建筑外墙外保温的发展趋势及方法
李娟 周超 单亮 刘雁
摘 要：本文介绍了我国几类常用的外墙外保温板，分别分析了各自的优缺点和适用情况，最后指出我国外墙保温板的发展前景。
关键词：建筑节能；外墙保温板；发展前景
【文章编号】1627-6868（2016）05-0074-03
Abstract： Several different external wall insulation plates were introduced in this paper， and the advantages and disadvantages and applications of those plates were also analyzed， finally the development prospects of external wall insulation plates in China were pointed out.
Keywords： building energy efficiency； external wall insulation plates； prospects
前言
建筑物是世界上最大的能源消耗之一，其消耗的能源和释放的温室气体量占世界能源总消耗量的四分之一到三分之一。近年来，能源价格上升、电力需求猛增以及对环境的日益关注等诸多因素，以促使建筑节能日益受到人们的广泛关注。在建筑围护结构中，墙体在采暖能耗中所占的比例最大，约占总能耗的32.1%～36.2%，因此，如何改善墙体的保温性能成为重中之重。
1.外墙保温板定义
保温板材就是把一般的保温砂浆进行成型养护，制成板使用，然后通过一定数量的锚栓和粘结胶使其固定在建筑维护结抅的外表面形成保温系统。保温板材高强质轻、隔热保温，它既能够在工厂预制，实现批量化生产，提高劳动生产率；又能够在施工现场裁剪、拼装，提高施工效率。合理有效利用保温板材，构造良好的保温系统，必将实现建筑节能的目的。
外墙保温板的主要作用是把建筑物的内部温度始终保持在最佳状态，而尽量减少能量损失，即散热。外墙保温板把建筑物外表“包裹”保护起来，在满足了建筑物的保温性能的同时，大大延长了建筑物的寿命。外墙保温板是新建筑最好的外墙防护体系，也是老建筑物最好的维修体系。伴随着我国经济的快速发展，房屋建筑业也取得了显著的成就，外墙保温板在我国房屋建筑施工中得到了广泛的应用。
2.国内外墙保温板材的发展状况
20世纪80年代前，我国的外墙外保温技术发展相当缓慢，轻质保温板材品种也非常少，但经过国内一些科研机构和科研工作者30多年坚持不懈的努力，尤其是近20年，建筑外墙轻质保温板材的发展有了质的飞跃，保温板材在规格品种、质量、数量、性能及应用等方面都获得了巨大的发展。本文选择国内几种主流墙体保温板品种来简单说明下我国外墙保温板材的发展状况[1]。
2.1聚苯乙烯泡沫塑料板材
聚苯乙烯泡沫塑料板材分为膨胀性EPS板和连续性挤出型XPS板两种。EPS板（又称苯板）是可发性聚苯乙烯板的简称，是由原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材，广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域；挤塑板XPS保温板就是挤塑式聚苯乙烯隔热保温板，它是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物，通过特殊工艺加热混合同时注入催化剂，然后连续挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。与EPS板材相比，XPS板是第三代硬质发泡保温材料，从工艺上它克服EPS板繁杂的生产工艺，具有EPS板无法替代的优越性能，XPS具有完美的闭孔蜂窝结构，这种结构让XPS板有极低的吸水性（几乎不吸水）、防潮、不透气、轻质、耐腐蚀、低热导系数、高抗压性、抗老化性（正常使用几乎无老化分解现象）、使用寿命长等优异性能的节能环保型保温材料。但这两种产品属于有机类材料，防火等级不高、易燃，耐久性差，而且施工时表面需要处理，不易施工。
2.2石膏类板材
