建筑外墻節(jié)能保溫材料及其檢測技術(shù)探究

農(nóng)翔宇

摘要：城市化發(fā)展進(jìn)程的加快，使得建筑施工工作的發(fā)展規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大?；谖覈诃h(huán)境保護(hù)以及節(jié)能減排方面的基本國策，建筑單位也在積極研究怎樣使用節(jié)能材料進(jìn)行施工工作。由于建筑施工的環(huán)節(jié)比較多，需要監(jiān)督管理的工作也比較復(fù)雜，而不同的建筑工程對施工材料的要求也不相同。在這種情況下，選擇哪種節(jié)能保溫材料，以及如何檢測材料的相關(guān)性能，就是目前各個施工單位需要重點(diǎn)研究的問題。

關(guān)鍵詞：建筑外墻;節(jié)能保溫材料;檢測技術(shù);探究

在我國能源消耗中，建筑能耗約占全國能源消耗總量的30%左右，建筑能耗是以使用過程的能耗，特別是其中的采暖和空調(diào)能耗為主，因此建筑節(jié)能的重點(diǎn)應(yīng)放在采暖和降溫的能耗上。最有效、最經(jīng)濟(jì)的節(jié)能措施之一，就是加強(qiáng)建筑保溫隔熱。

1分析建筑外墻所使用的節(jié)能保溫材料

1.1保溫隔熱材料

保溫性能是建筑物必備的基本功能，在墻面的保溫工作當(dāng)中，主要分為外墻保溫以及內(nèi)墻保溫兩部分，本文主要對外墻保溫工作進(jìn)行相應(yīng)的研究。

1.1.1發(fā)泡水泥

在建筑施工單位對建筑外墻進(jìn)行保溫設(shè)置的工作時，發(fā)泡水泥是一種十分常見的基礎(chǔ)材料。其最早是由德國發(fā)明的，主要是通過相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，將發(fā)泡材料與水泥材料進(jìn)行充分混合，制作成新型的泥漿。并用這種泥漿來制作外墻的整體結(jié)構(gòu)。通過這種方式，可以有效減少水泥的用量。并且發(fā)泡材料比水泥的重量要輕，因此可以合理減輕建筑物的自重。而在實(shí)際的運(yùn)用過程當(dāng)中，這種材料還具有防火阻燃的功能。并且可塑性比較強(qiáng)，可以制作成不同的形狀，滿足城市化建設(shè)對建筑物外墻形狀的多種要求。此外，這種材料不含毒性物質(zhì)，能夠保證人們的身體健康。

1.1.2保溫網(wǎng)

基于信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，目前我國許多建筑工程在進(jìn)行外墻保溫施工工作時，開始注重使用一些科技方式來制作新型的保溫網(wǎng)，以此達(dá)到節(jié)能保溫的目的。現(xiàn)階段比較常見的保溫網(wǎng)主要是用玻璃纖維制作成的，并在表面覆蓋一層耐堿性的溶液，等到液體凝固之后，就可以使用在墻體上。這種新型的技術(shù)方式可以有效提高建筑物整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且具有防止墻體開裂的功能。

1.1.3膠粘劑

建筑單位在選用外墻節(jié)能保溫材料的過程中，為了保證材料的粘結(jié)力，通常都會適當(dāng)?shù)氖褂靡恍┠z粘劑。利用這種方式讓保溫材料能夠與建筑施工的基礎(chǔ)材料充分粘結(jié)在一起，防止二者在融合過程中出現(xiàn)縫隙，而給建筑物帶來安全隱患。同時，膠粘劑的功能也在不斷的優(yōu)化和完善過程當(dāng)中。目前，市面上比較常見的膠粘劑都能夠具有穩(wěn)固墻體結(jié)構(gòu)的作用，并且根據(jù)施工單位不同的要求還可以選擇固態(tài)、液態(tài)等多種形態(tài)的膠粘劑。此外，在建筑外墻施工過程中，施工人員有時會在墻的表面涂抹砂漿。這種砂漿主要是由水泥和一些高分子的聚合物混合而成的，充分均勻的涂抹在墻面上，可以有效提高外墻的保溫性能。

