无机保温材料呼声日高
近年来，以聚苯板为主材的建筑保温体系存在的火灾隐患、脱落隐患、耐久性、服役期后产生巨量垃圾等问题逐渐暴露出来，业界呼吁淘汰泡沫聚苯、泡沫聚氨酯等有机保温材料的声浪日高。央视北配楼特大火灾之后，这一呼吁声浪更掀高潮。大多数专业人士基本形成了共识，在建筑节能中以无机保温取代有机保温，只是时间问题。行业协会对此已给予重视并开展工作，建筑保温材料的基本走向将进一步明确。
以无机保温材料取代有机保温材料在建筑节能中已是大势所趋，方向基本确定，那么淘汰聚苯泡沫、聚氨酯泡沫等有机保温材料，以何种无机保温材料取代，能否取代，技术上有无把握等，就成为业界乃至全社会关注的焦点。
泡沫混凝土与有机保温材料相比的优势
有机保温材料本文是指以聚苯泡沫、聚氨酯泡沫为代表的，已在建筑中广泛应用的那些泡沫塑料。泡沫混凝土与这些材料相比，在建筑保温中有很大优势。这些优势决定了以泡沫混凝土取代有机保温材料是必须的，也是合适的。
1.防火
泡沫聚苯、泡沫聚氨酯等其他有机保温材料，都具有易燃性，且轰然性强，火势凶猛，难以扑救。即使是阻燃型有机泡沫材料，也仍然避免不了火灾。我国最近的一些特大火灾，其工程使用的均是阻燃泡沫塑料。另外，泡沫塑料燃烧烟雾大，毒性大，弥漫起来可达几公里。
泡沫混凝土以水泥为主料，为安全不燃材料，耐火级大于2小时，可达A级防火标准，完全可以满足任何建筑的防火要求。以泡沫混凝土进行建筑保温，完全不会引发火灾。
更大的优势是，我们研发的现浇泡沫混凝土保温墙体，可以将钢结构完全包覆在泡沫混凝土中，将钢结构保护起来，即使发生火灾，钢结构也不易变形倒塌、解决了钢结构的防火问题，起到双重防火的作用。
2.耐久
建筑的设计寿命一般为50~100年。有机保温材料都有一个不耐老化问题，难以和建筑同寿命。目前，建筑保温相关规范对有机保温材料的设计寿命大多为20~25年。这就意味着保温层与建筑不能同寿命。一幢建筑至少要进行2~4次保温施工。这种对建筑的反复折腾，缩短了建筑的使用期，因为每次施工都要对建筑造成损害。
泡沫混凝土耐久性大于50年，可与建筑同寿命，一次保温施工可使建筑终身保温，避免了多次保温施工的不足。我国黑龙江等地的泡沫混凝土屋面保温层，为上世纪50年代初期前苏联专家指导施工的工程，至今近60年依然完好无损，仍在使用。这充分证明了泡沫混凝土的耐久性。在规范施工的前提下，优质泡沫混凝土的服役期限完全可达100年，对重点建筑工程也是适用的。
另外，由于有机外墙外保温和墙体结合不好，往往引发开裂、脱落等工程事故，不但使工程的耐久性无法保证，脱落物下落也对人造成严重威胁。
泡沫混凝土大部分为墙体自保温，不存在外保温层脱落问题。少部分采取外墙外保温，大多为锚固或干挂，不易脱落，极少数采用粘贴。由于泡沫混凝土与墙体为同性材料，粘结十分牢固，也不易脱落。
3.隔声
泡沫聚苯板等有机保温材料的隔声性较差。以50mm厚芯层的泡沫聚苯墙体为例，墙体两边的说话声清晰可闻，而50mm厚芯层的泡沫混凝土墙体，墙体两边的说话声则基本听不到。泡沫聚苯夹芯墙体敲打时嘭嘭响，发空，而泡沫混凝土夹芯墙体敲击时却没有那么响，也没有发空的感觉。
泡沫混凝土在闭孔率大于90%时成为优异的隔声材料，西方一些发达国家用泡沫混凝土生产隔声板。去年，我们已对外提供泡沫混凝土隔声板生产技术，其产品全部出口美国。
4.无毒无害
