淺談建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能材料*

余悅，祝斯月，李金陽(yáng)，雷仕玥，鮑清楊

（武漢輕工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院 湖北 武漢 430023）

0 引言

建筑材料是建筑的基石，隨著建筑節(jié)能材料的發(fā)展，維護(hù)結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)中的“能耗大戶(hù)”，其組成材料必然向著高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能方向發(fā)展[1-2]。因此，在維護(hù)結(jié)構(gòu)中大力發(fā)展建筑節(jié)能材料，以增強(qiáng)其保溫、隔熱及密閉性，減少能量損失，是增強(qiáng)建筑節(jié)能環(huán)保的重要措施。

1 節(jié)能墻體材料

1.1 有機(jī)節(jié)能墻體材料

有機(jī)節(jié)能墻體主要有聚氨酯樹(shù)脂泡沫塑料（PUF）、酚醛樹(shù)脂泡沫塑料（PF）和聚苯乙烯泡沫塑料（PS）。硬質(zhì)PUF保溫性能優(yōu)良。PF絕熱性極佳，導(dǎo)熱率極低，PS隔熱性能優(yōu)良。

1.2 無(wú)機(jī)節(jié)能墻體材料

無(wú)機(jī)纖維建筑保溫材料包括巖棉和礦渣棉（統(tǒng)稱(chēng)礦巖棉）制品、玻璃棉及其制品，是良好的保溫、隔熱、耐熱的節(jié)能墻體材料。

無(wú)機(jī)多孔狀保溫材料包括膨脹珍珠巖及其制品和膨脹蛭石及其制品。膨脹珍珠巖具有很好的絕熱防火性能。膨脹蛭石也具有保溫、絕熱等特性。

泡沫水泥制品熱導(dǎo)率低，強(qiáng)度高。泡沫石棉是一種新型輕質(zhì)高效保溫節(jié)能材料，其導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫性能好。硅酸鈣制品強(qiáng)度高，熱導(dǎo)率低，使用溫度高，耐熱性和熱穩(wěn)定性好，耐水性良好，經(jīng)久耐用。輕質(zhì)保溫砌塊具有自重輕、保溫效果好等特點(diǎn)[3]。

1.3 復(fù)合節(jié)能墻體

GRC復(fù)合保溫墻板可分為外墻內(nèi)保溫板和外墻外保溫板兩類(lèi)。聚苯乙烯泡沫混凝土保溫板重量輕，保溫隔熱性能好，具有一定強(qiáng)度，適用于各類(lèi)墻體及屋面的保溫層。金屬面芯夾板質(zhì)輕、高強(qiáng)、絕熱性能好、施工方便、可重復(fù)利用、耐久性好。

1.4 節(jié)能利廢墻體

節(jié)能利廢墻體材料中，煤矸石空心磚的熱阻性和熱惰性都很大且能夠承受較大荷載。農(nóng)業(yè)廢棄物綠色墻體材料是以稻草、稻殼、沉砂淤泥、再生集料、秸稈等為原料制成。

1.5 建筑保溫涂料及砂漿

阻隔性隔熱涂料是通過(guò)大力減緩熱傳遞來(lái)達(dá)到隔熱效果的涂料。反射隔熱涂料一般采用有機(jī)高分子乳液、顏填料、助劑等組分配制而成。輻射隔熱涂料是將房屋吸收的日光和熱量以一定的波長(zhǎng)發(fā)射到空中，以此獲得較好隔熱降溫性能的涂料。

建筑保溫砂漿中，常用的傳統(tǒng)無(wú)機(jī)保溫砂漿有膨脹珍珠巖保溫砂漿和膨脹蛭石保溫砂漿兩種。新型無(wú)機(jī)保溫砂漿有?；⒅楸厣皾{和復(fù)合無(wú)機(jī)保溫砂漿兩種。有機(jī)保溫砂漿的保溫隔熱性能良好。

