摘 要：在普通房屋中，冬天用于取暖和夏天用于冷却的能量的30％未被人体使用，而是通过窗户和墙壁流失到户外，这增加了热岛效应并浪费了能量。 目前，所有国际节能建筑的墙壁都采用了外部保温技术，而中国建筑也正在从传统的内部保温向外部保温转变。外保温墙由相当厚度的保温板和中间的空气流通层组成，可有效实现保温和隔热。本文从普通建筑保温隔热的现状入手，重点分

析改善普通建筑保温隔热的措施。

   关键词：普通建筑物；保温隔热功能；措施

   1 概述

   改善普通建筑物隔热性能的最终目标是节省能源并减少排放。据悉，在世界能源消费中，无论在发达国家还是发展中国家，建筑能耗占能源消费总量的比重很大，约占25％-40％。因此，建筑节能已成为节能的重点。

   一般而言，节能建筑主要从外墙、屋顶、门窗等方面提高围护结构的耐热性和气密性，以达到节约使用建筑物能源的目的。施工单位的项目经理和技术负责人应根据节能建筑的设计图样或施工图，制定施工计划，建立有效的质量控制点，并严格按照操作程序进行操作，以确保必要的施工时间。在普通房屋中，冬天用于取暖和夏天用于冷却的能量的30％未被人体使用，而是通过窗户和墙壁流失到户外，这增加了热岛效应并浪费了能量。目前，所有国际节能建筑的墙壁都采用了外部保温技术，而中国建筑也正在从传统的内部保温向外部保温转变。外保温墙由厚度较大的保温板和中间的空气流通层组成，可有效实现保温和隔热。目前，一些节能房屋的墙壁和地板使用陶粒混凝土。由于使用了陶粒材料，它比普通混凝土更加隔音和隔热。对于具有外部隔热墙的房屋，在炎热的夏天和寒冷的冬天，您可以节省昂贵的空调和暖气费用。

   我国90％的传统民用建筑是高能耗建筑。随着我国建筑节能政策的颁布实施，建筑保温隔热逐渐受到关注。经过近20年的发展，我国建筑的屋顶、门窗、外墙和地板的保温技术已经取得了长足的进步，并逐步形成了较为完整的各种保温材料生产和技术体系。同时，相应标准和法规的颁布，为保温材料在建筑节能中的应用提供了依据。

   2 地面、屋面的保温隔热

   2.1 地面的保温隔热

   在我国的传统建筑中，地面隔热并不是很受重视，其应用也较少。随着建筑节能要求的提高和人们对建筑室内环境质量的要求越来越高，供热建筑地面的保温隔热已逐渐受到关注。在寒冷地区铺设地面隔热层变得越来越普遍。由于地面具有承重功能，因此作为地面节能项目中使用的绝热材料，进入场地时应重新检查以下特性：

  （1）绝热材料（如板和现浇材料）的导热性、密度、压缩（10％）强度和阻燃性；

  （2）疏松绝热材料的导热系数、干密度和阻燃性；

   在传统的地面绝热中，通常将破碎的砖块和石灰土作为绝热层铺设在地下。目前，除了在建筑地面保温工程中铺设一定厚度的保温材料外，表层还采用浮石混凝土表层，将珍珠岩砂浆表层或各种木地板作为保温表层。常用的地面隔热材料包括浮球、陶粒、矿棉、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯和其他泡沫材料以及聚苯乙烯泡沫颗粒（EPS）。

   与建筑物其他部分的隔热技术相比，地面隔热更容易实现。未来，建筑地面绝热将强调高效、节能和强度的结合。诸如硬质泡沫聚氨酯、挤塑聚苯乙烯板和轻质骨料混凝土等材料将越来越多地被使用。

   2.2 屋面的保温隔热

   建筑物的屋顶暴露在外，并直接经受风、日晒、雨雪覆盖的考验，表面温度变化很大。据统计，屋顶的能量损失达到周边结构总能量损失的9％?10％。为了确保建筑物在冬天温暖和夏天凉爽，应在屋顶结构层和防水层下面安装隔热层。

   目前，屋顶隔热层的施工方法是现场浇筑。在整体现浇屋顶保温工程中，主要使用硬质泡沫聚氨酯保温材料，摊铺过程中的块状绝热材料主要是聚苯乙烯泡沫塑料（EPS，XPS）加气混凝土块、硬质泡沫聚氨酯塑料等。下面介绍几种常用的屋顶隔热材料。