泡沫聚苯、泡沫聚氨酯等有机保温材料，在生产时释放大量的有害气体，生产现场气味呛人，对空气污染严重，危害操作人员健康。其在使用前期仍有残余气味，在使用后期，其老化分解过程仍将释放有害物质。所以，其生产与使用均是不环保的。这还没有考虑其容易造成的其他污染。
泡沫混凝土基本以无机材料为主体，生产时无有害物质产生，生产现场无任何异味。其在使用过程中不会产生分解物，绿色环保。从建筑绿色化角度讲，也应该是建筑保温的最佳选择。
5.不会大量消耗石油资源
建筑节能除了减排的意义之外，还有降低我国能源消耗、保护国家能源安全的意义。而泡沫聚苯等有机保温材料，大多以石油为起始原料，大量消耗石油资源，其应用将加剧能源危机。它的使用虽可使建筑节能，但原料却耗能，使节能与耗能相冲突，失去了节能的意义。
泡沫混凝土的原料为水泥，不以能源为原料。水泥的生产虽也有能耗，但毕竟低于泡沫聚苯的原料耗能及生产耗能总量。
与其他无机保温材料相比的优势
可取代有机保温材料的无机保温材料主要是泡沫混凝土、加气混凝土、泡沫玻璃、矿棉岩棉、玻化微珠、陶粒等。这些无机材料在未来的建筑保温市场上，都将占有一定的比例，实现各种无机材料的优势互补，但泡沫混凝土的优势更多，凭借其优势，将在这些无机保温材料中脱颖而出，占有建筑保温的主体地位。
1.与加气混凝土相比的优势
加气混凝土与泡沫混凝土比较，其明显的优势是强度比泡沫混凝土高，水泥用量少。加气混凝土的水泥用量仅5%~10%，而泡沫混凝土大多100%为水泥，至少也要50%以上的水泥。
但泡沫混凝土的综合优势要远远大于加气混凝土，使它在未来的市场竞争中占有更大的市场份额。泡沫混凝土的最大优势有五个：
1）可以现浇施工
加气混凝土因需蒸压，无法现场施工。泡沫混凝土一辆汽车就可把全套设备拉到现场，7个人一天可现浇100~200m3。现浇屋面保温层、现浇地暖保温层、现浇各种自保温墙体、现浇外墙外保温墙面、现浇楼地面垫层、现浇灌芯立柱，都是泡沫混凝土的强项，且将在未来的建筑保温中大显身手。可以毫不夸张地说，将来建筑保温应用量最大的，可能是现浇泡沫混凝土。
泡沫混凝土虽然材料成本高，但由于它可以现浇，省去了大量的生产能耗与制品加工成本，且密度低，生产原材料总用量少。就把总成本降了下来，化解了它的劣势，成本反而低于加气混凝土。以自保温墙体为例，每立方米加气混凝土北京价格约为200元，加上砌筑费及运费，总成本应不会低于300元。而墙体现浇泡沫混凝土总成本仅130元/m3，如考虑由于其密度低（加气混凝土600~700kg/m3，现浇泡沫混凝土300~400kg/m3），可减薄墙体，降低了保温材料用量，则现浇泡沫混凝土的墙体造价还要更低，显示出现浇保温的优势。
2）低吸水率
加气混凝土的吸水率高达45%以上，这一直是它的一大劣势。这一劣势使之粉刷难，须使用界面剂。即使用上界面剂，也经常出现粉刷层的空鼓、脱皮、裂纹等工程事故。
泡沫混凝土却可以通过调整它的闭孔率来自由控制吸水率，其一般吸水率约20%~25%，低吸水率产品约为8%~12%，超低吸水率产品则可达2%~5%。这种低吸水率的优势，不但避免了加气混凝土的上述弊端，而且还填补了加强哦混凝土在高寒地带不能应用的空白。目前，我们已在黑龙江生产应用了陶粒泡沫混凝土砌块。这些地方最需要保温，加气混凝土都因高吸水率而不能应用。可以预测，在东北、内蒙古、青海、新疆、西藏等至今加气混凝土无法使用的地区，泡沫混凝土将大有作为。
