摘要：本文通過對低密度發泡水泥和聚苯乙烯泡沫塑料板的主要物理性能指標進行比較分析，認為在保證保溫性能和使用功能的前提下，采用低密度發泡水泥作為地面輻射供暖的隔熱層更合理更經濟。
　　關鍵詞：低密度發泡水泥，聚苯板，地暖構造層
　　絕熱材料在地面輻射供暖中起著極其重要的作用，它把由地面向下傳的熱量隔絕，形成單一向上的單向傳熱，不僅有利于分戶計量，更重要的是使室內的溫度分布更趨合理，即人們的活動空間——較低部分溫度較高，非活動空間——接近頂棚部分溫度較低，并將熱能通過地面以低溫輻射的形式作用于人體，從而降低了室內平均溫度，減少了熱量損失，達到了節能舒適的效果。
　　那么，如何選擇絕熱材料呢？中華人民共和國行業標準《地面輻射供暖技術規程》JGJ142-2004（以下簡稱規程）中就明確提出：絕熱材料應采用導熱系數小，難燃或不燃，具有足夠承載能力的材料，且不宜含有殖菌源，不得有散發異味及可能危害健康的揮發物。本文根據這些要求，結合施工和經濟等方面的因素，將低密度發泡水泥（以下簡稱“發泡水泥”）和常用的聚苯乙烯泡沫塑料板（以下簡稱“聚苯板”）進行下比較，以分辨出各自的優點和劣勢。
　　發泡水泥和常用的聚苯板絕熱層的主要性能比較見下表：
　　
　　通過以上對比我們可以看出：
　　一、強度。在一般情況下，發泡水泥絕熱層的強度明顯高于聚苯板絕熱層的強度。經適當養護，正常施工的發泡水泥絕熱層在容重為400kg/cm3時，其立方抗壓強度可達2Mpa以上，足夠承載各種施工荷載。盤管施工時，可將熱水管直接固定在發泡水泥上，施工方便，一般不會出現塌陷變形等缺陷。即使有，也容易及時發現進行修補。隨著時間的推移，其強度會越來越高。而當用聚苯板做絕熱層時，盤管施工則要格外小心，經過踩踏和澆灌混凝土之后，聚苯板往往會有較大壓縮變形，嚴重者2cm厚的聚苯板最后竟不足1cm。
　　二、保溫性能。《規程》中規定，樓層之間樓板采用聚苯乙烯泡沫塑料板時，其厚度為20毫米。采用其它絕熱材料時，可根據熱阻相當的原則確定其厚度。我們設苯板單層導熱熱阻為R1，導熱系數計算值λC1，板厚為δ1，則：
　　R1=δ1/λC1。（m2•k/w）（1）
　　設發泡水泥的單層導熱熱阻為R2，導熱系數為計算值λC2，厚度為δ2。則：
　　R2=δ2/λC2（m2•k/w）（2）
　　取：苯板導熱系數標準值為λ=0.042w/m•k，修正系數為1.5（用于屋面和地面），λC1=1.5λ=1.5*0.042w/m•k=0.063w/m•k,取：λC2=0.09w/m•kδ1=20mmδ2=40mm，則可計算出：
　　R1=0.31（m2•k/w）R2=0.44（m2•k/w）
　　由此可見，R2>R1。即發泡水泥的保溫效果要明顯優于聚苯板的保溫效果,從計算數據上看兩者相差40%以上。如果采用熱阻相當的原則確定發泡水泥的厚度，即：R1=R2，根據公式（1）和（2），可得：
　　δ1/λC1=δ2/λC2
　　δ2=δ1*λC2/λC1=0.02*0.09/0.063=0.028（m）=28mm
　　即28mm厚的發泡水泥相當于20mm厚的聚苯板。但正常情況下發泡水泥平均厚度一般不少于40mm，這就不僅保證了保溫效果，同時也對原有粗糙不平的樓地面進行了找平，是類似聚苯板等材料所不及的。
　　三、穩定性。發泡水泥與一般混凝土一樣，都屬于無機材料，有著極其穩定的化學性能，在正常情況下，歷經百年也不會老化變質，且不燃燒、環保；聚苯板則易老化（使用壽命一般在15年~25年），且在使用過程中，由于溫度的不斷變化，在各不同質材料層之間形成較大的溫變應力，更容易被壓縮變形。當使用溫度超過75度時，還會產生受熱變形。
