【摘 要】高效輕質(zhì)的保溫隔熱材料一直是人們所關注和期望的焦點，可以為建筑提供良好的保溫隔熱措施，有效較少建筑的能源消耗。文章對建筑墻體保溫材料的物理性能和墻體外保溫系統(tǒng)進行了分析和探討，從可持續(xù)發(fā)展的角度，依據(jù)建設資源節(jié)約型社會的發(fā)展理念，對目前使用較少但前景極為廣闊的無機建筑墻體保溫隔熱材料的性能和發(fā)展前景進行了詳細說明和分析。
【關鍵詞】建筑節(jié)能；無機材料；保溫隔熱材料；應用分析；前景展望
前 言
節(jié)能是涉及人類可持續(xù)發(fā)展和生存環(huán)境的重要問題，其戰(zhàn)略目標不僅是要節(jié)約日益緊張的資源能源，為子孫后代的可持續(xù)發(fā)展提供足夠的條件，造福子孫后代，同時也是要改善人們賴以生存的環(huán)境，實現(xiàn)綠色健康發(fā)展�，F(xiàn)代建筑對于能源的消耗十分巨大，建筑節(jié)能是近幾年來世界建筑發(fā)展的一個基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新的生長點。根據(jù)國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，建筑能耗約占社會總能耗的30%，而在建筑圍護結構中，墻體在采暖能耗中所占的比例是最大的，約為建筑總能耗的32.1%～36.2%，因此，改善墻體的保溫性能成為建筑節(jié)能的重點和關鍵。
一.墻體對于材料的要求
墻體作為建筑的門戶和重要組成部分，既要作為維護結構，又要具有節(jié)能效果，因而對墻體本身的材料要求較高，單一種類的材料很難滿足現(xiàn)代建筑對墻體的要求，因此，對于墻體材料的選擇趨向于選擇復合材料。復合材料可以同時具備幾種單一材料的性能和優(yōu)點，同時還可以產(chǎn)生自身的獨特性能，在此基礎上，復合墻體得到了廣泛的應用和迅速發(fā)展。復合型墻體一般使用耐火磚或鋼筋混凝土等作為承重墻，并且與絕熱材料復合；或者使用鋼材或鋼筋混凝土構建框架結構，用薄壁材料夾雜絕熱材料作為墻體主要結構。目前。我國的建筑節(jié)能工程在技術上形成了外墻內(nèi)保溫、保溫材料夾心保溫、外墻外保溫、單一保溫墻體的節(jié)能體系，其中，外墻外保溫是國家建設部倡導推廣的主要保溫形式，其保溫的方式最為直接，效果也是最好的，是我國目前應用最多的一項建筑保溫技術，而這些措施和技術離不開保溫材料的應用�；趪覍�(jié)能減排、環(huán)保利廢、實現(xiàn)生產(chǎn)的良性循環(huán)和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求，保溫隔熱材料向著輕質(zhì)、高強度、高效保溫和良好的防火性能的方向發(fā)展。
二.保溫材料的性質(zhì)
建筑保溫材料就自身的性質(zhì)而言可以分為有機材料和無機材料兩大類別，這里主要針對無機保溫材料進行分析。
無機材料，是指將天然礦石進行加工處理后形成的輕集料。主要可以分為顆粒狀材料和多孔性材料兩大類，前者包括球形閉孔膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、海泡石等，后者則屬于新型保溫材料，包括加氣混凝土、泡沫玻璃、微孔碳酸鈣等。相對于有機材料易燃、易老化等缺點，無機材料的主要特征為：化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易老化，使用壽命長；安全性能好，不易燃燒，無毒無害；與既有建筑物同屬硅類產(chǎn)品，材料相容性好，整合為一個整體，可以有效避免保溫系統(tǒng)的空鼓和脫落。當然，性對于有機材料，無機材料的保溫性能略遜一籌。
材料的性質(zhì)是決定保溫系統(tǒng)使用壽命的基本因素，無機保溫材料與建筑可以很好的融為一體，使用壽命長，既對建筑節(jié)能提供長久的服務，又可免于頻繁更換，有效節(jié)約建筑施工成本。
三.無機保溫系統(tǒng)墻體的應用
無機不燃型建筑保溫材料目前主要有泡沫玻璃保溫板、硬質(zhì)硅酸鹽保溫板、無機保溫砂漿和礦（巖）棉質(zhì)品等幾種，還包括出現(xiàn)較晚，沒有被廣泛使用的新型納米孔無機材料，即二氧化硅氣凝膠。
