文献综述

节约能源和保护环境是我国经济建设发展进程中的基本国策。在各类资源消耗中，我国建筑耗能在全部能源消耗中占有较大的比例，同时由于我国以燃煤为主的能源构成导致中部地区酸雨曾多等问题亟待解决，如何做好建筑节能工作迫在眉睫。

建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，也是贯彻国家经济可持续发展的重要组成部分。国家贵建筑节能颁布了一系列政策法规，国家建设部近几年颁布了《城市建筑节能实施细则》、《民用建筑节能管理规定》等文件，把《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26#8212;1995）列为强制性标准，同时建筑部又对不符合节能标准的项目，不得批准建设。所以建筑节能是相当关键的一个部分。

在建筑中，外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大份额。故此，建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。

二、研究内容

1、国内建筑保温材料体系的构造组成、材料组成：

目前在建筑中应用的保温工艺主要有3种：外墙外保温、外墙内保温、外墙夹芯保温。近几年，外墙外保温多了起来，外墙内保温明显减少，一些别墅使用上了外墙夹芯保温技术。材料方面也是多种多样，包括聚苯乙烯泡沫板、硅酸盐复合浆料、岩棉矿渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃及氨脂泡沫板等。

2、国内保温材料的应用范围和模式：

国内建筑保温模式主要有3种。1、外墙内保温。就是在外墙内表面设置保温层。在墙体保温系统中外墙内保温出现的较早，在一定时期内和一定范围内起到了保温节能的作用。并且对于保温材料耐候性技术指标要求低，施工范围小。但是也有其不利因素，例如不利于建筑节能改造等。2、墙体夹芯保温。该系统最大的特点就是将保温材料置于墙体的内外两部分墙体之间，从而具有自身优点。3、外墙外保温。外墙外保温使用范围广，技术含量高。保护主体结构，延长建筑寿命。基本消除热桥现象，较好的发挥了材料的节能保温功能。在对此课题进行研究时，我们会通过走访生产厂家，和建筑工地进行访问，设置调查问卷等形式，对国内的一些保温工艺进行调查

3、典型保温材料的研究：

国内的主要保温材料有：模塑聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）、聚氨酯保温板（PU）、岩棉等。

其中，聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等辅助材料，经过加热发泡而成的轻质材料。它具有质轻、热导率小、吸水率低、耐水、耐老化、易加工、价廉等优点。聚氨酯保温板是目前隔热效果最好的建筑材料。攻克民用标准难题后，有取代商品房普遍使用的隔热层和墙体瓷砖的趋势。

岩棉中，在我国目前通常采用水泥膨胀珍珠岩瓦和微孔硅酸钙两种材料, 其中仍以珍珠岩瓦使用的更为普遍。近几年我国从瑞典引进岩棉生产线, 其生产的岩棉保温材料无论在导热性能、容重、运输损耗、施工速度等方面均要优于珍珠岩瓦。岩棉保温材料在作高温70 0OC 试验时,不挥发、不燃烧、不收缩, 而且导热系数较小, 所以用它作为高温体的保温材料是较理想的, 但是由于粘接岩棉用的国产粘接剂其耐热性能尚不稳定, 所以在做超过3 0。”C 高温体的保温时, 需额外注意。岩棉保温材料属于透气性保温材料, 所

以不宜在低温冷冻管道与设备上使用, 因为,一旦保温层中结露后, 导热系数将迅速增加。使用岩棉材料保温的施工速度比使用其它材料保温要快, 这一优点在目前大力推广城市集中供热的热网施工中, 是一个相当可取的优点, 因为热网往往是在每年开春后施工, 而总希望在入冬前能投人使用, 保温施工又是热网施工的最后一道工序, 因此保温施工的期限往往是很短的, 此时用岩棉保温带保温, 比使用其它材料保温更容易保证施工质量和施工进度。

在这次课题中，我们会对典型的保温材料的耐热性能和燃烧性进行具体的物理实验。通过对其氧指数的测定，确定其燃烧的难易程度。并且也会进行市场的调查，查看那种材料是普遍通用的，进行问卷调查。

4、几种典型保温材料氧指数测定：

使用HC-2型氧指数测定仪来测定几种典型保温材料的氧指数。

按照GB/T 2406.1-2008和GB/T 2406.2-2009规定的氧指数测定来规范的测定氧指数。将式样制成150mm#215;10mm#215;10mm，把此式样用式样夹垂直夹持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。点着式样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续燃烧时间或燃烧过的的距离，式样的燃烧时间超过3min或火焰前沿超过50mm标线时，就降低氧浓度，式样的燃烧时间不足3min或火焰前沿不到标线时，就增加氧浓度，如此反复操作。

