据有关部门估计，我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80％以上为高能耗建筑；既有建筑近400亿平方米，95％以上是高能耗建筑。目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2－3倍以上。据建设部预测，未来10年我国建筑业发展速度仍会高于国民经济的发展速度，其中住宅建设也将处于增长型发展时期。预计“十一五”期间，全社会房屋竣工面积将达到90亿平方米，其中新建住宅将达到60亿平方米以上。按照《建筑节能标准》要求，如此巨大的建筑工程量，将带动建筑保温材料市场的蓬勃发展。
目前，我国用于建筑外保温的节能材料种类较多，主要有：岩物棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、发泡水泥、新型膨胀珍珠岩保温系统、聚苯颗粒保温料浆等。由于我国各地经济发展、资源分布不平衡，导致以上保温材料在我国不同地区有不同程度的应用。我国的保温材料市场还普遍存在技术水平低、低档产品多的现状。但可以看到，我国正大力发展保温技术，研发生产质量稳定可靠的产品，组建专业工程队伍进行专业化施工，保温材料及技术正逐渐向高效率、高性能、高环保的方向发展。以下先介绍现今我国正不同程度应用的各类保温材料。
二、我国保温材料简介
(一)矿物棉
岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料。岩棉是一种来自天然矿物、无毒无害的绿色产品。其防火性能好、耐久性好，能够做到与结构寿命同步，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处，其手感好于岩棉，可改善工人的劳动条件，但价格较岩棉为高。
(二)聚苯乙烯泡沫塑料板
聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小、导热系数小、吸水率低、隔音性能好、机械强度高而且尺寸精度高、结构均匀，主要应用有聚苯板、钢丝网架夹芯复合内外墙板、金属复合夹芯板。虽然聚苯板作为保温材料在使用中具有良好的保温效果，但由于板材的特点使得聚苯板在施工中与主体连接时是以点固定为主、面固定为辅，板材之间要进行必要拼接、黏结，不适应外形较复杂建筑物的保温，施工工艺较复杂、综合成本高。同时，由于聚苯板的憎水性与常规的亲水性材料不适应，导致其面层以外的后续施工质量不易保证，容易出现面层砂浆开裂、脱落、空鼓等质量问题，对建筑物的外装饰如面砖、涂料的施工构成了很大的制约。
(三)发泡水泥
使用发泡水泥制作保温层，用于屋面保温和外墙保温，与聚苯乙烯板等其他隔热材料相比，导热系数较高，但是发泡水泥与结构层的附着性能较强，施工较方便、环保性较好。采用发泡水泥作为屋面保温隔热材料，使得隔热层与楼板基面之间结合附着性能大大提高。过去大多数地暖施工中采用苯板做隔热层，不能与原基面很好地结合，更没有有效的附着力，造成脱层、空鼓、龟裂等。采用发泡水泥体作为保温隔热层，使发泡水泥隔热层与原楼板细小凸凹不平的基面填平，并可抓实、抓牢形成强有力的附着性能。施工后使原有面层基本达到水平程度，给下道工序带来方便，并可保证面层薄厚均匀的整体效果。
(四)新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统
膨胀珍珠岩是一种传统的建筑保温材料，应用非常广泛。上个世纪，由于膨胀珍珠岩吸水率较高，在墙体温度变化时，珍珠岩因吸水膨胀产生鼓泡开裂现象，降低了材料的保温性能。另外，由于珍珠岩保温材料多出于珍珠岩与水泥结合体，就出现了难以解决的强度与导热系数的矛盾，这给其作为建筑保温材料带来了致命的缺陷。国家建设部一度下文限制使用膨胀珍珠岩作为内保温浆料。科研人员经过几年的科研攻关，先后成功研制了闭孔珍珠岩和玻化微珠。
闭孔珍珠岩加工工艺是采用电炉加热的方式，‘通过对珍珠岩矿砂的梯度加热和滞空时间的精确控制，使产品表面溶融，气孔封闭，内部保持蜂窝状结构不变。闭孔珍珠岩克服了传统膨胀珍珠岩吸水率大、强度低、流动性差的特点，延伸了膨胀珍珠岩的应用领域。
玻化微珠，是一种无机玻璃质矿物材料，经过特殊生产工艺技术加工而成，呈不规则球状体颗粒，内部多孔空腔结构，表面玻化封闭，光泽平滑，理化性能稳定，具有质轻、绝热、防火、耐高低温、抗老化、吸水率小等优异特性，可替代粉煤灰漂珠、玻璃微珠、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒等诸多传统轻质骨料在不同制品中的应用，是一种环保型高性能新型无机轻质绝热材料。从以下产品主要性能对照，就可以根据不同理化性能分别加以应用。
闭孔珍珠岩和玻化微珠不但具有珍珠岩具有的重量轻、稳定抗老化、防火、绿色环保等特点，又克服了一般珍珠岩导热系数高的弊端，是理想的外墙保温系统的轻质骨料。
经过多年来对膨胀珍珠岩内外墙保温砂浆的分析研究，我国研制开发了新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统。新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统是由与基础墙体相黏接的保温界面层、珍珠岩骨料层、表面抗裂层组成的复合保温系统。黏接保温界面层浆料采用无机材料和有机添加剂合成，用喷枪在基础墙体上喷涂1cm厚，与基础墙体形成一体。同时黏接保温界面层具有一定的弹性，以保持与基础墙体的稳定性。中间珍珠岩骨料层由闭孔珍珠岩或玻化微珠与无机材料和有机添加剂合成，由人工披涂在中间层。最后，可用喷枪喷涂外层抗裂层。这种保温体系具有抗风强、抗裂性好、保温性好、防火性好、耐老化等优点。
(五)聚苯颗粒保温料浆
聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。胶粉料采用预混干拌技术在工厂将水泥与高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装，使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加入聚苯颗粒，充分搅拌后形成塑性良好的膏状体，将其抹于墙体干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此种材料施工方便，保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品，也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒，这对于防止白色污染、保护环境十分有益。但此种保温材料吸水率较其他材料高，使用时必须加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成，可长期有效控制防护层裂缝的产生。聚苯颗粒保温料浆可以克服板材类的不足，因此它构成了建筑保温隔热材料的重要组成部分。
三、我国保温材料的发展
以上保温材料在我国建筑保温施工中都有不同程度的应用，因为我国幅员辽阔，保温原材料分别不均，生产力发展不平衡，在选择保温材料时，各地都有不同的考虑。但就其综合性能来讲，聚苯乙烯泡沫塑料板的应用较广，它保温效果好、成本低，但施工性能差、强度低、与基体结合不牢的缺点突出，该材料仍有待提高。作为新型复合保温材料的代表，聚苯颗粒保温料浆正得到不断的推广和应用，它结合了水泥的施工优点和高分子材料的保温优点，再配以引气剂、憎水剂等外加剂，综合性能尤为突出，应用前景非常广阔。目前，发达国家在浆体保温材料研制开发方面，以轻质多功能复合浆体保温材料为主。此类浆体保温材料的各项性能较传统浆体保温材料明显提高，如具有较低的导热系数和良好的使用安全性及耐久性等。同时，这类复合浆体保温材料又具有优异的功能性，如无氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫复合浆体保温材料、超轻质全憎水硅酸钙浆体保温材料等，可以满足不同使用条件的要求。此外，国外非常重视保温材料工业的环保问题，积极发展“绿色”保温材料制品，从原材料准备(开采或运输)、产品生产及使用，日后的处理问题，都要求最大限度地节约资源和减少对环境的危害。
四、结语
随着国际保温建材的发展，我国保温材料的发展应综合考虑相关因素，如经济水平、生产原料、施工技术等，力求提高保温效果，提高施工效率，减少能源消耗，减少环境污染和温室效应。
关键词：保温材料屋面
上海锦秋加州花园是由香港远东发展有限公司投资兴建的一个大型住宅小区，其最大的建筑特点是引入美国加州小别墅建筑理念，采用外形充满浪漫情调的异形屋面形式(圆拱型屋面)。但这给屋面保温层的施工带来了诸多麻烦，对保温材料的热工性能、耐久性以及经济性提出了更高的要求。
该工程共分4期，一期工程已于1997年底建成并投入使用，其屋面保温采用的方案是：10cm厚普通混凝土+2cm厚砂浆十5cm厚珍珠岩保温板+2．5cm厚砂浆。该方案存在的缺陷是：
(1)保温材料耐久性不好
(2)施工程序复杂，施工速度太慢
(3)保温材料热绝缘系数较小(仅为0.75m2.K／w)，达不到《上海市新型墙体材料试点小区节能住宅建筑热工设计暂行规定》对屋面保温材料热工性能的规定(该规范要求屋面保温材料热绝缘系数不小于0．9lm2，K／W)
(4)珍珠岩板保温工程经济性不良。此外，该工程在保温层上钉2层彩色防水瓦防渗，要求保温层具有良好的可钉性。但该方案中砂浆层性脆，可钉性达不到要求。为此，建设单位迫切要求对这一保温方案进行技术改进，克服上述缺陷。基于目前这一课题的普遍性，我们承担了这一课题的研究攻关任务。
2．高性能复合屋面保温材料的试验研制
《屋面工程技术规范》(GB50207-94)将目前普遍使用的屋面保温层分为松散材料保温层(主要有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等)、板状材料保温层(主要有高分子材料泡沫板、膨胀珍珠岩板等)和整体保温层(主要有水泥膨胀珍珠岩、沥青膨胀珍珠岩等)。总结上述各种保温材料在上海各类建筑工程中的实际应用效果，我们发现：由于与之相应的施工工艺的局限性以及这些材料固有的缺陷，使上述各种保温材料往往达不到《屋面工程技术规范》提出的技术要求：“屋面保温材料应具有吸水率低、表观密度和导热系数较小，并有一定强度。”综合目前国外屋面保温材料的发展动向以及高分子保温材料和混凝土技术的新成果，尤其是考虑到陶粒混凝土具有质轻、保温、耐久性和可钉性好的优点，我们发现采取“高分子保温材料板十高性能陶粒混凝土”技术路线可实现规范对屋面保温材料的各项技术要求，而且可加快施工进度，并取得良好的经济效益。
2．1试验用原材料及其性能
(1)高分子保温材料板：根据异形屋面特点、尺寸以及屋面工程对保温层热绝缘系数的要求在上海某化工厂定制。这种材料密度为20kg／m3，导热系数0．04lW／(m．K)，其吸水率为3％，耐水性良好，并具有一定的塑性和强度。
(2)陶粒：常州产粘土陶粒。其筒压强度为4．3MPa,堆积密度为525kg／m3，颗粒表观密度为890kg／m3，空隙率为41％，吸水率为8．2％。
(3)细骨料(A料)：为提高经济性，并贯彻执行上海市政府关于综合利用工业废料的有关政策，选用一种工业废渣代替陶砂。这种废渣除颗粒级配不理想外，其它性能均满足《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-90)对轻细集料的要求。
(4)水泥：上海水泥厂产425#矿渣硅酸盐水泥。
(5)掺合料(B料)：一种微细工业废料粉。适量掺入可改善陶粒混凝土施工性能和耐久性，尤其可提高混凝土拌和物的稠度。
(6)冷拔钢丝：直径为4mm的冷拔钢丝。
(7)特种纤维(C料)：适量掺入可显著提高陶粒混凝土的抗拉强度，防止在结构突变部位产生裂缝。
(8)高效减水剂(D料)：一种引气型高效萘系减水剂。
2．2高性能复合保温材料的研制
2．2．1高性能复合保温层的组成方案
参照《上海市新型墙体材料试点小区节能住宅建筑热工设计暂行规定》对屋面保温材料热工性能的规定，再根据建设单位提出的要求以及我们选用的材料的性能，我们提出的高性能复合保温材料组成方案为：5cm厚高分子材料保温板+3．5cm厚高性能陶粒混凝土，其中高性能陶粒混凝土的配制是关键。