　　四、施工因素。發泡水泥適合采用機械化進行大面積施工，勞動強度低，工程進度快，且與上、下各構造層容易結合為一體。但要進行濕作業，且技術要求也較高。采用聚苯板做絕熱層時，由于基層難以做到平整，一般應先做找平層，再做絕熱層，但施工較靈活。
　　五、經濟性。由于發泡水泥的主要材料是水泥，且基本無廢料，又可省略找平層等多道工序，綜合造價相對要低一些。而采用苯板施工工序相對復雜，且會留有邊角廢料，因此也不經濟。
　　相對發泡水泥來講，聚苯板又輕又薄，由此，就有人誤認為聚苯板既可減少對建筑層高的影響，又可減少樓層荷載，這種看法是片面的。其一，如上所述，如果按熱阻相當的原則進行比較，當采用20毫米聚苯板時，發泡水泥僅比聚苯板厚8毫米（如果適當降低發泡水泥的干體積密度其厚度差還可以少一些）。其二，即使采用平均厚度40毫米的發泡水泥，比聚苯板厚了20毫米，但它同時卻代替了幾十毫米厚的找平層（找平層的厚度一般不少于30毫米）。找平層是建筑構造要求，是不能去掉的。有些施工企業在采用聚苯板做絕熱層時，為了減少施工工序，把聚苯板直接鋪設在粗糙的基層面上，在填充層上找平，這樣做是不妥的。不管是在基層找平，還是在填充層上找平，這一層的厚度和荷載是客觀存在的。其三，由于發泡水泥與基層和填充層結合牢固，不易產生空鼓和裂縫，因此，填充層可適當薄一些，而當采用聚苯板為絕熱層時，各層之間結合不牢甚至有隔離層，填充層極易產生空鼓裂縫，尤其是在使用一到兩年后，鼓裂現象尤其明顯。有些大裂縫直接威脅著加熱管的使用安全。為了避免這一危害，就不得不采取加厚填充層，增設鋼絲網片等措施。某一設計單位，在20毫米厚的聚苯板上設計了50毫米厚的細石混凝土填充層，外加30毫米厚的砂漿找平層，還有雙層的鋼絲網片。這樣不僅增加了成本，也降低了建筑凈高，增加了荷載。
　　由此看來，不同絕熱層的地暖構造層，哪一種更重些，或者哪一種更厚些，不能簡單地以絕熱層的重量和厚度下結論，必須在保證保溫性能和使用功能的前提下進行綜合判斷。通過綜合判斷，采用發泡水泥做絕熱層可比采用聚苯板做絕熱層時地暖構造層的厚度更薄些，荷載也更輕些。
　　以上論述的前提是發泡水泥必須是合格產品，即要滿足干容重≤400kg/m3，抗壓強度≥0.4mpa，導熱系數≤0.09w/m•k的最基本的物理性能指標。但是，由于發泡水泥是現場澆注，受設備、工藝、技術水平等多種因素影響，產品質量往往難以得到保證，低質量的發泡水泥絕熱層在工程上也屢見不鮮。這也正是影響發泡水泥推廣應用的重要原因之一。如果發泡水泥質量得不到保證，那就另當別論了。所幸的是，近幾年來我國的一些政府和部門在推廣應用發泡水泥方面做了大量工作。2005年山東省建設廳就制定了《低密度發泡水泥隔熱層低溫熱水地面輻射供暖工程建設技術導則》作為山東省建設科技成果項目進行推廣應用。由地面供暖委員會組織編撰的《地面輻射供暖工程用發泡水泥絕熱層、水泥砂漿填充層技術規程》（中國工程建設標準化協會標準）有望今年出臺。這就不僅為施工質量提供了標準，也為編制勘察設計文件，施工圖審查、施工、工程監理和質量檢驗評定驗收提供了依據。一些先進可靠設備的推出，又為發泡水泥的施工質量提供了可靠的保證。相信在各方的努力下，發泡水泥施工質量在不斷提高的同時，必將得到越來越廣泛的應用，其優異的性能也將很快地為人們所認可。
　　
　　
　　文中數據參考文獻：
　　1，《地面輻射供暖技術規程》JGJ142—2004
　　2，《居住建筑節能設計標準》DBJ14—037—2006
　　3，《低密度發泡水泥隔熱層低溫熱水地面輻射供明工程建設技術導則》JD14—001—2005