小议建筑保温材料检测和监控

【摘要】随着社会经济的持续稳定发展，建筑业作为支柱产业之一也得到了迅猛发展，提高能源利用效率，发展节能环保型低碳产业更显重要。保温材料作为一种新型的节能材料，其质量的好坏，是影响外墙保温节能效果的决定性因素。笔者基于实践，从保温材料的特点、类型及性能，分析了建筑保温材料的检测与监控要点，以供参考。
【关键词】建筑；节能；保温材料；检测
随着能源的日益枯竭，全球各个国家都把节约能源提到了战略日程上来。在我国能源消耗中，建筑能耗约占全国能源消耗总量的30％左右，建筑能耗是以使用过程的能耗，特别是其中的采暖和空调能耗为主，因此建筑节能的重点应放在采暖和降温的能耗上。目前许多常用的建筑材料已无法满足节能指标的要求，这为保温材料的发展提供了前所未有的发展机遇，我国的保温材料在工艺技术上呈现了多元化、工业化、低碳化发展的新趋势。保温材料质量的好坏，是影响外墙保温节能效果的决定性因素。因此，掌握不同保温材料的性能特点对于合理有效使用有积极的指导意义，建筑保温材料的检测也就显得势在必行。

一、保温材料的特点

（1）从环境效益角度来看，使用保温材料不仅节约了能源，而且由于减少机械设备，使得设备排放的污染气体量也相应减少。
（2）从保护建筑物的角度来看，剧烈的温度变化将破坏建筑物的结构。使用保温材料可以保持温度平稳变化，延长建筑物的使用寿命，保持建筑物结构的完整性。同时使用和安装保温材料有助于隔热和阻燃，减少人员伤亡和财物损失。
（3）从经济效益角度来看，使用保温材料不仅可以大量节约能源花费，而且减小了机械设备（空调、暖气）规模，节约了设备花费。
（4）从舒适度角度来看，保温材料可以减小室内温度的波动。尤其是在季节交替时，更可以保持室温的平稳。并且保温材料普遍具有隔音性，受外界噪音干扰减小。

二、目前常用的保温材料

(一)节能墙材

（1）混凝土小型空

论文下载中心www.udooo.com

心砌块、混凝土多孔砖、混凝土空心砖：是建筑砌块的主要品种，由于中间中空或多孔有一定的隔热保温性能，加之制取方便，生产工艺成熟，砌筑简单，因此成为国内主要的墙体材料。
（2）加气混凝土砌块：单一材料墙体即可达到节能50%的目标，广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体，是目前国内墙材保温隔热性能最好的一种。
（3）页岩烧结多孔砖：其适用于承重类砖混结构，也是框架结构工程首选的建筑材料，其产品拥有诸多优势：①页岩烧结多孔砖在经过1200℃高温焙烧后，在建筑工程使用中不受热胀冷缩变化的影响；②垒砌方法简单轻便，抹灰面不需挂丝网，节约水泥砂浆及人工费用，可降低工程成本；③页岩烧结多孔砖具有30％的孔洞率，有较好的隔音、保温效果；④自身强度高，抗压强度平均值高达1

6.4 MPa，吸水率低，抗风化性能好，是国家当前大力推广的绿色建材之一。

（4）粉煤灰砖矿、渣砖、煤矸石砖：截止2010年底，全国所有城市禁止使用实心粘土砖，取而代之的是粉煤灰砖矿、渣砖、煤矸石砖，其具有强度高可承重隔热保温性能好资源丰富，因其属于工业废物利用，保护环境且低廉。