2．2．2高性能陶粒混凝土的配制
(1)工程对陶粒混凝土的技术性要求
28d抗压强度达到CLl5等级，干密度不大于1250kg／m3，陶粒混凝土屋面不能开裂，异型屋面陶粒混凝土施工不使用模板。
(2)高性能陶粒混凝上的配制
锦秋加州花园采用“圆拱型”屋面型式，这种屋面型式坡度大，结构上又有突变部位，上浇薄层陶粒混凝土，并使之达到上述技术要求，对配合比设汁提出了新的要求。按照《轻集料混凝土技术规程》(JG51-90)设计的陶粒混凝土(代号为ES-1)无法实现上述目标，为此我们利用现代高性能混凝土和纤维混凝土技术的有关成果进行优化设计和反复试配，配制了2组代号分别为ES-2和ES-3(用于结构突变部位)的高性能陶粒混凝土，满足了工程要求。上述3组陶粒混凝土的配合比及有关性能见表1。
2．3样板工程试验研究
为了对我们设计的施工方案和研制的高性能复合屋面的保温材料进行检验和评估，进行了样板工程的试验研究。样板工程的结构尺寸和形状与实际房型一模一样，浇筑样板工程的屋面结构层并养护至规定龄期后，在结构层上面进行保温层的试验研究。试验研究内容共分3部分：
(1)对施工方案的可操作性、工作效率以及对工程质量的影响等因素进行综合分析，并对其加以改进和完善
(2)按现场施工条件完成屋面保温层的施工，并测定其有关性能
(3)从技术性和经济性两方面对新老屋面的保温方案进行对比研究。
2．3．l施工方案的确定
根据实际施工操作顺序，我们设计了施工方案，通过对现场施工遇到的问题进行研究，并考虑施工工艺对保温材料性能的影响，对方案进行了补充和完善，最终采用方案如下
(1)用特殊材料和特殊工艺高效快速固定保温板，保温板错缝布置，可防裂并加快浇筑陶粒混凝土速度
(2)在保温板上绑扎冷拔钢丝，并使冷拔钢丝从保温板上垫起3cm，固定冷拔钢丝网，使之与保温板形成一个整体，可改善施工质量
(3)严格按规范对陶粒进行预湿处理，严格控制砂率大小及外加剂掺量，按规范和我们研制的配合比浇筑陶粒混凝土
(4)48h后洒水养护14d。
2．3．2新老屋面保温方案对比研究
我们制定的新屋面保温方案为：10cm厚普通混凝土(第1层)+5cm厚高分子材料保温板(第2层)+3．5cm厚高性能陶粒混凝土(第3层)。新老保温方案的耐久性优劣已为实践和研究所证实，因此本文主要对这2个保温方案的热工性能和经济性进行对比研究．
工程应用举例
通过样板工程的试验研究，保温材料的配制得到“了优化，施工工艺得到了改进，香港远东发展有限公司对我们的试验结果非常满意，同意在锦秋加州花园二期屋面工程采用这项科研成果。锦秋加州花园二期屋面工程总建筑面积为29705m2，要求在10~11月完成施工。上海l0~11月份阴雨天气比较多，施工难度较大，但由于我们选用的材料具有很好的耐水性，可以克服阴雨天气给施工带来的不利影响，因此施工单位在45d内就完成了29705m2的屋面保温工程施工任务。而按老方案进行屋面保温工程施工，至少需要75d才能完成施工任务(据一期工程推算)。达到规定龄期后，经质检部门鉴定，该屋面保温工程各项性能指标均达到或超过有关规范规定的数值。
结论
(1)本项目采用新保温方案，使上海锦秋加州花园二期屋面保温工程取得了良好的技术经济效果。
关键词：建筑节能，外墙保温技术，节能材料前言
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件，把《民用建筑节能设计标准〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列为强制性标准，同时建设部又于2000年10月1日了第76号令《民用建筑节能管理规定》，对不符合节能标准的项目，不得批准建设。
在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下，我国住宅建设的节能工作不断深入，节能标准不断提高，引进开发了许多新型的节能技术和材料，在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平，还远低于发达国家，我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。北方寒冷地区的建筑采暖能耗已占当地全社会能耗的20%以上，且绝大部分都是采用火力发电和燃煤锅炉，同时给环境带来严重的污染。所以建筑节能还是本世纪我国建筑业的一个重要的课题。
在建筑中，护结构的热损耗较大，护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。
1外墙保温技术
节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。
1.1内保温技术及其特点
外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快，操作方便灵活，可以保证施工进度。内保温应用时间较长，技术成熟，施工技术及检验标准是比较完善的。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。
被大面积推广的内保温技术有：增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。
但内保温会多占用使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂，还会影响施工速度，影响居民的二次装修，且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性，决定了其必然要被外保温所替代。
1.2外保温技术及其特点
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用于范围广，技术含量高；外保温包在主体结构的外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命；有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间；同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。