目前市场上常用的石膏类轻质板材墙体品种非常多，它不但可以被加工成单体板，如纸面石膏板隔墙、纤维石膏板隔墙、增强石膏空心条板隔墙等，而且可制作成复合夹芯板。由于石膏具有防火、轻质、隔声、抗震性好等特点，石膏类板材在内墙板中占有较大的比例，但是由于石膏是气硬性材料，耐水性较差，若用于外墙外保温需要做防水处理。纸面石膏板以熟石膏为主要原料，掺入适量的添加剂和纤维作板芯，以特制的纸板做护面，连续成型、切割、干燥等工艺加工而成，适用于建筑物的非承重墙、内隔墙和吊顶，也可以用于活动房，民用住宅，商店、办公楼等；纤维石膏板是以石膏为主要原料，以玻璃纤维或纸筋等为增强材料，经铺浆、脱水、成型、烘干等加工而成，一般用于非承重内隔墙、天棚吊顶、内墙贴面等；石膏空心板是最为常见的石膏类板材，它以磷石膏为主要原料，加入少量增强纤维，并以水泥、石灰、粉煤灰等为辅助材料，经浇筑成型、脱水烘干制成。因其具有质轻高强、隔热防火、节能环保、施工方便等优点，适用于高层建筑、框架轻板建筑及其他各类建筑的非承重内隔墙。
2.3水泥类板材
水泥类板材是以水泥为主要原材料加工生产的一种建筑平板，是一种介于石膏板和石材之间、可自由切割、钻孔、雕刻的建筑产品，以其优于石膏板、木板的防火、防水、防腐、防虫、隔音性能和远远低于石材的价格而成为建筑行业广泛使用的建筑材料。水泥类板材既有预制的，也有现浇的，广泛用于建筑外墙、内隔墙、楼板和屋面板等。但是由于普通混凝土的导热系数（1.52W/（ m·K））较大，产生较大的墙体热损值，不能很好的满足建筑节能要求，因此此类板需要进行保温处理。通常的做法是加气、发泡、加入轻骨料或做成夹芯复合板来实现保温隔热，达到建筑节能的目的。水泥类板材的典型代表是发泡水泥板，其主要材料是普通硅酸盐水泥，加入双氧水、硬钙、聚丙烯纤维、粉煤灰和水泥发泡剂等搅拌融合发泡而成[2]。发泡水泥保温板是目前市场上墙体保温和墙体保温防火隔离带较理想的保温材料，其具有导热系数低、保温效果好、防水防火、与墙体粘结力强、强度高、无毒害放射物质、绿色环保等优点，能满足我国夏热冬冷地区建筑维护结构节能65%的要求。
2.4膨胀珍珠岩类板材
膨胀珍珠岩类板材是以膨胀珍珠岩为轻集料，以水泥等为胶凝材料，加入一定量的添加剂，经搅拌、成型干燥、常温养护而成的具有规则形状的板材。膨胀珍珠岩类板材的耐热性、吸声性能好，导热系数低、不燃、抗腐蚀性好，还具有电绝缘性，但是其体积收缩大、吸水率高、易空鼓开裂、后期的保温效果还会下降，多用于建筑围护结构的保温隔热。
2.5纤维增强复合材料保温板材
纤维增强复合材料保温板是一种新型外墙保温板，具有轻质高强、保温隔热性能好、粘结强度高、防火性能好、耐候等优点，既克服了膨胀珍珠岩类板材吸水率高，搅拌时体积收缩大，后期保温效果下降和易空鼓开裂的缺点，又弥补了聚苯乙烯泡沫塑料板材耐久性差、易燃、防火性能差，高温时产生有害气体等缺陷[3]。此外，纤维增强复合材料保温板与聚苯颗粒保温砂浆相比，解决了聚苯颗粒保温砂浆冬季不宜施工的问题，避免了工人在现场的拌和施工。此类板材既可以作为单一保温材料应用，就是以聚苯颗粒为轻集料，以水泥、石膏、石灰和粉煤灰等为胶凝材料，加入一定量的可再分散乳胶粉、抗裂纤维、憎水剂等添加剂，经搅拌、发泡、成型干燥、标准养护成具有规则形状的制品；又可以与岩棉、聚氨酯等材料用特定的胶粘剂粘合成聚苯颗粒保温复合板。纤维增强复合材料保温板能在工厂大规模预制，在施工现场拼装，易于实现机械化，具有良好的应用前景。但其制作工艺较复杂，造价相对较高。
2.6复合墙体类板材
复合墙体类保温材料是近年来新兴的一种集合外墙保温、承重、装饰于一体的材料[4]。目前复合墙体类板材主要有钢丝网水泥类夹芯复合板材、彩钢夹芯板材、加气混凝土板、混凝土复合保温板、纤维增强水泥复合板等。
（1）钢丝网水泥类夹芯复合板材是以两片钢丝网将聚氨酯、聚苯乙烯、脲醛树脂等泡沫塑料、轻质岩棉或玻璃棉等芯材夹在中间，两片钢丝网间以斜穿过芯材的“之”字形钢丝相互连接，形成稳定的三维桁架结构，然后再用水泥砂浆在两侧抹面，或进行其他饰面装饰。它轻质高强、隔热、隔声、防火、防潮、防冻、防震等优质性能，但其导热系数较高、耐久性差、防火性能差。钢丝网水泥类夹芯复合板材在保证一定保温性能的基础上使墙体的厚度减薄，重量减轻，可用于房屋建筑的内隔墙、围护外墙、保温复合外墙、楼面、屋面及建筑夹层等。