(二)其他主要保温隔热材料

（1）胶粉聚苯颗粒保温砂浆：胶粉聚苯颗粒保温砂浆由胶粉聚苯颗粒轻骨料和聚合物胶粉组成，是复合聚苯颗粒外墙保温系统中的主要保温材料。复合聚苯颗粒外墙外保温系统是一种在现场成型的保温系统。该系统由界面层、胶粉聚苯颗粒保温层、罩面砂浆（抗裂砂浆）复合玻纤网格布及外饰面层构成，集墙体保温、装饰功能于一体，且适用范围广、材料配套齐全，工艺简便、合理，能满足我国大部分地区不同气候条件下的建筑节能要求。
（2）无机玻化微珠保温浆料：无机玻化微珠保温浆料主要成分膨胀玻化微珠，内部多为闭孔空腔结构，表面玻化封闭，光泽平滑，理化性能稳定，具有质轻、绝热、耐火、耐高低温、抗老化、吸水率小等特点，保温性能尚可。
（3）聚苯乙烯泡沫保温材料：聚苯乙烯泡沫保温材料是一种热塑性材料，比无机保温材料的保温性能更加优越，但在使用过程中也逐渐暴露出它的一些缺陷，如聚苯乙烯保温材料有空腔结构，外界空气容易通过缝隙在空腔流动而影响保温效果，并且抗风性差、抗拉强度更低，易出现裂缝墙体透湿和返水现象；聚苯乙烯保温材料大多采用氟利昂发泡，易造成大气污染，遇火后高温下产生熔滴，这就限制它在公共场所和高层建筑中的应用。
（4）酚醛树脂发泡材料：酚醛泡沫素有“保温材料之王“的美称，是新一代保温防火隔音材料。目前，在发达国家酚醛发泡材料发展迅速，已广泛应用于建筑、国防、外贸、贮存、能源等领域。酚醛泡沫材料属高分子有机硬质铝箔泡沫产品，是由热固性酚醛树脂发泡而成，它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落，使用温度范围广(-196～+200℃)，低温环境下不收缩、不脆化，是暖通制冷工程理想的绝热材料，由于酚醛泡沫闭孔率高，则导热系数低，隔热性能好，并具有抗水性和水蒸气渗透性，是理想的保温节能材料。由于酚醛具有苯环结构，所以尺寸稳定，变化率<1％。且化学成分稳定，防腐抗老化，特别是能耐有机溶液、强酸、弱碱腐蚀。在生产工艺发泡中不用氟利昂做发泡剂符合国际环保标准，且其分子结构中含有氢、氧、碳元素，高温分解时，溢出的气体无毒、无味，对人体、环境均无害，符合国家绿色环保要求。故此，酚醛超级复合板是最理想的防火、绝热、节能、美观的环保绿色保温材料。
（5）硬质聚氨酯防水保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料是以异氰酸酯(MDI)和多元醇(polyo1)两组份液体为主要原料，在发泡剂、催化剂、改性剂、抗老化剂等多种助剂的作用下，按照特定比例均匀混合、高压喷涂、现场无氟发泡形成的高分子聚物新型防水保温材料。拥有连续致密的表层及闭孔率高达95％以上的互联壁高强度蜂窝结构。是一种集防水，保温隔热于一体的新型材料。作屋面防水保温效果良好。该产品性能优良、工艺成熟，综合性价比方面比传统的保温材料具有优势，达到了良好的防水保温效果。

三、保温材料性能分析

(一)保温材料的防火性

保温材料的防火性越来越受到各方面的重视，吸湿性和吸水性不好的保温材料，其防火性能一般不佳。为了提高其防火性能，通常在保温材料的原材料中加入一些阻燃剂。无机保温材料的防火性能要优于有机保温材料的保温性能。有些有机保温材料耐

源于：毕业设计论文致谢www.udooo.com

热性差，容易燃烧，释放出大量的有毒气体。为了提高保温材料的耐火性能，这些材料在应用时必须采用阻燃性板材。

(二)保温材料的吸湿性和吸水性

保温材料的这两个性质对保温性能的影响很大。水的导热系数是保温材料空隙内空气导热系数的20倍左右，特别是当保温材料遇冷会导致孔隙内的水分凝结成冰，导致保温材料的导热率大大提高，甚至更加严重时会出现材料开裂破坏保温结构。所以，对于吸湿性和吸水性好的保温材料，可以在材料内配置一些增水剂或者对保温材料的表面进行防水性处理。

(三)容重和抗压强度

材料性能通常可通过增大材料的抗压强度而提高，但是抗压强度的提高一般是采用增加容重的方式，而容重的增加又会导致材料的密度加大，密度的增大会使得材料的导热率变大。所以，选择保温材料一定要综合考虑各方面的影响。对于多孔的保温材料，容重对材料导热率的影响并不一定是绝对的线性关系。经过长期的时间证明，任何一种保温材料都有一个对应最小导热率的容重。

(四)保温材料热导率

热导率是保温材料保温效果的一个重要指标，热导率越大，其保温效果越差。热导率大小与许多因素有关，如保温材料的结构类型、容重温度和含水率等，其中温度和含水率对热导率的影响较大，温度提高，保温材料的热导率上升；含水率越高，则其热导率越大。