3）低密度超轻
加气混凝土密度大，一般多为500~800kg/m3，低于500kg/m3的产品很少，不能稳定生产，低于300kg/m3的产品几乎没有。由于工艺技术的制约，加气混凝土难以生产400kg/m3以下的超轻产品。而目前的建筑节能，最需要400kg/m3以下的超轻产品，因为其保温性能更优异，更有利于建筑轻型化。
目前，广泛应用的泡沫混凝土，密度一般为200~450kg/m3，正好弥补了加气混凝土性能上的不足，二者形成了市场互补和错位。
加气混凝土主导产品B05~B07级的导热系数为0.14~0.18w/m.k，而泡沫混凝土主导产品B02~B04级的导热系数仅为0.065~0.10w/m.k，只相当于加气混凝土的一半。这意味着，使用泡沫混凝土达到了建筑节能标准，墙体可比加气混凝土减薄近一倍，这可以大量节约材料并增加使用面积。
4）工艺灵活、品种多
由于受蒸压工艺和设备的限制，加气混凝土基本以砌块和条板两大产品为主，其他种类的产品还没有，这在一定程度上缩小了它的应用范围和市场份额。
泡沫混凝土既可以进行各种现浇施工，也可采用不同工艺生产制品。目前，泡沫混凝土保温产品已有10多种，将来会达到几十种。泡沫混凝土对市场需求反应快，适应性强。当市场需求某种产品时，它可以很快生产出来，甚至变换一种模具，就变化出一种新产品。加气混凝土就无法如此。例如，泡沫混凝土可生产大规格夹芯屋面、墙体保温板，目前最大规格已达3000x6000mm，加气混凝土就不能；再如，泡沫混凝土可方便地生产出轻质灌芯产品、夹芯产品，加气混凝土却不能；另外，泡沫混凝土很容易生产出陶粒增强制品、彩色制品、异型制品等，加气混凝土则不能。这就决定了泡沫混凝土会以其生产的灵活性占有更多的应用领域。
5）投资小，易于普及
中国现阶段的国情，决定了建筑保温材料的生产企业以中小型为主，动辄几千万元的投资，他们是无法承担的。而加气混凝土的投资一般也要千万元以上，对中小企业的实施是有难度的。
泡沫混凝土投资很小，一套现浇设备不超过10万元，就可以方便施工。制品生产线一般也在几十万至几百万元之间，与加气混凝土相比，要小的多。这非常有利于泡沫混凝土的推广和实施，对其在建筑保温中的普及应用创造了有利的条件。
综上所述，可以得出以下结论：加气混凝土与泡沫混凝土作为同类型保温材料，各有优势，但泡沫混凝土的优势要更多一些。在B06~B07密度等级范围，加气混凝土由于强度好，会占有优势。而在现浇及B05以下密度等级范围，泡沫混凝土会占有优势。二者可实现市场的优势互补。从应用总量来看，泡沫混凝土在3~5年后肯定要超过加气混凝土。
2.与无机纤维保温材料相比的优势
人造无机纤维保温材料包括岩矿棉、玻璃棉、硅酸铝纤维等。
目前，在建筑保温中应用量较大的主要是岩矿棉。泡沫混凝土和这类材料相比，优势更明显。虽然这类纤维材料在建筑保温中会有一定的应用，但不可能成为主导产品。
1）低价格
无机纤维材料的价格远高于泡沫混凝土，提高了保温的造价。目前，纤维棉主要应用于吸声产品，在建筑保温中由于价格高，在竞争中处于不利地位。泡沫混凝土以130~300元/m3的低价无疑比无机纤维棉更有优势。
2）无害化
人造无机纤维棉虽然不能与石棉划等号，但它在生产及使用过程中仍会产生纤维粉尘污染。泡沫混凝土则完全无害。