目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。
1.2.1外挂式外保温
外挂的保温材料有岩（矿）棉、玻璃棉
毡、聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板，EPS、XPS）、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本，已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。
该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上，然后抹抗裂砂浆，压入玻璃纤维网格布形成保护层，最后加做装饰面。
还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上，然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上，直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。
这种外挂式的外保温安装费时，施工难度大，且施工占用主导工期，待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时，施工人员的安全不易得到保障。
1.2.2聚苯板与墙体一次浇注成型
该技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧，然后浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题，其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活，工效提高，工期大大缩短，且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时，聚苯板起保温的作用，可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注，否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬，影响后序施工。
其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的，也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接，主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力，其结合性能良好，具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接，主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力，结合性能也较好。与双钢丝网相比较，单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰，节省了工时和材料。
其造价可降低10%左右。
但此两种做法都采用了钢丝网架，造价较高，且钢材是热的良导体，直接传热，会降低墙体的保温效果。
我们对于混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体进行了试验研究。试验结果表明，在混凝土中水泥浆量合适的条件下，直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板，是完全可能的。当我们对聚苯板的背面进行处理之后，其与混凝土的粘接力进一步提高（其平均粘接强度可以达到0.07Mpa，而且破坏均发生在聚苯板内）。此技术取消了钢丝网架，其保温性能提高，而且板的成本再次降低。在经过对其长期耐久性论证之后，工程中可以推广使用。
1.2.3聚苯颗粒保温料浆外墙保温
将废弃的聚苯乙烯塑料（简称为EPS）加工破碎成为0.5~4mm的颗粒，作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层（或是面层防渗抗裂二合一砂浆层）。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为部级工法。这种工法是目前被广泛认可的外墙保温技术。
该施工技术简便，可以减少劳动强度，提高工作效率；不受结构质量差异的影响，对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平，直接用保温料浆找补即可，避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题，从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较，在达到同样保温效果的情况下，其成本较低，可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较，每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层外墙保温工程中采用的就是此种技术。
此外，节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层，把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料（也可以现场发泡）等填入夹层中，形成保温层。
2外墙保温节能材料
节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流