（2）彩钢夹芯板材是以硬质泡沫塑料或结构岩棉为芯材，在两侧粘上彩色压型镀锌钢板，其中外露的彩色钢板材料表面涂以高级彩色塑料涂层。彩钢夹芯板材能够实现自动化生产，具有整体性能好、抗震性能好、施工速度快、外形美观、灵活多变等优点，但其导热系数较高、防火性能差，多用于各类工业民用建筑中加层、大跨度和活动房等。
（3）加气混凝土板全称蒸压加气混凝土板，是以硅质材料和钙质材料为主要原料，以铝粉为发气材料，配以经防腐处理的钢筋网片，经加水搅拌、浇注成型、预养切割、蒸压养护制成的多气孔板材。加气混凝土板具有良好的不燃性能，能够隔热、隔声、防火、防潮、防冻、防震等，但是其质量较重、高层施工较难。适用于民用及工业建筑物的屋面板、非承重墙外墙和内隔板墙，也可用拼装外墙板，不能用于建筑防潮层以下的外墙以及长期处于浸水和化学侵蚀的环境。
（4）混凝土复合保温板是由钢边框、加强肋、发泡水泥芯材、钢丝网、上下高强度水泥面层（含玻纤网）复合而成的新型建筑板材。混凝土复合保温板强度高、绝热性能好、抗震性能优越、施工方便、尺寸稳定性好，而且具有良好的不燃性能，但是其保温层耐久性差、后期保温效果难以保证。主要用于装配式民用住宅大板建筑以及整体预应力装配式板柱结构建筑物。
（5）纤维增强水泥复合板[1]是以水泥净浆、砂浆或混凝土为基体，以非连续的短纤维或连续的长纤维作增强材料，经加水搅拌、浇注成型、预养切割而成的墙体板材。纤维增强水泥复合板厚度小、质量轻、抗拉强度和抗冲击强度高、耐冷热、不受气候变化影响、易加工、不燃，但是其燃烧时会产生有毒气体，对人体产生危害。因其造型丰富、外墙表面形状和线条多样、明快、安装施工方便等特点，它被广泛应用于各类建筑的墙体外挂式保护板。
2.7真空隔热板
真空隔热板（Vacuum Insulation Pane， VIP 板）[5]是真空保温材料中的一种，由隔热较好的填充材料（如玻璃纤维、气相二氧化硅和聚氨酯等）与真空保护表层复合而成，它能有效地避免空气对流引起的热传递，从而导热系数得到大幅度地降低，一般小于 0.0035W/（m·K），仅为聚氨酯硬质泡沫塑料的1/4～1/6，并且不含有任何 OD（消耗臭氧层）材料，是目前世界上最先进的高效保温材料。真空隔热板导热系数低、轻质高强、施工方便，并且比较薄，可用于外墙内保温，节省使用面积。但是真空隔热板造价高，仅在冰箱、冰柜、热水器、冷藏集装箱等行业领域应用，在建筑保温市场上还没推广开来，处于初级阶段。
3.我国外墙保温板发展前景
随着外墙保温板市场的发展，保温板行业慢慢会走向规范化，技术、产品、品牌、渠道、竞争环境都会得到改善。我国的建筑节能标准由以前的30%提高到50%，北京、上海等部分一级城市的节能标准要求达到65%。由于此次标准的颁布受到国家相关部门的高度重视，各地对房地产、建筑行业进行了重点部署，出台多条相关政策，甚至对不达标的建筑不予通过审核。这给整个建筑外墙保温板产业带来了前所未有的机遇。
建筑外墙保温板是近两年刚开始普及的一个产业，除在直辖市、省会城市等经济较发达的城市，国家开始强制性地要求住宅和公共建筑必须进行节能保温外，全国大部分的地级和地级以下的城市还没有明确要求。而在省会城市等地，很多地方也是刚刚开始响应国家的政策，推广节能保温板，全国还存在着大部分的空白市场。即使是北京、天津已经普及建筑外保温墙板的城市，市场竞争也刚开始，还处在初期阶段，竞争并不太激烈。
在各种外墙保温板不断充斥市场的情况下，应大力发展轻质高强、保温隔热、防火阻燃、耐久性强、绿色环保的新型保温板材，如应大力发展目前在建筑外墙使用较少的真空隔热板、防火等级较高的纤维增强复合材料保温板、多功能复合保温板等。外墙保温板行业具备了朝阳产业的明显特征：新兴产业，行业发展速度较快，利润较高，市场需求量大，发展前景广阔。
4.结语
能源危机日益加剧，建筑节能迫在眉睫。大力发展研究新型外墙外保温板材，并加之合理有效地利用，终将实现建筑节能65%的目标。
参考文献
[1] 李珠、袁波、王蕊、周华杰.我国建筑墙体保温板的发展状况及对策[J].建筑节能，2011，08：35-37.
[2] 陆总兵、陆健.发泡水泥保温板的性能与外墙保温施工要点[J].中国高新技术企业，2012，07：72-73.
[3] 袁波.玻化微珠发泡保温板的研制及应用分析[D].太原理工大学，2012.
[4] 周华杰.玻化微珠复合保温板的研究[D].太原理工大学，2012.
[5] 章书建.真空隔热保温板的研究现状与发展方向[J].墙材革新与建筑节能，2012.04：46-47.