1.1.4擠塑聚苯乙烯泡沫板

其主要以聚苯乙烯樹脂或者其共聚物為成分，加入較少的添加劑，通過加熱擠塑成型而制成的具有閉孔構(gòu)造的硬質(zhì)泡沫塑料，英文的縮寫是XPS。這種材料有較好的防潮、抗?jié)裥阅芎涂箾_擊、高抗壓能力，并具有導(dǎo)熱系數(shù)和吸水率都很低的好處。

1.1.5模塑聚苯乙烯泡沫板

其是可發(fā)性聚乙烯珠粒徑加熱預(yù)發(fā)泡之后在模具之中加熱成型而成的內(nèi)部具備很多封閉微孔的材料，英文的縮寫是EPS。其導(dǎo)熱系數(shù)小，表觀密度小，吸水率低，機(jī)械強(qiáng)度高，隔音性能好，并且尺寸的精度高，結(jié)構(gòu)勻稱。

1.1.6膠粉聚苯顆粒保溫砂漿

其主要是由聚合物膠粉和膠粉聚苯顆粒輕骨料組成，是復(fù)合聚苯顆粒墻體保溫系統(tǒng)中的主要保溫材料。復(fù)合聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)是現(xiàn)場成型的保溫系統(tǒng)。這種系統(tǒng)由膠粉聚苯顆粒保溫層、界面層、外飾面層、砂漿復(fù)合玻纖網(wǎng)格布構(gòu)成，集墻體保溫和修飾功能于一體，并且材料配套齊全、適用范圍廣，工藝合理、簡便，能滿足我國大多地區(qū)不同氣候的建筑節(jié)能需求。

1.1.7硬質(zhì)聚氨酯防水保溫材料

其主要的原料是多元醇和異氰酸酯兩種，而且其應(yīng)當(dāng)和抗老化劑、催化劑、發(fā)泡劑的等助劑配合使用，之后依據(jù)規(guī)定的比例把其混合勻稱，再使用現(xiàn)場無氟發(fā)泡、高壓噴涂等措施，進(jìn)而形成一種高分子聚物的新型防水保溫材料。這種材料不但性能優(yōu)良、工藝成熟，而且綜合性價比也比較高。

1.2膠粘劑及抹面膠漿

膠粘劑是墻體保溫系統(tǒng)的重要材料之一，有著連接保溫層和墻面的作用，其性能的好與壞直接影響著整個墻體保溫系統(tǒng)的抗裂、耐水、耐久、耐候性。產(chǎn)品形式有以下兩種：一種是在工廠生產(chǎn)的液狀膠粘劑，另一種是在工廠里預(yù)混合好的干粉狀膠粘劑。聚合物抹面膠漿，是由水泥基或者其它無機(jī)膠接材料、填料、高分子聚合物以及其它外加劑等制作而成，用作墻體保溫系統(tǒng)的抹面砂漿和粘結(jié)劑。

1.3增強(qiáng)網(wǎng)

其鋪設(shè)在抹面膠漿之內(nèi)，加強(qiáng)抹面層的抗沖擊和抗裂性能，飾面層做涂料的時候，選用耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布，在飾面層粘貼飾面磚的時候，選用鍍鋅電焊網(wǎng)。

2保溫材料檢測中的問題

2.1膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)

目前導(dǎo)熱系數(shù)檢測設(shè)備操作起來比較簡便，有些檢測單位將試樣制備調(diào)節(jié)完畢后直接放人儀器中檢測，造成檢測數(shù)據(jù)偏離。保溫板、保溫漿料的導(dǎo)熱系數(shù)測定與試件的干、濕程度非常相關(guān)，應(yīng)按《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護(hù)熱板法和熱流計法》GB10294-10295-88的要求，對試件進(jìn)行干燥處理至恒重。但如用烘箱，則有可能破壞保溫板結(jié)構(gòu)，筆者認(rèn)為不如采用干燥器干燥較為安全方便。另外，厚度測量偏差對導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果的影響也應(yīng)引起重視。