1.選用性價比優(yōu)良的材料
無機保溫砂漿墻體保溫材料的興起，改變了十多年來建筑保溫以有機材料一統(tǒng)市場的局面，也使無機保溫材料真正意義上走入了建筑節(jié)能保溫的領域，對提高建筑節(jié)能保溫工程的防火性能與使用壽命，降低工程成本，具有十分積極的意義，符合建筑行業(yè)的發(fā)展需要。
今后的發(fā)展方向上，要抓緊對新型無機保溫材料的開發(fā)和研究，同時對已有的無機保溫材料的特性進行深入研究，在建筑上選擇最適合的材料，這里以新型材料二氧化硅氣凝膠為例進行分析。
二氧化硅氣凝膠是一種新型納米孔無機材料，是目前已知的最輕的固體材料，也是迄今為止保溫性能最好的材料，因為其自身具有納米多孔結構、低密度、低導熱系數(shù)、高孔隙率、高比表面積等特點，在600攝氏度之前幾乎不會發(fā)生形態(tài)變化，防火性能優(yōu)良，在航天、醫(yī)學等特殊行業(yè)的保溫方面應用廣泛。氣凝膠多孔材料以水玻璃為原料，經(jīng)過溶膠凝膠的工序制作而成。由于其本身的孔洞率最高可以達到90%以上，導熱率極低，因而就形成了這種材料極佳的保溫性能。
因為受到原料選擇、制備工藝、配方系數(shù)、產(chǎn)品成本等多個方面的限制，氣凝膠在建筑節(jié)能領域的應用還存在著造價過高和建筑結構不合理的問題，難以充分發(fā)揮其材料自身的優(yōu)越性能，需要我們進行更加深入的研究和分析。
2.無機保溫材料的使用效果
應用無機不燃型的建筑保溫材料，改變多年以來建筑保溫以有機材料為主的現(xiàn)狀，提高圍護結構節(jié)能保溫工程的防火功能和使用壽命，實現(xiàn)成本與能源的雙重節(jié)約，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是我們對于無機保溫材料的最高要求和最終努力目標。
（1）使用周期內(nèi)不開裂
有機化合物由于自身的傳熱系數(shù)與抗裂砂漿的傳熱系數(shù)相差懸殊，在溫度劇烈變化的環(huán)境下，很容易造成自身的開裂和空鼓，同時，由于有機化合物本身在70℃的高溫狀態(tài)下容易產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的收縮變形，也會造成墻體節(jié)能保溫系統(tǒng)的嚴重開裂，影響系統(tǒng)的使用壽命，重新更換也會加大建筑的運行成本，與節(jié)能的最終目的背道而馳。而無機保溫材料耐熱性能較好，與建筑本身的相容性較好，在高溫環(huán)境中，體積收縮率小，形態(tài)變化小，溫度應力也較小，產(chǎn)生空鼓和開裂的可能性大大降低，從而提高了節(jié)能保溫系統(tǒng)的使用周期，更加迎合節(jié)能減排的理念。
�。�2）無板縫冷橋
多數(shù)的有機化合物材料都是采用預制板的形式，在施工現(xiàn)場進行錨固和拼裝。由于預制保溫板的收縮變形、溫濕變形以及預留縫隙本身的存在，常常會造成預制板相互之間的縫隙冷橋，從而破壞了保溫系統(tǒng)的整體性，嚴重降低了整體的保溫性能，保溫效率較低。相比之下，無機保溫材料整體性能好，沒有板縫的存在，因而也就杜絕了冷橋的產(chǎn)生。因此，傳熱系數(shù)較高的無機保溫材料在墻體使用后的實際應用效果明顯要優(yōu)于有機保溫材料的實際應用效果。
四.結語
無機保溫材料是相對與有機保溫材料而提出和開發(fā)的，有別與有機保溫材料，并對其缺點和不足進行補充和克服的綠色環(huán)保材料，其節(jié)能保溫的性能和安全性能都較強，但是，由于去自身容重、傳熱系統(tǒng)、使用方法和生產(chǎn)能力等多方面的原因，目前還無法取代有機化合物保溫材料成為建筑應用的主流，只能作為有益而必要的補充。從長遠方面來看，無機保溫材料的諸多優(yōu)越性能，在我國夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的保溫材料市場上，有著其它保溫材料無可比擬的巨大優(yōu)勢。隨著對無機材料的不斷研究和生產(chǎn)、施工技術的不斷提高，無機建筑節(jié)能墻體保溫材料必將成為建筑保溫系統(tǒng)應用的主流。
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