农村住宅外墙保温节能设计与节能材料摘要：在农村建筑围护结构传热能耗中，外墙约占25%，故改善墙体的保温隔热性能能够有效提高建筑的节能效果。
目前，民用建筑常用的外墙保温有外保温、内保温与夹心保温三种方法，相比之下，以外保温优势最为明显。
常见的外墙保温材料有膨胀型聚苯乙烯（EPS）板、挤塑型聚苯乙烯（XPS）板、膨胀珍珠岩、岩棉板以及超轻保温浆料等，农村地区可以利用其特色资源优势，用玉米秸秆、麦秸、干花生壳、碎枯草等作为节能保温材料。
在不断推广外墙保温技术的同时，也要加强新型节能材料的开发和利用，真正实现建筑节能。
关键词：传热系数；建筑节能；外墙保温；节能材料Research on Thermal Insulation Technology of Rural Residential External Walls and insulation materialLIU yu-feng (College of Architecture , North China of Water Resources and Electric Power) Abstract External wall accounts for about 25% of the energy consumption of heat transfer in rural building envelop. Therefore, to improve the wall insulation performance can improve building energy-saving effect. Until now, there are three kinds of energy conservation technologies for enclosure structure of buildings in our country: exterior thermal insulation on exterior wall; interior thermal insulation on exterior wall; sandwich thermal insulation. After analyzing their advantages and disadvantages, it’s found that the advantages of exterior thermal insulation on exterior wall are the most outstanding. The common external insulation materials include Expanded Polystyrene Boards, Extruded polystyrene boards, Expanded perlite and rock wool board. In rural areas ,many characteristics of resource can be used as insulation materials, like corn stalks, wheat straw dry peanut shells, and broken hay. Therefore, while vigorously popularizing the exterior wall insulation techno logy, new energy- savingmaterials need to be developed and utilized so as to truly achieve energy- saving architectureKey words Hear transfer coefficient; Building energy-saving; Insulation of external wall; Energy-saving materials0引言我国农村地区面广量多，在农村建筑围护结构传热能耗中，外墙约占25%，故改善墙体的保温隔热性能能够有效提高建筑的节能效果。
1评价围护结构保温性能的指标1.1传热系数 K围护结构的传热系数K是指在两侧单位空气温差的情况下，在单位时间内通过单位面积的传热量。
它表明冷热流体间温度相差1℃时，通过每平方米面积，每秒钟可传递的热量。
K值是反映传热过程强弱的指标，也是衡量围护结构在稳定传热条件下的重要热工性能指标。
K 值越大，表明传热热阻R越小，说明换热情况良好。
但建筑维护结构的保温层目的是减少热损失，故K 值越小越好。
1.2热惰性指标 D热惰性指标D的计算式为：D=R· S图2 墙体内保温基本构造 Fig 2 Basic structure of inside insulation 其中：R ——围护结构传热热阻，㎡·K ／W ；S ——材料的蓄热系数,W/(㎡·K)。
由于热阻R 表达了材料层抵抗热流波的能力，而蓄热系数表达材料层抵抗温度波的能力，故热惰性指标D 值是表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标。
热惰性指标D 越大，说明外来热波穿透围护结构需要的时间越长，波动幅度被减弱的程度也越大，围护结构的热惰性越好，越有利于房间的整体稳定性。
所以，对于一般建筑围护结构来说，用热惰性指标D 作为评价值还是比较全面的。
2 外墙保温技术外墙保温隔热技术可分为自保温（保温、承重合二为一）和复合保温隔热（保温层和结构层复合）两大类，后者根据结构布置方式又分为三种类型：外保温，内保温和夹心保温。
2.1 外保温技术2.1.1构造形式 外保温是指保温层在承重层外侧。
