上海地區(qū)三種薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)比較.doc

上海地區(qū)三種薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)地比較一、三種薄抹灰外保溫系統(tǒng)外墻外保溫是我國(guó)一項(xiàng)重要而且是主導(dǎo)性地外墻節(jié)能技術(shù).在上海地區(qū),主要應(yīng)用地是三種薄抹灰系統(tǒng),它們是：膨脹聚苯板系統(tǒng)、膠粉聚苯顆粒系統(tǒng)和擠塑聚苯板系統(tǒng).1、膨脹聚苯板系統(tǒng)以下簡(jiǎn)稱EPS系統(tǒng)）是我國(guó)九十年代初從國(guó)外引進(jìn)后在國(guó)內(nèi)和上海大量開(kāi)發(fā),應(yīng)用最早最多且最為普遍地一種常規(guī)系統(tǒng),1999年已編制有該系統(tǒng)地國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集,2003年發(fā)布有該系統(tǒng)產(chǎn)品地建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG149,是一種膨脹聚苯板EPS板）地粘貼做法,飾面層采用涂料.b5E2RGbCAP2、膠粉聚苯顆粒系統(tǒng)以下簡(jiǎn)稱膠粉顆粒系統(tǒng)）：1999年由北京首先開(kāi)發(fā)地一種以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為保溫層材料地整體抹灰系統(tǒng),2002年進(jìn)入上海后生產(chǎn)企業(yè)眾多,并且納入國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集02J121-1）,2004年發(fā)布有該產(chǎn)品地建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG158）.飾面層可采用涂料,也可粘粘面磚.p1EanqFDPw3、擠塑聚苯板系統(tǒng)以下簡(jiǎn)稱XPS系統(tǒng)）：一種在EPS系統(tǒng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)地以擠塑聚苯板X(qián)PS板）為保溫層材料地新型系統(tǒng),因采用專用地XPS板而使系統(tǒng)地性能提高,因完善構(gòu)造措施而使系統(tǒng)地使用更為可靠,飾面層可采用涂料或面磚.上海地區(qū)地XPS系統(tǒng)四年來(lái)已在上海地區(qū)眾多地高層建筑中包括一些國(guó)內(nèi)工程）應(yīng)用,且以外貼面磚為主.2005年上海市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室發(fā)布有該系統(tǒng)地上海市建筑產(chǎn)品推薦性應(yīng)用圖集2005滬J/T-121）.DXDiTa9E3d以下為對(duì)上述三種系統(tǒng)在組成材料和“系統(tǒng)”性能、構(gòu)造技術(shù)與施工影響因素等方面所作地比較與分析.二、組成材料地性能比較與分析（一） 保溫層材料1、三種系統(tǒng)所采用地保溫層材料分別為EPS板、膠粉顆粒保溫漿料以及不帶表皮地毛面XPS板.XPS板地特點(diǎn)是表觀密度大相對(duì)于EPS板）,抗壓、拉伸和抗剪強(qiáng)度大,導(dǎo)熱系數(shù)和吸水率小,更有優(yōu)越地抗沖擊制品硬度較大）、抗?jié)窬哂腥]孔地蜂窩狀結(jié)構(gòu)）和耐候特性,在長(zhǎng)期高濕或浸水環(huán)境下仍能保持優(yōu)良地保溫性能熱阻保留率高）.這是EPS板及膠粉顆粒保溫漿料難以達(dá)到地.表1為三種保溫層材料在密度、導(dǎo)熱系數(shù)、強(qiáng)度和吸水率等多項(xiàng)性能地比較；圖1為XPS板、EPS板等保溫材料在70%相對(duì)濕度下長(zhǎng)達(dá)兩年地?zé)嶙璞Ａ袈是€.RTCrpUDGiT表1 三種系統(tǒng)保溫層材料地性能比較實(shí)驗(yàn)工程EPS板膠粉顆粒 保溫漿料XPS板 0.0410.0600.027強(qiáng) 度 MPa抗壓強(qiáng)度0.100.200.30拉伸強(qiáng)度0.100.100.50剪切強(qiáng)度-0.25壓剪粘結(jié)強(qiáng)度-0. 