韦延年 （四川省建筑科学研究院）
王建国 (成都齐能保温材料工程有限公司)
一、 前言
随着国家相关建筑节能保温规范的强制推行，全国各地的建筑保温 市场发展迅猛，这种脉冲式高速发展给建筑围护结构的技术及工业体系造成巨大压力。在差别巨大的不同气候区域和不同经济发展水平的地理范围内，依靠JG-158、 JG-144两个产品体系和一些地方的小品种承担数量巨大，种类不同的建筑围 护结构的保温构造是十分无奈和不合理的现实。
以我们了解的中国西部成都地区的情况为例，目前建筑保温市场存 在严重的技术及市场问题。其主要表现是：
1. 发展商对保温工程态度不积极，缺乏管理及技术经验技术，技术产品 体系及供应商选择通常以低价格为目标。
2. 保温施工公司技术水平低，短线经营意识流行，只想赚快钱，缺乏质 量安全意识和长期经营准备。
3. 技术体系少，设计院和发展商难为不同类型建筑进行选择。
4. 缺乏从保温材料生产到建筑保温应用的全体系高质量服务供应商
鉴于推行建筑节能已经成为国家的国策，各级建筑管理部门正加大 力度推行建筑保温的实施，但当前市场多方利益的博弈的结果使得建筑保温行业的发展乱象纷呈，按目前的发展态势很可能出现一大批具有严重问题的工程，贻害无 穷。建筑保温行业的成长需要时间，建筑保温产业的成长和发展必须符合技术产品发展的规律，本文试图以当前市场特点分析及国内保温技术体系的发展沿革为线 索，寻求符合冬冷夏热及冬暖夏热地区的建筑围护保温技术体系及选择原则。
二 目前市场保温技术体系简述及特点分析
我国的建筑保温市场发展是从北方寒冷地区开始实行的，初始的技 术体系主要是胶粉聚苯颗粒体系（JG-158）和苯板体系（JG-144），苯板体系主要引进欧洲标准并相应制订了国标。由于苯板体系的 技术规程主要由国外引进，从材料制造技术体系甚至工程管理体系都直接引进欧洲标准，早期市场的主要承包商也是外资公司，其特点是质量控制严，施工质量高， 同时价格也很高，早期双包施工价格在每平米100元以上，目前由于国内厂商的介入竞争，现在的市场价也通常在60－80元/m2范围。而胶粉聚苯颗粒体系主要由国内厂商推出以JG-158为技术规程。在北方大量的施工实践中，也有许多成功范例，实际施 工面积相当巨大。但由于现场施工控制不严，恶性竞争的结果使一大批中低价工程出现严重质量事故。同时此方案在起初设计阶段为满足北方严寒气候的要求，该技 术体系将导热系数确定在0.06以下，导致该体系整体力学强度偏低，在保温层上进行后继工序的 施工时，如室内装饰装修工程时容易破坏保温层。由于目前国内房地产市场很少精装房，业主在入住前通常需要进行二次装修，在采用聚苯颗粒进行内保温的情况 下，大量出现大面积破坏内保温，甚至出现大面积拆除内保温层的情况。为应对这种现实，北京市及建设部相关部门专门发文禁止在内保温中使用浆体保温材料（文 号附件）此后全国各地建筑管理部门均以此为依据，以多种文件方式限制浆体类内保温的技术体系的使用。这种现实给后来的各种浆体类保温材料和内保温体系的发 展设置了一定的障碍。另一方面，尽管人们都乐于谈论胶粉聚苯颗粒将很快退出市场，但现实中该体系仍然是施工中数量最大的体系，甚至存在严重问题的低价格胶 粉聚苯颗粒内保温体系也在大面积上墙。这种现实即将给建筑业带来极大的危害。
目前主流的节能技术规范JG-158，JG-144均以聚苯乙烯作为多孔保温介质的基础材料，因此基本可以将该类材 料列为有机系列的保温材料，有机系列的保温材料存在耐久性破坏（寿命不长）和防火安全两大问题，在不同的使用场合受到一定的限制或存在一定的隐患，目前的 规范一般要求只能做外保温并需要设计防火隔离措施，但现实中仍然有使用XPS板 做内保温的工程项目。
