国内外建筑节能及外墙保温材料

时间：2020-01-05

　　一、引子
　　能源问题是我国在本世纪面临的一个重大挑战。能否有效利用资源、降低能源消耗关乎中国经济的前途，也关乎**的经济发展。
　　能源紧张加速了**节能的热潮，而建筑节能又是节能中较重要的一支力量，围护结构的节能贡献率在建筑节能中又要占到30-40％，本文介绍了国内外建筑外墙保温材料应用的比较，以期促进国内建筑节能的发展。
　　二、国内外节能建筑比较示例
　　2.1、欧洲建筑节能示例
　　在西欧和北欧的一些国家，高舒适度、低能耗的建筑非常普遍。其造价可能比一般建筑高出3％，但由于节能和优化组合，每年的运营费用却可节约60％。要真正做到节能，就得从城市化模式这一源头做起，它相当于节能的**部分。
　　欧洲高舒适度、低能耗建筑的外表朴实无华，但内部构造非常精致，尤其在墙体结构、门窗玻璃、采暖方式等方面运用了大量的新技术。如将外墙、房顶和地下都裹上10至15厘米厚的保温层；使用中间带惰性气体隔离层的高性能玻璃与密闭窗框，让窗户这一主要的进热与散热源尽可能保温；在窗外加装遮阳设施，夏天阻挡热能“侵入”；采用自然新风系统，尽量减少开窗机会，节约室内能量，从而达到既保证采光明亮、宽敞舒适，又减少能耗、降低运营费用的效果。
　　那么节能住宅到底是什么样子？如何采取措施降低住宅能耗呢？通过采用节能型的建筑结构、材料、机械和产品，提高建筑的保温隔热性能，减少采暖、通风、制冷、照明等能耗。
　　2.2、瑞典：地处北欧，冬季漫长寒冷，夏季短暂而凉爽，因此所有建筑物较主要的能源消耗就是取暖。瑞典全国总的能量消耗中，建筑供暖占了1／4强；而在建筑能耗总量中，取暖一项就占了87％。因此，节能住宅**就要保暖。
　　从外观上看，小区的房子多采用深色涂料和建材。这可以在白天尽量多地吸收太阳能。
　　从方位上看，这些房子多面南背北，门窗多朝南、西方向，以让阳光更多地进入室内。而且建筑结构上多把这些门窗设计为落地门窗。
　　在墙体建材上，公司主要使用了空心砖墙及其复合墙体技术，以使建筑吸收的太阳能容易保存在墙内，不至于迅速流失。
　　果然，虽然是冬天的太阳，外墙手摸上去还是温热的。这样，房屋白天通过窗户由太阳来加热，夜间则通过隔热材料和砖墙来保暖。
　　2.3、荷兰：节能也是一种生活方式
　　每年冬季开始时，一些社团就会挨家挨户地发放有关节能的资料。近年来，即便是在能源相对比较充足的美国，节能教育也越来越普及，很多中小学都开设了相关课程。密歇根州的凯迪拉克县通过节能教育，在15个月的时间里就节约了16万多美元，而这个县投入节能教育的费用预算是4年6万美元。
　　2.4德国　　
　　在德国，随着节能措施的深入，每加热面积的二氧化碳的释放量在逐年降低，并且节能的效果也在逐年提高，这都得利于**的节能法规和相应的配套管理。**对建筑的节能采取了一系列的鼓励措施，来促进建筑节能的发展，例如对典型的既有建筑进行节能改造；对**的改造；在贷款方面，如建筑进行节能施工，则会采取无息或低息贷款等等。
　　2.5日本
　　日本是一个资源较度贫乏的国家，能源主要依赖进口。能源结构以石油为主，能源供应受国际局势左右。为此，对能源供应的安全性较为重视。日本的建筑能耗占据全社会能耗的约27%。作为一个主要依存国外石油能源进口的国家，在经历了1974，1979年的两次石油危机后，节能技术开发和相关的节能法规建设都得到很大发展。特别是京都会议（COP3）以后，节能政策的实施体系得到系统的整理和大幅度提升。行政法规、学会协会体制及技术的层面实行*同步推进。
　　2.6我国建筑节能的努力方向
　　A、沿革：我国住宅建设的迅速发展及人们对住宅室内热舒适环境的追求，构成了能源的大量消费趋势。近年我国已对建筑节能问题引起高度重视，1997年在*八届**通过了《*人民共和国节约能源法》，制定了节能目标。从1996年起到2000年，新设计的采暖居住建筑应在1980~1981年当地通用设计能耗水平基础上节能50%；从2005年起新建采暖居住建筑应在此基础上再节能30%。提出了分阶段实施目标。将逐步实现对非节能建筑的改造，从建筑节能和设备节能双方面入手，实现建筑节能30%，设备节能20%的节能50%总体目标。进而又提出了到2020年实现全社会总能耗节能65%的目标。
