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摘要：随着节能环保相关政策的出台，建筑节能的呼声也愈来愈高，墙体是影响建筑节能的一个至关重要的因素。随着科技的进步和我国经济的发展，保温复合墙体也有着广阔的发展前景，是发展低碳经济实施建筑节能的首选。本文简单介绍了保温复合墙体的工作原理及特点形式，阐明了保温复合墙体的发展前景。
关键词：保温复合墙体 原理 前景
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-129-01
我国地域辽阔，南北温差大，有很多西北以及东北部的城市，冬夏季的温差能够达到70多度，冬季室内外温差50°C以上，建筑节能设计标准不是完全按照各地区人们生活习惯的差异定，而是按照不同气候条件下应达到节能标准要求的外墙平均传热系数定。作为承重用的单一材料墙体，往往难以同时满足较高的绝热（保温、隔热）要求，因而在满足建筑保温节能要求的前提下，复合墙体已经成为建筑墙体的主流。复合墙体一般采用砖砌体或钢筋混凝土作承重墙，并与绝热材料复合；采用钢或钢筋混凝土框架结构时，用薄壁材料夹以绝热材料作墙体。
一、保温复合墙体的工作原理
我们了解热流往往由高温向低温传递，直至平衡为止。热流转移过程往往需经感热、传热和散热三个阶段。冬季室内外温差很大，有的房子冷，不保温是因为围护结构（墙体）材料的導热系数λ值大，使室内热量通过墙体不断向室外传递，温差越大传递越快，屋里越冷。反之，建筑材料的导热系数λ值越小，通过围护结构的热量损失越小，室内越暖和。建筑热工设计中，一般把λ值小于0.2千卡/米·时·℃的材料称为保温、隔热材料。材料的导热系数和它本身容重有关，容重大，导热系数大，容重小，导热系数就小。这说明密实的材料容易导热，而多孔轻质材料保温性能较好。例如钢筋混凝土的容重Υ混=2400Kg/m3，其导热系数λ混=1.33千卡/m·h·℃；而膨胀珍珠岩的容重Υ珍=250Kg/m3，其导热系数λ珍=0.04千卡/m·h·℃。由此例得知：膨胀珍珠岩的容重为钢筋混凝土的1/9.6，而它的导热系数仅为钢筋混凝土的1/33，因此，膨胀珍珠岩是一种性能非常好的保温隔热材料。保温节能复合墙体的应用就是建筑师应用以上原理的一个实例。
二、复合节能墙体的保温形式
复合节能墙体是由两种以上的新型墙材组成或由绝热材料（保温，隔热材料）与某些新型墙材复合而成。绝热材料系指对热流具有显著阻抗作用的材料，在建筑上常用的有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛀石、加气混凝土等。从绝热材料在墙体中的位置与建筑关系上划分，主要可分为外保温和内保温二种形式。
（一）外保温复合节能墙体
将绝热材料复合在建筑外墙的外侧，并覆盖以保护层（钢丝网水泥板、GRC 板或砖等），是建筑物的整个外表面（除门窗洞口）都被保温层覆盖，从而具有很好的保温隔热性能。这种复合墙体的主要组成部分有外保护层、绝热材料层、墙体结构层三部分。
1.外保护层：其作用是保护保温隔热材料不受外力破坏和不受雨、雪等的侵蚀，保证其发挥优良的热工性能，一般可用钢丝网水泥、纤维水泥、饰面砖等制作。
2.绝热材料层：是节能墙体保温隔热功能的主要部分，可采用高效绝热材料，如岩棉、泡沫塑料等，也可采用加气混凝土、膨胀珍珠岩制品等材料。其厚度依节能墙体热工系数要求而定。
