对几种绿色环保型墙体保温绝热材料的介绍

摘要：

本文分别通过对材料自身性能和目前在国内外的应用等情况来介绍纸纤维素和植物纤维这两种绿色环保型墙体保温绝热新材料。并根据以上的介绍，对这类绿色环保型的墙体保温绝热材料今后的应用前景进行展望。

关键词：建筑节能 绿色环保 保温绝热材料 纸纤维素 植物纤维

正文：

目前在我国范围内用于外墙保温的绝热材料主要有膨胀聚苯板（EPS板）、挤塑聚苯板（XPS板）、聚氨酯、胶粉聚苯颗粒、膨胀珍珠岩、海泡石、泡沫玻璃、岩棉等，这几种保温绝热材料在生产过程中都对环境有或多或少的不利影响。随着我国建筑节能向第二阶段的迈进，人们对保温节能材料自身的环保性能越来越重视。这里就介绍两种绿色环保型墙体保温绝热材料：纸纤维素和植物纤维。

纸纤维素墙体保温绝热材料

早在1893年，英国就出现了有关把纸纤维素作为保温绝热材料的专利，第一次世界大战后，纸纤维素保温绝热材料引入到美国。现在美国纸纤维素保温材料生产厂家有60余家，还有纤维素保温材料生产企业协会（CIMA）。目前在美国，纸纤维素应用有着最复杂、最严格的国家标准和行业标准。

与其它类型的保温绝热材料相比，纸纤维素主要具有以下几点优势：

热学性能稳定

纸纤维素的热学性能非常稳定，它的导热系数和热阻受密度和温度的影响很小，密度为24kg/m3时的导热系数为0.035W/mK，密度为55kg/m3时的导热系数为0.036W/mK，而玻璃棉的导热系数随着密度的变化相差2倍以上，纸纤维素的导热系数在-20℃~70℃之间基本保持不变，玻璃棉的导热系数在寒冷的冬天最多可降低50%。

低能耗

回收的新闻用报纸经过破碎、阻燃、防水等处理即可使用，纸纤维素在整个制造中所消耗的能源很少，并且不排放CO2气体，而生产一吨聚苯乙烯需要耗电500度、燃料0.64×106达卡、8吨冷却水和2吨原油。

可回收利用

制造纸纤维素的新闻用纸可连续回收利用达7次，而其他保温材料一般只能利用一次。

优良的防火性能

按照英国的标准，正常的防火墙可分为15分钟、30分钟和60分钟三个等级。防火实验证明，经过阻燃处理的纸纤维素防火墙的等级为60分钟。而玻璃棉防火墙的等级为15分钟，矿棉防火墙的等级为30~60分钟，一些泡沫材料不够级别。

生态环保

利用回收纸作为原材料有利于减少环境污染，并且在使用过程中对人类的健康无任何不利影响，使用后没有难以回收或产生垃圾等问题。

在国外，纸纤维素作为保温绝热材料主要用于阁楼和木框架结构建筑中，其安装和使用技术主要有以下几种：

阁楼安装（Loft Installation）

此法也称为疏松填充。首先把纸纤维素半压缩打包，半压缩包的密度为150~200 kg/m3，安装时把半压缩包放进特殊的鼓风设备内，用鼓风设备把纸纤维素吹到阁楼底部，纸纤维素为干态的，不加水和粘结剂，鼓风设备的作用是打碎半压缩的纸纤维素然后把它以松散纤维的形式吹到阁楼底部，吹出来的松散纸纤维素密度为24 kg/m3±15%，导热系数为0.035 W/mK。

墙空穴安装（Wall Cavity Installation）

EXCEL公司开发了一种“Turfill”系统用于墙空穴安装，这种方法是把纤维在压力下吹入墙上面的空穴内，纤维的密度大约为55 kg/m3。对于用预制件装配的建筑系统，可采用湿法喷涂技术安装，此技术是把纸纤维素弄湿后吹到壁骨材料之间的外木质面板的内侧，施工时需要水和粘结剂把纸纤维素与基本结合在一起，然后在固定内墙板之前用特殊工具把纸纤维素刮平。最近，德国市场上出现了另一种适用于用预制装配的建筑体系的技术，此技术是用热固性交联树脂把纸纤维素粘在一起，纤维的密度为50~100 kg/m3。

热屋顶安装（Hot Roof Installation）

对于木结构热屋顶空穴保温系统，或者把纸纤维素吹入空穴内，或者使用湿喷的方法，吹入屋顶空穴的纸纤维素密度为45~55 kg/m3，导热系数为0.036 W/mK。

预制板填充（Factory Panel Filling）

EXCEL开发了适用于工厂预制木结构单元的“自动填充”系统，此系统与用于装配建筑系统的湿喷技术类似，然后用薄膜密封住这些预先填充的框架单元以防止在运输和现场安装时湿气的进入。