三 建筑保温生产及应用行业的两大基本问题
在目前我国保温材料的生产及应用中存在两个基本的大问题：
生产行业：有机材料体系或是无机 材料体系；
对于生产行业而言，有机和无机保温材料体系涉及完全不同的原料 体系及加工工艺方法，专业人员的基础也完全不同，因此就生产行业而言，很少有企业可以横跨这种专业的界线。有机保温材料主要以各种石油化工下游产品为基 础，制造各类轻质多孔材料，其特点是隔热性能好（导热系数小），蓄热系数低（热容量小）适合作为阻止热传递的材料使用，但是其吸热能力差，热惰性性能不 好。而且其价格随国际市场石油价格波动。就目前国内保温产品原材料而言，定价权基本控制在跨国公司手中，短期内成本下降基本不可能，同时有机保温体系存在 施工工艺要求技术水平较高的问题。
无机材料的特点是耐久性能稳定，蓄热性能好（吸热量大），隔热 性能主要依靠材料的微孔结构中空气作用，虽然强度比普通建材较低，但性能稳定，而切因用量巨大而以地方原材料为主，通常可以与各种工业废渣或低品级矿物混 合使用，对于环境保护和资源充分利用具有良好推动。但一般体积较重，跨地运输困难，企业一般靠近原料产地，通常存在合理的服务半径。在建筑保温材料中使用 的无机材料有石膏和水泥两大类别并配合各种地方矿物或工业废料使用。
保温材料的建筑设计应用：内保温 或是外保温
目前在建筑保温技术体系有内保温，外保温，墙体自保温三种技术 线路，因为墙体自保温的分额很小，内保温或者外保温成为市场主流。
内保温的主要技术优点是施工容易，缺点是如果保温层较厚的情况 下损失室内有效使用面积，在北方寒冷地区及多雨地区，如果外气候条件对墙体产生侵蚀或有水分渗入（特别是对于多孔砖墙体材料和外墙施工质量不好的情况 下），可能因为渗水而破坏内保温的作用。一般情况下，有机材料做内保温存在火灾时的烟尘毒害和强度过低的问题。就目前国家颁布的主流规范中都是为解决北方 寒冷地区的气候条件而追求阻隔热传导性能而采用的有机材料体系，对这些体系的应用表明，有机类保温材料技术体系更适用于外保温的场合，由于外保温体系形成 的隔绝层对建筑外墙具有很好的保护作用，如果施工质量良好，对于建筑墙体的耐久性具有良好作用，反之如果施工质量有问题，则带来的问题不仅是保温体系失 效，而且会造成建筑外装饰层破坏及脱落，有可能危及公共安全。
四 不同气候区和不同经济发达程度对建筑保温体系的选择影响
中国幅员广阔，气候条件变化大，地方原材料体系先差万别，特别 是经济发达程度不一，商品房房价从每平米一千元到数万元，为应对这种情况必须发展各种不同的建筑保温体系，而不能依靠简单的几个规范体系来服务当前的建筑 保温市场。
我们认为在在冬冷夏热地区和冬暖夏热地区由于保温体系需考虑夏 日空调节能与冬天取暖节能的平衡，需要增大隔热材料的热惰性，同时考虑到南方多雨气候给建筑外保温层带来的耐久性破坏作用（干湿循环和温度变化）需增加材 料的力学性能（抗拉强度和韧性），为此可以调整材料的导热系数。同时对经济不发达地区，特别是广大农村和普通商品房（房价５０００元/m2以下)应尽量使 用当地原料以节约成本，同时施工工艺应该简易可行，容易控制质量。
以成都地区的气候为标准，我们认 为无机建筑保温砂浆内外双层抹灰应该大力推广。
无机保温沙浆是目前市场上一种新型保温材料，无机保 温砂浆的主要的技术特点：
1、 无机保温沙 浆有极佳的温度稳定性和化学稳定性：
无机保温砂浆 材料保温系统系由纯无机材料制成。耐酸碱、耐腐蚀、不开裂、不脱落、稳定性高，不存在老化问题，与建筑墙体同寿命。