3.墙体结构层：既是外围护结构的承重受力部分，有能阻止室内水蒸气向外渗透到绝热材料中，从而影响热工性能，其结构强度必须符合力学性能要求。
（二）内保温复合节能墙体
绝热材料复合在建筑物外墙内侧，以石膏板、人造纤维板、饰面砌块等材料作为内保护层，绝热材料厚度也是依墙体热工系数要求而定。这类墙体的组成部分主要有墙体结构层、空气层、保温隔热材料层、内覆面保护层。
1.墙体结构层：是外围护结构的受力墙体部分，可以是承重空心砖外墙，现浇或预制混凝土外墙、內浇外砌或砖混结构外墙。
2.空气层：主要作用是切断液态水分的毛细渗透，防止保温材料受潮，而且可以增加热阻，提高墙体保温隔热性能。
3.绝热材料层：是节能墙体的主要功能部分，所用材料可在上述材料中选用。d.覆面保护层：其作用是防止保温层受破坏，同时也阻止室内水蒸气侵入保温层，常用石膏板、各种空心砖及饰面砌块等。
三、复合墙体特点分析
（一）阻碍室内产热的排放
建筑墙体保温是降低围护结构负荷的有效措施之一，同时是我国多年来推动建筑节能的工作重点。对北方地区的住宅而言，保温确实可起到节能作用，但公共建筑特别是内部发热量大的大型公共建筑则不同。保温对建筑负荷的影响是双向作用的，冬季以及夏季白天，外保温复合节能墙体可减少室内外传热， 降低空调负荷， 而夏季夜间室外温度迅速降低， 墙体外保温作用导致房间积累的热量散失速度变慢，这时外保温的增强就起到了负面影响， 阻碍室内产热的排放， 相当于增加了室内热扰， 导致负荷增大 （针对外窗不能开启的建筑） 。过渡季由于室外温度低于室温的时间比夏季多，复合节能墙体外保温的不利影响更加明显。
（二）夏季影响人体的热舒适性
热舒适问题是建筑学科最早研究的课题之一，目前是建筑环境与设备工程学科的重要研究方向。人的健康及工作效率很大程度上决定于房间内的热舒适状况，同时热舒适问题对选择房间的围护结构、供暖系统、通风和空气调节的选择具有决定作用。在物理参数方面，空气温度、气流速度、空气湿度和围护结构平均辐射温度被普遍认为是四个主要影响因素。
高温、高湿对人体的热平衡有不利的影响，因为在高温时，人体主要依靠蒸发散热来维持热平衡，此时相对湿度的增高，将妨碍汗液的蒸发。就人的感觉而言，当温度过高、湿度大尤其是风速小时人感到“闷热”；当温度高、湿度小时人感到“干热”。风速对改善人们的热环境也有重要作用，气流可以促进人体散热，增进人体的舒适感，因此，可通过空调系统引进新风，增加了空调系统的能耗。但当气温高于人体皮肤温度时，空气的流动只会使人从外界环境吸收更多的热量，甚至对人体产生不良影响。
（三）增加了空调的运行能耗
减少空调使用时间和运行能耗，是节能的重要内容。对于本例的写字楼来讲，综合考虑整个夏季的影响，增加复合墙体外保温后冷负荷增大了。对其空调能耗进行计算，应用墙体外保温后标准层空调季冷负荷比改造前增加了8%，采暖季热负荷比改造前减少了4%。这就是说，改造后总负荷反而大大增加，考虑大厦使用的冷量价格比热量价格高的多，保温改造后费用势必会增加，没有达到节能的效果。
因此，对于大型公共建筑来讲，特别是内部发热量大的写字楼和商场，运用复合节能墙体外保温技术，并不能够达到节能的目的。增加外保温应对冬季和夏季的效果进行综合考虑。尽量减少增加墙体保温可能带来的不利影响。
四、展望
建筑节能一直是国家节能的重点领域之一，在必须实现节能的同时，提高居住者的舒适度。目前，内保温和外保温复合节能墙体技术均得到了迅速的发展，但是还需要进一步完善。对于建筑应用复合墙体内保温和外保温结合的技术还有待继续研究。尽快形成稳定可靠的节能能力，为实现国家节能目标奠定坚实的基础。