3）使用方便
人造纤维棉大多为散状材料，不易使用。加工为板状、粒状的产品，虽好用一些，但使用的方便性远不如泡沫混凝土。泡沫混凝土可方便地现浇或生产成各种制品，无机纤维棉则不能。
4）低碳
人造纤维棉是岩石或矿渣等经高温（1300~1500°c）热熔后，经离心或喷吹使其纤维化而成的，能耗很高，不符合我国低碳经济的原则。从降低碳排量的基本经济走向看，国家肯定不会大力发展高能耗岩矿棉，这就决定了岩矿棉不可能成为建筑保温的主体材料。泡沫混凝土的能耗较低，符合低碳经济导向，对岩矿棉等无机纤维就有了竞争力。
3.与其他无机多孔材料相比的优势
其他无机多孔材料包括块状的泡沫玻璃、泡沫陶瓷、微孔硅酸钙等产品，以及粒状的玻化微珠、膨胀珍珠岩等。这些保温产品在未来建筑保温领域都会有一定应用，但却无法和泡沫混凝土的普及性应用相比。
1）泡沫玻璃等块状材料价高
在这类材料中，泡沫陶瓷、泡沫铝由于产量低且价格很高，不可能在建筑保温领域中广泛应用，不需细讲。泡沫玻璃已用于外墙外保温，但量很小。目前它用于建筑保温的价格约在每立方米1000元左右。普通建筑考虑到保温造价，很难选用。预计将来在高档建筑的外保温中，可能会有少量的应用。加之泡沫玻璃生产的高能耗也不符合低碳经济原则。因此，虽然它的强度、耐候性等性能优于泡沫混凝土，性价比决定了它不会成为未来建筑保温的主导材料。
微孔硅酸钙是以硅藻土和石灰为主要原料，加入石棉纤维增强，经高温蒸压而成的微孔板材。这种材料具有密度低（大多为100~250kg/m3）、抗压强度高（0.5~1.0MPa）、保温性好（常温导热系数0.035~0.06w/m.k）、耐火性好（使用温度650°c~1000°c）等一系列优异性能，但以下几个缺陷将大大限制它的广泛应用：
一是以硅藻土为主料，其资源有限且不广，难以普及；
二是以石棉增强，对人有害；
三是用于建筑保温的只有板材，品种单一，用量有限；
四是价格较高，一般建筑使用不起；
五是高温蒸压，投资大，不宜推广。因此，它也不能成为未来建筑保温的主体，只能在钢结构防火覆盖及其他墙面覆盖中会有少量应用。
2）散粒状保温材料不普及
散粒状保温材料目前已用于建筑保温的，主要是玻化微珠、玻璃微珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、超轻陶粒等。
在上述几种材料中，玻化微珠和玻璃微珠可能会成为用量较大的保温材料。目前它们已被开发为保温涂料、保温砂浆、保温制品等建筑保温材料。最近，山西省开发的“窑洞式保温建筑”,即是采用玻化微珠保温砂浆及混凝土建成的。未来它肯定会成为一种建筑保温体系，这是不容置疑的。但是，由于玻化微珠的原料是珍珠岩，玻璃微珠是以废玻璃为原料熔融喷吹而成，产量有限，且价格较高，同时，其吸水率高达40%~84%，也有严重的性能缺陷。因此，这两种材料虽会较广应用，但不可能达到泡沫混凝土的普及程度。
膨胀珍珠岩由于吸水率高达300%，制品抗冻融性差，这几年已被淘汰，逐渐被玻化微珠取代。玻化微珠实质就是球形闭孔膨胀珍珠岩。膨胀蛭石由于产量较低，资源不广，且吸水率高，虽会在建筑保温中有少量应用但不会广泛。
超轻陶粒原用于生产空芯砌块，有一定的产量，但应用不广。近几年，我们将其与泡沫混凝土相结合，开发出陶粒泡沫混凝土砌块及板材，效果良好。二者优势互补，在将来会获得一定的应用。
