摘要

保溫材料的應用技術水平、設計構造上的缺陷、水氣環境與溫度條件、板縫、收縮縫、冷熱橋、施工工藝技術都會影響到系統的導熱系數。

關鍵詞

建筑節能   保溫材料  導熱系數

保溫材料的特點與作用

保溫材料的特點是質量輕，保溫性好。主要起阻隔冷熱空氣作用，不讓冷熱空氣形成對流：冬天不讓室內暖空氣外泄，防止寒氣入室，夏天不讓空調產生的冷氣外泄，防止室外熱氣入室。在室內外溫差較大，保溫隔熱材料及系統可以發揮作用保持室內溫度，阻隔冷熱空氣對流，以降低建筑能耗。

建筑保溫系統與環境

空氣動力原理，當室內與室外的溫差越大，空氣的對流速度和強度就越快，能量損失越快。如南方盛夏，當室外環境溫度高達40℃、室內空調器保持溫度28℃時和北方寒冬，當室內環境溫度低至-35℃，暖氣將室內溫度上升至18℃以上時，室內冷氣流與室外熱空氣、室內暖氣流與室外冷空氣，很容易通過板縫、收縮縫、冷熱橋形成對流，冷、熱能量容易發生散失，影響能源利用和節能效率。這如同我們冬天保暖要穿棉襖，只要領前以下的紐扣或拉鏈有縫隙，無論棉衣保暖性有多好，胸腹部會感到寒氣襲人，如把棉服前后對換試穿，后背心上的這種感覺會更加明顯，有經驗的設計師，會在棉衣拉鏈或紐扣處，設計增加厚實辟簾嚴密遮蓋拉鏈或紐扣所產生的縫隙，以阻斷冷熱橋。

再好的保溫材料及系統構造，如有板縫、收縮縫、冷熱橋，其實際保溫效果是很差的。因此，從事保溫材料及建筑節能研究，不能只看材料的導熱系數，要看系統的導熱系數。

材料的導熱系數與系統的導熱系數

板材類粘貼式薄抹灰系統包括XPS、EPS、珍珠巖板、水泥發泡板、發泡玻璃板、巖棉板、各種輕質復合保溫板等，由于采用拼貼上墻或干掛上墻會產生板縫、收縮縫、鉚固釘等冷熱橋，其做成的系統導熱系數會比材料本身的導熱系數高約2倍以上。有專業人士計算過,如有機發泡保溫板的導熱系數約0.37 W/m?k,系統的導熱系數會高達0.115 W/m?k；無機輕質保溫板的導熱系數約0.055 W/m?k,系統的導熱系數會高達0.15 W/m?k。其原因主要是把這些一塊塊保溫板拼貼上墻的辦法,會在每一塊板四周形成縫隙，加上釘子的冷熱橋和保溫板材不斷老化、溫度變形引起的收縮縫、不透氣引起的墻體結露、水氣循環障礙、材料與系統的品質和穩定性等因素。

材料與系統應用其它方面

從材料的保溫隔熱性能和地域氣候特征而言，北京地區冬季氣候寒冷，空氣干燥，冬季集中供暖，采暖時間較長，適宜采用氣密性、保溫性能較好的EPS、XPS等有機發泡材料；而南方氣候炎熱，雨水多、空氣潮濕、冬季沒有集中供暖，南方主要是夏天隔熱，宜選用透氣性、絕熱效果較好的無機類保溫漿料或無機復合類保溫漿料；還有處于地震帶、臺風頻發的地區的建筑保溫材料和系統構成，還要有具備防范和抵御自然災害的能力，防止自然災害損壞建筑保溫系統，影響系統的效率和正常使用。

建筑內環境的舒適度和空氣質量是人們**基本的需求，但從生物學、生態學角度，人類居住建筑的內環境是需要有效利用自然的太陽光和熱、風力、水氣環境的調節作用，因此，建筑內環境不能與建筑外環境完全隔絕的，建筑保溫節能系統不能成為有效利用自然條件的障礙，因此，如何處理好人與建筑、自然環境的關系，也是建筑保溫節能理論研究和實踐工作的重要部分。我們將在后續的相關專輯中進行探討，以助大家拓寬思路，集思廣益，用好保溫材料，努力做好建筑保溫節能工作。

綜述

材料之間各有優缺點，應根據不同使用場合的實際情況，嚴格選擇、合理使用適宜的保溫材料，科學設計與規范施工，讓保溫材料及系統發揮就有的保溫隔熱作用，以降低建筑能耗。

降低建筑能耗是個系統工程，涉及到材料、構造設計、施工、應用技術、消費行為等多方面，我們可以借鑒發達國家在建筑節能方面的經驗、技術，但不能照搬照抄，要因地制宜，科學節約降耗。

我國目前的建筑保溫節能技術，從早期在北京的試點，到全國的強制推廣，已經過了二十多年歷程，已形成多種材料、多個系統，這些材料與系統在降低建筑能耗中起到了重要作用。

建筑保溫節能工程需要消耗和使用大量的保溫材料、輔助材料，這些材料有的穩定性差，生命周期短、使用壽命有限，施工工藝難于控制與把握、質量與安全隱患大，存在環境污染和健康風險。

從世界范圍來看，人類對于一次能源的利用經歷了幾個不同的發展階段：1850年至1910年是煤炭時代，全世界能源需求增量的90%是由煤炭支撐的；1910年至1970年，能源需求的增量一半以上是石油供給的，被稱為石油時代；從20世紀后期開始，天然氣以及各類非化石能源的占比大幅提升，世界進入多元能源時代。

從中國當前的能源使用現狀來看（如下圖1所示），我們的能源消費結構仍然處于比較初級的階段。一次能源消費仍然以煤炭為主，占比66%，遠高于世界平均水平；并且化石能源消費結構也和其他主要大國存在較大差異，當然這也跟中國以煤炭為主的能源儲量結構有關。

圖1.2014年世界能源消費結構

我國當前以化石能源為主的能源消費結構，導致了嚴重的環境污染，減排治污、保護生態刻不容緩，尤其是溫室氣體減排任務艱巨。同時還存在能源利用效率低下的問題，利用率約為36.3%，比發達國家低約10%，產品能耗與國際先進水平存在較大差距。面對著化石能源的不斷枯竭、能源對外依存度的大幅提升以及能源消費的持續增長，我國能源安全面臨著巨大的挑戰。因此，從環境保護、能效提升以及能源安全的角度考慮，我國的能源結構急需調整，刻不容緩。

雖然能源結構仍然亟待優化，但是從一次能源消費結構的演變中（如下圖2），我們仍然能看到一些可喜的變化。化石能源中整體占比明顯下滑，特別是煤炭和石油均有較大幅度的下滑；而水電以及核電、風電、太陽能等新能源的占比均有較大幅度的提升。特別是近三年，這種變化趨勢越加明顯，這說明我國的能源發展戰略取得了初步的成效。

圖2.中國一次能源消費結構變化圖

目前全球正在同時進行兩場能源革命，一個是美國的非常規油氣，一個是德國、北歐等地的可再生能源開發。美國非常規能源革命的目的是延長石油天然氣的使用壽命，而德國的能源革命旨在縮短化石能源的壽命，尤其是煤炭和石油的壽命。

結合中國的現狀來說，積極進行可再生能源以及核能的開發，逐步縮減煤電份額，能源生產和消費逐步向多元化、清潔化、高效化、全球化和市場化的方向發展，是我國能源結構轉型的重點。這將是一場非常痛苦的轉型，同時這也是我國能源及產業升級發展的契機。陣痛過后，我們必將迎來更加綠色、安全和高效的未來。