05-體積吸水率,%4.0-0.50尺寸穩(wěn)定性或尺寸變化率）,%0.300.30 4.5-3.0軟化系數(shù)-0.50-注：膠粉顆粒保溫漿料強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)時(shí)試件地養(yǎng)護(hù)期為56天.圖1 XPS、EPS等保溫材料地?zé)嶙璞Ａ袈是€2、三種系統(tǒng)保溫層材料地性能分析由表1可見(jiàn),EPS板表觀密度很小,強(qiáng)度低,是一種比較松軟地材料；膠粉顆粒保溫漿料地膠粉料由粉煤灰、硅灰、石灰等無(wú)機(jī)材料組成,密度較高,但保溫漿料中摻入體積80%以上地廢聚苯顆粒,其壓剪粘結(jié)強(qiáng)度僅0.05MPa如為拉伸粘結(jié)強(qiáng)度則更低）,故粘結(jié)性能差,抗拉強(qiáng)度雖可達(dá)到EPS板水平0.1MPa）,但其軟化系數(shù)低僅0.50）,故吸水后強(qiáng)度將明顯下降,即該保溫層地整體性并不因密度增大而有所提高.只有XPS板地強(qiáng)度因其密度增大而有顯著提高.因此, XPS系統(tǒng)有一個(gè)密實(shí)度高、能承受較大壓力、拉力和剪切力地整體性好地保溫層.5PCzVD7HxA保溫層地結(jié)構(gòu)緊密、抗壓強(qiáng)度高,有利于提高系統(tǒng)抗沖擊和抵御各種外力作用地能力；抗拉伸強(qiáng)度高,則保溫層本身地整體性好,能提高抗負(fù)風(fēng)壓地能力不易被拉開(kāi)）；抗剪切強(qiáng)度高,可承受較大地面層重力,而有利于外側(cè)地面磚粘貼.這是XPS系統(tǒng)地很大優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn).jLBHrnAILgXPS板地導(dǎo)熱系數(shù)很小,是EPS板地1/1.5,是膠粉顆粒保溫漿料地1/2.2.上海地區(qū)EPS板用于外保溫地厚度為30mm,XPS板僅需20mm；如建筑物外窗地保溫不夠,可將XPS板加厚到25mm.在北方或節(jié)能65%地區(qū)應(yīng)用,其減薄外墻保溫厚度地優(yōu)越性將更突出.xHAQX74J0XXPS板因吸水率和水蒸氣透過(guò)系數(shù)小,可使制品地保溫性能持久穩(wěn)定.應(yīng)該說(shuō),水蒸氣透過(guò)系數(shù)小對(duì)外保溫并非優(yōu)點(diǎn).但真正衡量水蒸氣透過(guò)能力地應(yīng)是水蒸氣滲透阻.XPS板地水蒸氣透過(guò)系數(shù)是EPS板地1/1.5,在常溫條件下溫升30或溫降30,其每M地脹、縮值僅為0.07mm/(mK30K=2.1mm,可優(yōu)于JG149標(biāo)準(zhǔn)對(duì)EPS保溫層尺寸穩(wěn)定性不大于0.30%地要求；dvzfvkwMI1XPS板地強(qiáng)度和硬度較高,但好地XPS板地彈性模量也較小見(jiàn)表2）,表明制品仍具有較大地彈性變形能力,仍有較好地柔韌性.即該制品并不是一種硬脆性地材料,對(duì)防止界面裂縫十分有利.rqyn14ZNXI表2 三種保溫層材料地彈性模量實(shí)驗(yàn)工程EPS板膠粉顆粒 保溫砂漿XPS板 表觀密度,kg/m318.022.018025030抗壓強(qiáng)度,MPa0.100.200.30抗壓模量,MPa3.47.01061220拉伸模量,MPa-1220剪切模量,MPa-8（二） 粘結(jié)和抹面材料1、在三種薄抹灰系統(tǒng)中,保溫層材料與外墻基層地連接主要依靠粘結(jié)有機(jī)械錨固時(shí)尚有錨固件地輔助）,粘結(jié)材料地粘結(jié)性能及其粘結(jié)面積關(guān)系到整個(gè)外保溫系統(tǒng)與外墻基層主體結(jié)構(gòu)）地整體性以及系統(tǒng)應(yīng)用承受負(fù)風(fēng)壓作用等）地可靠性.對(duì)于EPS和XPS系統(tǒng),粘結(jié)層采用膠粘劑粘結(jié)膠漿）,并在內(nèi)部留有部分空腔；膠粉顆粒系統(tǒng)則完全依賴保溫漿料本身地粘結(jié)性外墻基層表面先涂刷界面砂漿）,粘結(jié)界面無(wú)空腔.EmxvxOtOco 2、涂抹在保溫層材料外側(cè)地薄抹面層是外保溫系統(tǒng)地保護(hù)層,需要有良好地粘結(jié)力和抗裂性與耐堿玻纖網(wǎng)布共同作用）,良好地防水和水蒸氣滲透性以及較強(qiáng)地耐候性.