传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料的意义，一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境，另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张，绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言，通过使用绝热围护材料，可在现有的基础上节能50%~80%。据日本的节能实践证明，每使用1吨绝热材料，可节约标准煤3吨/年，其节能效益是材料生产成本的10倍。因此，有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。
外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护，开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前世界各发达国家，均对绝热材料的生产和应用十分重视，之所以建筑节能工作做得好，与他们重视和发展保温材料是分不开的。
2.1绝热材料的性能
绝热，就是要最大限度地阻抗热流的传递，因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。
从材料的组成上看，一般有机高分子的导热系数都小于无机材料；非金属的导热系数小于金属材料；气态物质的导热系数小于液态物质，液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下，应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料，这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看，当材料的表观密度降低、孔隙率增大，材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时，材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品，要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16~40kg/m3。
由于孔隙的存在，材料在潮湿的环境下，不可避免地要吸水，而水的导热系数（0.5815W/m·K）比静止空气的导热系数（0.0233W/m·K）要大很多，因此，当环境湿度增大时，材料的平衡含水率增大，材料的导热系数将会降低。所以作为保温绝热材料，材料自身的吸湿率要尽量低，如不可避免时，要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。
另外，保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载，具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好，还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。
2.2常用的保温绝热材料
能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS及XPS）、岩（矿）棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，它们的表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。它们的性能对比见表1。
岩（矿）棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料。岩棉不燃烧，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。
玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处，但其手感好于岩棉，可改善工人的劳动条件。但它的价格较岩棉为高。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔音性能好、机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。
硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能，它的导热系数之低（0.025W/(m2·K)）是其他材料所无法与之相比的。
同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能，由于不需要额外的绝缘防潮，简化了施工程序，降低工程造价。但因其价格较高、而且易燃，这就限制了它的使用。
聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。保温胶粉
表1常用保温绝热材料的主要性能
材料名称表观密度（kg/m3）最高使用温度（℃）抗压强度（MPa）导热系数[W/(m·K)]吸水率（%）
岩棉保温板80~150,-268~350,—,0.047~0.052,—
玻璃棉毡40~60,-120~400,—,≤0.035,—
聚苯乙烯泡沫塑料板16~30,-80~75,0.12~0.18,0.033~0.044,＜0.1
聚苯颗粒保温料浆≤220,-50~75,≥0.01,＜0.07
料采用预混干拌技术在工厂将水泥与高分子材料、引气剂等各种添加剂混均后包装，使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆体后再加入聚苯颗粒，充分搅拌后形成塑性良好的膏状体，将其抹于墙体干燥后便形成保温性能优良的隔热层。此种材料施工方便，保温性能良好。其中聚苯颗粒可以采用工业品，也可以采用废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒，这对于防制白色污染、保护环境十分有益的。但此种保温材料吸水率较其他材料为高，使用时必须加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成，可长期有效控制防护层裂缝的产生。
