节能保温建筑材料.docx
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节能保温建筑材料
节能保温建筑材料
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摘要
随着世界能源的不断耗尽，节能环保必将成为今后一大主题，本文主要对建筑节能在建筑设计中的重要性以及如何落实建筑节能措施进行了阐述。
在建筑施工中，外墙外保温技术应用广泛，本文主要阐述外墙外保温系统的主要技术特点，外保温技术，建筑节能的意义和内容。
参考文献
1.福建省居住建筑节能设计标准实施细则（DBJ13－62－2004）.
2.国家标准《公共建筑节能设计标准》（GB50189－2005）.
3.行业标准《外墙外保温工程技术规程》（JGJ144－2005）.
4.外墙保温应用技术.建设部科技发展促进中心和北京振利高新技术公司.
5.北京市居住建筑节能保温工程施工质量验收规程（DBJ01－97－2005）
6.刘洪涛,等.几种常见的外墙保温形式及材料.[J]建筑技术与应用,2001.1:
39-40.
7.郭莹.外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用.[J]建筑技术开发,2002,2:
46-48.
8.胡小媛,许琳.我国建筑绝热材料的应用现状及其前景.[J]保温材料与节能技术,2002,6:
2-4.
9.徐峰，张学芹.建筑保温隔热材料及应用[M].北京：
中国建筑工业出版社，2007.
10.鲍国芳.新型墙体与节能保温建材[M].北京：
机械工业出版社，2009.
摘要……………………………………………………………………………………………2
参考文献………………………………………………………………………………………3
目录……………………………………………………………………………………………4
致谢……………………………………………………………………………………………5
第一章建筑节能…………………………………………………………………………6-7
1建筑节能的重要性2 建筑节能的内容
3真正贯彻落实全面的建筑节能设计
4新型建筑墙体材料概述
5新型建筑墙体材料存在的问题
第二章外墙保温技术的分析……………………………………………………………8-9
1.外墙保温技术的分析
2.外墙外保温的质量影响因素
3.外墙外保温施工工艺优化方案
第三章节能保温建筑材料………………………………………………………………10-11
1外墙内保温技术分析
2 常用节能保温建筑材料及其应用
致 谢
在本次论文设计过程中，XXX老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。
在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，导师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。
这三年中还得到众多老师的关心支持和帮助。
在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！
最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。
第一章建筑节能
1建筑节能的重要性
随着我国城市化建设进程的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅上升，已达全社会能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。
我国现有建筑面积为400亿平方米，绝大部分为高能耗建筑，且每年新建建筑近20亿平方米，其中95%以上仍是高能耗建筑。
如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难。
3.1 建筑节能的意义
为了可持续发展，必须保护能源。
国家每年新建和改建的几千万建筑要消耗几十亿吨树、砖石和矿物材料，造成森林的过度砍伐，带来土地的破坏，大大破坏了自然环境。
住宅与公共建筑的采暖、空调、照明和家用电器等设施消耗占全球三分之一能源，主要是化石能源。
而化石能源燃料是地球经历了亿万年才形成的，它将在几代人中 间消耗殆尽。
所以建筑节能即是在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用能源。
在某种意义上称作“提高建筑中能源利用率”。
也就是说，并不是消极意义上的节能，而是从积极意义上提高利用效率。
2 建筑节能的内容
在能源和资源得到充分有效利用的同时，建筑物的使用功能更加符合人类的需要，创造健康、舒适、方便的生活环境是人类的共同愿望，也是建筑节能的基础和目标，建筑节能应该是：
（1）冬暖夏凉。
由于围护结构的保温隔热和采暖空调设备效果很好，建筑环境将更加舒适。
（2）通风良好。
空气经过过滤后，新风“扫过”每个房间，换气次数足够，空气清新。
（3）在围护方面，包括建筑物外墙外保温、屋面保温、改善门窗的密闭程度，节约能源。
3真正贯彻落实全面的建筑节能设计
（1）整体及外部环境的节能设计。