1.6 新型節(jié)能墻體

在新型節(jié)能墻體中，雙（多）層立面雙層（或三層）圍護(hù)結(jié)構(gòu)是一種較新的墻體節(jié)能方式，它能充分利用太陽(yáng)能，節(jié)省了建筑中人工照明和機(jī)械通風(fēng)的費(fèi)用，其良好的保溫隔熱性能也減少了用于維持室溫的能耗。另一種是太陽(yáng)能空氣加熱墻體系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能空氣加熱（SHA）技術(shù)加熱通風(fēng)空氣，從而降低建筑墻體的熱損失并能減少冷空氣入侵建筑。

2 節(jié)能門(mén)窗材料

2.1 窗框材料

木材的導(dǎo)熱率很低，使得木門(mén)窗框擁有極佳的隔熱保溫性能[4]。塑料的導(dǎo)熱率低，保溫隔熱性能優(yōu)良，氣密性好，但剛性差，通常會(huì)加工成塑鋼復(fù)合型材。合金窗框輕質(zhì)耐用，易塑形、易保養(yǎng)、抗風(fēng)抗壓性能也較好，但其耐腐蝕性差，膨脹系數(shù)高，保溫隔熱性能極差。玻璃鋼型材門(mén)窗膨脹系數(shù)低、氣密性佳、傳熱系數(shù)低、保溫隔熱能力強(qiáng)，彈性模量高，剛性好，耐腐蝕、嚴(yán)寒、高溫，適用環(huán)境范圍廣。其材料基本性能見(jiàn)表1。

表1 窗框材料基本性能表

2.2 鑲嵌材料

吸熱玻璃它可吸收太陽(yáng)的輻射熱和多數(shù)的可見(jiàn)光。夾層玻璃有抗沖擊隔聲、耐光、隔熱、隔寒等優(yōu)點(diǎn)。中空玻璃的保溫、隔熱、隔聲能力強(qiáng)。熱鏡中空玻璃隔熱和保溫性能優(yōu)越，防結(jié)露、隔音、透光性好，且能吸收大量紫外線。真空玻璃保溫性強(qiáng)，防結(jié)露、結(jié)霧性能、隔聲性能均很好。熱反射玻璃有較高的透光性和較好的隔熱性，既能保溫，又能阻擋紫外線，能反射大量的太陽(yáng)輻射。Low-E玻璃，它有很小的表面輻射率和很大的遠(yuǎn)紅外反射率。

2.3 密封材料

（1）密封膏類(lèi)。單組分有機(jī)硅建筑密封膏使用壽命長(zhǎng)，便于施工；雙組分聚硫密封膏，有良好的耐候性、耐燃性、耐濕性和耐低溫等性能，其工藝性能較佳且粘結(jié)性低，施工便捷；水乳丙烯酸密封膏具備良好的伸縮性、耐老化性、低溫柔韌性、延展率高，施工便捷；橡膠改性聚醋酸密封膏，粘性好，不受外界溫度更迭的影響，不用特殊養(yǎng)護(hù)且價(jià)格低廉；單組分硫化聚乙烯密封膏，有良好的耐老化性、伸縮性和耐高溫性。

（2）密封條。合金門(mén)窗橡膠密封條，均勻一致，強(qiáng)力高，耐老化性能優(yōu)越；彩色自粘型密封條，具有優(yōu)越的耐久性，氣密性，黏結(jié)力及延伸力；丁晴橡膠-PVC門(mén)窗密封條具有較高的強(qiáng)度和彈性，適當(dāng)?shù)挠捕?，?yōu)良的耐老化性能。

3 節(jié)能屋面材料

按材質(zhì)可將各種屋面隔熱保溫材料分為兩類(lèi)：其一是無(wú)機(jī)保溫材料，如膨脹珍珠巖及其制品、膨脹蛭石及其制品、加氣混凝土、泡沫混凝土等；其二是有機(jī)保溫材料，如泡沫塑料（包括聚苯乙烯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料和聚氯乙烯泡沫塑料）、硬質(zhì)纖維板、軟木及其制品等。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能是建筑節(jié)能的重要方面，發(fā)展高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能材料，對(duì)高污染的建筑業(yè)來(lái)說(shuō)已成為必然。通過(guò)對(duì)現(xiàn)行建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能材料進(jìn)行分類(lèi)分析，厘清各種材料的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)，及材料的優(yōu)選提供有效參考。