3结语
目前我国外墙保温技术发展很快，是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的，建筑节能必须以发展新型节能材料为前提，必须有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。正是由于节能材料的不断革新，外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。所以在大力推广外墙保温技术的同时，要加强新型节能材料的开发和利用，从而真正地实现建筑节能。
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关键词：钢结构建筑；保温；外墙
1．前言
进入21世纪，我国建筑产业化进程将更加迅速，如何采用新技术、新材料，为居民提供安全舒适、经济合理、功能齐全的建筑，也就成为房地产业一项迫切的任务。钢结构建筑由于适宜工厂大批量生产，工业化、商品化程度高，可以将设计、生产、施工、安装一体化，提高建筑产业化水平，因而在建筑市场有着良好的发展前景。
钢结构无论是结构性能，使用功能及经济效益上，都具有一定的优越性。钢结构建筑具有适合工业化生产、环保、可再利用的特点，有利于建筑行业的科技进步、劳动生产率的提高、工程质量的改善。发展钢结构建筑能带动建材、冶金、化工和机械等产业的发展，提高建筑建设水平和提高居民居住水平，促进国民经济增长，都有重要的意义。
1.钢结构住宅外墙保温材料类型和应用
社会的进步、行业的发展、资源的节约、环保的要求、建筑的功能化、材料的现代化是新型墙体保温材料发展的必然趋势，目前市场上主要分为以下几种钢结构节能建筑外墙保温材料:
a、砖:主要包括多孔砖和空心砖、粉煤灰砖(多孔砖)等。
b、“块”:指建筑砌块，主要有实心砌块和空心砌块。如小型混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等。
c、“板”:主要指建筑板材，有硅酸钙板、GRC板、蒸压加气混凝土板、石膏墙板、钢丝网架水泥夹芯板、复合轻质夹芯隔墙板等。
目前外墙保温材料主导产品以混凝土小型空心砌块、空心砖和轻质板材为主，也是应用最多的外墙保温材料。
对于低层建筑，应用的外墙保温材料种类很多，发展趋势是环保节能的绿色墙材。
目前在多层、小高层及高层建筑中，混凝土小型空心砌块和加气混凝土砌块的应用占主导地位。一些轻质、高强、保温的墙板，如钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板等，目前在高层框架、接层建筑中也有大量的应用。
在国家经贸委下发的外墙保温材料革新“十五”规划中指出，以框架结构为主的高层建筑，应积极发展满足建筑功能要求，保温隔热性能优良，轻质高强，便于机械化施工的各类内、外墙板;多层砌筑结构和高层框架结构，承重外墙保温材料应重点发展承重混凝土小型空心砌块和承重利废空心砖;非承重外墙保温材料应以利废的各类非承重砌块和轻板为主。对于以工厂化制造为重要特点的钢结构建筑，以应用工厂预制的高性能板材作为外墙结构较适宜。对于多层和小高层，应全部使用绿色节能墙板。对于高层建筑，应以墙板为主，对不适合使用墙板的部位，可以使用砌块类外墙保温材料，但需要对外墙进行处理，以满足节能保温的要求。
2.国内外墙体外墙材料发展现状
随着国家可持续发展战略的实施，对建筑物节能的重视程度和要求越来越高。在2004年中央经济工作会议上，总书记提出，要大力发展节能省地型建筑。今年，总理在政府工作报告中也提出，鼓励发展节能省地型建筑与公共建筑。
在建筑物的外墙结构方面，我国正在大力鼓励发展绿色建材。主要是严格限制粘土砖的生产与使用，大力推广各种非粘土砖的、轻型、大尺寸的块材与板材，同时，使已广泛使用的绿色外墙保温材料进一步提高生产率、利用工业废渣、节约能耗，使产品系列化与配套化。
目前，新型外墙保温材料的发展趋势和方向主要有以下几个方面:
1）大量利用工业废渣代替部分或全部天然资源的外墙保温材料。
用工业废渣代替粘土制造实心砖或空心砖，并以空心砖为主。例如，粉煤灰砖、煤研石砖、矿渣砖、煤渣砖等。某些工业废渣经一定的加工处理可代替部分水泥制作混凝土砌块、加气混凝土砌块与墙板、纤维水泥板、硅酸钙板等。其中利用最广的是粉煤灰。废弃的泡沫聚苯乙烯经破碎后作为轻集料，与水泥或粉煤灰+水泥混合制成砌块或墙板。
2）用压蒸法制造外墙保温材料。
用压蒸法制造块状或板状外墙保温材料可少用或不用水泥，用石灰或电石代替全部或部分水泥;与非压蒸的水泥制品相比，可使生产周期由14-28天缩短至2-3天;产品与非压蒸的水泥制品相比，具有高比强度、低干缩率、高防火性能等。目前在国内主要是加气混凝土(ALC)砌块与条板和压蒸纤维增强水泥板与硅酸钙板。用水泥以外的其它胶凝材料(石膏、菱苦土等)制造外墙保温材料。利用农业废弃物代替木质纤维制造人造板，用无石棉纤维水泥板替代石棉水泥板。大力推广与发展复合墙体与复合墙板。建筑物的外墙、屋面与窗户是降低建筑能耗的关键所在，而其中外墙是关键。迄今为止，世界上尚没有一种单一材料即可满足保温隔热，又可满足作为外墙的其它多种要求。因此只能采取复合技术，也即采用复合墙体或复合墙板以达到建筑节能的目标。
3.典型的外墙保温材料介绍
1）轻质保温复合墙板
单一的块状或板状的建筑材料均不能满足建筑节能的要求，必须与一些高效的热绝缘材料相复合，如岩棉板、玻璃棉、膨胀珍珠岩、阻燃聚苯乙烯泡沫板、聚氨醋泡沫板、酚醛泡沫树脂板等。通常采取现场复合方式施工，按保温材料的布置位置可分为外保温、内保温与夹芯保温三种，目前以外墙外保温应用最为广泛。
