传统与新型建筑节能墙体保温材料
一、主要传统墙体保温材料
1、聚苯乙烯（polyvinyl benzene）泡沫塑料板
聚苯乙烯泡沫塑料板是一种有机材料，分为模塑聚苯乙烯板（EPS）和挤塑聚苯乙烯泡沫板（XPS）。
EPS聚苯板的导热系数较低，一般≤0.042W/(m·K)，所以该材料具有优异的保温隔热性能，其防水性能及抗风压、抗冲击性能也很优异。此外，EPS质量轻、易加工、成本低而且加工技术成熟，已经占据了我国墙体保温材料的主导地位。但是，EPS聚苯板的耐火等级仅为B2级，受热变形温度仅为70~98℃，而且该类材料受热容易燃烧并产生大量浓烟，放出大量的热，故认为EPS聚苯板不属于当代建筑墙体保温体系的范畴，应该逐渐退出市场。尽管近期一些研究通过向该材料中添加阻燃剂、优化生产工艺和配比等方法致力于改善EPS等性能，但最终其耐火等级也仅能提高到B1级。
XPS板，即挤塑聚苯乙烯泡沫板，简称挤塑板，这是20世纪60年代研制成功的有机保温材料。与EPS聚苯板相比，其强度、保温、抗水汽渗透等性能有较大提高，其导热系数≤0.03W/(m·K)。因此，相比于EPS聚苯板，XPS板在保温性和强度等方面都提高了一个档次。但由于这两者材质相同，同属于有机材料，故XPS板的耐火性也很差仅为B2级，经过改性之后的XPS板的耐火等级勉强能达到B1级。2009年央视大火中燃烧的央视大楼就是采用了XPS板作为其墙体保温材料，使得其成为大火的真正帮凶。因此，板也不XPS被未来所看好，也应该逐渐降低其市场份额。
2、聚氨酯(polyurethane,PU)
聚氨酯（PU）是由德国化学家Bayer在20世纪30年代所发明，自其发明以来迅速用于制造泡沫塑料、纤维、弹性体、合成革、涂料、胶粘剂和医用材料等材料。应用在建筑节能中主要是聚氨酯硬质泡沫塑料。
PU有着极好的保温性能，其导热系数可达到0.022W/(m·K)，远低于传统的保温材料，保温隔热性能好，环境污染少，节能效果好。另外，该材料具有高抗压、低吸水率、防潮、不透气、质轻、耐腐蚀、不降解等特点，在浸水条件下其保温性能和抗压强度仍然毫无损失。因此，PU材料特别适用于建筑物的隔热保温与防潮保护作用。然而，PU也是一种有机材料，燃烧等级为B2级，为可燃材料，虽然添加阻燃剂后的聚氨酯的耐火等级可达到B1级，但是仍然无法达到公安部所规定的A级标准；更让人担心的是，该材料在受热时容易分解产生大量的一氧化碳、氰化氢、甲醛等有毒性气体并伴有大量的浓烟，直接对人的生命安全构成危害。聚氨酯在耐火方面的缺陷直接影响了其应用。
3、岩（矿）棉（Rock wool）
岩棉应用于建筑墙体保温体系，在欧洲已有几十年的历史，并且已形成了成熟的产品标准和系统认证指南。岩棉属无机类保温材料，主要包括矿渣棉、岩棉、玻璃棉和陶瓷纤维等其导热系数小于0.44W/(m·K)，保温性能优异；另外，其具有质轻、不燃、耐久、不受虫蛀等优良特点。因此，岩棉曾被广泛地应用于墙体保温体系中，是一种优良的保温隔热材料。一般情况下，岩棉均属不燃材料，防火等级为A级。但由于岩棉容重较大，而且内部强度较低，这就需要在建筑施工中对其进行固定；另外，由于岩棉吸水性较强，建筑施工中就必须对岩棉进行密封处理，这毫无疑问加大了建筑施工的复杂性和成本。上述这些缺陷使得岩棉在使用过程中受到限制，并且由于建筑施工中的密封工作很难做好，使得岩棉吸水，从而使其保温性能大大降低。
4、膨胀珍珠岩（Expanded perlite）