5、保温材料消防安全：

通过对几种保温材料的氧指数进行测定，我们可以基本了解哪些材料是难燃材料，哪些材料是可燃材料，从而进行对其消防的一些措施。主要为聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯硬质泡沫。聚苯乙烯泡沫板隔热效果非常好， 但防火性能很差，轰然状态下燃烧剧烈。它们在火灾中由于不完全燃烧和热解会产生较多的烟尘和CO、HCN等有毒烟气，这些有毒烟气对人的生命安全将产生极大危害，据有关统计，火灾事故中80%的人员死亡是由于有毒烟气所造成的。聚氨酯硬质泡沫烟气毒性很大，燃烧时会释放出氰化氢剧毒气体，严重威胁人身安全。无机保温材料与有机保温材料相比，抗火性强，使用温度范围广，防火安全性能较好。但其中泡沫玻璃价格较高，不宜成为目前有机保温材料的替代品；而石棉、岩棉、矿棉等纤维保温材料虽然价格略低，但污染环境，使人浑身剌痒，对人的身体有毒害，不宜作为外墙外保温材料；玻璃纤维不是块状材料，应用比较困难，无法直接使用；膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等颗粒状松散保温材料，吸水率高，制品不抗冻融，松散不易使用；加气混凝土密度大，吸水率更高；泡沫混凝土保温材料具有较轻质、保温隔热、防火、抗震、耐久、隔音、绿色环保、价格低等特点，但目前仍存在密度较大、易碎、韧性不足等缺点，需要

从技术上创新突破，改善其某些物理性能，克服缺陷，才能成为聚苯乙烯等有机保温材料的强有力的替代品。在有机保温材料方面，聚氨酯硬泡塑料PU、酚醛树脂泡沫塑料虽然防火安全性能略好于聚苯乙烯膨胀泡沫塑料（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫材料（XPS），但成本较高；为了改善有机保温材料的防火安全性能，目前国内的工业研究主要集中在如何掺入合适的阻燃剂以提高EPS、XPS的阻燃抑烟抗火性能。

6、小结

针对此次毕业设计研究，我觉得可以进行一下进行研究：

①、通过文献资料，了解主要的保温材料

②、通过走访建材市场，工地，并设置调查问卷，了解国内主要的，长期在使用的，占有量大的保温材料。

③、对国内主要保温材料特性进行研究，如保温性，耐热性，氧指数等。了解其物理，化学特性。

④、通过对其氧指数等热学性质研究后，对其防火性能，和消防安全提出建议。

⑤、通过上述研究，最好对国内建筑保温材料的发展提出自己的建议。

三、文献资料

[1]沈春林，杨炳元. 建筑保温隔热材料标准手册[M].北京:中国标准出版社，2009.27-176

[2]徐峰，张雪芹，华七三.建筑保温隔热材料与应用[M].北京:中国建筑工业出版社，2007.42-122,343

[3]谢义林，童忠良，蒋荃.新型外保温图层技术与应用[M].北京:化学工业出版社，2012.7.

[4]郭延辉，赵霄龙，曹力强，郭向勇.墙体保温材料及应用技术[M].北京:中国电力出版社，2006

[5]罗忆，刘忠伟.建筑节能技术与应用[M].北京:化学工业出版社.2007.33-38.55-62

[6]李守巨.建筑节能常用数据速查[M].北京：中国建筑工业出版社.56-68

[7]韩喜林.聚氨酯硬泡节能建筑保温系统应用技术.北京：中国建筑工业出版社.

[8]住房和城乡建设部科技发展促进中心，住房和城乡建设部建筑节能中心.EPS极薄抹灰外墙保温系统.北京：中国建筑工业出版社.

[9]周松，郑阳炎.EPS保温隔热材料[J].科技天地.中国大学土木建筑学院 [10]FW wittbecker，MGievsig.Fire and ecotoxicological aspects of polyurethane rigid foam[J].Reviews of environmenta contamination and toxicology.

[11]赵瑜.建筑外保温材料消防安全现状分析及对策探讨[J].建筑安全.2012.9.67-69

[12]夏朝辉.建筑外墙外保温材料防火安全的选型设计探讨[J].建筑实践.104-105

[13]黄寿山.对岩棉保温材料的性能及综合经济指标探讨[J].48-51

[14] 孙诗兵,陈 萌,王昭君,高 庆.四种有机保温材料的受热过程分析[J].

[15]韩敏. 浅谈可发性聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）在建设工程中的运用和防火要求[J].中国西部科技.2010.08.09.51-52

一、典型保温材料性能，消防安全及市场占有量的研究：

如今的能源消耗越来越大，建筑部分的能源消耗也占到了很大一部分，所以研究新型的节能材料是很重要的一个项目。

本课题主要对几种典型的保温材料进行研究，模塑聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）、聚氨酯保温板（PU）、岩棉等。通过设置调查问卷，调查这些材料在市场的占有量，并结合调查问卷，找出最典型的材料，并通过对其氧指数等热学性能进行测试，得出其氧指数，保温性能等热学性质。

并对未来的保温材料的发展，结合文献资料，做出一定的判断。

二、预期达到的目的：

通过设置调查问卷，了解各种保温材料的市场占有量，并对典型的聚氨酯和聚苯乙烯材料进行氧指数测定，了解其燃烧性能。结合燃烧性能，提出消防安全方法，减少建筑安全消防问题，减少人员伤亡。并对我们未来建筑保温材料的发展做出自己的期望，节约由于建筑能耗所消耗的宝贵资源。

三、调查研究内容及方式：

（1）利用学校图书馆、数据库等资源收集模塑聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）、聚氨酯保温板（PU）、岩棉的相关资料和文件；

（2）利用图书资料、数据库等资源收集有关模塑聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）、聚氨酯保温板（PU）燃烧氧指数测定的方法，及其危害。并收集全国的占有量。

（3）进行具体实验，通过氧指数测定，观察并记录几种材料的氧指数，对其烟气进行毒性的分析。走访南京各大建筑建材市场，施工工地，进行调查问卷，查看在南京地区的占有量。