2、 施工简便，综合造价低：
无机保温砂浆材料保温系统可直接抹在毛坯墙上，其施工方法与水泥砂浆找平层相同。该产品使用的机械 ，工具简单。施工便利，与其他保温系统比较有明显的施工期短、质量容易控制的优势。
3、 适用范围广，阻止冷热桥产生：
无机保温砂浆材料保温系统适用于各种墙体基层材质，各种形状复杂墙体的保温。全封闭、无接缝、无空腔， 没有冷热桥产生。并且不但做外墙外保温还可以做外墙内保温，或者外墙内外同时保温，及屋顶的保温和地热的隔热层，为节能体系的设计提供一定的灵活性。
4、 绿色环保无公害：
无机保温砂浆材料保温系统无毒、无味、无放射性污染，对环境和人体无害，同时其大量推广使用可以利用部 分工业废渣及低品级建筑材料，具有良好的综合利用环境保护效益。
5、 强度高：
无机保温砂浆材料保温系统与基层粘结强度高，不产生裂纹及空鼓。这一点在国内所有的保温材料相比具有一 定的技术优势。
6、 防火阻燃安 全性好，用户放心：
无机保温砂浆材料保温系统防火不燃烧。可广泛用于密 集型住宅、公共建筑、大型公共场所、易燃易爆场所、对防火要求严格场所。还可作为放火隔离带施工，提高建筑防火标准。
7、 热工性能好：
无机保温砂浆材料保温系统蓄热性能远大于有机保温材料，可用于南方的夏季隔热。同时其导热系数可以达到0.07 W/m.K以下，而且导热性 能可以方便地调整以配合力学强度的需要及实际使用功能的要求，可以在不同的场合使用，如地面，天花等场合。
8、 防霉效果好：
可以防止冷热桥传导，防止室内结露后产生的霉斑。
9、经济性好
如果采用适 当配方的无机保温砂浆材料保温系统取代传统的室内外批荡双面施工，可以达到技术性能和经济性能的最优化方案
五 玻化微珠无机保温系统的主要技术特点
玻化微珠无机保温系统以玻化微珠干混保温砂浆为保温层，在保温层面层涂抹一层具有防水抗渗、抗裂性能的抗裂砂浆，与 保温层复合形成一个集保温隔热、抗裂、防火、抗渗于一体的完整体系。该系统不仅具有良好的保温性能，同时具有优异的隔热、防火性能且 能防虫蚁噬蚀，属新型建筑保温材料，目前在国内属于推广阶段。新近推出的国家标准GB/T 20473-2006为无机保温砂浆的推广打 开了新的空间。
成都齐保温材料工程公司从2005年起独立研究开发了玻化中空微珠保温砂浆，推出了市场急需的，以国内可大量工业生产的原料为基础的无 机轻集料保温砂浆。产品性能见表格。这种产品除了在新建建筑的建筑保温方面的应用取得良好效果外，还具有在既有建筑节能改造方面具有广阔的应用优势，同时 在南方多雨地区做为加气混凝土的保温型表面粘结砂浆也有很大的应用前景。
轻骨料玻化微珠是一种无机物玻璃质矿物材料，是由火山岩粉碎成矿砂，经过 特殊膨化烧法加工而成，产品呈不规则球状体颗粒，内部为空腔结构，表面呈玻璃化封闭状态，封闭度有一定变化，理化性能稳定，具有质轻、隔热防火、耐高低 温、抗老化等优良特性。可部分替代粉煤灰漂珠、玻璃漂珠、普通膨胀珍珠岩、聚苯颗粒等诸多传统轻质骨料在不同制品中的应用，是一种环保型高性能无机轻质绝 热材料。玻化微珠的显微照片见图。
表1性能指标（成都齐能企业标准）
|
项 目 |
指 标 |
|
|
W（内外墙面） |
F（地板） |
|
|
湿表观密度，kg/m3 ≤ |
680 |
800 |
|
干表观密度，kg/m3 |
260-350 |
350-450 |
|
导热系数，W/（m·K） ≤ |
0.07 |
0.1 |
|
蓄热系数，W/（m2·K） ≥ |
0.8 |
0.8 |
|
抗压强度，kPa ≥ |
300 |
700 |
|
压剪粘结强度，kPa ≥ |