　　B、数据展望：我国目前建筑能耗占总能耗的28％。现在的住房面积约有400亿平米，而能达到节能标准的只有百分之零点几，新建的也只有15％达到节能标准，所以这方面今后有着巨大的空间。有一组数字颇能说明问题：执行新的国家节能标准以前，北京的能耗每平米约为31.7瓦，哈尔滨为33.7瓦，而瑞典、丹麦的数字约为11瓦。实行新标准以后，北京为20.6瓦，哈尔滨为21.9瓦。也就是说，如完全执行新标准，起码能降低35％的能耗。要是能达到像丹麦这些欧洲国家的节能水平，那能耗就可降低70％以上。
　　三、建筑外墙节能材料
　　3.1、聚氨酯保温材料体系在国外的应用
　　由建设部科技司节能处梁俊强处长带队，包括建设部节能中心杨西伟副处长，标准处，中国建筑科学研究院建材所等联合组成赴欧洲聚氨酯技术考察团，在西班牙、比利时、法国、德国等地进行了聚氨酯硬泡在墙体保温应用技术的考察，给我们提供了很好的学习和借鉴经验：
　　A、聚氨酯硬泡保温体系
　　是伊比利亚半岛（包括西班牙的全部，葡萄牙和法国的一部分）应用较广泛的保温形式，它能使建筑物达到节能标准要求并且能带来舒适感。在西班牙，每年有**过3500万平方米的建筑采用聚氨酯保温。UNEEN13501-1达到E等级的标准。为选择正确的聚氨酯硬泡必须严格遵守规范和标准。由于聚氨酯硬泡属于闭孔结构，所以吸水率低，长时间的吸水量小于0.3Kg/m2。由于聚氨酯硬泡的闭孔结构，所以具有高的抗压强度。
　　采用聚氨酯硬泡喷涂具有一系列的优点：较好的导热系数；整体性能好，无节点，可防止热桥；施工速度快，粘结性能好；施工方便，可适应任何形状的墙体，例如柱状、屋顶的波浪状等。
　　B、聚氨酯夹芯保温板材
　　以ISOCAB公司为代表的生产三明治式聚氨酯夹芯板材、屋面覆层、门及各式的连接件等，广泛应用于食品车间、工业建筑、农业建筑、医疗房、住宅等建筑，具有较多的优点：节能，导热系数小，无热桥现象；施工环保，无污染，容易清洗；施工速度快，机械化施工，干作业，并且板材具有多种颜色可选择；耐久性能优越，变形小、耐腐蚀、抗化学侵蚀，聚氨酯夹芯板材具35年的历史，据调查显示，使用板材施工的建筑没有出现问题，这得力于板材本身的优越性能。目前关于聚氨酯夹芯板材欧洲使用的标准为EN14509。
　　B、现场发泡优缺点及应用：
　　现场发泡聚氨酯在国外应用多年，由双组分组成，甲组分为多元醇，乙组分为异氰酸酯，施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出，呈雾状，一分钟发泡凝固成型。主要优点：
　　a.保温性能好。导热系数0.025左右，比聚苯板还好，是目前建筑保温较好的材料。
　　b.防水性能好。泡沫孔是封闭的，封闭率达95%,雨水不会从孔间渗过去。
　　c.因现场喷涂，形成整体防水层，没有接缝，任何高分子卷材所不及，减少维修工作量。
　　d.粘结性能好。能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固，不怕大风揭起。
　　e.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜特别是旧屋面返修，不必铲除原有的防水层和保温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂。
　　f.施工简便速度快。每日每工可喷200多平米，有利于抢进度
　　g.收头构造简单。喷涂发泡聚氨酯收头，不用特别处理，大为简化。如使用卷材，在女儿墙处，需留凹槽，收头在凹槽内;若不能留凹槽，需用扁铁封钉收头，还要涂嵌缝膏