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。
（2）合理选址。
建筑选址主要是根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。
建筑设计中，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
（3）合理的外部环境设计。
在建筑位址确定之后，应研究其微气候特征。
根据建筑功能的需求，应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境，主要方法为：
①在建筑周围种植树木、植被，既能有效地遮挡风沙、净化空气，还能遮阳、降噪；②创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。
（4）合理的规划和体型设计。
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。
它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。
日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。
然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。
（5）单体的节能设计。
单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计，以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
第二章外墙保温技术的分析
1.1外墙内保温技术分析
外墙内保温就是在外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料，从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。
该施工方法具有施工方便、对建筑外墙垂直度要求不高、施工进度快等优点。
在早期的外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
1.2内外混合保温技术分析
内外混合保温，是在施工中外保温施工操作方便的部位采用外保温，外保温施工操作不方便的部位做内保温，这是内外混合保温施工的基本做法。
从施工操作上看，混合保温可以提高施工速度，对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷（热）桥部分进行有效的保护，从而使建筑处于保温中。
然而，混合保温对建筑结构却存在着严重的损害。
外保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室内温度的影响，温度变化相对较小，因而墙体处于相对稳定的温度场内，产生的温差变形应力也相对较小;内保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室外环境温度的影响，室外温度波动较大，因而墙体处于相对不稳定的温度场内，产生的温差变形应力相对较大。
局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式，使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸，建筑结构处于更加不稳定的环境中，经年温差结构形变产生裂缝，从而缩短整个建筑的寿命。
工程保温做法中采用内外保温混合使用的做法是不合理的，比做内保温的危害更大，该方法已很少使用。
更合理的外墙保温技术是外墙外保温技术。
1.3外墙外保温技术分析
1.3.1适用范围广
外保温不仅适用于需夏季隔热地区的空调建筑，也适用于北方需冬季保温地区的采暖建筑。
既适用于新建建筑，也适用于既有建筑的节能改造。
保温效果明显。
由于保温材料置于建筑物外墙的外侧，基本上可以消除在建筑物各一个部位的“热桥”影响。
从而充分发挥了轻质高效保温材料效能，相对于外墙内保温和夹心保温墙体，它可使用较薄的保温材料，达到较高的节能效果。
1.3.2保护主体结构
置于建筑物外侧的保温层，大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。
随着建筑物层数的增加，温度对建筑竖向的影响已引起关注。
国外的研究资料表明，由于温度对结构的影响，建筑物外向的热胀冷缩可能引起建筑物内部一些非结构构件的开裂，外墙采用外保温技术可以降低温度在结构内部产生的应力。
1.3.3有利于改善室内环境
外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能，而且增加了室内的热稳定性。
它在一定程度上阻止了雨水等对墙体的浸湿，提高了墙体的防潮性能，可避免室内的结露、霉斑等现象。
因而创造了舒适的室内居住环境。
所以，外墙外保温技术得到更广泛的应用。
1.3.4耐久性问题
一般来说，外墙外保温工程的使用年限不应少于25年，大量工程实践证实，使用年限在25年以上的，就得要求外墙外保温工程无论是处于高温还是低温状况，都不应引起墙体表面的任何破坏现象出现。
