胡光华 刘 浩 严 丹

（江苏大学，江苏 镇江 212013）

二十世纪以来，随着改革开放的步伐进一步扩大，我国的实体经济进入了快速发展时期，尤其是人民的生活水平也在不断提高，与此同时，人们对能源的消耗也与日俱增。为了解决能源消耗过大的问题，国家对各行各业提出了低碳环保的要求，尤其是在建筑行业，因为土木工程对能源的消耗在整个社会的能源消耗中占了很大一部分比例，国家已出版相关规范，要求建筑必须达到绿色建筑的要求。对此，如何降低在建筑方面的能耗，使得建筑在能耗方面满足相关规定已成为各个土木工程专家迫在眉睫的问题。

1 围护结构隔热保温效果影响因素

目前我国建筑墙体保温材料在使用上虽然依旧呈现多样化趋势，不过整体上任然是以有机材料和无机材料两大类材料为主，但是这些传统的材料在使用过程中却存在许多不容忽略的问题，使得保温墙体的运用在很大程度上受到了一定的限制。因此，本文将抛开传统的无机材料和有机材料，寻求新型材料，如纳米材料和碳纤维材料，设计一定的实验，定量分析新型材料在保温墙体方面的运用效果。最终，本文将通过对新型保温材料进行定性分析，并与传统的保温材料在保温效果和耐久性两方面进行对比，寻找出最佳的保温材料。

其次，一般而言，保温层的层数越多，厚度越厚，其保温效果会越好，但是研究表明，当墙体保温材料的厚度达到一定程度时，其保温效果的增加并不显著，与此同时，墙体保温材料的厚度越厚，其材料的初始投资费用就越高，工程的造价就越高，因此，在墙体保温材料的厚度方面，存在一个最佳的经济收益值。本文拟将对建筑保温材料的总投资费用进行一定的优化，得到建筑保温材料的最佳经济厚度，并且将进一步比较建筑保温材料的地区经济性及适用性。

2 研究思路

首先，本实验将选取传统的建筑保温材料，通过改变保温墙体外侧温度的大小和持续时间，利用温差大小（如20°，30°，40°等） 和温差持续时间（如一天，两天） 各设置六组平行方案，使墙体产生破坏，从而探究温差的大小以及持续时间对墙体破坏的影响。具体实验方案如下：

方案1：建筑保温材料两侧的温度分别为20°和30°，然后间隔一天，将两侧温度对调；

方案2：建筑保温材料两侧的温度分别为20°和40°，然后间隔一天，将两侧温度对调；

方案3：建筑保温材料两侧的温度分别为30°和40°，然后间隔一天，将两侧温度对调；

方案4：建筑保温材料两侧的温度分别为20°和30°，然后间隔两天，将两侧温度对调；

方案5：建筑保温材料两侧的温度分别为20°和40°，然后间隔两天，将两侧温度对调；

方案6：建筑保温材料两侧的温度分别为30°和40°，然后间隔两天，将两侧温度对调；

最后得到墙体发生疲劳破坏的时间，并进行定性分析。其次，运用新型材料，比如碳纤维材料等，作为建筑保温墙体的保温材料，然后选择上述实验中的最不利条件，将每种新型材料各设置一组平行实验，从而探究各种新型材料抵抗疲劳破坏的能力。

然后，在上述多种新型材料中，选择抗疲劳破坏能力最好的一种的新型材料。对于选定的新型材料，选用不同厚度的新型材料进行多组平行实验，得到材料厚度与保温性能的关系曲线，并找出每种新型材料的最佳厚度。

最后，用每种新型材料的使用量乘以材料的单价，然后进行比较，然后再除以各个材料的保温性能指数，得出性比价最好的新型材料。

3 技术路线

图1 技术路线图

4 结语

本项目拟将通过实验，探究保温墙体的最佳厚度，对保温墙体的厚度进行设计优化，以及通过对保温材料的价格和实用性进行分析，寻找性比价较好的保温材料，通过缩减厚度以及减少材料两个方面来降低成本。此外，将墙体保温合理的优化，有利于从根本上降低能耗。本项目对外墙最佳保温层厚度进行了研究，可为墙体保温结构设计和墙体保温厚度优化提供新的理论方法，丰富节能墙体理论研究的内涵。此外，优化后的保温墙体将更加容易运用在建筑方面，从而实现建筑的节能。