  （1）聚氨酯硬泡

   聚氨酯硬质泡沫是具有闭孔结构的低密度微孔泡沫材料。它具有导热系数低、隔热性能好、吸水率低、施工和操作方便等特点。在我国，在屋顶上使用硬质聚氨酯泡沫仍处于起步阶段，主要使用直接喷涂。通常在现场喷涂泡沫成型，可在任何复杂结构的屋顶上使用。

  （2）聚苯板隔热层

   聚苯乙烯板是由水泥和压碎的聚苯乙烯泡沫制成的屋顶板。聚苯乙烯板位于细石混凝土表面层和防水层之间。除了隔热外，它还具有隔离层的功能，以防止细石混凝土的表面层在拉伸时破裂防水层。目前，常用的架空预制钢筋混凝土板在护墙之间只有250mm的间隙，无法防止热量传递到房间。缝隙下方的深色防水层也会吸收热量，从而导致室内局部温度升高。

   另外，在相同的隔热效果下，聚苯乙烯板隔热层可以降低成本。但是聚苯乙烯板的强度低，防火性能不是很好，并且施工性能很差。

  （3）隔热保温环保板

   隔热环保板按顺序由水泥泡沫层、竹肋层、水泥泡沫层和水泥砂浆组成。由于其结构与泡沫塑料混合，因此大大提高了隔热效果，约为现有水泥隔热效果的7.4倍。同时，它还具有隔音、阻燃和重量轻的优点，施工和维护也非常方便。它可直接放置在屋顶上，而无需在屋顶上增加砖墩，成本比水泥绝缘板低20％。另外，隔热板可以使用废泡沫塑料垃圾作为原料，对环境具有保护作用。

  （4）FSG防水保温板

   FSG防水保温板是由膨胀珍珠岩块状材料作为骨料制成的防水和保温组件，通过制备、筛分、压力成型，在干燥和其他过程中添加了防水剂和环氧树脂粘合剂。

   FSG防水保温板具有密度低、导热系数低、强度高、疏水性好，水分含量低、稳定性好、施工方便的特点。

   未来，对建筑节能的要求将逐步提高。屋顶隔热材料将主要是高效轻质材料。使用硬质泡沫聚氨酯保温材料（现场浇铸或铺砌）将成为屋顶保温材料的发展方向。

   3 墙体的保温隔热

   3.1 建筑墙体节能技术的分类

   我国的传统墙体材料主要是由烧结粘土产品制成，占全部墙体材料的70％以上。固体粘土砖的使用在1980年代被禁止，新的墙壁结构和材料的应用也逐渐得到推广。然而，本世纪初开始大规模强制性建筑墙体（主要是新建筑）的节能设计和施工应用。建筑墙体节能技术的主要应用形式有四种：外墙外保温、外墙内保温、夹芯保温和自保温。目前，最流行和使用最广泛的外墙保温系统是外墙保温系统，其具有最大的市场份额。其他三个墙体保温系统也有一定的应用和发展，但市场份额相对较小。

   3.2 外墙外保温

   外壁的外部绝热意味着绝热材料在外壁的外部。这种隔热系统可用于新建筑物的墙壁，也可用于现有建筑物的翻新。由于其优异的保温节能效果，可消除结构的冷热桥，保护主体结构，不占用室内空间，具有较高的综合经济效益，已成为人们的首选。

   外墙外保温系统起源于1940年代的瑞典和德国。经过多年的实际应用和在不同的全球气候条件下的长期测试，已证明外墙保温技术是一种值得在全球范围推广和应用的新型节能技术。如今，外墙保温建筑已成为欧洲和美国等发达国家中占有最大市场份额的建筑墙节能技术。

   在1980年代中期，外墙保温技术才刚刚在我国开始，真正的大规模推广和应用是在本世纪初。在引进国外技术的前提下，经过消化、吸收和再创新，中国已经形成了多种采用不同材料、不同方法的外墙外保温技术体系，包括模压板外墙外保温系统和挤压成型。如面板外部保温系统、外墙保温系统、聚氨酯硬泡外墙保温系统、橡胶粉聚苯乙烯颗粒外墙保温系统、无机纤维外墙保温系统、无机保温颗粒外墙保温系统、无机保温板外保温墙壁外部保温系统等待。其中，模压板的外墙保温系统保温效果好，成本效益高，施工方便，它是目前国内市场上最大的外墙保温系统。然而，由于绝热材料EPS板的可燃性，已经引起了许多问题。在建建筑物中的火灾限制了其在高层建筑中的应用。

   随着我国建筑节能水平的提高，未来将进一步发展高效节能的外墙保温系统，如从模压板外墙保温系统、挤塑板外墙保温系统到聚氨酯保温系统。 硬质泡沫外墙外墙保温系统是未来发展的方向，但是解决有机物的可燃性问题是未来该领域要克服的技术问题。

