建筑节能材料及外墙保温技术

建筑节能技术建筑的能耗（包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等）约占全社会总能耗的30%，其中最主要的是采暖和空调，占到20%。而这“30%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例，如果再加上建材生产过程中耗掉的能源（占全社会总能耗的16.7%），和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。而城镇建筑中节能建筑的比重还不到25%，也就是说还有75%需要改造，更何况还有新兴的城市化进程，大力发展建筑节能迫在眉睫。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术3“节能”被称为煤炭、石油、天然气、核能之外的第五大能源，建筑节能上升到前所未有的高度。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术4节约能源、提高能源利用率已成为我国缓解能源紧张的战略措施之一。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术5节能是国家的需要，是人民的需要，是世界对中国的需要．节能是最绿色的能源，最丰富的能源，最廉价的能源，最美丽的能源。最环保的能源，节能工作任重而道远，在节能领域做出微小的贡献，就是对人类做出巨大的贡献。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术6节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础，是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能材料，一方面可提高建筑物的隔热保温效果，降低采暖空调能源损耗；另一方面又可极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术7直环保节能建材之路，大力开发和利用各种高品质的节能建材，是节约能源，降低能耗，保护生态环境的迫切要求，同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术8一、建筑节能材料的分类二、常用的建筑围护结构节能材料三、建筑节能材料发展与应用四、外墙保温技术第二讲建筑节能材料及外墙保温技术9一、建筑节能材料的分类建筑节能材料指在制造过程中使用新的工艺技术，产品具有节能、节土、利废和保护环境的特点，能改善建筑功能的一类建筑材料。建筑节能材料则突出在产品制造和使用过程中具有节约能源的特点。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术10一、建筑节能材料的分类在传统建筑节能材料的基础上大力发展新型建筑材料也是建筑节能材料研究领域一个重要的方向，主要包括：新型墙体材料、保温隔热材料、陶瓷材料、相变材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术11一、建筑节能材料的分类第二讲建筑节能材料及外墙保温技术12一、建筑节能材料的分类第二讲建筑节能材料及外墙保温技术13一、建筑节能材料的分类第二讲建筑节能材料及外墙保温技术14一、建筑节能材料的分类第二讲建筑节能材料及外墙保温技术15二、常用的建筑围护结构节能材料墙体材料在房屋建筑建筑材料中约占70%，是建筑材料的重要组成部分，建筑物能量的损耗约50%来自墙体。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术16二、常用的建筑围护结构节能材料墙体材料主要包括砖、块、板等，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术17二、常用的建筑围护结构节能材料墙体采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体，降低外墙传热系数。采取增加窗玻璃层数、窗上加贴透明聚酯膜、加装门窗密封条、使用低辐射玻璃（low-E玻璃）、封装玻璃和绝热性能好的塑料窗等措施，改善门窗绝热性能，有效阻挡室内空气与室外空气的热传导。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术18采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、浮石沙保温屋面和倒置型保温屋面等节能屋面。