聚苯乙烯泡沫塑料保溫板的壓縮強(qiáng)度，規(guī)范上規(guī)定其相對形變?yōu)?0%的壓縮應(yīng)力，而對XPS擠塑板則沒有明確規(guī)定。有些檢測單位將XPS擠塑板的壓縮試驗(yàn)形變也控制在10%，筆者認(rèn)為此舉不妥。XPS板是通過加熱擠塑成型的硬質(zhì)泡沫塑料，表觀密度大，壓縮強(qiáng)度高，一般來說，大多數(shù)XPS保溫板在未達(dá)到相對形變10%時其力值即明顯下降，但也有個別保溫板在達(dá)到形變10%后力值仍然增長。筆者認(rèn)為，XPS保溫板壓縮強(qiáng)度判定應(yīng)取最大值較為合理，更能反映XPS板壓縮強(qiáng)度指標(biāo)值。

膠粘劑、抹面膠漿（與膨脹聚苯板）的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)方法看似簡單，但有一個環(huán)節(jié)最容易被人忽視，即制作試件后沒有在試件上加載適當(dāng)重物（重量以不破壞試件為宜，建議控制在1.5kg）約30s后再養(yǎng)護(hù)。筆者認(rèn)為，這是涉及試驗(yàn)結(jié)果的重要環(huán)節(jié)，它能保證試件、膠粘劑、抹面膠漿、膨脹聚苯板很好地粘結(jié)成一個整體。如果沒有這個環(huán)節(jié)，可能導(dǎo)致拉伸粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到要求，但破壞界面不在膨脹聚苯板內(nèi)的情況。由于這一原因而判定膠粘劑、抹面膠漿不合格，似乎并不合理，而且會給委托方造成錯誤的理解，認(rèn)為應(yīng)該更換膠粘劑、抹面膠漿，從而給委托方造成經(jīng)濟(jì)上的損失。

2.2保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)

常用水泥基復(fù)合保溫砂漿分為水泥基聚苯顆粒保溫砂漿和無機(jī)礦物輕骨料保溫砂漿，其中水泥基聚苯顆粒保溫砂漿又分為加強(qiáng)W型及普通L型。W型水泥基聚苯顆粒保溫砂漿與無機(jī)礦物輕骨料保溫砂漿強(qiáng)度較高，受壓時形變較小，直至受壓破壞也未達(dá)到10%的形變。筆者認(rèn)為，對于W型水泥基聚苯顆粒保溫砂漿與無機(jī)礦物輕骨料保溫砂漿，用抗壓強(qiáng)度這一指標(biāo)來代替壓縮強(qiáng)度指標(biāo)似乎更為合理。

3檢測技術(shù)的方法

3.1導(dǎo)熱系數(shù)

導(dǎo)熱系數(shù)是評判保溫材料絕熱性能主要技術(shù)的根據(jù)，大多選取的都是基于穩(wěn)態(tài)法的平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀測定材料的導(dǎo)熱系數(shù)。保溫材料特別是保溫漿料類，養(yǎng)護(hù)期到后應(yīng)當(dāng)放置烘箱中，再展開檢測。檢測之前應(yīng)當(dāng)把試樣夾持兩面打磨平坦，特別是模子邊角處，保持樣品勻稱一致，避免冷熱板和試樣之間造成間隙，影響到結(jié)果的精確性。

3.2保溫材料的試件制作

制作成型的試樣所用的水泥砂漿，表面不應(yīng)當(dāng)太光滑，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)拇蛎?，不然會減小漿料的附著力。除此之外，在拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試件制作結(jié)束后，在確保漿料厚度的條件下，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)給予一定的外力，使得試件的每個構(gòu)成部分粘結(jié)得更加嚴(yán)緊，防止出現(xiàn)空隙，避免由于試件制作問題而致使抗拉強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)或者破壞界面不精確的問題。

3.3表觀密度計算

在計算EPS板的表觀密度的時候，因?yàn)槠涿芏刃∮?0kg/m3，根據(jù)《橡膠和泡沫塑料表觀密度的測定》，這個時候空氣浮力的原因比較大，不能被忽略，應(yīng)當(dāng)要把握試驗(yàn)室的溫度，當(dāng)室溫在23益、大氣壓為常壓（101325Pa）的時候，測出的表觀密度的基礎(chǔ)之上再加上1.220kg/m3，才是正確的表觀密度。