由于室内水蒸汽可通过墙体向外渗透，逐步进入外墙内部，有可能造成保温层内部结露，导致外保温体系的各种组成材料化学与物理的稳定性破坏。
保温材料、粘结剂、固定件、加强面层、隔气材料、密封膏等等，所有这些组成材料要考虑它们的抗渗性以及保温隔热体系的透气性，避免此等原因而导致的面层掉落，实际施工时要选择耐腐蚀的或处理成耐腐蚀的。
2.外墙外保温的质量影响因素
针对目前常用的聚苯颗粒和聚苯板这两种外墙外保温系统的质量影响因素主要有：
材料本身质量、浆料配比、各保温层施工厚度、养护日期、施工过程中质量控制等。
因此可以通过合理选材、适当调整配比、严格控制施工厚度、保证保温层得到良好养护和做好施工质量检查工作来改善施工工艺。
但是，由于各地域所特有的气候地质条件不同，还存在一些具体的影响因素。
从材料中的砂上来说。
外保温工程中一般应选择中砂，方便挂浆和控制保温层厚度，增强保温层抗裂强度。
工程中所采用的砂多为河砂，对于有些使用特细砂的工程，因粒径小，含泥量高，施工时应在细砂中按比例加入小粒径鱼米石或者选择粘接力强的粘结料。
3.外墙外保温施工工艺优化方案
3.1目前施工浆料配比和保温层施工的要点
界面砂浆的配制：
界面剂：
中细砂：
水泥=l：
1：
1重量比配制，用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌，先加入l份界面剂与1份中细砂搅拌均匀后再加入水泥搅拌均匀成浆状。
胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制：
水：
胶粉料：
聚苯颗粒轻骨料=35kg:
25kg:
220L。
先开机，将35-40kg水倒入砂浆搅拌机内，然后倒人一袋25kg胶粉料搅拌2-3min后，再倒入一袋220L聚苯颗粒继续搅拌3min，10min直到搅拌均匀即可。
静置5min，再次搅拌约5min即可上前施工。
该浆料应随搅随用，在3h内用完，严禁人工搅拌。
2h内的落地灰在清除杂质硬块后仍可与新料参和继续使用。
抗裂砂浆的配制：
水泥：
中砂：
抗裂防渗剂=1：
4：
0.8重量比配制，用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌，先加入抗裂剂、中细砂搅拌均匀后，再加入水泥继续搅拌3min。
抗裂砂浆一次配好后，使用过程中不得任意加水，保证所用中细砂为干燥状态，并应在配制后2h内用完。
保温墙面砖专用粘粘砂浆的配制：
面砖粘结干粉料：
水=10:
2-2.2重量比配制，手提搅拌器搅拌，抗裂砂浆一次配好后，使用过程中不得任意加水，应在2h内用完。
面砖勾缝料的配制：
勾缝胶粉料：
水=10:
2.5重量比配制，用手提搅拌器搅拌，抗裂砂浆一次配好后，使用过程中不得任意加水，应在2h内用完。
保温层施工要点：
施工时分遍进行，抹灰时顺序是从上到下，涂抹时应抹平压实。
分层间隔时间一般在24h以上，待厚度达到冲筋面时，先用大杠刮平，再用抹子用力抹平压实。
抹第一遍保温层厚度20mm左右，不宜来回拉抹，阴角部位由外向内，表面宜鱼鳞状，表面用手按不动时施工第二遍，约24h后。
再配制保温浆料禁止多加水，;如内用完。
抹第二遍保温层厚约10mm.达到设计厚度。
表面大杠搓平，平整度在4mm左右，7d后施工保护层。
3.2优化方案一的浆料配比和保温层施工的要点
界面砂浆的配制：
界面剂：
中细砂：
水泥=1：
1.2：
l重量比配制，用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌，先加入l份界面剂与1.2份中细砂搅拌均匀后再加入水泥搅拌均匀成浆状。
中细砂增多，加大界面砂浆粗糙度，增强聚苯颗粒保温浆料与基层墙体的粘结程度。
界面剂相对减少，相应的节约了成本。
胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制：
水：
胶粉料：
聚苯颗粒轻骨料=35kg:
30kg:
220L。
先开机，将35kg水倒入砂浆搅拌机内，’然后街入一袋30kfl;胶粉料搅拌2-3miI垢，再倒入一袋220L聚苯颗粒继续搅拌3min.OOmin直到搅拌均匀即可。
静置8min，再次搅拌约5min即可上前施工。
该浆料应随搅随用，在3h内用完，严禁人工搅拌。
2h内的落地灰在清除杂质硬块后仍可与新料参和继续使用。
此种配比胶粉料增加，使得保温浆料粘度增高，整体性增强。
抗裂砂浆的配制：
水泥：
中砂：
抗裂防渗剂=1：
3：
0.8重量比配制，用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌，先加入抗裂剂、中细砂搅拌均匀后，再加入水泥继续搅拌3min。
抗裂砂浆一次配好后，使用过程中不得任意加水，保证所用中细砂为干燥状态，并应在配制后2h内用完。
中砂减少增大了粘结强度。
保温墙面砖专用粘粘砂浆的配制：
面砖粘结干粉料：
水=10:
2-2.2重量比配制，用手提搅拌器搅拌，抗裂砂浆一次配好后，使用过程中不得任意加水，应在2h内用完。
第三章节能保温建筑材料
1 节能保温建筑材料
在建筑工程中，把用于控制室内热量外流的材料称为保温材料，把防止室外热量进入室内的材料称为隔热材料，两种材料均利于节能，通称为节能保温建筑材料。