基本构造形式如图1所示： 2.1.2 优势 1）能基本消除热桥部位的影响，有效防止热桥内表面局部结露；2）外保温结构的材料层次布置正好使水蒸汽“进难出易”，保温材料不易受潮；3）外保温做法使房间的热稳定性好；4）保护主体结构，大大减少温度应力变化，提高围护结构的耐久性；5）进行旧房改造时，不影响建筑物内部使用；6）不占用建筑的使用面积。
2.1.3缺点 1）施工难度大，质量风险多；2）有些外保温产品技术不过关,刮大风时常常吹落保温层。
外保温层裂缝处理较难,阻碍外保温技术的推广；3）外保温也不适合于间歇性使用的房间。
2.2 内保温技术2.2.1 构造形式 内保温做法是指保温层在承重层内侧。
基本构造形式如图2所示：2.2.2 优点 1）施工方便，室内连续作业面不大，多为干作业施工，较为安全方便，有利于提高施工效率，减轻劳动强度；2）造价较低；3）因为保温层在内侧，不存在雨水渗入保温材料的危险，故饰面层的耐久性良好。
2.2.3缺点 1）冬季由于室内水蒸气向外渗透，在墙体内易产生结露而降低保温隔热层的热工性能；2）侵占室内使用面积，且旧房节能改造时影响室内住户使用；3）外墙内保温构造很难避免在内外墙交界处、构造柱、框架梁、框架柱、门窗洞口以及屋顶与外墙交界处产生的“热桥”。
2.3 夹心保温技术图1 墙体外保温基本构造 Fig 1 Basic structure of outer insulation图3 夹心墙构造形式Fig 3 Basic structure of sandwich wall2.3.1 构造形式 夹心保温做法是保温层布置在结构层（内叶墙）和保护层（外叶墙）之间（通常还需要根据具体情况设置空气层）。
在我国该墙体有两种复合型式：多孔夹心墙体和混凝土砌块夹心墙体，如图3所示：2.3.2 特点 1）保温材料不易受大气侵蚀；2）内、外侧墙片对保温材料形成有效的保护，故对保温材料的选材强度要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用；3）对施工季节和施工条件的要求不高，不影响冬季施工；4）保温层两侧为密实材料，一旦保温材料受潮，潮气难以散发出去；5）同内保温一样，墙体中的热桥不易消除；6）内外墙体的整体性差，一般对抗震不利。
2.4 三种保温方式比较外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。
外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用范围广，技术含量高；外保温保温层在主体结构的外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命；有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间，同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。
夹心保温对保温层要求不高，故有利于松散填充材料作保温层。
在农村地区，有着丰富的资源可以用作保温填充材料，如棉花、碎枯草、麦秸、干花生壳等，只要通过合适的处理后，用在建筑保温上，完全可使住宅建筑达到很好的保温节能效果。
故夹心保温在农村地区有着广阔的前景。
3 外墙保温节能材料节能材料属于保温绝热材料：绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。
绝热材料的意义,一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。
随着世界范围内能源的日趋紧张, 绝热材料在节能方面的意义日显突出。
仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热围护材料, 可在现有的基础上节能50%～80%。
因此，有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。
3.1 绝热材料的性能热阻是衡量材料保温性能优劣的参数,热阻值越大,材料的保温性能越好。
绝热,就是要最大限度地阻抗热流的传递,因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。
选用时除应考虑材料的导热系数（导热系数不大于0.175W/（m·K））外，还应考虑材料的吸水率、燃烧性能、强度等指标。
3.1.1从材料组成上看一般有机高分子的导热系数都小于无机材料；非金属的导热系数小于金属材料；气态物质的导热系数小于液态物质，液态物质小于固体。
所以在条件允许的情况下，应尽量使用有机高分子材料或不定形的无机材料，这对于保温绝热是有利的。
3.1.2从材料结构上看当材料的表观密度降低、孔隙率增大，材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时，材料的导热系数是比较小的。
对于泡沫塑料制品,要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16～40kg /m3。
由于孔隙的存在, 材料在潮湿的环境下,不可避免地要吸水, 而水的导热系数( 0. 5815W /m% K )比静止空气的导热系数( 0.0233W /m% K )要大很多, 因此, 当环境湿度增大时, 材料的平衡含水率增大,材料的导热系数将会降低。
所以作为保温绝热材料, 材料自身的吸湿率要尽量低,如不可避免时,要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。