建筑保温隔热材料

二、保温材料的基本特性

保温隔热机理：
热的传递
热传导
空气对流
热辐射
热工性能
多孔型/纤维型
反射型
气孔阻挡，增大总的传热路线 热传导速度减缓 低导热系数气体传热 增大气孔传热阻力
高热反射率（IB/IO）
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常见类型

按材质分类：


无机类---用矿物原料制成， eg.多孔砼，岩(玻璃)棉，膨胀珍珠岩(蛭石) 有机类---由有机原料制成， eg. 纤维板，泡沫塑料，软木
可拆模板


是指浇注后拆除模板再用，即模板作为可重复使用 的机具； 是指浇注后不拆除，即模板成为聚氨酯保护层也可 以成为饰面层。
置入式 模板
青岛一新建住宅楼墙体保温 ——喷涂聚氨酯硬泡外贴面砖
新疆一住宅楼墙体保温 ——喷涂聚氨酯硬泡外饰面为涂料
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发展史及现状：

在发达国家经历了4个历史阶段
19世纪末、20世纪初问世 二战后，蓬勃发展 科技支撑，发展迅猛 20世纪70年代，环境恶化，强制应用


在我国的发展状况

20世纪80年代，开始较快发展和较广泛应用

目前存在的问题
生产成本上升 生产和市场均不规范 应用技术发展滞后
成的轻质混凝土材料。
（3）混凝土小型空心砌块—填充墙体系统
普通混凝土小型空心砌块是以水泥为胶结材料，砂、碎石或卵石、 煤矸石、炉渣为骨料，加水搅拌，经振动、振动加压或冲压成型，并
经养护而制成的小型并具有一定空心率的墙体材料。
（4）石膏空心砌块—内保温墙体系统
石膏空心砌块由定量石膏、轻质骨料、活性掺合 料以及化学外加剂、水按比例混合，经强制搅拌、浇 注成型、脱模干燥而制成，是轻微孔隙发育的石膏与 轻质多孔的轻集料胶结而成的堆聚结构。
施工简单
构造柱和水平抗裂 带会增加冷热桥处 理的难度
易开裂
外墙内保温
外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层，将 保温材料置于外墙体的内侧，是一种相对比较成熟的 技术。 对饰面和保温材料的防水、耐候性等要求不高。 1 2 3 4
不需搭设脚手架。内保温施工速度快，操作方便灵 活，可以保证施工进度。 墙体易开裂；由于圈梁、楼板、构造柱等会引起 热桥，热损失较大。 对既有建筑进行节能改造时，对居民的日常生活 干扰较大；占用室内空间；不利于二次装修。
2）憎水膨胀珍珠岩
膨胀珍珠岩表面由亲水性变成憎水性，是一个很大的变化 过程。其亲水表面存在有吸引分子的不饱和键，要变为憎水性
的非极性表面，其中应有过渡层。根据结构相似相容原理，表
面活性剂极性部分容易吸引到珍珠表面，而其非极性部分对水 分子具有排斥作用，对非极性分子则具有亲和作用。
（2）相关标准
GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》
（二）、防止和控制内部的冷凝：

1.材料层次布置对结构内部湿状况的影响： 同一气象条件下，
使用相同材料，但材
料层次布置不同，则 会出现不同情况。如 图10-5。 材料层布置应尽
量在水蒸气渗透的通
路上做到进难出易。
设计中也可据进 难出易原则分析和检 验所设计的构造方案 的内部冷凝情况。
如图10-6所示外
（1）降低膨胀珍珠岩吸水率的措施：
1）球形闭孔膨胀珍珠岩 ——玻化微珠
项 目
堆积密度 导热系数
成孔率 闭孔率 飘浮率 吸水率 筒压强度
单 位 kg/m3 W/(m.k) % % % % %
技术性能 90～160 0.047～0.054 ≧85
≧94 94～96
48～84 32.5～46.0
（1）降低膨胀珍珠岩吸水率的措施：
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三、典型节能墙体保温系统及保温材料
1、 岩棉保温墙体系统
（1）岩棉外保温墙体构造
1—饰面层； 2—连接件； 3—销杆； 4—抗裂保护层； 5—镀锌点焊钢丝网； 6—岩棉板； 7—外墙基体； 8—内粉刷
（2 ）岩棉夹心保温构造