四、保温材料的质量检测

(一)保温材料的检测项目

（1）保温材料的导热系数、密度、抗压强度或压缩强度。
（2）粘结材料的粘结强度。
（3）增强网的力学性能、抗腐蚀性能。

(二)检测中的一些关键控制环节

在外墙保温材料的检测过程中试样制备的好坏对检测结果的影响较为显著，试样的均匀性、一致性以及养护条件，对检测结果将产生直接的影响，例如：胶粉聚苯颗粒保温浆料其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料干密度试件和抗压强度试件其制作质量均掌握在制样人员的手中，如：制样时捣不实则力学性能无法满足要求；捣压得过实，干密度过大则保温性能就下降。因此控制胶粉聚苯颗粒保温浆料试件的制作水平对检测结果来说较为重要。保温材料的导热系数试验结果受冷、热板夹紧力和试件厚度影响，尤其对于易压缩试件的影响较大；另外，冷热板的设定温度对试验结果有一定影响，温度设定原则是，在满足规范要求的前提下，结合试验环境和仪器的实际情况，选择合适的冷、热板温度。

(三)检测中存在的一些问题及对策

（1）导热系数的评价。导热系数是保温材料重要的热工性能指标，在检测过程中通常会由于试件含水量、试件不平整、试件厚度测量不准确、冷热板的夹紧力大小不适宜等方面的原因而产生较大的误差。为提高检测精度，在检测时要确保：试件干燥。特别是保温浆料类，养护到期后，应放到烘箱内烘到绝干，防止含水率过高，产生导热系数偏大的误差。还要确保材料平整。材料不平整易在仪器冷热板之间形成空气层，这样测试的导热系数就会造成偏差。聚苯板类材料的平整度较好控制，保温浆料试件的平整度是控制的重点。因此，浆料在搅拌时要保证其均匀性，成型时要多次插捣，特别是试模边角处，表面要刮平，在导热系数测试前要将其打磨平整。此外，保温材料在测试时板夹紧力的大小，对保温材料导热系数的测试值影响也较大，导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置，以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。对于松软的试件如矿物棉类保温材料，可在冷板的边角与防护单元的角边之间垫入小截面的聚苯板以限制其压缩。
（2）保温材料的试件制作。在成型时，应严格按照厂方的要求对胶粘剂、抗裂砂浆、抹面胶浆等这类材料加水。如果加水太多会导致试件强度不足，但是加水太少不利于凝结同样会影响制作成型试件所用的水泥砂浆强度。表面不宜太光滑，应该适当打毛，否则会降低浆料的附着力。此外，在保证浆料厚度的前提下，强度试件在制作完成后，应适当施加一定的外力，使得试件的各个组成部分粘结得更加紧密，防止出现空隙，避免因为试件制作问题而导致抗拉强度不合格或者破坏界面不正确的问题。
（3）网格布检测的注意事项。在委托方送来后，对网格布、加强网格布等这类材料应及时剪裁。剪裁时，保证剪裁时纱线的垂直度，并尽量避免选择纱线有受损的地方。试样不要折叠放置，以防止纱线受损。避免试样偏心受力，上夹具时应保持网格竖直整齐，同时夹具不能夹持过紧，否则会产生应力集中，造成因为断裂部位不合格而作废。
总之，面对全球能源的日益紧张，世界各国在建筑设计和施工、新型建筑材料的开发和利用、建筑节能法规的制定和实施、建筑节能认证和管理等方面做了很多的工作。在国家大力倡导下，会有更多的新型保温材料涌现出来，极大地促进了我国的建筑节能的发展。在节能保温材料检测工作中，需要每一位检测人员养成良好的检测习惯；检测每一个参数都应该严格按照标准和作业指导书中的要求进行。遇到问题多思考，多试验，多交流，以最大限度地避免或减少操作中的误差，从而促进我国建筑节能的可持续发展。
参考文献：
余秀珠.探讨建筑节能材料检测方法[J].建材发展导向，2010（7）.
李崇芳.浅析建筑节能材料质量检测[J].建材与装饰：中旬，2011（9）.
[3]张红卫.建筑节能材料分析与检测[J].大科技，2012（3）.
[4]钱伯章，朱建芳.建筑节能保温材料技术进展[J].建筑节能，2009（2）.