在南方地区和夏热冬冷地区屋面的采用屋面遮阳隔热技术。采用综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等建筑围护结构优化集成节能技术。例如，双层幕墙技术是中间带有可调遮阳板、且可通风的方式，夏季可有效遮阳和通风排热，冬季又可使太阳透过，减少采暖负荷。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术19我国热力工程的应用中给保温材料下了这样一个定义：以减少热量损失为目的，在平均温度等于或小于623K（350℃）时，导热系数小于0.12W/m2.K的材料，称之为保温材料。在一般的建筑保温中，人们把在常温（20℃）下，导热系数小于0.233W/m2.K的材料称为保温材料。保温材料是绝热材料的一个分支，可分为无机保温材料和有机保温材料二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术20有机保温材料聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料板简称聚苯板（也被称为EPS板）(230元/m3)，是由苯乙烯聚合而成，具有质轻、导热系数小、保温隔热性能好、不吸水、耐酸碱性好、耐热性好等特点，而且具有弹性，抗冲击性好。挤塑聚苯乙烯泡沫塑料，被称为XPS板。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术21聚苯乙烯泡沫塑料二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术22聚苯乙烯泡沫塑料物理性能二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术23聚苯乙烯泡沫塑料在建筑中是理想的隔热、保温、防震和抗腐蚀材料，因此广泛应用于建筑外墙的保温工程中。还有将聚苯乙烯泡沫塑料与炉渣、陶粒等混合制成水泥混凝土聚苯板、炉渣混凝土聚苯板以及陶粒聚苯复合保温板等，这些制品也有着较好的保温性能。聚苯乙烯泡沫塑料二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术24挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(800元/m3)作为建筑保温材料在物理性能上比聚苯乙烯泡沫塑料有一定的优势。比较明显的一点就是其吸水率较低。因此理论上能保证建筑保温的实际效果。但是，它属于一种新型保温材料，在施工中以及日常维护中还存在一些问题，与之配套的辅料还没有在实际工程应用中取得良好的效果。因此在使用中需要谨慎选择。挤塑苯乙烯泡沫塑料二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术25聚氨酯泡沫塑料硬质聚氨酯泡沫塑料具有表观密度小、导热系数低、不发霉、可加工性好、吸声性好、抗震能力强的优点。为了防火，往往使用一些不燃材料作为其覆盖层，如：石棉水泥板、石膏板、金属板和混凝土等，也可以直接在硬质聚氨酯泡沫塑料表面喷涂饰面材料和粘贴一层塑料壁纸等作为保温层。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术26聚氯乙烯泡沫塑料。具有容重低、导热系数小、耐酸碱性好、耐油性好、保温隔热好的特点。脲醛泡沫塑料。具有良好的耐热性和耐寒性，不易燃，容重小，价格低。其生产工艺简单，像聚氨酯泡沫塑料一样可进行现场发泡，适用于填充形状复杂的空间。但是其强度较差，因此一般用于夹层墙体中的填充，也可用于蜂窝结构中的保温。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术27酚醛泡沫塑料属于硬质泡沫塑料，具有较好的耐热性和耐寒性（其使用温度为－150~1500℃），而且不易燃，价格低廉，但是力学性能差、吸水率较大。应用时应采取适当的防潮防水措施。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术28新型有机材料FGC（有机硅）外墙外保温材料。以材料组织结构科研为基点，把建材中纤维状材料（水镁石碳化纤维）和松散颗粒材料（漂珠，累托石黏土），通过化工材料（硼砂以及有机硅添加剂），利用新工艺复合，形成网状拉力结构，疏松而多空隙，使其本身具有固相和气相两大绝热性能，克服了外装饰层裂缝的问题。