4建筑外墻節(jié)能保溫材料的檢測技術(shù)

4.1性能方面的檢測

首先在對建筑外墻節(jié)能保溫材料進(jìn)行檢測的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對其使用性能方面進(jìn)行檢測。也就是檢查材料的節(jié)能指數(shù)以及保溫性能是否能夠符合國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。而在這方面的檢測工作主要可以通過制作樣品的方式來完成，相關(guān)施工單位結(jié)合具體的施工要求，選定合適的節(jié)能保溫材料之后，應(yīng)當(dāng)按照相應(yīng)的配比公式合理計算出各個材料所占的比重，并按照一定的順序進(jìn)行材料的混合制作。為了保證材料各方面的性能達(dá)標(biāo)，應(yīng)當(dāng)取一部分材料制作試樣。并適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行一些打磨處理，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)工作應(yīng)當(dāng)有針對性，比如，如果施工單位對墻體防水有比較高的要求，就可以對樣品進(jìn)行浸泡測試。在保證材料選擇無誤，配比數(shù)據(jù)正確之后，就可以繼續(xù)接下來的工作。

在保溫功能的檢測工作方面，可以通過高溫烘烤，并使用專業(yè)的機(jī)械設(shè)備，以及信息技術(shù)手段，觀察樣品的溫度變化情況。一般在這項(xiàng)測試工作中，為了保證樣品受熱均勻，需要對樣品的每個接觸面都打磨平整。此外，節(jié)能問題主要是需要在對材料選擇以及使用過程中進(jìn)行全程的監(jiān)控，以保證節(jié)能的效果。

4.2質(zhì)量方面的檢測

建筑墻面的質(zhì)量問題是整個建筑物建設(shè)質(zhì)量的基本保障，而在質(zhì)量檢測工作當(dāng)中，首先需要完善建筑施工單位的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，保證檢測數(shù)據(jù)的科學(xué)性和合理性。通常情況下，外墻節(jié)能保溫材料的質(zhì)量問題需要從抗側(cè)力、抗震力、抗拉力等方面進(jìn)行。比如，如果是對抗側(cè)力有一定的要求，就可以通過一些機(jī)械設(shè)備或者人工施加外力，觀察材料的粘結(jié)程度是否發(fā)生了變化，以及是否有形變的問題。此外，在實(shí)際建筑物投入使用的過程中，外墻墻面由于長期暴露在空氣中，經(jīng)常會出現(xiàn)墻皮脫落、裂縫等問題。針對這些問題也需要進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量檢查和監(jiān)測工作，防止不符合建設(shè)要求的材料被用于外墻建設(shè)工作中，在這方面的檢測工作應(yīng)當(dāng)交由專業(yè)的國家檢測機(jī)構(gòu)來完成。

4.3注意事項(xiàng)

在實(shí)際對建筑外墻節(jié)能保溫材料進(jìn)行檢測技術(shù)的研究工作時，為了保證檢測結(jié)果的公平公正，凈化市場環(huán)境，保證建筑物的安全與穩(wěn)定。必須要嚴(yán)格制定統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)，同時，相應(yīng)的檢測部門應(yīng)當(dāng)加大資金技術(shù)投入，積極引進(jìn)先進(jìn)的檢測設(shè)備與檢測技術(shù)。并且應(yīng)當(dāng)對技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)工作，保證其具備操作設(shè)備完成檢測工作的能力。

5結(jié)論

建筑施工單位在選擇外墻節(jié)能保溫材料時，需要結(jié)合實(shí)際的工程需求以及經(jīng)濟(jì)成本問題合理選擇適合的材料。同時，對于性能方面的檢測工作可以通過制作樣品的方式來研究，而對于質(zhì)量方面的檢測，還需要交給專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)。通過統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)來對材料的保溫、防水、節(jié)能、抗側(cè)力等一系列要求進(jìn)行檢測，以保證工程的施工質(zhì)量。