参考文献
[1]邵明波，关于新型保温节能复合墙体的研究.[J].住宅科技.2012.03
[2]王悦；建筑节能与墙体保温[J]；炼油与化工；2010.06
关键词：保温复合墙体 原理 前景
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-129-01
我国地域辽阔，南北温差大，有很多西北以及东北部的城市，冬夏季的温差能够达到70多度，冬季室内外温差50°C以上，建筑节能设计标准不是完全按照各地区人们生活习惯的差异定，而是按照不同气候条件下应达到节能标准要求的外墙平均传热系数定。作为承重用的单一材料墙体，往往难以同时满足较高的绝热（保温、隔热）要求，因而在满足建筑保温节能要求的前提下，复合墙体已经成为建筑墙体的主流。复合墙体一般采用砖砌体或钢筋混凝土作承重墙，并与绝热材料复合；采用钢或钢筋混凝土框架结构时，用薄壁材料夹以绝热材料作墙体。
一、保温复合墙体的工作原理
我们了解热流往往由高温向低温传递，直至平衡为止。热流转移过程往往需经感热、传热和散热三个阶段。冬季室内外温差很大，有的房子冷，不保温是因为围护结构（墙体）材料的導热系数λ值大，使室内热量通过墙体不断向室外传递，温差越大传递越快，屋里越冷。反之，建筑材料的导热系数λ值越小，通过围护结构的热量损失越小，室内越暖和。建筑热工设计中，一般把λ值小于0.2千卡/米·时·℃的材料称为保温、隔热材料。材料的导热系数和它本身容重有关，容重大，导热系数大，容重小，导热系数就小。这说明密实的材料容易导热，而多孔轻质材料保温性能较好。例如钢筋混凝土的容重Υ混=2400Kg/m3，其导热系数λ混=1.33千卡/m·h·℃；而膨胀珍珠岩的容重Υ珍=250Kg/m3，其导热系数λ珍=0.04千卡/m·h·℃。由此例得知：膨胀珍珠岩的容重为钢筋混凝土的1/9.6，而它的导热系数仅为钢筋混凝土的1/33，因此，膨胀珍珠岩是一种性能非常好的保温隔热材料。保温节能复合墙体的应用就是建筑师应用以上原理的一个实例。
二、复合节能墙体的保温形式
复合节能墙体是由两种以上的新型墙材组成或由绝热材料（保温，隔热材料）与某些新型墙材复合而成。绝热材料系指对热流具有显著阻抗作用的材料，在建筑上常用的有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛀石、加气混凝土等。从绝热材料在墙体中的位置与建筑关系上划分，主要可分为外保温和内保温二种形式。
（一）外保温复合节能墙体
将绝热材料复合在建筑外墙的外侧，并覆盖以保护层（钢丝网水泥板、GRC 板或砖等），是建筑物的整个外表面（除门窗洞口）都被保温层覆盖，从而具有很好的保温隔热性能。这种复合墙体的主要组成部分有外保护层、绝热材料层、墙体结构层三部分。
1.外保护层：其作用是保护保温隔热材料不受外力破坏和不受雨、雪等的侵蚀，保证其发挥优良的热工性能，一般可用钢丝网水泥、纤维水泥、饰面砖等制作。
2.绝热材料层：是节能墙体保温隔热功能的主要部分，可采用高效绝热材料，如岩棉、泡沫塑料等，也可采用加气混凝土、膨胀珍珠岩制品等材料。其厚度依节能墙体热工系数要求而定。
3.墙体结构层：既是外围护结构的承重受力部分，有能阻止室内水蒸气向外渗透到绝热材料中，从而影响热工性能，其结构强度必须符合力学性能要求。
（二）内保温复合节能墙体