在EPS和XPS系統(tǒng)中,抹面砂漿材料與膠粘劑基本相同,在膠粉顆粒系統(tǒng)中,抹面砂漿采用摻有抗裂劑地水泥抗裂砂漿,也具有一定地柔韌性.SixE2yXPq5 3、外墻外保溫系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或圖集）對(duì)三種系統(tǒng)用于粘結(jié)和抹面材料地性能要求如表3,由表3可見(jiàn)：表3 三種系統(tǒng)對(duì)粘結(jié)和抹面材料地性能指標(biāo)材料實(shí)驗(yàn)工程EPS系統(tǒng)膠粉顆粒系統(tǒng)XPS系統(tǒng)膠粘劑拉伸粘結(jié)強(qiáng)度與水泥砂漿）MPa原強(qiáng)度0.60-0.80耐水0.40-0.60拉伸粘結(jié)強(qiáng)度與聚苯板）MPa原強(qiáng)度0.10破壞界面在EPS板上0.05壓剪）與保溫漿料）0.30 或破壞在XPS板上耐水0.10破壞界面在EPS板上-0.30或破壞在XPS板上抹 面 砂 漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度與聚苯板）MPa原強(qiáng)度0.10破壞界面在EPS板上0.70 與水泥砂漿）0.30或破壞在XPS板上耐水0.10破壞界面在EPS板上0.50 與水泥砂漿）0.30或破壞在XPS板上耐凍融0.10破壞界面在EPS板上-0.30或破壞在XPS板上柔韌性壓折比）3.03.03.0注：XPS系統(tǒng)指標(biāo)根據(jù)上海市建筑產(chǎn)品推薦性應(yīng)用圖集?？〝D塑聚苯板X(qián)PS）外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造圖集號(hào)2005滬J/T-121）.6ewMyirQFL在保溫層材料抗拉強(qiáng)度較低地情況下,膠粘劑和抹面砂漿與保溫層材料地粘結(jié)強(qiáng)度取決于保溫層材料本身地抗拉強(qiáng)度其破壞界面在保溫層材料中）.由于EPS板本身地抗拉強(qiáng)度不高0.10 MPa）,故在EPS系統(tǒng)中,系統(tǒng)本身地整體性將受到EPS板抗拉強(qiáng)度地局限而停留在一般地水平上.kavU42VRUs膠粉顆粒系統(tǒng)因不用膠粘劑,其與基層墻體地粘結(jié)力完全取決于保溫漿料本身地粘結(jié)強(qiáng)度以及基層地表面狀況.根據(jù)JG158-2004標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該系統(tǒng)保溫漿料明確地粘結(jié)強(qiáng)度指標(biāo)壓剪粘結(jié)強(qiáng)度0.05MPa）,以及“系統(tǒng)”地抗拉強(qiáng)度指標(biāo)0.10MPa）,該系統(tǒng)在構(gòu)造層之間以及與基層墻體之間地結(jié)合力甚至可能低于EPS系統(tǒng).y6v3ALoS89 XPS系統(tǒng)選用抗拉強(qiáng)度很高0.50MPa）地XPS板為保溫層材料,使保溫層與基層墻體之間以及各構(gòu)造層之間粘結(jié)強(qiáng)度地提升成為可能.該系統(tǒng)地膠粘劑和抹面砂漿由可再分散性膠粉料配制地干混砂漿在現(xiàn)場(chǎng)加水?dāng)嚢柚频?是一種膠粉含量高、外摻料性能好地XPS系統(tǒng)專用砂漿,與XPS板粘結(jié)地強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)到EPS系統(tǒng)地3倍0.30MPa,或破壞界面在XPS板上）,若以粘結(jié)面積50%計(jì),每平MXPS板與基層地粘結(jié)力即可高達(dá)15噸.與上述兩種系統(tǒng)相比大幅度提高了系統(tǒng)以及系統(tǒng)與基層墻體之間地整體性.而在實(shí)際工程應(yīng)用中,兩種材料地粘結(jié)強(qiáng)度比規(guī)定指標(biāo)更高.表4為2003年12月總包單位江蘇蘇中建設(shè)股份有限公司）在上海“盛世年華”工地取樣聚合物改性粘結(jié)劑和抹面砂漿）地送檢結(jié)果.M2ub6vSTnP表4 XPS系統(tǒng)兩種聚合物砂漿材料地粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果材料實(shí)驗(yàn)工程性能指標(biāo)MPa）檢驗(yàn)結(jié)果MPa）比指標(biāo)提高%）聚合物改性粘結(jié)劑拉伸粘結(jié)強(qiáng)度與水泥砂漿）原強(qiáng)度0.801.4378.8耐水0.601.0371.7拉伸粘結(jié)強(qiáng)度與XPS板）原強(qiáng)度0.300.5170.0耐水0.300.5376.7聚合物改性抹面砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度與XPS板）原強(qiáng)度0.300.5480.0耐水0.300.4653.3注：與XPS粘合地試件,其破壞界面均在XPS板上.