程中仍然很容易出現開裂、空鼓的現象。
自此可見，外牆外保溫系統並是本地區理想的外牆保溫系統。因此在這裡也就不再展開討論。
2 外牆內保溫
外牆內保溫是在牆體結構內側覆蓋一層保溫材料，通過粘結劑或者其他材料固定在牆體結構內側。其優點是可操作性強，保溫材料還可免受室外氣候的影響，夏季雨量大時，避免保溫材料受到破壞，調節溼度，提高舒適度，是比較適合本地區的保溫系統。
2.1 外牆內保溫材料的介紹與分析
目前在這個地區常用的內保溫系統有：增強粉刷石膏聚苯板內保溫系統、無機保溫乾粉砂漿內保溫系統、AC微晶無機保溫砂漿。下面就從幾項主要物理效能對這幾種內保溫材料進行分析***表1***。
以牆體材料為190mm的粘土空心磚30mm厚保溫材料為例（表2）無機保溫千粉砂漿：具有獨特優良的保溫性、抗老化耐候性、防火效能，抗壓強度高，粘結效能好，可直接施工於幹狀牆體上。目前本地應用最廣泛的內保溫材料玻化微珠保溫砂漿就是其中之一。AC微晶機保溫砂漿：是種以微晶、砂岩為主要骨科，以水泥為基料的新一代環保型保溫砂漿。體積收縮率低，抗裂效能好，耐老化。
可以與建築同壽命，但其導熱係數相對較大，抗壓強度小，抗衝擊性能也弱增強粉刷石膏聚苯板：利用燕尾槽除了板縫間冷***熱***橋，熱工效能好，罩面層採用粉刷石膏，玻纖網格布米增強幹縮值較低的粉刷石膏，既保證了保溫牆體的強度，又避免了牆面的開裂，並且具有抗；擊效能好，重量輕的特點。由表1和表2可以看出，增強粉刷石膏聚苯板的導熱係數最小，幹密度小，抗衝擊性能好。在目樣牆體材料，保溫材料厚度致的情況下，增強粉刷石膏聚苯板的導熱係數最低，保溫效果最好。由此得出結論：增強粉刷石膏聚苯板因為其密度小、導熱係數小、抗衝擊性能好，粘結強度極高，粘接牢固、防水防滲，長期使用不會產生龜裂、空鼓及脫落現象，保水性好、收縮性小、耐凍融、耐老化等優點應該成為本地區首選的保溫材料。
2.1 在設計中容易忽視的幾個部位
2.1.1 女兒牆與屋面板交接處增強保溫處理 女兒牆的根部靠近室內的頂板，如果不對該部位採取保溫處理，該部位極容易引起熱橋通路，導致頂層房間的頂板棚根部受到外界溫度變化影響較大，常產生返霜結露現象。女兒牆牆體開裂，甚至女兒牆構件尺寸變化過大（女兒牆受到太陽輻射程度較大***，導致外維護系統破壞，繼而滲水對女兒牆的內側與屋面交接處保溫處理有利於解決這一危害，同時還保護主體結構，避免了女兒牆牆體裂紋的產生。對於此處的保溫設計可以採用屋面板內側保溫使屋面保溫系統與牆體保溫系統成為體。前面談到的增強粉刷石膏聚苯板就是很好的屋面內保溫材料，它可以和牆體內保溫系統形成一個完整的保溫體系，從而避免女兒牆處的熱量損失。
2.1.2 外牆的粱、板處的內保溫處理 在閩南地區由於它冬季室內外溫差相差無幾，但當夏季室內開空調系統時，由於外界溫度較高，內表面的溫度低，容易形成凝結水，形成熱橋。所以處理好熱橋節點部位的保溫構造設計，才能保證整體建築柳節能效果良好。
2.1.3 住宅中大量出現的窗處的保溫處理 現代居住建築中大量使用的凸窗，對於建築造型的處理、建築景觀的利月都起到了積極的作用。但在實際工程中，很多窗的內保溫處理沒有做到位，挑出的凸窗板成為了和外界接觸的“鄰空”面板，在這裡形成了“熱橋”。因此在以往的施工圖設計中，需要出具節點圖，以指導施工單位更好完成這個部位的保溫處理。
3 外牆自保溫系統