   尽管目前的外墙保温系统仍然存在一些问题，但其节能效果很好。 外墙保温系统是我国建筑墙体节能的发展方向。

   3.3 外墙内保温

   建筑内部绝热是在墙壁结构的内侧铺设一层绝热材料，并使用该绝热材料的表面作为保护层并进行表面处理。外墙的内部隔热系统也是一种传统的隔热方法。目前，它已在某些欧洲国家/地区广泛使用，具有简单的方法和低成本，但是在热桥的处理中容易出现问题。近年来，由于外部绝热材料的快速发展，我国的发展应用和国家政策取向有所减少。我国外墙内保温技术的研究始于1980年代初。最初使用的保温材料主要是岩棉板、水泥膨胀珍珠岩板、充气石膏板或保温砂浆。经过近几年的发展，广泛推广的内部保温技术包括：保温砂浆抹灰、硬质建筑保温产品内部浆料、保温层悬挂以及采用玻璃纤维网眼布增强抗裂性的聚苯乙烯颗粒保温浆料表面施工等。

   目前，最常用的方法是涂上保温砂浆并粘贴预制的保温板。绝热材料主要是聚苯乙烯板或聚苯乙烯颗粒，而灰泥通常用作粘结和抹灰材料。

   墙体保温系统的建造并不困难，而且价格便宜，其应用时间长，技术成熟，施工技术和检验标准相对完善。但是，内部绝缘层将占据室内区域。在北方，由于冷热桥容易引起冷凝现象，并逐渐被外墙保温材料所取代。但是在我国炎热的夏天和寒冷的冬天以及炎热的夏天和温暖的冬天的地区，应用空间和潜力仍然很大。

   3.4 外墙夹心保温

   夹心保温墙将其分为承重和保护部分，中间留有一定的间隙，然后浇筑混凝土，然后将混凝土板和聚苯乙烯板一次放入复合墙中。

   三明治保温墙最早出现在古罗马和古希腊。在19世纪后期，这种墙壁开始在美国出现。现在，夹层保温墙是发达国家普遍使用的典型节能墙之一。其在国外广泛使用，具有完整的设计和施工规范，应用非常成熟。夹层保温墙体系在我国起步较晚，应用也较少。目前，我国的夹心保温墙主要有两种结构体系：多孔砖夹心墙和混凝土砌块夹心墙。在这两种结构系统中，中心都有一个缝隙，该缝隙中装有隔热材料，所使用的隔热材料包括聚苯乙烯板、岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、轻质陶粒和重质多孔砖等。

   夹层保温墙不占用建筑物的室内空间，但易产生热桥，施工困难，制约了该系统的发展。

   3.5 外墙自保温

   墙体自保温系统是指一种外墙保温系统，仅用一种墙体材料即可满足现有的节能要求。隔热材料是墙体材料本身，通常用于非承重墙。这是一种依靠墙体材料本身的高热阻和热惯性来满足节能指标要求的技术，并且不需要在外部或内部使用复合绝热层和节能系统。

   墙体自保温系统在我国建筑业中发展较晚，近年来才开始受到业界的关注。当前，常用的自绝缘墙面材料如下：加气混凝土块、轻质骨料混凝土小块、烧结多孔砖、混凝土多孔砖、高压灭菌砖、复合墙板等。尤其是加砂混凝土块具有许多小的封闭孔，并且具有良好的隔热性能。

   随着技术的发展，绝热材料已逐渐用泡沫混凝土代替有机绝热材料（EPS，XPS，PU等），使自保温墙成为无机物并改善了不燃性。墙体自保温技术的发展受限于支撑材料的不完善发展，如抹灰砂浆的抗裂性差、墙体严重开裂等，影响了其技术的推广和应用。

   4 建筑保温隔热的措施

   4.1 内保温

   出于经济和施工便利方面的考虑，目前冬冷夏热地区多采用内保温构造这一形式。由于保温层施工在室内作业，不受气候影响，施工简单易行，同时造价比较低，如采用20mm厚复合硅酸盐保温砂浆时工程造价大约为35元/m2。其不足之处也是明显的:不利于二次装修。

   从传热学理论来讲，如前所述，内保温构造隔热效果比较差，且不能隔断“热桥”，在达到同样的热工性能的要求下，内保温层的厚度相对外保温而言要更厚些。但有理论分析认为，对于临时需要使用的房间，则此种保温形势比较合适。