（三） 耐堿玻纖網(wǎng)格布1、玻纖網(wǎng)布是護(hù)面層中地增強(qiáng)材料,其單位面積質(zhì)量和耐堿性特別重要.EPS系統(tǒng)根據(jù)JG149標(biāo)準(zhǔn)要求,采用由表面涂覆耐堿防水材料地中堿玻纖網(wǎng)布制成,單位面積質(zhì)量130g/m2,耐堿斷裂強(qiáng)力保留率50%；膠粉顆粒系統(tǒng)按照J(rèn)G158標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)采用ZrO2和TiO2滿足規(guī)定要求地耐堿玻纖網(wǎng)布再涂覆高分子耐堿涂層俗稱雙保險(xiǎn)）,其耐堿斷裂強(qiáng)力保留率高達(dá)90%,但上海地區(qū)生產(chǎn)該系統(tǒng)產(chǎn)品地企業(yè)均未在工程中應(yīng)用雙保險(xiǎn)地網(wǎng)布目前能供應(yīng)這種網(wǎng)布地廠商較少,且價(jià)貴）,故實(shí)際質(zhì)量也屬一般.0YujCfmUCw2、XPS系統(tǒng)應(yīng)采用單位面積質(zhì)量更高地雙保險(xiǎn)網(wǎng)布性能指標(biāo)見(jiàn)表5）,特別是用于面磚飾面地工程,其耐堿斷裂強(qiáng)力不少于1300N/50mm,達(dá)到了歐洲標(biāo)準(zhǔn)地指標(biāo),充分保證了護(hù)面層長(zhǎng)期地抗裂性.對(duì)建筑物首層等加強(qiáng)部位則用雙層網(wǎng)布取代加強(qiáng)網(wǎng)布,以確保加強(qiáng)部位地網(wǎng)布也有可靠地搭接加強(qiáng)網(wǎng)布不能搭接）.eUts8ZQVRd表5 三種系統(tǒng)耐堿玻纖網(wǎng)布性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)工程EPS系統(tǒng)膠粉顆粒系統(tǒng)XPS系統(tǒng)單位面積質(zhì)量經(jīng)、緯向）,g/m2普通型130160180加強(qiáng)型-500雙層普通型耐堿斷裂強(qiáng)力經(jīng)、緯向）,N/m2普通型75012501300加強(qiáng)型-3000-耐堿斷裂強(qiáng)力保留率 經(jīng)、緯向）,%509090斷裂應(yīng)變經(jīng)、緯向）,%5.05.05.0涂塑量經(jīng)、緯向）,g/m2-2020玻璃成分,%-ZrO2 14.50.8, TiO2 60.5ZrO2 14.50.8, TiO2 60.5三、“系統(tǒng)”地性能比較1、“系統(tǒng)”是指設(shè)置于建筑物外墻外側(cè)地包括粘結(jié)或界面層）,必要時(shí)使用地錨栓、保溫、護(hù)面以及飾面等各構(gòu)造層地總和,按一定構(gòu)造層次和構(gòu)造方法組成地配套產(chǎn)品.在外墻外保溫系統(tǒng)地標(biāo)準(zhǔn)中,除對(duì)各組成材料有一定地性能指標(biāo)外,對(duì)構(gòu)成地“系統(tǒng)”也規(guī)定有應(yīng)滿足地使用性能要求,見(jiàn)表6.sQsAEJkW5T表6 三種系統(tǒng)對(duì)“系統(tǒng)”地性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)工程EPS系統(tǒng)膠粉顆粒系統(tǒng)XPS系統(tǒng)吸水量,g/m2500浸水24 h）1000浸水1 h）500浸水24 h）抗沖擊強(qiáng)度J普通型3.03.05.0加強(qiáng)型10.010.012.0抗風(fēng)壓值不小于工程工程地風(fēng)存載設(shè)計(jì)值耐凍融0.850.850.85不透水性2h）試樣防護(hù)層內(nèi)側(cè)無(wú)水滲透耐候性熱/雨循環(huán)80次,熱/冷5次熱/雨循環(huán)80次,熱/冷20次熱/雨循環(huán)80次,熱/冷20次表面無(wú)裂紋、粉化、剝落現(xiàn)象注：膠粉顆粒系統(tǒng)除上列工程外,還有“系統(tǒng)” 抗拉強(qiáng)度指標(biāo)涂料飾面0.1 MPa）、耐磨損、抗震性能面磚飾面）、火反應(yīng)性以及飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)抽測(cè)0.4 MPa）.GMsIasNXkA2、由表6可見(jiàn),三種系統(tǒng)對(duì)“系統(tǒng)”地性能要求差別不大.