目前我国生产和使用的预制复合墙板主要有岩棉复合外墙板、彩色压型板聚苯乙烯(或岩棉、聚氨酷)复合墙板和钢丝网架水泥夹芯板等。混凝土岩棉复合外墙板系由150mm厚钢筋混凝土结构承重层、50mm厚的岩棉保温层和50mm厚混凝土饰面层所组成，此种复合墙板是承重板，在若干城市内曾推广应用，但因使用中常发生板面出现裂缝、接缝渗漏等问题，故现己很少采用。彩色压型钢板复合墙板全国生产能力己达1000余万平方米，因价格较高，主要用于工业与公共建筑中。钢丝网架水泥夹芯板是在工厂内将低碳冷拔钢丝焊成三维空间网架，中间填充轻质保温芯材(主要用阻燃的聚苯乙烯泡沫板)而制成的半成品，在施工现场再在夹芯板的两侧喷抹水泥砂浆或直接在工厂内全部预制完成。据统计，目前此种夹芯板全国年生产能力己逾1000万。
2)矿物棉、岩棉、玻璃棉：具有保温隔热性能好(λ=0．047W/(m·K)，S24=0．56W/(m2·K))，耐一定的温度，防火性能好及吸声、隔音等优点;且干法施工，施工效率高。缺点是吸湿性强，应注意防潮;松散材料在墙面铺设、固定并保持平整度较困难。
3)泡沫塑料及多孔聚合物：主要有聚苯乙烯泡沫塑料(包括挤塑型和发泡型)和聚氨脂泡沫塑料，具有保温性能好(聚苯乙烯：λ=0．042W/(m·K)，S24=0．35W/(m2·K);聚氨脂：λ=0．033W/(m·K)，S24=0．36W/(m2·K))，吸声(吸声系数α2000=0．84)、隔音，且吸水率低及干法作业等优点。缺点是对罩面砂浆防裂要求较高，整体造价偏高，防火性能有待改善。
4)膨胀珍珠岩及其制品：保温隔热性能较好(水玻璃珍珠岩板：λ=0．062W/(m·K)，S24=1．76W/(m2·K))，蓄热能力较强，防火、耐腐蚀，吸声、隔音，无毒、无味，价格低廉，干法施工。缺点是材料吸水率较高，质脆，应注意防潮、防裂。
5)硅酸钙绝热制品：保温隔热性能较好，热稳定性好(硅钙板：ρ≤250kg/m3时，λ=0．048W/(m·K)，S24=1．76W/(m2·K))，耐热防火(耐热温度可达1000度)，强度较高，耐水、耐腐蚀，吸声、隔音，且可加工性好，干法施工。缺点是生产工艺相对较复杂，产品价格偏高。
参考文献：
被动技术指以非机械电气设备干预手段降低建筑能耗，在建筑规划设计中合理布置建筑朝向、优化遮阳、提高围护结构的保温隔热性能、提倡自然通风等降低建筑供暖、空调、通风等能耗。被动式建筑中建筑师为建筑设计了密封的外壳，建筑几乎无法得到及散失任何热量，也无冷风渗透量。其采用超厚的保温材料和复杂的门窗，通过住宅本身构造做法实现高效保温隔热性能，利用人体及家电设备散热和太阳能为建筑提供热源，几乎不使用主动能源，即便需提供其他能源，尽可能采用清洁的可再生能源，在保证建筑舒适度的基础上提高能源利用效率，实现低能耗乃至零能耗。仅以加厚保温材料的做法在达到一定的限度后，其节能费效比呈指数式上升，根据国外资料研究，随着保温材料厚度的增加，建筑节能费效比急速增加，其间一个骤减点即为一定的保温厚度后供暖能耗急速降低的效果，则在建筑设计过程，需要我们细化设计要点，选取合理的参数，取得最佳节能费效比。围护结构保温和气密性是建筑物减少能耗，提高舒适性的基础。65%节能设计标准执行后，围护结构节能任务分解为40%～45%，即总节能量的60%～70%，可知采取良好节能效果的围护结构是建筑被动式节能的关键技术。
1)积极采用新型保温材料。以工业废渣粉煤灰为原料制备SiO2气凝胶或SiO2—Al2O3复合气凝胶，将其作为添加材料，制成新型复合保温材料，可有效改善保温材料的物理性能，并提高材料防火性能。
2)高性能外窗的研究与利用。高性能外窗是建筑节能重要的工作内容之一。考虑型材、玻璃、密封性能、窗型设计等影响窗户传热系数和密封性能的主要因素，选择新型型材、Low-E玻璃、新型密封材料等。
3)非承重自保温体系研究与利用。非承重砌块自保温体系是由非承重自保温砌块和免拆复合保温模板构成的一体化新型复合体系。研究保温砌块材料、孔型，降低并达到建筑外墙传热系数限值，使用免拆复合保温模板对热桥部位进行处理，达到系统节能和防火。
二高效的主动技术
被动技术看似被动，其实最大限度的利用自身设计、构造和建筑材料，来主动实现建筑自我形式节能;而传统意义的主动式节能技术则指优化的设备系统，选用高效的设备实现建筑节能。本文认为两者是互补关系，前者实现建筑科学合理节约能耗，而后者可使建筑物能耗降得更低，主动式技术的采暖空调及照明是目前建筑能耗的主要构成部分，因此，从“开源节流”的设计角度出发，降低其能耗是建筑主动式节能的关键技术。
1)开发利用新能源和可再生能源。大力推动太阳能、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用，实施项目示范、城市示范及农村地区县级示范，完善支持政策，努力提高可再生能源建筑应用技术水平，并做大做强相关产业，增强产业核心竞争力。
2)采用高效建筑供能用能系统及设备。建筑用能中，各种设备消耗的能源最多，占比最大。因此，严格按照设计标准及节能措施选取国家要求的高效节能产品。如室内空调器采用高效电机和压缩机设备;电脑方面采用液晶显示和自动节电休眠;光源采用高效节能灯具;机电动力设备采用如变频高效设备，高能效等级电力变压器等。
3)推行绿色照明工程。建筑照明设计，合理设计与选择照明灯具，克服照度不适、浪费严重，达到绿色照明目标，通过分区集控，实现照明灯具分区开关控制;场景设置，设置常见场景照明控制面板;个人调节，可达到节能的目的，更可体现人文关怀。
4)优化用能系统。建筑用能涉及到冷热源、输送效率、用能末端，作为系统整体进行研究，通过技术集成，提高用能系统能效。
运行环节的节能关键技术:在可行性技术支持下，对建筑设备实施系统化的运行技术措施，将绿色设计和绿色运行结合，实现理想的节能效果。
1)系统化的运行技术。建筑设备系统运行相互影响、制约，但又相互独立，从用能设备环节逐步分析，在不同时段、区域、参数优先级策略下，运行管理系统自调整控制方式，以期达到最佳节能及舒适度效果。系统化的运行技术立足建筑运行设备的控制系统集成信息，具有集中管理、分散控制、系统联动等特点，实现各相关系统之间的软件联动控制，确保建筑设备处于高效、节能、最佳运行状态，并可提供舒适的工作环境。