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术29新型有机材料——橡塑海绵保温材料闭孔弹性材料，其特点是：（1）导热系数低；（2）阻燃性能好，为B1级难燃材料；（3）安装方便，外形美观；（4）抗振特性：橡塑绝热材料具有很高的弹性，因而能最大限度地减少冷冻水和热水管道在使用过程中的振动和共振；（5）安全，既不会刺激皮肤，亦不会危害健康，能防止霉菌生长，避免害虫或老鼠啮咬，而且耐酸抗碱。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术30无机保温材料——膨胀珍珠岩膨胀珍珠岩是以珍珠岩矿石为原料，经过破碎、筛分，然后预热至400℃~500℃，再于回转窑中焙烧至1250℃~1300℃后，经冷却而成。由于膨胀珍珠岩具有低容重、低导热系数，良好的耐热性能和吸声性能，电绝缘性能好，耐酸性好，能与不同胶结剂配合制成各种形状的织品，而且价格低廉。其缺点是吸水率高、耐酸碱性差，且质量相对较高，增加建筑负荷。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术31岩棉、矿渣棉岩（矿）棉是以玄武岩（矿渣）、石灰石为主要原料，采用离心法或喷吹法工艺生产，具有密度小、导热系数低、不燃，吸声效果好的特点。而且具有一定的弹性和柔软性，施工也较为简便。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术32玻璃棉玻璃棉及其制品也属于无机纤维类保温材料，其原料丰富、价格低廉，保温、隔热、吸声性能好，施工简便。玻璃棉具有密度小、导热系数低、不燃、吸声效果好的特点。而且有弹性、柔软性好，适合于各种形式的建筑空间。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术33泡沫玻璃泡沫玻璃的综合性能非常优异，具有极强耐候性、耐久性的无机绝热材料，它使用寿命与建筑物同步，线膨胀系数与混凝土等墙体材料基本相同，表面多孔与水泥砂浆粘结良好，施工方便，而且强度高，导热系数低，不吸水等特性，抵抗紫外线、风雨能力强，保温隔热效果永久，同时避免了建筑结构受高低温差变化的损害。二、常用的建筑围护结构节能材料第二讲建筑节能材料及外墙保温技术34三、建筑节能材料发展与应用保温材料的发展方向随着建筑节能政策的实施，建筑使用者对室内热环境要求的日益提高，保温材料将得到快速发展。主要有以下几个方面：（1）向多功能复合化发展。各种材料各有特色，也有不足之处为了克服单一保温材料的不足，则要求使用多功能复合型的建筑保温材料。第二讲建筑节能材料及外墙保温技术35（2）向轻质化发展。同种材料密度越小其隔热性能越好，同时，轻质材料不会造成建筑结构的额外负担，减少了因结构变形造成渗漏的可能性。随着轻型房屋体系的发展，建筑保温材料也必然向着轻质化方向发展。二、建筑节能材料发展与应用第二讲建筑节能材料及外墙保温技术36（3）向绿色化发展。建筑保温材料从原料来源、生产加工制造过程、使用过程和产品的使用功能失效、废弃后，对环境的影响及再生循环利用等四个方面满足绿色建材的要求是必然趋势。如有机质发泡保温制品不再采用氟利昂、开发以植物纤维为主要原料的纤维质保温材料、合理利用固体废弃物包括粉煤灰、矿渣和废旧泡沫塑料等。二、建筑节能材料发展与应用第二讲建筑节能材料及外墙保温技术37（4）相变储能型墙体保温材料得到发展。由于节能和环保的观念日益深人人心，到了20世纪90年代中期，相变材料在建筑领域的应用研究成为了一个热点。目前，应用在建筑上的相变材料按照化学成分的不同，可以分成无机和有机两大类。无机类相变材料价格便宜，但它存在过冷和相分离现象。有机类相变材料具有良好热行为，化学、物理特性稳定，受到人们的广泛关注。通过一定的技术将相变储能材料均匀分散在砂浆、混凝土或涂料中，使得其与建筑材料结合使用，从而提高建筑物的舒适度、降低能耗和改善对环境的负面影响。二、建筑节能材料发展与应用第二讲建筑节能材料及外墙保温技术38（5）透明保温材料的应用得到推广。随着透明保温技术以及新型墙体保温技术的发展，透明保温材料将得到更广泛的应用。将透明保温材料应用在窗户或预先涂黑的大面积墙体上，当日照充足时，该种保温材料从太阳的辐射中吸收热能，并传到建筑物的内墙，使内墙的温度升高；当日照不足时，透明保温材料又会最大限度的防止室内热量的散失，从而增加整座建筑的保温性，非常适合于温带和寒冷地区且有强烈太阳照射的区域。同时，透明保温层可以增加室内的舒适度，防止墙体水蒸汽凝固，避免结霜和霉变的产生。二、建筑节能材料发展与应用第二讲建筑节能材料及外墙保温技术39（6）无机保温材料将得到广泛应用无机保温材料的性能十分稳定