很多農村自建房的朋友蓋房子時經常忽視房子的保溫隔熱構造，有的是不知道有的是覺得麻煩沒必要，其實這樣的做法白白浪費了房屋的能量，導致耗能十分嚴重。說起來在農村建房做保溫隔熱構造並沒有繁雜的工序，造價也要遠遠低於房屋散失的能源和電量，因此做好房屋的保溫隔熱工程很有必要！那麼今天小懿就好好給你們科普一下房屋的保溫隔熱材料及性能，不用再擔心浪費的問題。
一、外牆節能設計的常用做法
1.保溫材料的選擇依據
目前市場上的保溫材料多種多樣， 保溫材料的選擇是決定建築節能設計思路的主要出發點。
按照材料性能劃分主要有2 類：
一類是無機保溫材料，包括岩棉、泡沫陶瓷保溫板、複合水泥發泡板等；
一類是有機保溫材料，包括模塑聚苯板（EPS）、擠塑聚苯板（XPS）、酚醛泡沫（PF）、硬泡聚氨酯（PU）等。
相比而言，無機保溫材料的導熱係數偏大， 保溫節能效果與有機保溫材料相比略有差距。但是，有機材料的防火性能常常不能滿足我國相關規範對其燃燒性能的要求，其適用的場合受到極大的限制。按照材料形態劃分主要有3 類：
一類是板材類，如複合水泥發泡板、擠塑聚苯板（XPS）等；
一類是棉類保溫材料（也分卷材和板材），如岩棉等；
一類是現場噴塗類保溫材料，如硬質發泡聚氨酯等；（表1）
在實際工程中， 對保溫材料的選擇還受到多種因素的制約，其中包括客觀因素，如建築外牆體系類型、施工技術水平、氣候環境、防火性能要求等，以及主觀因素，如經濟成本、工程品質等。
（1）外牆體系類型
在幕牆幹掛體系中，由於預埋構件較多，不適合選用易碎且變形度較小的材料，如陶瓷保溫板、發泡水泥板等脆性板材。薄抹灰飾面體系則應重點考慮抹灰層與保溫層以及裝飾層之間的結合以及避免面層開裂問題。
（2）防火性能要求
不同高度和不同類型的建築防火等級要求不同， 現行的國家標準《建築防火設計規範》GB50016-2014 對目前應用廣泛而燃燒性能等級為B1 級和B2 級有機保溫材料作出了更為嚴格的規定和要求，尤其體現在建築層數、建築高度、防火隔離帶設置和外門窗的耐火完整性要求等方面，限制了目前諸多有機保溫材料的適用範圍。（表2、表3）
（3）環境氣候因素
材料的導熱係數和熱阻值是衡量材料保溫性能的基本指標。在嚴寒或寒冷地區應儘量選擇導熱係數小的材料，以減小保溫層厚度，進而降低保溫系統的施工難度。
其次，在選擇保溫材料時應主要關注材料的吸水率和耐久性。大多數保溫材料吸水後，其保溫性能會大大降低，因此，在潮溼氣候區域，應避免選擇吸水性好的保溫材料。
（4）施工技術水平
預製板材類的保溫材料或棉類卷材， 一般採取粘結或粘錨結合的方式與牆體固定，不受氣候影響，但工序偏多，錨固件及接縫處易產生冷橋。
而噴塗類保溫材料，施工簡便快捷，保溫層連續性和整體性好，但是施工過程受人為因素和氣候因素影響較大， 需要較高的施工技術水平以及合適的施工環境。
另外，由於現場噴塗材料隨空氣擴散，對人體和環境或多或少會產生不良影響。
（5）經濟成本因素
從工程的性質、材料的性質和壽命等因素考慮，尤其在當前提倡節能的大環境下，不僅要考慮建築的使用能耗，同時要考慮材料在製作過程中的製作能耗。另外，建設者的成本控制也是材料選用的決定性因素之一。
2.不同保溫材料的構造做法
（1）粘錨類
板材類保溫材料的構造方法基本上均為粘錨結合的形式，其構造層次也大致相同，一般為（由內到外）：
基層-界面層（設計需要時使用）-找平層（設計需要時使用）-粘結層-保溫層-抹面層-飾面層。
以發泡水泥板為例，塗料飾面外牆的構造做法為（由內到外）：
200 mm 厚鋼筋混凝土牆體/200 mm 厚蒸壓加氣混凝土砌塊牆體+界面劑+20 mm 厚1：3 水泥砂漿找平層+膠結砂漿+複合發泡水泥保溫板（A 級）+5 厚聚合物抗裂砂漿壓入耐鹼玻纖網格布+彈性底塗、柔性耐水膩子兩道+塗料面層。
（2）噴塗類
現場噴塗類保溫材料的構造層次一般為（由內到外）：基層-找平層-界面層-保溫層-抗裂面層-飾面層。