膨胀珍珠岩是另一种传统的无机保温材料其常被用作轻质骨料而掺人混凝土中，从而实现墙体的保温效果。膨胀珍珠岩的颗粒本身具有内部多孔的特点从而其具有质轻、吸声以及可用作保温材料的特点。其高温下导热系数为0.05~0.15kcal/(m·h·℃)，耐火度＞1250℃，是一种传统的建筑保温材料，应用十分广泛。虽然如此，但膨胀珍珠岩也存在致命的缺陷。其吸水率较高，而且吸水容易产生膨胀而开裂，加之墙体温度变化会使其进一步产生开裂。另外，珍珠岩通常与水泥混在一起使用，从而使得硬化水泥的强度与膨胀珍珠岩的保温效果无法同时发挥。
二、几种新型保温墙体材料介绍
1、酚醛树脂（phenolic resin）发泡保温材料（PF）
酚醛树脂发泡保温材料属于有机高分子型材料。改性后的酚醛树脂材料的耐火型完全可以达到A级，并且该种保温材料具有质轻、无毒、无滴落等优点。酚醛树脂发泡材料由于闭孔率高而使得其导热系数低，仅为0.23W/(m·K)左右，因此其具有非常优异的保温隔热性能，并且其抗水性和隔汽性也非常突出。这一系列的优点使得酚醛树脂保温材料成为国际上公认的最有前途的新型墙体保温材料之一，因此未来必将成为建筑保温材料的主流。
2、发泡矿物聚合物保温材料
发泡矿物聚合物以粉煤灰基发泡地质聚合物为代表。粉煤灰是我国的主要工业固废之一，随着电力行业的迅速发展燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加。粉煤灰基矿物聚合物的研究随着粉煤灰利用的加强，越来越受到各国研究人员的重视。
粉煤灰基泡沫矿物聚合物具有节能、环保、利废、降低建筑成本等优点。以粉煤灰为原料，通过碱性激发剂对其进行激发，并通过化学或物理等方法进行发泡，可以制备出容重不同的发泡地质聚合物。Svingala等]制备了容重在1000~1200kg/m3的泡沫矿物聚合物的抗压强度在2.9~9.5MPa。Zhao等制备了容重在400~1200kg/m3的泡沫矿物聚合物（经过1050℃的高温烧结）的抗压强度在5~32MPa。该种材料的防火性能为A级不燃，导热系数可达到0.048W/(m·K)左右，因此其保温性和防火性都很好。另外，该材料用作墙体保温材料的操作工艺简单而且成本低廉。但发泡地质聚合物也普遍存在一些问题，例如：表面易开裂，易吸水等。这些问题在一定程度上限制了发泡地质聚合物作为墙体保温材料。
3、泡沫玻璃（foam glass）保温材料
泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等，经过细粉碎和均匀混合后，再经过高温熔化，发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料，被誉为“无需更换的永久保温隔热材料”。
该种保温材料容重较低，机械强度大，导热系数为0.058W/(m·K)左右，固有着很好的保温效果。另外，泡沫玻璃容易加工使用寿命长（与建筑物同寿命），而且耐火等级为A级，是一种性能优越的防火保温、抗腐蚀、吸声材料。但是该种材料在我国应用很少原因主要是生产成本高，与其他保温材料相比还缺乏竞争力。
4、STP真空绝热板
STP真空绝热板是目前世界上最为先进的高效保温材料之一，它是真空保温材料中的一种，主要是由填充芯材与真空保护表层复合而成，它能有效地避免空气对流引起的热传递，因此具有极低的导热系数，≤0.008W/(m·K)。其耐火等级为A级，使用寿命可与建筑物同寿命。虽然该种材料作为墙体保温材料的生产成本较髙，但它属于一次性投资是一种高效环保的新型保温材料，因此有着广阔的应用前景。
三、其他
除上述介绍的墙体保温材料外，市场上常见的保温材料还有泡沫混凝土、三聚氰胺泡沫、硅酸钙、保温砂浆等。
来自中国矿业大学（北京） 邵宁宁 博士
（转自：建材情报所廖述聪 中国粉煤灰产业联盟）
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