1.1 节能保温建筑材料的分类 目前在工业与建筑常用的保温节能材料可分为无机类、有机类和复合材料三大类，按组成和状态又可分为：
①无机纤维状保温材料：
如岩棉、玻璃棉、矿渣棉。
②松散粒状保温材料：
如膨胀蛭石及制品、膨胀珍珠岩及制品。
③无机多孔保温材料：
如泡沫水泥板、加气混能吐、微孔硅酸钙、复合硅酸盐。
④有机保温材料：
各种聚苯板、聚碳酸酯、酚醛泡沫、软木板、木丝板。
⑤复合保温材料：
如金属夹芯板。
1.2 节能保温建筑材料的选材原则 节能保温建筑材料的选材要遵循以下原则：
①使用温度要适合。
②热导率要低。
③物理化学性能稳定。
④耐用年限要长。
⑤对工程要求的适应性要广。
⑥具有不燃性能。
⑦在满足上述条件下，材料价格要低。
1.3 节能保温材料在建筑工程中的应用
1.3.1 节能保温材料在墙体及围护结构中的应用 在墙体方面，目前大部分使用的是空心砖，而且还在空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料，从而提高墙体保温性能。
在围护结构方面，可以采用轻质高效玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。
1.3.2 节能保温材料在屋顶上的应用 在天花板上面，可以铺设玻璃棉或矿物棉毡、垫，或在此空间直接吹入松散的保温棉，也可直接吊装由玻璃棉或岩棉等保温材料和装饰贴面复合而成的天花板。
1.3.3 节能保温材料在地面中的应用 一般在建筑物的一楼地板下面填充高密度的保温材料，如果有地下室，则在地下室的混凝土地坪和地基与土壤之间铺设一定厚度的刚性和半刚性保温材料。
1.3.4 防空气渗透技术在建筑中的应用 为了阻断水蒸气向墙体和屋顶的渗透而降低保温材料功能，常对保温层在取暖季节里温度较高的一面复合一层塑料薄膜或金属薄膜，也可在温度较高的一面用塑料薄膜直接铺设在已放置好的保温材料上。
2 常用节能保温建筑材料及其应用
2.1 岩棉 岩棉是由岩石（玄武岩、辉绿岩等）生产制成的一种矿物棉，与传统保温材料相比，它具有密度小、热导率低、不燃性、使用时间长、热腐蚀、吸声等突出优点，因此广泛运用于建筑物墙体、屋面、工业管道、炉、塔、罐、热交换器、烟道、风机、船舶舱体、工业设备的保温材料。
在热力设备及管道保温方面，岩棉制品广泛应用于贮存或输送介质温度为50~600℃的设备及管道保温工程，其制品有岩棉板、岩棉玻璃布缝毡、岩棉铁丝网缝毡及岩棉管壳；而在低温设备及管道保冷方面，岩棉制品适用于贮存或输送介质温度为-20~20℃的设备及管道保冷工程；在建筑工程上，岩棉由于其保温、隔热、隔声等优良性能，常用于墙体、屋面、吊顶、楼板等不同部位。
2.2 硅酸铝耐火纤维棉 硅酸铝耐火纤维是由天然焦宝石在2000℃以上的电炉融化，经压缩空气喷吹而成，它具有重量轻、耐高温、热导率低、急冷急热性能好、化学性能稳定、对电绝缘等优点，广泛运用于冶金、石油化工、造船、搪瓷轻工、汽车、机械制造、轻纺、宇航等工业领域。
硅酸铝耐火纤维棉可制成硅酸铝棉、硅酸铝板、硅酸铝管及硅酸铝毡。
其中，硅酸铝棉多运用与设备夹层填充，真空成型制品的原料，纤维浇注料、涂抹料、喷涂料、纤维纸等的原料，含胶硅酸铝棉是干法制板、管壳及异型构件的最佳原料。
硅酸铝板常用于工业窑炉壁衬、炉门及顶盖的密封，建筑工程、防火门的防火隔热，电力、化工等高温设备的保温与隔热。
硅酸铝管广泛运用于电厂、化工、炼焦、供热等热力管道的保温隔热。
硅酸铝毡主要应用于工业窑炉、加热装置、高温管道壁衬，化工高温反应设备及加热设备的壁衬，高层建筑的防火、隔热，焊接件及异型金属铸件消除应力的隔热，窑炉炉门顶盖隔热、玻璃池窑的隔热。
2.3 酚醛泡沫 酚醛泡沫是以酚醛树脂为主要原料，加入固化剂、发泡剂及其他辅料，在树脂交联固化的同时，发泡剂产生的气体分散其中而发泡形成，其具有保温性能优良、防火性能良好、适用范围大、使用安全、耐腐蚀、防潮不结露以及尺寸稳定等优点，因而广泛应用于一些重大工程及民用建筑。
酚醛泡沫在建筑外墙内保温应用中，采用湿法粘结、留空气层、罩面的作法，与墙体之间利用强度高、耐水性能好的无机粘结剂进行粘结，罩面采用强度高、收缩小、软化系数大的石膏类材料，其施工流程大致为墙面清理，弹线、分档、拉水平控制线，粘贴保温板，贴灰饼，第一层罩面，第二层罩面，贴玻璃纤维布，刮腻子、作踢脚。
2.4 泡沫玻璃 泡沫玻璃是采用石英砂矿粉或碎玻璃粉经烧制发泡生成的密度低、独立闭孔的发泡体，其具有热导率低、优良的耐高低温性能和耐久性、强度高、重量轻、不燃烧、可切割成型、可制成彩色材料、可用聚合物水泥砂浆与基层牢固粘结等优点，广泛应用于建筑工程。
当泡沫玻璃运用于外墙外保温夹心板时，其可以完全防止渗漏，避免水汽透过外墙和墙角接缝渗入室内，并且其外层可以直接使用各种涂料等外墙装饰材料。
当运用在外墙内保温隔声内墙时，室内装修无需在砸墙打钉，可在其表面直接装修。
当运用于屋顶时，由于泡沫玻璃完全不渗水汽，不会因温差而造成保湿材料开裂现象。
另外，泡沫玻璃具有极高抗压强度可长期承受频繁载重而不变形开裂。
节能保温建筑材料是各国今后所抓的重点之一，随着我国经济的快速发展以及国家对节能环保的提倡，相信不久的未来节能保温材料一定会有广阔的市场前景
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