以現場塗刷無機輕骨料砂漿外保溫系統為例，外牆的構造做法為：200 mm 厚鋼筋混凝土牆體/200 mm 厚蒸壓加氣混凝土砌塊牆體+20 mm 厚1：3 水泥砂漿找平層+界面劑+無機輕骨料砂漿（A 級）+5 厚聚合物抗裂砂漿壓入耐鹼玻纖網格布+彈性底塗、柔性耐水膩子兩道+塗料面層。
二、外牆保溫層厚度計算
1.影響保溫層厚度的因素
（1）區域因素
我國幅員遼闊，地域寬廣，氣候條件多樣，按照不同的氣候特徵大概分為5 個氣候分區， 有些氣候分區由於跨度較大，又細分成幾個小的氣候區。各地區的氣候條件的差異性導致了外圍護結構的節能要求均不相同。
嚴寒、寒冷地區主要考慮建築的冬季保溫， 對圍護結構的傳熱係數限值要求相對較高。夏熱冬冷地區要同時考慮冬季保溫和夏季隔熱，實驗表明，提高屋面的熱工性能總是能帶來更好的節能效果，但是提高外牆的熱工性能時，會導致全年供冷能耗量增加，供熱能耗量減少，節能效果不明顯。
夏熱冬暖地區主要考慮夏季隔熱， 該地區的太陽輻射通過透光圍護結構進入室內是造成夏季冷負荷的主要成因， 因此控制該地區的透光圍護結構的遮陽性能是節能設計的主要方向。
溫和地區氣候溫和，最適宜採用被動技術，同時又對圍護結構的熱工性能提出一定的要求，有利於降低能耗，符合國家提出的可持續發展理念。
（2）體型因素
嚴寒和寒冷地區的建築體型複雜程度直接影響到建築供暖能耗的大小。一般而言，樓層越低，平面凹凸越複雜的建築，體型係數越大。
建築體型係數越大，單位建築面積對應的外表面面積越大，熱損失越大。夏熱冬冷、夏熱冬暖以及溫和地區， 建築體型係數對建築的空調和供暖能耗影響較小，因此規範中並未對體型係數提出具體要求。
（3）材料熱惰性因素
圍護結構的熱惰性指標反映的是材料抵抗溫度波動的能力。實驗證明，建築全年能耗隨著牆體熱惰性指標的增大而減小，因此，規範中分別對輕質材料和重質材料（以2.5為界）給出相應的傳熱係數，體現了對熱惰性指標和傳熱係數的同時約束。
2.最小保溫層厚度計算
結合工程經驗， 外牆主體材料多采用混凝土框架及蒸壓砂加氣混凝土砌塊B06 填充牆，保溫材料選用岩棉板（A級）、發泡水泥板（A 級）、擠塑聚苯板（B1 級）、模塑聚苯板（B1 級）、無機輕骨料保溫砂漿。
由於不同工程的外牆材料比例不同，其保溫層厚度略有差別，根據經驗可簡化為混凝土牆與填充牆比值約為3：7，得出大概的估算值，用於工程設計的前期概算。
以普通辦公樓（甲類公建）為例，根據防火規範要求可出現兩種外牆節能設計情況，一是全部採用A 級燃燒性能的保溫材料，二是採用B1 級燃燒性能的保溫材料，每層設置高度不小於300 mm 的A 級材料作為防火隔離帶（為簡化研究的不確定性，先設定防火隔離帶的高度同梁高，一般為700 mm~800 mm 為宜）。
（1）不設防火隔離帶
（2）設置防火隔離帶
針對小於50 m 的非幕牆體系以及小於24 m 的幕牆體系外牆而言， 採用B1 級燃燒性能的材料每層設水平防火隔離帶的形式較為經濟合理。
而對嚴寒以及寒冷地區而言，擠塑聚苯板+岩棉板（防火隔離帶）的組合保溫效果最佳，外牆保溫材料厚度最小。
由表4、表5 研究可見，發泡水泥板、陶瓷保溫板、無機輕骨料保溫砂漿等材料傳熱係數較大， 並不適用於嚴寒及寒冷地區。
夏熱冬暖及溫和地區，所要求的傳熱係數規範限值較高，也無需採用板材保溫材料，而採用現場塗刷的無機輕骨料保溫漿料更為經濟合理。
相較而言，小於50 m 的非幕牆體系以及小於24 m 的幕牆體系採用B 級材料+防火隔離帶的組合做法更為經濟合理。
三、結語
建築節能是一個相對複雜的設計過程， 更是建築全生命週期的設計過程， 不能僅僅靠某一建築構件的熱工性能和節能效率來評價建築節能與否。
由於建築外圍護結構的熱工設計是建築節能設計的重點部分，因此，通過對非透光圍護結構的研究總結，選擇適當的建築保溫隔熱材料、合理的建築節能構造，達到建築節能標準，進而提升全生命週期的建築節能率，是節能設計過程中十分重要的一環。
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