　　h.经济效益好。如果把保温层和防水层分开，不仅造**，而且工期长，而发泡聚氨酯一次成活。　　  i.耐老化好。据国外已用工程总结和研究测试获知，耐老化年限可达30年之久。
　　3.2、聚苯板：
　　在欧洲，聚苯板保温体系已经很少用，由于它在防火方面的缺点，比如在火灾时很快就会融化，会对住宅建筑造成损失，从欧洲保险公司的角度，已经不再给采用聚苯板作保温体系的建筑物上保险。
　　3.3岩棉保温材料
　　因为岩棉导热系数较高、在潮湿环境中性能不稳定，在住宅中也很少使用岩棉作外保温，只有在不强调导热系数、而强调防火等级的建筑中才被特殊使用。
　　3.4连接一体化成品保温装饰系统
　　国外因为人工比较昂贵，预制的工厂成品保温装饰系统比较多，连接一体化成品保温装饰系统主要应用于多层、别墅等公建或住宅建筑，而仅仅是素板（如水泥纤维板）才更多的应用到立体车库等建筑中。
　　3.5结构一体化成品保温装饰系统
　　**建筑、装饰、节能为一个整体的结构一体化成品保温装饰系统由于系统中主要核心材料的化学成分采用共聚、接枝、共挤等化学或物理的方法，使得系统的稳定性比连接一体化要好很多，同时，系统内多处**设计更是和建筑主体形成了稳定的整体，因此，被广泛应用于高层建筑，尤其是在日本应用比较广泛。
　　四、国内保温材料的应用
　　国内保温材料的选用，一直以XPS、EPS、聚苯颗粒等做为主力，以美国欧文斯科宁为代表的主张XPS，而以德国迪诺瓦为代表的则主张EPS,各有陈述自己的体系才是较合适的。由于此前节能要求比较低，聚氨酯泡沫板、现场发泡聚氨酯保温等高性能的保温材料的应用推广一直受到限制。
　　五、希望
　　随着2020年实现全社会总能耗节能65%的目标的接近，聚氨酯类等性能优越的保温材料将占据重要的市场地位，我国的建筑节能水平也将上一个新的台阶。希望本文能够对科技人员的思路开拓起到抛砖引玉的作用，以期我国的建筑节能早日步入国际先进行列。

词条
词条说明
新型保温材料发展趋势
近年来，中国保温隔热行业的商品结构发作了显着的改变，各类新式保温板材料不断出现，其间水泥泡沫硅钙类保温隔热材料所占份额逐年添加，硬质类保温隔热商品的份额逐年下降。这些新式保温隔热材料在功能上将趋于多元化发展。轻质化材料。在同种材质下，保温隔热材料的密度越小，隔热效果越好。此外，轻质化材料不会添加建筑围护结构的额外负担，下降了因为结构负荷过大而形成渗漏的可能
节能保温材料在建筑外墙的应用趋势
在建筑总能耗中，外墙热损失约占32.1%~36.2%。所以，现代建筑中必不可少的重要内容就是改善建筑墙体的保温性能。在建筑结构方面采用保温隔热处理，从而降低建筑能耗，不仅能减少排放CO2、SO2及避免浪费**资源，而且能提高居住舒适度，以此保护人们每天赖以生存的地球环境。本文重点介绍了节能保温材料在建筑外墙的应用规模、行业趋势。一、行业概况外墙保温产品
岩棉应用四大领域
岩棉起源于夏威夷。当夏威夷岛**次火山喷发之后，岛??上的居民在地上发现了一缕一缕融化后质地柔软的岩石，这就是较初人类认知的岩棉纤维，岩棉的生产过程，其实是模拟了夏威夷火山喷发这一自然过程，岩棉产品均采用优质玄武岩、白云石等为主要原材料，经1450℃以上高温溶化后采用国际先进的四轴离心机高速离心成纤维，同时喷入一定量粘结剂、防尘油、憎水剂后经集棉机收集、通过摆锤法工艺，加上三维法铺棉后进行固化、
三大因素制约建筑节能发展绿色建筑发展“顺天应人”
随着**气候变暖，建筑节能成为新的发展趋势。近日，《****关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》(以下简称《意见》)印发，《意见》要求大力推进节能城市建设，提出建筑八字方针“适用、经济、绿色、美观”。要提高建筑节能标准，推广绿色建筑和建材。支持和鼓励各地结合自然气候特点，推广应用地源热泵、水源热泵、太阳能发电等新能源技术，发展被动式房屋等绿色节能建筑。完善绿色节能建筑和建材评价体系