高 釗（貴州新型保溫材料廠，貴州 貴陽 550023）

1 前 言

能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的基本條件，20世紀70年代的石油危機，讓各發(fā)達國家開始重視保溫材料在生產和建筑中的應用，力求大幅度降低能源消耗量，從而減少因各種生產所帶來的環(huán)境污染和溫室效應[1]。

目前，在工業(yè)、建筑、交通傳統(tǒng)三大高能耗領域，建筑能耗所占的比重正不斷上升，并趨向節(jié)能減排的核心領域，而在政策層面，建筑節(jié)能是國家“十二五”規(guī)劃的重點課題，對社會的發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義。目前而言，建筑能耗約占30%[2]，指的是建筑物在建造和使用過程中的能耗比例，若加上建材生產過程中的能耗和建筑相關的能耗，將占整個能耗的45%以上，由此可見，建筑節(jié)能刻不容緩。但從目前的外墻保溫系統(tǒng)來看，有機保溫材料還存在著很多弊端，比如由于有機材料易燃燒而引發(fā)的重大火災事故不斷發(fā)生，造成了大量的生命和財產損失。

建筑行業(yè)是我國經濟的支柱產業(yè)，它可帶動建材、冶金、輕工、化工、機械、運輸等許多相關行業(yè)的發(fā)展，它所完成的產值在社會總產值中占有很大的比重?！?013～2017年中國建筑節(jié)能行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》統(tǒng)計數字顯示：我國每年新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80%以上為高能耗建筑；既有建筑近500億平方米，90%以上是高能耗建筑，建筑能耗的增長遠高于能源生產的增長速度，尤其是電力、燃氣、熱力等優(yōu)質能源的需求急劇增加。我國社會能耗主要有工業(yè)能耗、建筑能耗、交通運輸能耗，其中建筑能耗占社會總能耗30%左右，比同等條件下的發(fā)達國家高出2～3倍。

由此來看，無論是資源、環(huán)境的極大壓力，還是人們對居住環(huán)境舒適度的強烈要求，我國的建筑節(jié)能都被寄予了厚望。針對我國能源的嚴峻形勢，堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、建立節(jié)約型社會，建筑節(jié)能勢在必行。在建筑節(jié)能的眾多領域中，外墻保溫技術作為一種新興的建筑節(jié)能技術，有著廣闊的發(fā)展前途，市場前景廣闊

2 建筑節(jié)能

節(jié)能，是指加強用能管理，采取技術上可行、經濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源。其中，技術上可行是指在現有技術基礎上可以實現；經濟上合理就是要有一個合適的投入產出比；環(huán)境可以接受是指節(jié)能還要減少對環(huán)境的污染，其指標要達到環(huán)保要求；社會可以接受是指不影響正常的生產與生活水平的提高；有效就是要降低能源的損失與浪費，這既是《中華人民共和國節(jié)約能源法》對能源的法律規(guī)定，也是國際能源委員會的節(jié)能概念。

建筑節(jié)能，指在建筑材料生產、房屋建筑和構筑物施工及使用過程中，滿足同等需要或達到相同目的的條件下，盡可能降低能耗，如通過采取合理的建筑設計和選用符合節(jié)能要求的墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調等措施，這樣所建造的房屋，與沒有采取節(jié)能措施的房屋相比，在保證相同的室內熱舒適環(huán)境條件下，它可以提高電能利用效率，減少建筑能耗。

長期以來，我國的建筑業(yè)因片面追求低造價，而忽視了建筑保溫效果，從而導致建筑在后期的使用中采暖能耗過高，加強建筑物外墻圍護結構保溫措施是節(jié)能的關鍵措施。因此，為了有效地提高建筑節(jié)能，應特別注意加強建筑墻體、屋頂、門窗和地面的保溫及隔熱性能，從而顯著地改善室內環(huán)境的熱舒適性，提高人們的居住生活質量。

我國是一個能源消費大國，全年能耗僅次于美國，總量居世界第二位。我國是為數不多的以煤為主要能源的國家之一，眾所周知，煤炭燃燒后的產物二氧化碳是形成溫室效應的元兇，而煙粉塵、二氧化硫和氮氧化物等燃燒產物，勢必會造成大氣污染，還會形成酸雨，嚴重危害土壤、水體、森林、建筑物，同時也是各種呼吸道疾病的根源。由此可見，降低建筑能耗，提高建筑節(jié)能的效果是保護生態(tài)環(huán)境，改善大氣環(huán)境和人們生活質量的重要途徑。由于我國的城市建設正處在快速增長時期，目前的建筑能耗占社會總能耗30%左右，這一數字還有增加的勢頭，這就出現了能源供應將更加緊張的問題。建筑用能缺口大，如果只是一味的加強能源方面的投入是無法滿足的社會發(fā)展要求，更無法緩解能源供給的緊張局面。