   4.2 中间保温

   中间保温可分为两种构造形式。鉴于目前框剪结构的建筑越来越多及实心粘土砖的禁用，砌块结构应用越来越普遍。节能建筑越来越多地采用在砌块内垂直热流方向填充保温材料，如岩棉、聚苯乙烯板、聚苯颗粒、膨胀珍珠岩、矿棉等。这样保温材料不单独占用使用面积，但会受梁、柱及砌块内空间的限制，会产生热桥且不能确保达到热工性能指标的要求。另外一种中间保温构造形式是在两篇墙体中间，单独留出夹层来放置保温材料，可以达到要求的保温效果且可以保护保温材料，但是最大的缺点是占用空间，施工繁琐、造价高。此外，也有使用空气夹层作为保温隔热材料。空气是天然免费的良好保温材料，但是不能产生强烈的对流换热，也达不到设计的热工效果。因此，此种形式的中间保温应用很少。

   4.3 外保温

   与前两种保温形式相比，外保温以鲜明的特点获得了越来越广的发展前景，曾经被列为建设部“建筑业推广应用的十项新技术”。在经济比较发达的地区，采用外保温构造的建筑占有的比重越来越大。其特点是：（1）基本上消除了热桥；（2）有利于保护基层墙体；（3）便于新建或既有建筑的节能改造；（4）更适合本地区建筑热工性能中对隔热的要求。

   外保温对保温材料的耐候性提出了更高的要求，且对施工的质量要求更高，关键是要保证与基层墙体牢固性，避免表面产生裂纹等。其不足之处在于相对其他形式的保温构造而言造价相对较高。如采用厚30毫米密度20kg/m 3自熄型聚苯乙烯板粘贴的方式工程造价大约为75元/m，若分摊到单位建筑面积造价则基本在30元/m 2左右，对整个工程而言增加有限。从建筑物使用周期的运行能耗来讲，外保温构造完全可以弥补这一初始投资的缺陷。据统计，近年来，成都地区外保温也占据了50%以上。

   4.4 建筑屋面的保温隔热措施

   在建筑物受到太阳辐射的外表面中，屋顶受辐射的热是最多的，相当于东、西向墙体的2~3倍。屋面的保温隔热性能不仅关系到节能的问题，还影响到使用空间的舒适性。为提高屋面的隔热性能，屋面隔热可以选用多种隔热技术：保温性隔热成本较低的，如聚苯板、一体化隔热板等新型材料；屋面绿化的隔热效果最好，成本也不高，主要是能降低“城市热岛效应，增加城市的生物多样性；改善建筑景观，提升建筑品质，提高建筑的节能效果；屋面蓄水、屋面遮阳、通风等也是不错的隔热措施。

   5 结语

   随着我国建筑节能政策的实施，保温隔热技术受到越来越多的关注。寻求和开发新的隔热材料和技术并走可持续发展之路将是建筑行业中一个相对重要的研究课题。学习和掌握如何改善普通建筑的隔热措施，不仅造福于人类，而且是我国国民经济发展的必然趋势。

   参考文献：

   [1]尹秀琴.建筑外墙外保温系统性能与质量评价研究[D].华中科技大学,2017.

   [2]付泽武.砂加气混凝土砌块外墙自保温系统研究[D].中国地质大学,2018.

   [3]产斯友.建筑表皮材料的地域性表现研究[D].华南理工大学,2019.

   [4]张玲.建筑隔热保温外墙涂料的制备与性能研究[D].华南理工大学,2017.

   [5]胡春江.中俄严寒地区建筑节能构造体系比较研究[D].吉林建筑大学,2017.

   [6]贾爱忠.自清洁隔热功能涂覆材料的制备及性能[D].河北工业大学,2017.

   [7]韩旭.农作物秸秆再生保温砖的应用研究[D].郑州大学,2017.

   [8]杨飞.生土基梯度复合材料改性研究[D].中原工学院,2018.

   [9]张特刚.适宜性角度下的多层框架厂房改造再利用研究[D].西安建筑科技大学,2017.

   [10]刘政轩.湖南地区农村住宅围护结构调研及保温隔热性能研究[D].湖南大学,2018.

   [11]程原原.内外墙隔热保温体系的构建及性能研究[D].重庆大学,2019.

   [12]董馨潞.东北严寒地区农村住宅外围护结构节能改造策略研究[D].哈尔滨工业大学,2017.

   [13]孙慧.建筑外墙质感隔热涂料的研制及能耗模拟[D].重庆大学,2017.

   [14]常乐.一种新型保温涂料的保温隔热性能研究[D].青岛理工大学,2017.

   [15]刘伟玮.华北地区公共建筑围护结构低能耗设计策略[D].河北工业大学,2018.