摘要

保温材料的应用技术水平、设计构造上的缺陷、水气环境与温度条件、板缝、收缩缝、冷热桥、施工工艺技术都会影响到系统的导热系数。

关键词

建筑节能   保温材料  导热系数

保温材料的特点与作用

保温材料的特点是质量轻，保温性好。主要起阻隔冷热空气作用，不让冷热空气形成对流：冬天不让室内暖空气外泄，防止寒气入室，夏天不让空调产生的冷气外泄，防止室外热气入室。在室内外温差较大，保温隔热材料及系统可以发挥作用保持室内温度，阻隔冷热空气对流，以降低建筑能耗。

建筑保温系统与环境

空气动力原理，当室内与室外的温差越大，空气的对流速度和强度就越快，能量损失越快。如南方盛夏，当室外环境温度高达40℃、室内空调器保持温度28℃时和北方寒冬，当室内环境温度低至-35℃，暖气将室内温度上升至18℃以上时，室内冷气流与室外热空气、室内暖气流与室外冷空气，很容易通过板缝、收缩缝、冷热桥形成对流，冷、热能量容易发生散失，影响能源利用和节能效率。这如同我们冬天保暖要穿棉袄，只要领前以下的纽扣或拉链有缝隙，无论棉衣保暖性有多好，胸腹部会感到寒气袭人，如把棉服前后对换试穿，后背心上的这种感觉会更加明显，有经验的设计师，会在棉衣拉链或纽扣处，设计增加厚实辟帘严密遮盖拉链或纽扣所产生的缝隙，以阻断冷热桥。

再好的保温材料及系统构造，如有板缝、收缩缝、冷热桥，其实际保温效果是很差的。因此，从事保温材料及建筑节能研究，不能只看材料的导热系数，要看系统的导热系数。

材料的导热系数与系统的导热系数

板材类粘贴式薄抹灰系统包括XPS、EPS、珍珠岩板、水泥发泡板、发泡玻璃板、岩棉板、各种轻质复合保温板等，由于采用拼贴上墙或干挂上墙会产生板缝、收缩缝、铆固钉等冷热桥，其做成的系统导热系数会比材料本身的导热系数高约2倍以上。有专业人士计算过,如有机发泡保温板的导热系数约0.37 W/m?k,系统的导热系数会高达0.115 W/m?k；无机轻质保温板的导热系数约0.055 W/m?k,系统的导热系数会高达0.15 W/m?k。其原因主要是把这些一块块保温板拼贴上墙的办法,会在每一块板四周形成缝隙，加上钉子的冷热桥和保温板材不断老化、温度变形引起的收缩缝、不透气引起的墻体结露、水气循环障碍、材料与系统的品质和稳定性等因素。

材料与系统应用其它方面

从材料的保温隔热性能和地域气候特征而言，北京地区冬季气候寒冷，空气干燥，冬季集中供暖，采暖时间较长，适宜采用气密性、保温性能较好的EPS、XPS等有机发泡材料；而南方气候炎热，雨水多、空气潮湿、冬季没有集中供暖，南方主要是夏天隔热，宜选用透气性、绝热效果较好的无机类保温浆料或无机复合类保温浆料；还有处于地震带、台风频发的地区的建筑保温材料和系统构成，还要有具备防范和抵御自然灾害的能力，防止自然灾害损坏建筑保温系统，影响系统的效率和正常使用。

建筑内环境的舒适度和空气质量是人们**基本的需求，但从生物学、生态学角度，人类居住建筑的内环境是需要有效利用自然的太阳光和热、风力、水气环境的调节作用，因此，建筑内环境不能与建筑外环境完全隔绝的，建筑保温节能系统不能成为有效利用自然条件的障碍，因此，如何处理好人与建筑、自然环境的关系，也是建筑保温节能理论研究和实践工作的重要部分。我们将在后续的相关专辑中进行探讨，以助大家拓宽思路，集思广益，用好保温材料，努力做好建筑保温节能工作。

综述

材料之间各有优缺点，应根据不同使用场合的实际情况，严格选择、合理使用适宜的保温材料，科学设计与规范施工，让保温材料及系统发挥就有的保温隔热作用，以降低建筑能耗。

降低建筑能耗是个系统工程，涉及到材料、构造设计、施工、应用技术、消费行为等多方面，我们可以借鉴发达国家在建筑节能方面的经验、技术，但不能照搬照抄，要因地制宜，科学节约降耗。

我国目前的建筑保温节能技术，从早期在北京的试点，到全国的强制推广，已经过了二十多年历程，已形成多种材料、多个系统，这些材料与系统在降低建筑能耗中起到了重要作用。

建筑保温节能工程需要消耗和使用大量的保温材料、辅助材料，这些材料有的稳定性差，生命周期短、使用寿命有限，施工工艺难于控制与把握、质量与安全隐患大，存在环境污染和健康风险。

从世界范围来看，人类对于一次能源的利用经历了几个不同的发展阶段：1850年至1910年是煤炭时代，全世界能源需求增量的90%是由煤炭支撑的；1910年至1970年，能源需求的增量一半以上是石油供给的，被称为石油时代；从20世纪后期开始，天然气以及各类非化石能源的占比大幅提升，世界进入多元能源时代。

从中国当前的能源使用现状来看（如下图1所示），我们的能源消费结构仍然处于比较初级的阶段。一次能源消费仍然以煤炭为主，占比66%，远高于世界平均水平；并且化石能源消费结构也和其他主要大国存在较大差异，当然这也跟中国以煤炭为主的能源储量结构有关。

图1.2014年世界能源消费结构

我国当前以化石能源为主的能源消费结构，导致了严重的环境污染，减排治污、保护生态刻不容缓，尤其是温室气体减排任务艰巨。同时还存在能源利用效率低下的问题，利用率约为36.3%，比发达国家低约10%，产品能耗与国际先进水平存在较大差距。面对着化石能源的不断枯竭、能源对外依存度的大幅提升以及能源消费的持续增长，我国能源安全面临着巨大的挑战。因此，从环境保护、能效提升以及能源安全的角度考虑，我国的能源结构急需调整，刻不容缓。

虽然能源结构仍然亟待优化，但是从一次能源消费结构的演变中（如下图2），我们仍然能看到一些可喜的变化。化石能源中整体占比明显下滑，特别是煤炭和石油均有较大幅度的下滑；而水电以及核电、风电、太阳能等新能源的占比均有较大幅度的提升。特别是近三年，这种变化趋势越加明显，这说明我国的能源发展战略取得了初步的成效。

图2.中国一次能源消费结构变化图

目前全球正在同时进行两场能源革命，一个是美国的非常规油气，一个是德国、北欧等地的可再生能源开发。美国非常规能源革命的目的是延长石油天然气的使用寿命，而德国的能源革命旨在缩短化石能源的寿命，尤其是煤炭和石油的寿命。

结合中国的现状来说，积极进行可再生能源以及核能的开发，逐步缩减煤电份额，能源生产和消费逐步向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化的方向发展，是我国能源结构转型的重点。这将是一场非常痛苦的转型，同时这也是我国能源及产业升级发展的契机。阵痛过后，我们必将迎来更加绿色、安全和高效的未来。