浅析——建筑外墙外保温发展趋势

摘要：综合现有外墙外保温系统的各自优缺点，对比了外墙外保温系统中的各类保温材料，指出泡沫混凝土组成的外墙外保温制品将成为新的主导产品
关键词：外墙外保温；保温材料；泡沫混凝土


节能减排是我国的基本国策。国办发[2005]33号文件提出：到2010年，新型墙体材料产量占墙体材料总量的比重达到55%以上；全国建筑物节能的目标是节能50％，有条件的城市率先执行节能率65%的地方标准，严寒、寒冷地区应执行节能率65%的标准。2008年7月23日国务院第18次常务会议通过《民用建筑节能条例》决议，《条例》规定：对不符合民用建筑节能强制性标准的，不得颁发建设工程规划许可证。既有建筑的节能改造和大量的新建建筑产生了庞大的节能建材需求。
建筑围护结构的保温隔热是建筑节能的重要组成部分，常使用的保温类型有内保温、外保温、自保温等三种类型。其中，外墙内保温会占用室内空间，饰面层不利用二次装修和吊挂装饰物；外墙自保温（又称夹芯保温）一般墙体较厚，由于内层往往强度较弱，内外墙之间需连接造成热桥，降低自保温的效率；现在市场占有率最高，应用范围较广的仍然是外墙外保温系统，外保温系统适用南北方建筑和二次改造建筑；外保温还可以减少热桥的损失，延长主体结构的寿命，同时增强建筑外部装饰效果。
一、建筑外墙外保温系统的对比
（1）聚苯板eps 板薄抹灰外墙外保温系统
eps （expanded poly styrene）是一种热塑材料，eps板是原料经过预发、熟化、成型、烘干、切割而成。eps板具有良好的保温隔热性能、质轻、吸声、防震、不吸水、等优点。但是eps板薄抹灰外墙外保温系统存在价格较高，聚苯板表面容易脱落，不耐高温，存在火灾隐患等缺点。
（2）挤塑板（xps）板薄抹灰外墙保温系统
挤塑板比聚苯板导热系数更低，吸水率低，同时压缩强度和抗拉强度更高。一样也存在不防火，不透气，粘结性较差的缺点[1]。
（3）硬质聚氨酯复合保温墙体
聚氨酯材料的导热系数0.022w/m.k，eps为0.041w/m.k，xps为0.028w/m.k。可见保温性能很好，离火自熄碳化，防水性能好，抗裂性能好，易施工，有一定的市场前景。但是聚氨酯燃烧时产生剧毒氰化氢气体，毒害生命。
（4）泡沫玻璃外墙保温系统
泡沫玻璃保温板具有导热系数低、容重轻、不燃烧、不吸水、无辐射、使用温度范围广等优点，寿命长，就是造价很高，一般在高档建筑中使用，不能够广泛推广。
（5）岩棉外墙外保温系统
岩棉板是以玄武岩及其它天然矿石等为主要原料，岩棉板经高温熔融成纤维，加入适量粘结剂，固化加工而制成的。岩棉外墙外保温系统的保温性能、机械性能良好，具有良好的吸音特性，属不燃材料，价格低廉。但是安装和拆卸过程中释放到空气中的人造纤维会对人体组织造成损伤。
二、建筑外墙外保温材料的对比
现阶段，在建材市场中的建筑外保温材料主要分为有机保温材料和无机保温材料两大类。其中有机保温材料主要为聚苯板（eps）、挤塑板(xps)、聚氨酯泡沫塑料(pu)、酚醛树脂等，无机保温材料主要有岩棉、玻璃棉、加气混凝土、泡沫玻璃、泡沫混凝土等。
有机保温材料都具有易燃性，燃烧烟雾大，毒性大，人员伤亡大。有机保温材料在使用过程中易开裂、脱落、不耐老化，设计寿命大多为20~25年，不能与建筑同寿命。由德国外保温协会提供的市场调查结果显示， 在德国，eps的市场份额占82%，岩棉占15%，其他占3~4%。国内目前大量应用的也是有机保温材料，其中2008年~2009年北京市保温材料调查结果表明：eps的市场份额占72%，xps占25%，其他占3%[2]。但是在德国因为聚苯板薄抹灰系统防火安全性能达不到要求，规定22米以上的建筑物禁止使用该类材料；在英国有条例规定18米以上建筑物不允许使用有机物聚苯板；在美国纽约州建筑规范中明确规定耐火极限低于两小时的聚苯板不允许使用在高于75英尺即22.86米的住宅建筑中，由于西方国家建筑物大部分为中低层，所以寻求防火阻燃型外保温材料替代有机保温材料的紧迫性不及中国。
无机保温材料虽然保温隔热性能不及有机保温材料，但是具有与建筑同寿命，不燃等优点。在无机不燃保温材料中，泡沫玻璃价格高，不宜成为有机保温材料的替代品；而岩棉、矿棉等纤维保温材料虽然价格略低，但仍高于泡沫混凝土，且使人浑身刺痒，污染环境。玻璃纤维不是硬质块状材料，应用也比较困难。膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等颗粒状松散保温材料，吸水率高，制品不抗冻融，松散不易使用。加气混凝土密度比泡沫混凝土大，保温隔热性能较差，吸水率高。鉴于上述原因，泡沫玻璃、岩棉、矿棉、珍珠岩和蛭石、加气混凝土等无机保温材料不会成为建筑外保温系统的主导材料[2,3]。
泡沫混凝土与有机保温材料相比，泡沫混凝土优势更加突出。泡沫混凝土保温材料具有轻质、保温隔热、防火、抗震、耐久、隔音、绿色环保、价格低等特点。综合比较，泡沫混凝土将是有机保温材料的最佳替代品。
目前泡沫混凝土存在密度较大、韧性较差、保温性较差、易碎、韧性不足等缺点，要想取代聚苯乙烯等有机外保温材料先要克服其不足，通过添加纤维能有效地对混凝土进行增强、增韧，一方面可以使其具有更好的材料性质，便于制成预制板进行外墙安装；另一方面可以提高其孔隙率，降低其热传导系数，提高保温性能。因此，研制新型纤维增强泡沫混凝土，使之具有质量轻、韧性好、保温隔热和防火阻燃性能优良的特点，对于开发防火型建筑外保温新材料具有十分重要的现实意义。
三、结论
当今市场广泛使用的有机保温材料制成的外墙外保温系统存在很大问题，在国家政策的支持下，有机保温材料将逐渐退出外墙外保温材料市场，急需要更成熟，没有火灾隐患的替代品，其中泡沫混凝土的优势逐渐显现，将成为外墙外保温系统的主导材料。