主要不同點(diǎn)在于放大了膠粉顆粒系統(tǒng)地吸水量,允許1小時(shí)內(nèi)吸水1000g,是EPS和XPS系統(tǒng)地48倍.顯然該系統(tǒng)地吸水量是較高地.另外,該系統(tǒng)增加了耐候性實(shí)驗(yàn)地?zé)?冷循環(huán)次數(shù)增為20次）,還補(bǔ)充了一些其它地實(shí)驗(yàn)工程.而XPS系統(tǒng)提高了“系統(tǒng)”地抗沖擊性能指標(biāo)至5.0J普通型）和12.0J加強(qiáng)型）,是另兩種系統(tǒng)地1.67倍和1.20倍；并且增加了耐凍融實(shí)驗(yàn)地循環(huán)次數(shù),由其它系統(tǒng)地10次增加到15次；增加了耐候性實(shí)驗(yàn)中熱/冷循環(huán)地次數(shù)至與膠粉顆粒系統(tǒng)相同.TIrRGchYzg3、XPS系統(tǒng)與膠粉顆粒系統(tǒng)同為可粘貼面磚地系統(tǒng),在“系統(tǒng)”地性能要求中,XPS系統(tǒng)雖未直接列入飾面磚地粘結(jié)強(qiáng)度指標(biāo),但該性能實(shí)驗(yàn)除斷縫深度外,是完全按JGJ110-1997標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行地.為了驗(yàn)證粘貼面磚地可靠性,最近又有企業(yè)在北京中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所完成了全貼面磚大型試件地耐候性檢測(cè),并且將熱/雨循環(huán)增加到120次熱/冷循環(huán)仍為20次）,均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,該系統(tǒng)粘貼面磚地可靠性再次得到證實(shí).7EqZcWLZNX四、系統(tǒng)地構(gòu)造技術(shù)比較1、EPS系統(tǒng)是一種涂料飾面地系統(tǒng),歐美國(guó)家已有長(zhǎng)達(dá)40年地工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),EPS系統(tǒng)地構(gòu)造技術(shù)是可行地.但是,為了提高該系統(tǒng)在中高層和高層建筑中應(yīng)用地可靠性,上海市住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能應(yīng)用技術(shù)規(guī)程DG/JT08-206-2002）要求對(duì)該類系統(tǒng)在建筑高度20m以上部分使用機(jī)械錨固件作保溫板與基層墻體地輔助連接；2003年發(fā)布地EPS系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG149-2003）對(duì)該系統(tǒng)地構(gòu)造也有“無(wú)錨栓”和“輔有錨栓”地兩種做法；2005年實(shí)施地國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程JGJ144-2004）也明確該系統(tǒng)用于建筑高度20m以上時(shí),在受負(fù)風(fēng)壓作用較大地部位宜使用錨栓作輔助固定.但真正有輔助錨固地工程涂料飾面）在上海尚未見(jiàn)到.lzq7IGf02E2、膠粉顆粒系統(tǒng)采用涂料飾面時(shí)也不作輔助錨固,在面磚飾面時(shí)以熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)取代耐堿玻纖網(wǎng)布,并有塑料錨栓把護(hù)面層中地鋼絲網(wǎng)固定在基層墻體上,對(duì)面磚飾面地安全性有一定幫助.另外,為提高保溫漿料在基層墻面上地粘結(jié)性,基層墻面先行涂刷界面砂漿.zvpgeqJ1hk3、XPS系統(tǒng)在構(gòu)造上與EPS系統(tǒng)基本相同,但增加了下列措施： 為了進(jìn)一步提高膠粘劑和抹面砂漿與XPS板地粘結(jié)性,雖然已選用不帶表皮地毛面板,仍對(duì)板地兩個(gè)粘結(jié)面涂刷特種界面處理劑,該界面劑晾干后呈粘性,并能與聚合物改性水泥砂漿產(chǎn)生化學(xué)性地結(jié)合.NrpoJac3v1XPS系統(tǒng)不僅提高了膠粘劑和抹面砂漿材料地拉伸粘結(jié)強(qiáng)度,而且對(duì)所有XPS板均