隨著國家保護耕地力度的加大，粘土多空磚將逐漸退出使用（廈門地區從2009年開始已經不能使用***，這樣就需要新型的牆體材料來替代。牆體自保溫系統是指按照一定的建築構造，採用節能型牆體材料及配套專月砂漿使牆體熱工效能等物理效能指標符臺相應標準的建築牆體保溫隔熱系統。最大的優點是結構簡單利用材料本身的熱工效能達到牆儺自保溫的目的省去保溫層的施工環節，造價相對較低。
3.1 外牆自保溫的材料介紹與分析。
牆體材料選用原則是在保證保溫效能的前提下，減輕自重，降低地震作用，所宜選用空心率較大重量小的空心砌塊，從而降低結構體系的工程造價。目前，本地區常月的自保溫材料有：加氣混凝土砌塊、陶粒空心砌塊聚苯烯混凝土空心砌塊、隔熱混凝土砌塊矽藻土燒結多孔磚。首先，介紹一下這幾種材料。加氣混凝土砌塊是目前我們這個地應月最多的自保溫材料它是種可以單獨使用無需採用其他隔熱措施的外牆材料，它的容重小、導熱係數低，但由於其吸水率高，容易使牆體出現裂縫，一旦牆體受翻或者有滲漏整體節能效能將明顯降低。陶粒混凝土空心砌塊：它的隔熱導熱係數偏太，保溫效能不如加氣凝土，但吸水率遠低於加氣混凝土，牆體受潮或者有滲漏，隔熱效能不會發生明顯的變化。這一點，對於我們閩南地氣溫高、溼度大，雨量充沛的氣候特徵十分有利。
聚苯乙烯混凝土空心砌：一種新型的保溫材料，是通過憂化設計的三排孔混凝土小型空心砌塊兩側孔內填充聚苯烯的保溫材料，大大增加了材料的熱阻值其牆體本身滿足本地的節能要求，不必要採取其他措施，矽藻土保溫磚具有容重輕、導熱係數低的優點，但其吸水率過高，如果要採用，必須有較好的牆體防水措施。
3.2 目前自保溫系統在材料、設計、施工、二次裝修中出現的問題
3.2.1 忽略自保溫牆體的吸水性 本地區目前採用較多的加氣混凝土砌塊多使用的是內飾面+找平+介面處理劑+砌塊+介面處理劑+找平+外飾面的做法。加氣混凝土的吸水性強，本地區雨量充沛，一旦牆體受潮，其保溫效果將大打折扣。所以加氣混凝土砌塊一般不用在容易受水浸和幹溫交替的部位，如勒腳及以下部位，散水上部等。在外牆表面處理時，除了採用貼面磚、掛石材外均應採用20mm厚防水砂漿或7mm厚聚合物水泥砂漿抹面再加防水塗層，防止砌塊吸水受潮，增大導熱係數，破壞牆體節能效果。
3.2.2 忽略砌塊砂漿的保溫效能 各類混凝土砌塊砌築是需要採用專用的砌築砂漿，以加氣混凝土為例，其水平灰縫和豎向灰縫的厚度分別為15mm和20mm。一般砌築砂漿的導熱係數為0.93w／mk，遠大於各類混凝土砌塊本身，容易在此造成熱量的損失，成為整個保溫系統的薄弱環節。因此，應該注意砌築砂漿的保溫效能，採用導熱係數小的砂漿，如水玻璃礦渣漿（水玻璃+砂+磨細礦）代替普通砂漿，它的導熱係數僅為0.6w/mk。在砌築時要注意在滿足施工要求的前提下，減少灰縫厚度，提高砌築精度。
3.2.3 特殊部位的處理 仍以加氣混凝土為例。其施工工藝要求牆體底部應砌燒結多孔磚或現澆混凝土坎臺等，高度＞200mm。當牆體有保溫要求時就應該採用與加氣混凝土保溫效能相當的材料進行砌築，或者在此域內使用擠塑板，以確保極低的吸水率與良好的抗腐蝕性而穩定持久，否則容易在此處造成熱量的損失。
3.2.4 外牆的粱、板處的內保溫處理處理這類問題，可以參考前面介紹的內保溫的構造做法，在粱上做“挑耳”，以減少損失這裡就不在重複。
4 結 語
通過以上牆體節能的探討，我們應該結合實際情況，把握其要點，不能盲目套用其他地區的習慣做法。結合實際工程，在建築表皮設計應儘量採用外牆的內保溫或自保溫。對既有建築的改造應予大力支援，先易後難。讓我們在享受舒適的生活同時節約能源，促進社會的可持續發展。
建築鋼結構的穩定設計研究