纸纤维素作为保温绝热材料在欧美已经应用了40多年了，虽然目前纸纤维素在欧美建筑节能市场上占有的份额比较小，但是，随着人们对健康、环保和防火安全等方面的日益重视，纸纤维素保温绝热材料将会飞速发展。

然而，目前中国的建筑节能市场上还没有出现纸纤维素保温材料，原因是多方面的：

1、中外的建筑特点不同。欧美的住宅大多为低层住宅，建筑结构多为木质结构，几乎所有的住宅为坡屋顶，而我国城镇的建筑多为中高层建筑，建筑结构多为钢筋混凝土框架结构。中外建筑特点的不同就决定了纸纤维素的应用方式的不同，国外成熟的应用方式在中国可能就不适用了，我国的企业还需要一定的时间来吸收改进。

2、我国的建筑节能起步较晚，建筑保温技术在一些领域还比较落后，而且许多的建筑节能企业缺乏自主创新意识。

3、中国的建筑节能市场还处于起步和发展阶段，对建筑节能材料的生产要求和使用规范还需不断完善。

植物纤维保温墙体材料

我国作为一个农业大国，每年有大量的农作物秸秆没有很好地被利用。而植物纤维保温材料的出现，可以很好地解决农村农作物秸秆的利用问题，同时它也适应了国家建设节约型社会发展的需求。目前，植物纤维保温材料作为一种新型的建筑材料在市场中的应用刚刚开始，由于其具有突出的利废、环保、再生和节能等特性，已显现出极强的生命力和广泛的应用前景。

植物纤维保温墙体材料的特点体现在如下几个方面：

成熟的技术和高性能的产品。植物纤维保温墙体材料是国家禁用粘土砖替代产品中性能较好、实用性较强的产品之一。该产品的性能与粘土砖接近，有较强的实用性，并且舒适性能高于粘土砖建筑。

改变建筑模式的基础构件。（1）解决寒冷地区跨年度施工的材料保障。工期长、跨年度施工是寒冷地区建筑业延续多年的传统模式。这种模式建筑成本高、建筑质量低、能源消耗大。植物纤维墙体材料系列产品的应用从根本上改变了这种落后的建筑模式。植物纤维保温墙板按图制作、按号拼装、一次完成砌体和保温的全部工作，它与建筑框架同时施工、按序跟进、同时完工。（2）植物纤维为实现建筑轻体化、高能化、省地化提供了可靠的物质基础。

实现建材生产的低耗高产。在生产成本中，植物纤维外墙保温板每平方米耗电0.142度，耗水1.5升，不用1克燃料，每平方米中电和水的成本为1元。与其它墙体保温材料比较，其产出量与能耗比是极低的。植物纤维在使用中的节能效益很高。以植物纤维外墙保温板为例：规格200mm厚的墙板，保温系数高于370mm粘土砖墙4倍，取暖热耗降低4倍，取暖成本减少4倍，每年可节省大量的能源消耗，减少取暖支出。

植物纤维保温墙体材料在我国市场中应用的广泛性：

地域的广泛性。1、由于植物纤维保温材料的秸秆原料广泛，在全国各地均可大量生产使用。植物纤维的种类范围广，如南方的稻草、甘蔗渣、稻糠等；北方的玉米秆、高粱秆、大豆秸等；中原地区的麦秸、谷糠等；；林业地区的锯末和干柴等。2、由于植物纤维保温材料产品已经系列化，使用的地域性极大。就生产而言，南方气温条件好，可以全年生产；北方气温低、但是空气干燥，5-9月每天的产量是南方地区的3倍，产量不会受影响。就气候适应性而言，有突出的保温、防水、高强度的特点，能适合热带、亚热带多雨潮湿的气候；同时亦适应北方地区保温抗寒的要求。

使用的广泛性。1、由于该产品工厂化生产、按图制作、便捷安装、产品系列化等特点，广泛应用于各种框架式建筑如体育场馆、厂房仓库、救灾房屋、宾馆饭店以及商场写字楼等。2、现投产的产品有多种规格、多种用途和功能。如：轻体内墙隔板、卫生间隔板；高保温外墙板、强保温外墙板、保温隔音屋面板、强防水屋面板等。

由于建材价格的不断上涨和房价的上涨，植物纤维系列墙体保温材料的广泛应用，可使建筑成本大为降低。植物纤维墙体保温材料作为一种新的材料，对我国建筑市场的发展将起到积极的推动作用。

随着我国建筑节能市场的逐步完善，人们对健康环保的日益重视，企业自主创新意识的提高，类似以上这两种绿色环保型墙体保温材料必将以其特有的优势在我国的建筑节能市场上占有一席之地。

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 白小莉，植物纤维保温墙材多快好省，《建设科技》

 田胜利，保温绝热新材料：纸纤维素，《建设科技》

 史蒂文维索克莱，太阳能与建筑，《中国建筑工业出版社》

 南京林业大学学报，“中密度稻草板工业化生产线成套技术”通过鉴定[EB/OL]，