建筑节能墙体保温材料性能及其检测分析

文_胡冰 中铁二十局集团房地产开发有限公司

1 建筑节能墙体保温方法

墙体结构的传热损失占建筑围护结构的60%，加强建筑墙体保温隔热是实现建筑节能的关键。外墙内保温技术是在外墙主体结构内铺设保温材料，此技术施工简单，操作灵活，对保温隔热材料的防水性要求不高。主要有增强石膏复合聚苯保温隔热板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏等方法。因保温隔热材料占用室内使用面积，使得建筑外墙受室外天气条件影响，会降低建筑物的使用寿命。

外墙夹心保温技术将保温隔热材料置于建筑外墙主体结构内，此技术的优点是使保温层两侧有防护，对施工环境要求不高。此保温形式具有良好的防火性，对保温隔热材料的防火等要求不高，此技术的局限性是建筑墙体整体厚度较大，会使墙体构造十分复杂。导致体系抗震性能较差。因建筑外墙受室外环境影响，易造成建筑墙体出现开裂现象。

外墙外保温技术在主体结构外侧加设保温隔热材料，能有效的发挥各构造层材料固有特性，能有效地抵御因室外气候改变引起的温度变化，很大程度上降低了主体结构产生裂缝的可能。

2 建筑节能墙体保温材料

2.1 有机保温隔热材料

目前建筑外墙常用的保温隔热材料主要是以聚苯乙烯泡沫塑料板等有机保温隔热材料与无机保温隔热材料为主。

发泡聚苯乙烯板生产工艺主要将聚苯乙烯树脂进行合成反映，经加热预发泡后在模具中加热成型。EPS板密度校，其导热系数小于0.042W/(m K)。EPS保温板具有优异的防水性能，隔音性能，被广泛应用于建筑墙体的保温隔热。此材料的缺点是不耐高温，属可燃材料，通过优化其生产工艺等方法可提升其耐火等级。

挤塑聚苯乙烯班生产中采用基本树脂与EPS板基本相同，XPS板以聚苯乙烯树脂为原料，通过加热混合同时添加催化剂挤塑成型。XPS保温板结构具有极低的吸水率，导热系数小，具有优异的保温隔热性能。广泛应用于建筑外墙的保温隔热。聚苯乙烯板因其较好的保温隔热效果，占有80%的有机保温隔热材料市场份额，但XPS板价格稍贵，其耐火性不高，经改性后的XPS板耐火等级达到B1级。

聚氨酯以聚醚多元醇及异氰酸酯为原料，配一定比例的添加剂在一定的温度条件下，发泡可制成软质与硬质泡沫塑料板。具有优异的保温隔热效果、质量轻，高抗压等优点，硬质聚氨酯泡沫塑料在建筑领域中得到广泛应用。

2.2 无机保温隔热材料

岩棉采用优质玄武岩等为主要材料，经高温熔融制成的人造无机纤维，岩棉属于A级不燃材料，具有良好的保温隔热效果，防火无毒，吸音性能好，是理想绝热节能防火材料，已作为基础性建材应用于建筑领域。

玻璃棉以天然矿石为主要原料，以一定比例配以纯碱等其他化工原料，通过离心等技术制成的无机纤维状材料。具有质量轻，不燃烧等特点，具有优异的吸音性能，被广泛应用石油化工等工业领域。此材料施工时有可漂浮物，污染环境，我国规模化开发应用玻璃棉产品较少，国内玻璃棉在建筑领域的应用量较国际相比差距较大。

玻化微珠由松脂岩矿石粉碎成矿砂，经特殊技术处理加工成的性能稳定，表面玻化封闭的无机玻璃质矿物材料。具有绝热防火等特性，是无机轻集料保温砂浆应用最多的保温骨料。

泡沫玻璃将废玻璃等工业矿渣作为主要原料，加入适量发泡剂，促进剂等经充分粉碎后，放置在特定模具中，经高温融化等生产工序制成的多孔材料，其内部充满了均匀的封闭气泡，具有力学强度高，耐腐蚀性强等特性，是性能优越的保温隔热材料。广泛应用于工业领域保温隔热工程。

3 建筑墙体保温材料性能检测

导热系数是判断保温材料绝热性能的主要技术根据，材料的导热系数多用平板导热系数测定仪测定，保温材料养护到期后应放置烘箱中，检测前应将试样夹持两面打磨平坦，保证样品均匀一致。避免影响检测结果的精确性。