2)混合照明智能控制技术。混合照明方式，以自然光为主，自然光不足时，辅助以人工光源。将自然光技术与光导管技术相结合，既可扩大自然光利用范围，又可节约一次能源。混合照明系统智能控制系统由于局部自然光影响，其照度分布为自然光及人工光源照度耦合矢量场，且自然光受外界条件影响较大，则人工照明拟采用调光控制，目前调光控制可分为分阶调光控制和连续调光控制。两种调光方式的比较:分阶调光成本较低、容易实现;连续调光可与光导采光系统无缝结合，更具节能潜力，且可防止工作面照度跳变，达到预设定照明效果。
3)中央空调智能控制技术。中央空调系统涉及冷热源产生环节、输配网环节及末端环节，各个环节息息相关且相互影响制约，则其控制系统应观全局而非单个测量参数调控技术的堆砌。基于参数控制模型优化的系统突破传统的定流量控制模式，实现空调冷媒流量跟随负荷变化而变流量运行;改变目前用能系统的离散控制，从宏观上把握及分析建筑设备运行状况，根据负荷实时在线修正及调整设备运行状态，特别是对动力设备加减及群控具有明显的节能效果，特别的，实际运行工况参数与控制模型参数可相互校正，即可自调整系统控制因子，使之更符合实际运行状况。
三结语
国外建筑节能标准的制定和取得的社会效益
自70年生全球性的能源危机后，世界各国政府对能源的利用情况进毯子全面的实事求事的分析，诊断建筑能耗是一个重要的组成部分，一致认为必须对建筑设计制定节能标准，并提出法规予以执行。于是各国纷纷建立了自己的建筑节能标准。
美国在1975年第一次颁布了ASHRAE（美国采暖、制冷及空调工程协会）标准90-75“新建筑物设计节能”。以此为基础，1977年12月官方正式颁布了“新建筑物结构中的节能法规”，并在45个州内收到很明显的节能效果。美国国家能源局、标准局及全国建筑法规和标准大会，不断地在建筑节能设计等方面提出新的内容，每五年便对ASHRAE标准进行一次修订。
日本住宅金融公库，早在1979年颁布了住宅建筑保温隔热标准，规定了建筑部分热阻，并对所用的各种保温材料规定了最小的限度。
国外一些发达国家早在70年代末就已经开始了建筑节能的工作，强制建筑业在新建建筑中执行节能标准，因而已慑得了巨大的成效，整个国家的建筑有耗大幅度下降。如丹麦1985年比1972年采暖面积增加了30%，但采暖能建筑能耗却减少了318万吨标准煤，采暖能耗占全国总能耗的比重，也由39%下降为28%；美国自从制定和一部节能标准至今，仅计到2011年，在此基础上又驸节约430亿美元。由此可见，国外的建筑节能法规30多年来取得了多么显著的社会效益和经济效益。国外保温材料与保温技术在建筑中的应用保温材料在墙体及围护结构中的应用：
建筑材料合肥市建筑保温材料是实现建筑节能的最基本的条件，各国在建筑中采用了大量的新型建材和保温材料。实心砖已普遍被空心砌块和多孔砖所替代，在空心砌块的墙体中，为了提高墙体的保温性能，隔断在砌块之间形成的空心通道的气流，还要各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。
在建筑物的围护结构中，不论是商用建筑还是民用建筑，一部采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。墙体的保温基本上有三种形式：保温、外保温和夹心保温。居民建筑的墙体结构基本旧最外面一层为木质或塑料质的墙板，然后是一层硬质的泡沫塑料，里面就是墙的标准主休、木框结构等。另外一种典型墙的结构是在空心砌块或空心砌筑好的墙体的空腔中，填充密实，同样能起到很好的保温作用。
保温材料在屋顶上的应用
国外的民用建筑屋顶一般采用尖顶的较多，在尖顶的阁楼空间紧接屋顶的下面都装有供空气流通的通道，既能解决空气的流通，又可起到一定的保温隔热作用。同时在天花板的上面，一般都要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，有的直接吊装由玻离棉或岩棉等保温材料和装饰贴面复合而成的天花板。
1前言
我国日前能源效率约为29%，比世界先进水平低10个百分点左右。提高能源效率的途径，从根本上说要靠科技进步和加强科学竹理。这是抓好节能工作的两个重要乎段。节能工作是一项技术含量高的复杂系统工程，涉及到设计、施工、运行、维打‘等诸多方面，能耗指标就是反映一个企业技术水平和竹理水平的重要的综合指标。
我们种在检测燕化炼油厂一热力去一催化主风机透平蒸汽线时，发现用岩棉保温的蒸汽线，岩棉的粘结剂己被400℃的蒸汽在管壁处烤成焦状，并与竹线壁形成缝隙，这样从缝隙中不断散热，使热能白白浪费掉。为此，我们决定与有关部门合作，对各种保温材料的经济厚度进行一次测试。
2技术测试具体安排
2.1选择保温材料
试验所需保温材料由厂家直接提供，试验在动力厂去炼油厂三蒸馏中压蒸汽管道上进行，因为这条竹线只有φ150mm粗细，管线温度较高，约400℃左右，所以我们课题名称为350～500℃设备及管道保温材料优选示范工程。
我们与全国能源基础与管理标准化技术委员会(简称材料应用技术分委会)合作，并请中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所承担工程测试工作，此项研究还得到了有关生产厂家的支持。我们于1994年9月至1995年12月在燕化炼油厂三蒸馏车间从动力厂来压力3.5MPa温度435±5℃蒸汽竹道上取25m管线，对岩棉、微孔硅酸钙、岩棉一硅酸铝复合棉(两种)硅酸镁保温涂料等5种保温材料分别在管道以5m长使用一种保温材料，在一年中分为春、夏、秋季节进行测试。
现将厂家提供的儿种保温材料、规格列于表1。
2.2现场测试所用仪器及方法
根据国家保温竹道通则GB-4272和GB-8174的规定，采用热流计法测定设备和管道表面的散热损失。用热电偶温度传感器(接触式)和红外辐射温度计(非接触式)测量设备及保温层表面温度。用日本才田风速计测外界风力情况。超级秘书网
1994年11月，对原保温材料的保温状况进行测试。1995年1月、4月、8月和12月对试验段进行测试，得到年平均散热损失值，并进行分析。见表2、表3。
3测试结果分析
测试数据经过处理后，按标准GB-4274中允许最大散热损失下所需用量和价格列表，如表4。所用几种保温材料在工程中热损折合标油及保温热效率见表5。
4结论