我國還是人口大國，用不到世界10%的耕地養(yǎng)活了世界22%的人口。隨著社會的發(fā)展，人口增多，人們對能源的需求量越來越大，我們應該引起注意的是，面對龐大的人口基數，以及長遠的發(fā)展，我們的地下能源儲量畢竟有限，尤其是耕地，民以食為天，沒有了土地，我們連最基本的“吃”的問題都解決不了，還談何發(fā)展。在我國，目前的建筑能耗仍然占據著社會總能耗相當大的比例[3]，這是由于我國仍有大部分地區(qū)采用傳統(tǒng)的磚、瓦、灰、砂來建造房屋，不僅耗費大量的原料和能源，而且房屋的能源損耗也很大傳統(tǒng)建筑的墻體材料大都是燒制的粘土磚，粘土磚不僅保溫性能差，而且嚴重毀占耕地，是一種高能耗得建材。因此，全面禁止使用粘土磚、推廣新型節(jié)能墻體材料的使用，特別是在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是我國建材行業(yè)的首要任務，更是推行建筑節(jié)能的本質體現。

3 巖棉外墻外保溫技術

外墻外保溫體系是20世紀70年代歐洲國家為緩解能源危機時應運而生的產物。外墻外保溫系統(tǒng)是由保溫層保護層和固定材料膠粘劑錨固件等構成并且適用于安裝在外墻外表面的非承重保溫構造的總稱[4]，簡言之外墻外保溫是指在建筑墻體的外側設置保溫材料以期達到良好的隔熱保溫的作用，由于其具有優(yōu)良的保溫節(jié)能效果，并可以消除結構帶來的冷熱橋，避免冬季墻面結露，可以很好的保護主體結構，減少溫度應力，增加結構壽命，且比內保溫相對增多建筑內使用面積，在既有房屋節(jié)能改造時施工方便，干擾住戶生活，使建筑物更為美觀，因而具備了很高的綜合經濟效益，是目前應用最廣泛的保溫方法。

目前，我國正在使用的外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料主要分為三大類：無機保溫材料、無機有機復合保溫材料、有機高分子保溫材料。由于膨脹聚苯板(EPS)和擠塑板(XPS)、聚氨酯以及酚醛板在防火方面存在的安全隱患，使得巖棉有了很好的發(fā)展機遇。巖棉是以玄武巖等天然巖石、礦渣為主要原料，經高溫熔融，用離心噴吹等方法制成的人造無機纖維，再加入一定量的膠粘劑、防塵油、憎水劑 ，經過集棉固化、切割等工藝制成的具有一定強度的板材制品，是A級不燃材料，無論在高溫或低溫環(huán)境中均能保持其良好的防火性能、吸聲性能、保溫性能、透氣性能和化學穩(wěn)定性。在建筑保溫中，巖棉外墻外保溫系統(tǒng)與EPS、XPS相比具有防火性能高、透氣性、穩(wěn)定性強等優(yōu)點。

歐洲國家在上世紀70年代末80年代初最先開始采用巖棉外墻外保溫系統(tǒng)，經過 30多年的發(fā)展和實踐經驗證明，巖棉外墻外保溫系統(tǒng)憑借其高透氣性、高防火性能、高隔音吸聲性能，得到越來越廣泛的應用。在我國，巖棉外墻外保溫技術經過多年的研究和實踐，也已積累了不少成功的經驗。