计算EPS板的表观密度时，根据《橡胶泡沫塑料表观密度测定》要求，空气浮力较大，应把握实验室的温度，当大气压为常压时测出的表观密度加上1.220kg/m3。材料密度指单位体积材料的重量，不同材料分为表观密度与干密度等，是影响材料导热系数的主要因素之一。保温材料具有较大的气孔，对其进行增大气孔率可降低材料导热系数，绝热材料密度减小到相应数值范围内。

要准确的检查出保温材料耐湿热的稳定性能，可采用诸家加热的试样方法，温度达到一定数值时，试样开始收缩。外界温度达到其荷重收缩温度时，试样变形，保温材料热荷重收缩降温时，保温材料易发生变形。

保温材料种类及阻燃剂是影响燃烧性能的主要因素，如岩棉板，泡沫玻璃板，无机保温浆料等，可达到A1、A2级的保温材料。脲醛泡沫塑料板与硬泡聚氨酯泡沫塑料板等，达到BC级的保温材料。ESP板、PU板等达到DE级的保温材料，普通型ESP、PU板等材料为F级。

4 墙体保温材料性能检测要点

建筑墙体保温材料性能检测项目主要包括对保温材料密度，增强网的抗腐蚀性能的检测。建筑墙体节能保温材料检测中存在项目检测标准不同，检测方法繁多，建筑墙体节能保温材料检测设备不齐全等问题。

地方标准与国家标准的检测参数不同国家标准规定检测项目包括压缩强度、导热系数、表现密度等。与一些地方标准规定不同，如《绝热用模聚苯乙烯塑料》中无对抗拉强度检测的要求，需将国家标准与地方标准结合使用。

开展节能保证材料检测时缺乏完整的检测设备，进行导热系数检测时很多检测部门运用平板层，应为平板导热仪配备恒定压紧的配置，保证压力低于2.5kPa,大多仪器未配备恒定压紧的配置，导致不同夹紧力使实验结果产生偏差。

因建筑墙体节能保温材料实验报告格式不规范，如在常规检测项目中制定了详细的实验报告模式，大多行业标准未制定出标准模式，导致信息格式无法符合要求。

确保墙体保温材料性能检测结果的准确性，加强对节能标准的学习，提升检测人员的检测技术水平。地方及国家改进标准规范，确定节能保证材料的标准格式。采购使用先进的检测仪器，保证材料性能检测结果的有效性。

5 建筑节能墙体保温材料的发展

5.1 建筑节能墙体保温材料的应用

以往我国主要采用珍珠岩及有机复合材料对墙体进行保温，随着市场的发展，国内加强对新型节能材料的研发，建筑隔热采用硬质聚氨酯等，此类保温材料具有较低的导热性，在外墙保温系统中具有显著的应用效果。

硬质聚氨酯泡沫塑料是公认的理想保温材料，其性能优良，力学性能满足实际应用要求。PU泡沫塑料韧性较好，在应用中很少产生开裂。其防潮性能良好，相比其他保温材料具有良好的应用价值，但泡沫材料多以石油为原料制成，会产生大量的石油消耗。材料的主要构成成分是有机材料，使用中易出现易燃问题。

建筑墙体保温主要是外墙保温与保温系统复合而成，复合材料的缺点是保温系统与建筑结构寿命不同，外保温系统寿命为20年左右，外保温建筑在实际使用中面临二次改造问题。墙体的保温系统是按一定的建筑结构，对相关墙体性能等物理性能进行研究，保证其性能满足实际要求。通过对设计，施工等多个环节严格把关，更好的满足建筑节能的要求。

5.2 环保建筑材料的研发

木质纤维是木塑复合材料的重要部分，复合材料具有抗紫外线，绝缘等特性。机械性能较木质材料好。木塑复合材料隔热性比铝合金材料好，能防止结冰及漏水情况。木塑复合材料表面可制造金属，具有良好的装饰效果，木塑材料可进行再生产，具有节能环保的优点。

聚乙烯泡沫塑料板主要有绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料板与绝热用挤聚苯乙烯泡沫塑料板，ESP板经处理后可迅速加热，其密度西欧啊，机械强度高。XPS板主要以聚苯乙烯树脂为主要原料，添加少量的添加剂起到保温效果，抗压能力强，具有良好的导热性能。两种材料都可通过添加阻燃剂提升其阻燃性能。聚苯乙烯泡沫塑料板处理方便，具有较好的抗腐蚀性。在建筑节能领域应用广泛

6 结语

建筑保温节能是社会可持续发展的有效途径，墙体保温材料会有更多的应用，推动我国建筑节能领域的发展。应提升对墙体保温材料性能检测的重视，加强检测过程的监管，确保建筑节能保温材料性能检测的可靠性。