东北地区建筑外墙保温材料性能分析.docx

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东北地区建筑外墙保温材料性能分析

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摘要：文章研究了东北地区建筑外墙保温材料选型问题，分析了常用保温材料的优缺点，讨论了建筑物外墙保温热传递机理，构建了外墙保温热传递模型，利用有限元分析对各型保温材料进行模拟分析与实例分析，结果表明岩棉板和玻璃棉在隔热性能上更适应东北地区环境。测试结果可以作为东北地区外墙保温材料选取提供的依据。

关键词：建筑材料;外墙保温;热传递;有限元分析

：TU55

：A

：1001-5922（2020）08-0060-04

PerformanceAnalysisofBuildingExteriorWallInsulationinNortheastChina

ZHANGXiang

（NingboConstructionEngineeringGroupCo.，Ltd.，NingboZhejiang315040.China）

Absrtact：TheselectionofinsulationmaterialsforbuildingexteriorwallsinNortheastChinaisstudied.Firstly，theadvantagesanddisadvantagesofcommoninsulationmaterialsareanalyzed.Then，theheattransfermechanismofbuildinginsulationisdiscussed.andaheattransfermodelforexteriorwallinsulationisconstructed.Finally，AN-SYSwasusedtoperformsimulationanalysisandcaseanalysisonvarioustypesofinsulationmaterials.TheresultsshowthatrockwoolboardandglasswoolaremoresuitablefortheNortheastenvironmentintermsofheatinsula-tionperformance.ThetestresultscanbeusedasabasisfortheselectionofextemalwallinsulationmaterialsintheNortheast.

Keywords：buildingmaterials;exteriorwallinsulation;heattransfer;finiteelementanalvsis

0引言

我国东北大部分地区属于严寒地帶，冬季低温天气持续很长，建筑物外墙保温材料必须注重提高冬季供暖效果[1-2]。随着居民对室内温度需求的不断提升，建筑冬季供暖的能源消耗不断增加。因此，科学选择东北地区建筑物外墙保温材料是一个值得研究的问题[3]。

对于建筑物外墙保温材料的使用，一些国家均已经或正在制定相关的地区标准与规范，学者们也开展了外墙保温材料保温性能的研究[4]。文献[5]对国内外保温材料的现状和发展趋势进行了综述，并指出了建筑物保温材料必须要注重抗火性;文献[6]对比分析了秸秆基保温材料和发泡聚苯乙烯保温材料的能耗与经济效益;文献[7]论述了岩棉不燃保温材料在我国外墙保温中存在的问题，并提出了制造改善方案;文献[8]提出了一种新的复合自保温砌块制备方案，能够在保温性能不变的前提下，降低建筑物墙体厚度。为给东北地区建筑物外墙保温选型提供依据，本文研究了我国东北地区常用建筑物外墙保温材料的保温性能。

1保温材料性能分析

目前，应用于建筑物外墙保温的材料种类很多，按照材料的成分可以分为有机保温材料和无机保温材料2类。

常用有机保温材料有聚苯乙烯保温板和聚氨脂泡沫塑料保温板，其中聚苯乙烯保温板又可以分为发泡聚苯乙烯保温板（EPS板）和挤塑聚苯乙烯保温板（XPS板）。表1给出了这2种有机保温材料的性能比较。

无机保温隔热材料有岩棉、玻璃棉和泡沫玻璃，表2给出了无机保温材料的性能比较[9]。

2建筑保温热传递建模

热传递是出现在两个存有温度差物体之间的一种物理现象。建筑物外墙保温的主要任务是尽量抑制室内外的热传递。热传递的实质是导热、对流以及各种热辐射。由于室内外温差处于不断变化之中，建筑物外墙中会不断进行导热、对流以及各种热辐射。

2.1热传递机理

2.1.1导热

导热是建筑物的基本热传递现象，其原因是2个物体之间存在温度差。导热现象普遍存在于气体、液体和固体中，是引发建筑热量流失的主