夏热冬冷地域保温墙体材料的应用及其进展趋势
孔珊珊
（天津城建大学理学院，天津，300384）
摘要：夏热冬冷地域保温墙体材料设计需要同时考虑冬季保温与夏日隔热的问题，这对建筑的围护结构节能设计提出了较高的要求。在介绍经常使用的保温墙体材料性能和保温形式基础上，针对夏热冬冷地域的气候特点和建筑特点，分析了保温墙体材料在这种地域的应用情形及其进展趋势。
关键词：夏热冬冷地域 保温墙体材料 保温形式 建筑节能
一 引言
能源危机是人类面临的重大问题之一，节能成为人们普遍的共识，受到愈来愈多的重视。其中，建筑节能是全社会节能减排的重要组成部份，建筑的能源消耗庞大,占全社会总能耗的30%[1]。建筑节能的关键是围护结构的节能。由于围护结构的保温节能设计相当重要，墙体作为建筑外围护结构的主体，其热工性能将直接阻碍整个建筑的节能成效。建筑热工分区把我国划分为五个气候区域，其中夏热冬冷地域的范围，大体上是指长江中下游地域。夏热冬冷地域与严寒地区存在较大的气候和环境不同，夏热冬冷地域必需知足夏日防热冬季保温要求。夏热冬冷地域既要研究墙体材料的保温性能，也要注重研究墙体材料的隔热性能。本文针对夏热冬冷地域保温墙体材料的进展趋势进行分析。 二 保温墙体材料简介
保温隔热材料与制品是阻碍建筑节能一个重要的阻碍因素，建筑保温材料的研制与应用愈来愈受到世界各国的重视。20世纪70年代以后，国外一般重视保温材料的生产和建筑中的应用，力求大幅度减少能源的消耗量，从而减少环境污染和温室效应。国外保温材料工业已经有很长的历史，建筑节能用保温材料占绝大多数，而新型保温材料也正在不断的涌现。其中保温墙体施工技术在建筑节能中发挥着愈来愈重要的作用。
墙体既是繁重( 含自繁重) 构件, 也是围护构件。一个完整墙体的构造特点是: 非单一材料组成；非单一匀质材料组成；非单一工种施工完成；非单一检测技术验收；非单一外力和外环境作用；非单一功能[2]。墙体的保温性能是指在冬季条件下，围护结构阻止由室内向室别传热，从而是室内维持必然温度的能力。
通常按稳态传热来考虑。而围护结构的隔热性能一般是指在夏日自然通风情形下，围护结构在室外综合温度和室内空气温度波动作用下，其内表面维持较低温度的能力。一般是针对夏日由室外向室内的非稳态传热进程而言，以24小时为周期波动传热来考虑。
目前能够用于围护墙体保温的材料分为有机材料、无机材料和复合型材料三大类。在改善建筑外围护墙的保温隔热性能方面，技术上有外墙内保温、外墙外保温、夹芯保温、单一材料保温4种作法。前三者为复合保温，包括复合制品保温。通过20年的建筑节能工作推动由初期外墙内保温进展到外墙外保温[3]。 三 夏热冬冷地域的气候特点及其墙体材料要求 一、夏热冬冷地域的气候特点
夏热冬冷地域是依照我国建筑气候区划划定的一个区域，其范围大致为陇海线以南，南岭以北，四川盆地以东，也能够大体上说是长江中下游地域。该地域包括上海、重庆两自辖市，湖北、湖南、江西、安徽、浙江五省全数，四川、贵州二省东半部，江苏、河南二省南半部，福建省北半部，陕西、甘肃二省南端，广东、广西二省区北端，亦即涉及 16 个省、市、自治区。是我国人口最为密集、经济文化较为发达的地域。该地域的建筑气候特点表现为：夏日闷热，冬季湿冷，气温的日差较小，年降水量大，日照偏少，春末夏初多阴雨天气，常有大雨和暴雨显现。
我国夏热冬冷地域冬季严寒，一月份气温比世界上同纬度其他地域一样低1~10℃，是世界同纬度地域冬季最严寒的地域。在冬季，西伯利亚寒潮频繁南侵，经华北平原长驱直入，而在该地域南部又受到南岭和东南丘陵的阻挡，使得冷空气滞留不散，四川、重庆冬季较为暖和那么是山于北部有秦岭的阻挡所致，这属于特例。在该地域城市中日平均气温低于 5℃的天数，武汉为 59 天，南京为 77 天，合肥为 72 天，严寒时刻长达 2~ 个月。而极端最高气温高也是夏热冬冷地域一大特点。最高气温高于 35℃的天数和最热。由于纬度低，夏天太阳辐射相当强烈，这一地域许多城市白天气温高于 35℃的酷热天达 15~30 天之多，七月份该地域气温比世界上同纬度其他地域一样高出 2℃左右，是在那个纬度范围内除沙漠干旱地域之外最酷热的地域。以武汉（北纬 度）为例，武汉7 月份平均气温比阿加迪尔（摩洛哥，北纬 度）高 度，比新奥尔良（美国，北纬 度）
高 度[4]。其中九大城市的地理位置见表一[5]。
表一 夏热冬冷地域九大城市的地理位置
二、夏热冬冷地域保温墙体材料要求的特殊性
夏热冬冷地域对围护结构节能设计有较高的要求，该地域围护结构设计需要同时考虑冬季保温与夏日隔热。冬季保温需考虑室内的热量往别传递的速度尽可能降低，类似达到“保温瓶”的成效；夏日隔热那么要尽可能降低室外热量往室内传递的速度，要达到类似“冰箱”的成效，这对建筑外墙的保温形式提出了较高的要求。
四 夏热冬冷地域保温墙材料的进展趋势 一、从保温墙体材料类型角度考虑
在第二部份的保温墙体材料简介中已经提到了保温墙体材料分为有机、无机和复合型三类保温材料。 (1)无机保温材料
①无机保温砂浆：无机保温砂浆是以无机胶凝剂、有机胶凝剂、集料、填料与添加剂等原料按科学配比，精准计算和工业化生产制成的多品种、多用途干混粉体。目前，建筑工程中利用的无机保温砂浆要紧有以下几种：膨胀蛭石保温砂浆、膨胀珍珠岩保温砂浆、硅酸盐复合绝热涂料、玻化微珠保温砂浆、微晶无机保温砂浆和复合无机保温砂浆[6]。
②岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃等保温材料岩棉要紧由天然岩石为要紧材料经高温熔融加工制成的一种矿物棉。玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料。泡沫玻璃是一种以废平板玻璃和瓶罐玻璃为原料，经高温发泡成型的多孔无机非金属材料。
(2)有机保温材料用植物性的原料、有机高分子原料经加工而制成的保温材料为有机保温材料。如模塑聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）、喷涂聚氨酯（SPU）和聚苯颗粒等。
夏热冬冷地域保温墙体材料的应用及其进展趋势