岩棉夹芯保温复合墙体是选用烧结普通砖与岩棉组 成保温墙体。
适 用 北 方 地 区
涂料饰面
喷涂聚氨酯硬泡体保温层 外墙（混凝土/砌块） 聚氨酯硬泡专用界面层 抹面胶浆找平压光 铺设玻纤网格布
薄批外墙腻子平整墙面
外墙弹性涂料
面砖饰面
喷涂聚氨酯硬泡体保温层 外墙（混凝土/砌块） 聚氨酯硬泡专用界面层 抹面胶浆找平扫毛 铺设焊接钢丝网 拧入式自螺母螺栓 专用面砖填缝剂勾缝 面砖粘接层 外墙瓷面砖
外墙夹心保温
外墙夹心保温即为将保温材料置于同一外墙的
内、外侧墙片之间，内、外侧墙片均可采用传统的
粘土砖、混凝土空心砌块等 1
对材料、施工要求不高
2
构造复杂、有热桥存在
外墙外保温
外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外
侧，使建筑达到保温的施工方法 。 ① 保护主体结构，延长建筑物寿命 ② 基本消除“热桥”的影响 ③ 使墙体潮湿情况得到改善 ④ 有利于室温保持稳定 ⑤ 便于旧建筑物进行节能改造 ⑥ 可以避免装修对保温层的破坏 ⑦ 增加房屋使用面积
建筑功能材料设计原理
主讲：戎志丹 博士 2014.04.14
防止和控制冷凝的措施
（一）、蒸汽渗透的计算
1.正常温度的房间
2.高湿房间
（二）、内部冷凝 1.材料层次布置对结构内部湿状况的影响 2.设置隔气层
（一）、防止和控制表面冷凝的措施：

产生表面冷凝的原因：室内空气湿度过高或壁面温度 过低，导致壁面温度低于露点温度而产生表面冷凝
传统建筑混合住宅 0.63 1.78 33.6 35.17
岩棉复合墙体 1.42 0.9 18.7 19.59 15.58 1.46 3828 44.3
（3） 相关标准
规程涵盖了防火隔离带的设计方案
以经摆锤法生产的憎水型岩棉保 温板为保温材料，采用粘贴工艺 结合的方式与墙体连接固定，并 有抹面胶浆和增强用玻纤网格布 复合而成的抹面层以及装饰砂浆 饰面层或涂料构成的A级建筑节 能外保温系统。
采用隔气层防止或控制内部冷凝是目前设计中应用 最普遍的一种措施。为达到良好效果，设计中应保证围 护结构内部正常湿状况所必需的蒸汽渗透阻。
3.设置通风间层或泄汽沟道
设置隔汽层虽能改善围护结构内部的湿状况，但有 时并不一定是最妥善的办法，因为隔汽层的隔汽质量在施 工和使用过程中难以保证。为此，在围护结构中设置通风 间层或泄汽通道。
闭孔用炭黑，开孔用碳酸钙），混合后装模，在高温下熔融发泡，
再经冷却后形成具有封闭气孔或开气孔的泡沫玻璃制品，最后再 经切割等工序制成壳、砖、块、板等。
（2） 加气混凝土砌块—填充墙体系统
加气混凝土砌块是用钙质材料（水泥、石灰）、硅质材料（石
英砂、粉煤灰、高炉矿渣等）和发气剂（铝粉、锌粉）等原料，经 磨细、配料、搅拌、浇注、发气、静停、切割、压蒸等工序生产而
为避免围护结构内部受潮，高湿房间围护结构的内表
面应设防水层；对于间歇性处于高湿条件的房间，为避
免凝水形成水滴，围护结构内表面可增设吸湿能力强且 本身又耐潮湿的饰面层或涂层。 对于连续处于高湿条件，又不允许房顶内表面的凝 水滴到设备和产品上的房间，可设吊顶（吊顶空间应与 室内空气流通）将滴水有组织地引走，或加强屋顶内表 面的通风，防止形成水滴。
4、 聚氨酯硬泡外墙外保温系统
聚氨酯硬泡外墙外保温由聚氨酯硬泡保温层、抹面层、 饰面层或固定材料等构成，是安装在外墙外表面的非承重保 温构造。
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1、基层墙体 2、防潮隔汽层（必要时）+胶 粘剂（必要时） 3、聚氨酯硬泡保温层 4、界面剂（必要时） 5、玻纤网布（必要时） 6、抹面胶浆（必要时） 7、饰面层
技术要求 项 目 Ⅰ型 Ⅱ型
干密度
导热系数 线收缩率 压剪粘结强度 燃烧性能
240~300
≤0.07 ≤0.3
301~400
≤0.085 0.3 ≥50
≥50
符合GB8624的A级 符合GB8624的A级
3 、其他无机保温墙体系统
（1）泡沫玻璃制品外墙体保温系统
泡沫玻璃是以碎玻璃（磨细玻璃粉）及各种富含玻璃相的物 质为主要原料，在高温下掺入少量能产生大量气泡的发泡剂（如

按物理形态分类：
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多孔结构
层状结构
粒状结构
纤维状结构
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常见保温隔热材料
膨胀珍珠岩
岩棉夹芯板(不燃型)
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常见保温隔热材料
陶瓷纤维及制品
微孔硅酸钙
蜂窝板
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重点介绍类型