3.1 外墻外保溫技術優(yōu)缺點

1）外墻外保溫的優(yōu)點：

（1）保溫效果好，基本上消除熱橋，絕熱層效率可達到85%～95%，墻面內表面不會發(fā)生結露；

（2）保溫材料在墻體外側，不影響建筑內的使用面積；

表1 墻體建筑保溫材料燃燒等級及防火構造要求

（3）既適用于新建建筑，也適用于舊房節(jié)能改造；

（4）有利于維持穩(wěn)定的室內溫度，改善室內熱環(huán)境，對墻體的結構無影響。

2）外墻外保溫的缺點：

（1）施工具有明顯的季節(jié)限制，在冬季和雨季，不適合戶外的外保溫作業(yè)；

（2 )施工工藝要求較高，且因為是戶外施工，有一定的安全隱患。

3.2 巖棉外墻外保溫系統(tǒng)的性能

1）巖棉外墻外保溫材料穩(wěn)定性

巖棉的穩(wěn)定性是巖棉外墻外保溫體系穩(wěn)定性的基本保證。因為作為外保溫體系來說，在最不利的溫度與濕度的條件下，應能具有以下性能：

（1）系統(tǒng)應能長期承受自重而不產生有害的變形；

（2）系統(tǒng)應能承受正、負風壓和風振的作用，安全系數應不小于1.5；

（3）系統(tǒng)應能抵抗由溫度、濕度變化而產生的應力，并保持穩(wěn)定

（4）巖棉外墻外保溫系統(tǒng)在罕遇地震發(fā)生時，保溫層不應從基層墻體上脫落；

2）巖棉外墻外保溫材料防火性

保溫材料著火給人類的生命和財產帶來了極大的危險性，引起了人們的共同

關注。外墻外保溫的保溫層處于外墻外側，防火處理要高度重視。2009年9月20日公安部住房和城鄉(xiāng)建設部聯合發(fā)布了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》（公通字[2009]46號）對外墻外保溫用保溫材料的燃燒等級提出了具體要求，具體要求見表1。2011年3月公安部消防局發(fā)文要求[5]：民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料。于是，這些系統(tǒng)中能繼續(xù)使用的就只有巖棉保溫體系與砂漿保溫體系，而在這兩種體系中使用最普遍的要屬巖棉保溫體系。

巖棉是由玄武巖、輝綠巖等礦物質材料制成，具有優(yōu)良的防火性能，防火等級為A級不燃材料。在火災中，巖礦棉制品不會引發(fā)煙霧或造成火星，不會釋放出對人體有害的有毒氣體，也不會導致火勢蔓延。

3.3 巖棉外墻外保溫材料耐撞擊性能

巖棉板雖然強度較低，但由于其本身由許多纖維構成，具有相當好的彈性，而且回彈率較高，同時，巖棉外墻外保溫系統(tǒng)還使用了彈性比較好的冷拔鍍鋅鋼絲網，在抗裂防護層又使用了耐堿玻纖網格布，形成了一個雙網結構的構造系統(tǒng)，因而該系統(tǒng)的抗沖擊性能，遠遠優(yōu)于其它外墻外保溫系統(tǒng)。

3.4 巖棉外墻外保溫材料要不受主體結構變形的影響

主體結構正常位移，如收縮、徐變、膨脹等變形時，巖棉保溫層應與基層墻體仍然粘結牢固，應不致造成保溫系統(tǒng)產生裂縫或空鼓。

3.5 巖棉外墻外保溫材料的耐久性

建筑的外墻外保溫系統(tǒng)的設計使用年限為25年，這就要求外保溫系統(tǒng)中所采用的各種材料具有化學和物理穩(wěn)定性。所有材料所具有的性能或通過防護、處理后的性能，應做到在結構的壽命期內在自然的使用條件下不會造成大影響。

3.6 巖棉外墻外保溫材料的耐候性

耐候性是指墻體的保溫系統(tǒng)對外界氣候變化的適應能力。巖棉外保溫系統(tǒng)的墻體，對于墻體最表面，應進行密閉處理，避免雨雪水進入墻體內部對室內環(huán)境產生破壞，并對環(huán)境的變化具有耐候性。

4 結 論

我國對外墻外保溫技術的研究開發(fā)已有10多年的歷史，在建筑節(jié)能日益受到重視的今天，巖棉外墻外保溫技術由于其保溫防火性能的優(yōu)越性，已得到了迅速的發(fā)展，且市場前景廣闊。但隨著世界各國保溫節(jié)能技術的迅速發(fā)展，國外各種新型外墻外保溫技術層出不窮，保溫性能的要求和標準不斷的提高，因此我們國內各保溫相關企業(yè)也必須看清形勢，不斷積極創(chuàng)新，以完善、成熟的技術，經濟合理的價位，優(yōu)良的工程質量，爭取外保溫市場更大的份額。

[1]徐寧.淺析建筑物保溫材料的防火性能[J].山西建筑 ，2011，37(14):106

[2]張琎，王海，丁媛麗，葛峰，彭廷. 外墻保溫材料的種類及防火性能分析[J].安徽化工，2012，(38)6:6-8

[3] 覃東，蔡曉軍，趙臣，張劍成，馬赫，劉嘉蔥，枕安澤.淺談節(jié)能建材[J].材料研究與應用，2010，4(4):609-612

[4]宋長友，季廣其，陳丹林，等.外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性分析[J].建筑科學，2008，2(2):8-11

[5]楊瓊，趙立雙.談巖棉外墻保溫系統(tǒng)的節(jié)能與計算[J].建筑與結構設計 ，2012，(1):80-84