绝热材料复合在建筑物外墙内侧，以石膏板、人造纤维板、饰面砌块等材料作为内保护层，绝热材料厚度也是依墙体热工系数要求而定。这类墙体的组成部分主要有墙体结构层、空气层、保温隔热材料层、内覆面保护层。
1.墙体结构层：是外围护结构的受力墙体部分，可以是承重空心砖外墙，现浇或预制混凝土外墙、內浇外砌或砖混结构外墙。
2.空气层：主要作用是切断液态水分的毛细渗透，防止保温材料受潮，而且可以增加热阻，提高墙体保温隔热性能。
3.绝热材料层：是节能墙体的主要功能部分，所用材料可在上述材料中选用。d.覆面保护层：其作用是防止保温层受破坏，同时也阻止室内水蒸气侵入保温层，常用石膏板、各种空心砖及饰面砌块等。
三、复合墙体特点分析
（一）阻碍室内产热的排放
建筑墙体保温是降低围护结构负荷的有效措施之一，同时是我国多年来推动建筑节能的工作重点。对北方地区的住宅而言，保温确实可起到节能作用，但公共建筑特别是内部发热量大的大型公共建筑则不同。保温对建筑负荷的影响是双向作用的，冬季以及夏季白天，外保温复合节能墙体可减少室内外传热， 降低空调负荷， 而夏季夜间室外温度迅速降低， 墙体外保温作用导致房间积累的热量散失速度变慢，这时外保温的增强就起到了负面影响， 阻碍室内产热的排放， 相当于增加了室内热扰， 导致负荷增大 （针对外窗不能开启的建筑） 。过渡季由于室外温度低于室温的时间比夏季多，复合节能墙体外保温的不利影响更加明显。
（二）夏季影响人体的热舒适性
热舒适问题是建筑学科最早研究的课题之一，目前是建筑环境与设备工程学科的重要研究方向。人的健康及工作效率很大程度上决定于房间内的热舒适状况，同时热舒适问题对选择房间的围护结构、供暖系统、通风和空气调节的选择具有决定作用。在物理参数方面，空气温度、气流速度、空气湿度和围护结构平均辐射温度被普遍认为是四个主要影响因素。
高温、高湿对人体的热平衡有不利的影响，因为在高温时，人体主要依靠蒸发散热来维持热平衡，此时相对湿度的增高，将妨碍汗液的蒸发。就人的感觉而言，当温度过高、湿度大尤其是风速小时人感到“闷热”；当温度高、湿度小时人感到“干热”。风速对改善人们的热环境也有重要作用，气流可以促进人体散热，增进人体的舒适感，因此，可通过空调系统引进新风，增加了空调系统的能耗。但当气温高于人体皮肤温度时，空气的流动只会使人从外界环境吸收更多的热量，甚至对人体产生不良影响。
（三）增加了空调的运行能耗
减少空调使用时间和运行能耗，是节能的重要内容。对于本例的写字楼来讲，综合考虑整个夏季的影响，增加复合墙体外保温后冷负荷增大了。对其空调能耗进行计算，应用墙体外保温后标准层空调季冷负荷比改造前增加了8%，采暖季热负荷比改造前减少了4%。这就是说，改造后总负荷反而大大增加，考虑大厦使用的冷量价格比热量价格高的多，保温改造后费用势必会增加，没有达到节能的效果。
因此，对于大型公共建筑来讲，特别是内部发热量大的写字楼和商场，运用复合节能墙体外保温技术，并不能够达到节能的目的。增加外保温应对冬季和夏季的效果进行综合考虑。尽量减少增加墙体保温可能带来的不利影响。
四、展望
建筑节能一直是国家节能的重点领域之一，在必须实现节能的同时，提高居住者的舒适度。目前，内保温和外保温复合节能墙体技术均得到了迅速的发展，但是还需要进一步完善。对于建筑应用复合墙体内保温和外保温结合的技术还有待继续研究。尽快形成稳定可靠的节能能力，为实现国家节能目标奠定坚实的基础。
参考文献
[1]邵明波，关于新型保温节能复合墙体的研究.[J].住宅科技.2012.03
[2]王悦；建筑节能与墙体保温[J]；炼油与化工；2010.06