轻质混凝土（轻骨料砼，多孔砼）

发展趋势：轻质超强砼、超轻质砼
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泡沫玻璃（吸声玻璃，绝热玻璃）
（1935年法国Saint-Gobain公司发明）
主要指标 •纤维平均直径、渣球含量； •尺寸偏差； •酸度系数； •尺寸稳定性； •产品吸湿率； •产品憎水率； •吸湿量； •垂直表面抗拉强度； •压缩强度； •燃烧性能——A级
STO
岩棉板的其他用途
2 、膨胀珍珠岩保温砂浆（内外）
珍珠岩是一种火山玻璃质岩，镜下观察其基质部 分有明显的圆弧裂开，构成珍珠结构并具波纹构造、 珍珠和油脂光泽，在快速加热条件下，它可膨胀成一 种低容重、多孔状材料，称膨胀珍珠岩。 膨胀珍珠岩含硅量高（通常超过70％），多孔并 具有吸附性，对隔热保温极为不利，特别是在潮湿的 地方，膨胀珍珠岩制品容易吸水致使其导热系数急剧 增大。

1、正常温度的房间：
设计围护结构时要考虑低限热阻的要求 ，保证内壁面温度高于露点温度，不会出现 表面冷凝现象。

2、高湿房间：浴室、游泳馆、冷库等
高湿房间：一般指冬季室内相对湿度高于 75% ，相应 室温在18-20℃以上的房间。 对于高湿房间，容易产生表面冷凝和滴水现象，
要预防结构材料的锈蚀和腐蚀等有害的湿气作用。 室内气温已接近露点温度（如浴室、洗染间等），的高 湿房间，应力求避免在表面形成水滴掉下来，并防止表面凝 渗入围护结构的深部，使结构受潮。
第3节 建筑保温隔热材料
概

述
战略意义：

建筑节能的物质基础 缓解能源危机，提高人民居住水平 导热系数≤0.23W/(m·K) 表观密度< 1000kg/m3 抗压强度> 0.3MPa

定义：




主要用途：

墙体和屋顶保温隔热，热工设备和管道保温，冬 季施工保温，工业高温炉窑的隔热保温
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用途：轻质高强建筑材料；装饰材料 使用温度：-196℃~450 ℃ 特性：绝热、吸声、容重轻、防水、防火、耐腐蚀、高强、
易于切割成型和施工、可制成彩色美化环境

发展趋势：泡沫微晶玻璃，自清洁玻璃
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泡沫塑料（结构泡沫塑料，组合性泡沫塑料）
聚苯乙烯
聚乙烯
聚氨酯

特性：轻质保温隔热，吸声隔声，防震，耐腐 发展趋势：工程塑料废弃物利用，更高可降解性

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未来发展方向：

产品发展方向
民用建筑保温材料 工业建筑保温材料

技术发展趋势
绿色化
重视“外保温”技术及制品
超轻质、多功能化 实现功能与智能兼备
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一、典型节能墙体设计方式
外墙自保温
外墙内保温 外墙夹心保温 外墙外保温
外墙自保温
加气混凝土外墙自保温系统即为加气
混凝土块或板直接作为建筑物的外墙。 1 2 低层建筑承重 框架结构填充墙
3、 南方地区返潮
由于南方地区的气候条件与北方地区显著不同，建筑状 况也有许多区别，因此地面泛潮的防止措施也与采暖建筑不 尽相同。据初步研究，要防止地面泛潮应妥善处理以下问题。 1）地面应具有一定的热阻，减少地面对土层的传热量； 2）地面表层材料的蓄热系数要小，当空气温度升高时，表面 温度能随之波动； 3）表面材料有一定的吸湿作用，以吞吐表层偶尔凝结的水分。 水泥砂浆地面、混凝土地面、水磨石地面容易泛潮； 木地面、粘土砖地面、三合土地面一般不泛潮。 值得注意的是，泛潮现象也可能在墙面、顶棚等表面出现， 所以在一般非用水房间不宜采用不透汽材料作内饰面。
墙结构，其内部可能
出现冷凝的危险界面
是隔气层内表面和砖 砌体内表面。
若界面a出现冷凝水:可增加外侧的保
温能力，提高该界面的温度，以防止出现 冷凝； 若界面b出现冷凝水：可采取两种措 施：一是提高隔气层的隔气能力，减少进 入该界面的水蒸气量；二是在砖墙上设置 泄气口，使水蒸气流很容易排出。

2。设置隔气层：
(1)120mm厚烧结普通砖； (2)70mm 厚岩棉； (3)370mm厚的烧结普通砖承重墙
岩棉夹芯外保温复合墙体热工指标及节能效益
项目 外墙热阻[（m2· k)/w] 围护结构平均传热系数[W/m2· k)] 耗热量指标[kg标煤/(m2· y)] 耗煤量指标[kg标煤/(m2· y)] 节省煤量[kg/(m2· y)] 单位建筑面积年节煤投资[元/(m2· y)] 年节煤费用（元） 节能率（%）