100 |
200 |
|
线性收缩率，‰ ≤ |
3 |
3 |
|
吸水率，% ≤ |
15% |
10 |
|
初凝时间，min ≥ |
120 |
120 |
|
终凝时间，min ≤ |
240 |
240 |
|
软化系数 ≥ |
0.7 |
0.7 |
|
放射性 内辐射ＩRa ≤ |
1.0 |
1.0 |
|
外辐射Ｉγ ≤ |
1.0 |
1.0 |
|
燃烧性能 |
A级 |
A级 |
无机保温砂浆双层抹灰 的热工学分析：
为满足相关国家建筑节能规范的要求，在冬冷夏热地区通常建筑外保温墙体保温体系采用2.5—3.0厘米胶粉聚苯颗粒保温 体系或2.0厘米EPS苯板薄抹灰保温体系， 如果粗略地假设表面抗裂防水层相同，按照导热性能的分析可以得出：
保温砂浆与胶粉聚苯颗 粒对比：R=δ/λ= 2.5/0.06=δ/0.07
δ=2.91厘米
保温砂浆与EPS苯板对比：R=δ/λ= 2.0/0.04=δ/0.07
δ=3.50厘米
可见仅就导热性能分析，3-3.5厘米的无机保温砂浆可以符合国家的建筑节 能规范，但保温层的热惰性指标大为改善，这对冬冷夏热地区的双季作用具有重要意义。但如果采用这种厚度的内保温施工可能占用室内有效使用面积，同时难以克 服建筑墙体水汽渗透对室内保温层的破坏；如果单纯采用外保温，则可能因为厚度带来的力矩使得体系的受力状态恶化，影响外保温及装饰层的耐久性。解决这个问 题的有效方法是：工艺上采用1.5厘米室内无机保温砂浆抹灰+墙体+2.0厘米室外无机保温砂浆抹灰的工艺，可以在满足相关国家节能设计规范的前提下，大 大提高墙体的热工性能（传热系数K，热惰指数D 同时满足），避免了内保温厚度过大的缺陷，降低了建筑墙体重量，同时依靠外保温隔热防水体系大大改善墙体的耐环境腐蚀能力，延长建筑围护构造寿命。如果计 算传统抹灰砂浆的人工及材料损耗，保温层的实际成本可以具有相当的市场竞争力。
初步计算表明根据成都地区目前的市场成本水平，每平米70元的施工价格可以 为市场提供一个优异的技术产品选择方案。
四 结论：及中西部不发达地区的非高档商品房建筑保温体系优化方案：无机保温砂浆内外双层抹面
通过初步的分析和部分工程实践研究，我们提出：
1. 针对当前建筑业技术发展水平要在全国范围内强制推行外保温势必留 下一大批工程质量严重不合格的项目，结果是欲速而不达，应该根据不同的建筑气候分区当地经济发展水平确定适合当地建筑市场的保温技术体系，不能以胶粉聚苯 颗粒的部分工程质量例证否定内保温技术体系。在冬冷夏热地区和冬暖夏热地区和经济不发达地区，特别是广大农村和普通商品房(房价5000元/m2以下)，建筑内保温也是一个可行的技术方案。建筑内保温的主要优势是体系施工安全，人工及管理成本相对低廉。 保温效果兼顾冬天采暖与夏天制冷两方面。但采用内保温体系时对建筑墙体的施工质量应作出相应要求。
2 由于消防标准的要求，适合做内保温的技术体系基本上属于无机材料体系（如果采用有机材料体系，其防火处理可能导致不可承担的价格上升），无机建筑内保温体 系可以分成石膏系和水泥系两大类。随着国家建筑保温砂浆标准（GB/T 20473-2006）的颁布，大规模推广无机保温砂浆的条件已经成熟。根据该标准的规定，无机保温砂浆分为I(W) II(F) 两种类型。 I型适合建筑内外墙面，II型适合地板面及屋顶的保温（其指标与成都齐能公司企业标准基本符合）。成都齐能保温材料工程有限公司已经开发了以上产品并有了 50000平米的工程应用实例。
3 根据以上分析，我们提出在中西部欠发达地区推广无机保温砂浆双层建筑保温体系：
