建筑外墻外保溫系統(tǒng)概述

1、建筑外墻外保溫系統(tǒng)概述建筑外墻外保溫系統(tǒng)概述文章標(biāo)題：建筑外墻外保溫系統(tǒng)概述摘要：本文以建筑節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，概述了我國(guó)目前的建筑外墻外保溫體系；重點(diǎn)介紹了市場(chǎng)上采用最多的膨脹聚苯板板薄抹灰外保溫系統(tǒng)的構(gòu)造、現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)；指出建筑節(jié)能勢(shì)在必行，應(yīng)對(duì)其進(jìn)一步加大研發(fā)力度，研究新技術(shù)，開發(fā)新產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；外墻外保溫系統(tǒng)；保溫材料；現(xiàn)狀作者簡(jiǎn)介：蘇超（1983），女，碩士研究生，從事外墻外保溫系統(tǒng)膠粘劑的研究；蔣登高（1947-）,男，教授，博導(dǎo)，主要從事精細(xì)化工的研究；王訓(xùn)遒（1969），男，副教授，碩導(dǎo)，研究領(lǐng)域?yàn)榉蛛x過程、納米涂料和藥物及藥物中間體合成等。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道1，我國(guó)每年建

2、成的房屋面積高達(dá)16-20億平方米，幾乎超過了所有發(fā)達(dá)國(guó)家年建筑年面積的總和。而在這些新建建筑中，只有10-15能達(dá)到國(guó)家制定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，80以上為高耗能建筑，單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的23倍。因此，我國(guó)建筑節(jié)能已迫在眉睫。1996年7月，民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）2頒布實(shí)行。標(biāo)準(zhǔn)以我國(guó)20世紀(jì)80年代的住宅能耗為基準(zhǔn)，要求新建居住建筑節(jié)約采暖能耗50，其中30依靠提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能來實(shí)現(xiàn)。在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，墻體在采暖能耗中所占的比例最大，約占總能耗的32.136.2。因此，如何改善墻體的保溫性能成為重中之重。正是在這一認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，人們意識(shí)到必須全面研發(fā)和推廣新型高效墻體

3、保溫體系和保溫材料。1外墻外保溫技術(shù)目前，我國(guó)節(jié)能住宅的外墻保溫分為內(nèi)保溫、夾心保溫、外保溫及綜合保溫四種保溫形式，外墻外保溫是建設(shè)部倡導(dǎo)推廣的主要保溫形式，其保溫方式最為直接，效果也最好，是我國(guó)目前應(yīng)用最多的一項(xiàng)建筑保溫技術(shù)。該項(xiàng)建筑保溫技術(shù)是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，對(duì)結(jié)構(gòu)墻體起到保護(hù)作用并可有效阻斷冷（熱）橋，有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長(zhǎng)。如今，外墻外保溫系統(tǒng)（EIFS或ETICS）已經(jīng)應(yīng)用在世界各地的建筑外墻上，不僅達(dá)到節(jié)省制熱和制冷系統(tǒng)能源消耗3070的節(jié)能效果,而且給人類提供了更健康和舒適的居住環(huán)境。因此，在墻體保溫方式中，外墻外保溫技

4、術(shù)已被廣泛采用。1.1我國(guó)現(xiàn)有外墻外保溫系統(tǒng)建設(shè)部外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程3推薦了五種外墻外保溫系統(tǒng):EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)；膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)；EPS板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)（包括有網(wǎng)和無網(wǎng)兩種）;機(jī)械錨固EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)。其他正在開發(fā)的外墻外保溫系統(tǒng)有XPS板外保溫系統(tǒng)、聚氨酯硬質(zhì)泡沫外保溫系統(tǒng)、保溫砌塊和預(yù)制保溫板外保溫系統(tǒng)及巖棉外保溫系統(tǒng)等4。近幾年內(nèi)，在諸多外墻保溫的技術(shù)體系中EPS板薄抹灰外保溫體系最受市場(chǎng)青睞。不僅國(guó)內(nèi)如此，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，EPS板薄抹灰外保溫體系也是首選體系?，F(xiàn)對(duì)薄抹灰外保溫系統(tǒng)的基本構(gòu)造加以簡(jiǎn)要介紹。1.2EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)

5、的構(gòu)造1.2.1 基層墻體建筑物中起承重或圍護(hù)作用的外墻墻體。外墻必須結(jié)實(shí)干燥，在安裝外保溫系統(tǒng)之前還必須去除霉菌。1.2.2 膠粘劑由一定比例的粘結(jié)砂漿和聚合物構(gòu)成，用于將保溫材料粘結(jié)到基層墻體上。因而要求它對(duì)外墻和保溫材料均具有較好的粘結(jié)性能。1.2.2.1形式膠粘劑的形式一般有兩類5：（1）70年代使用最多的以液態(tài)聚合物為基料的膠粘劑。施工時(shí)將水泥、填料和聚合物進(jìn)行攪拌而成，該種形式難以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的均一，現(xiàn)在已很少使用。（2）目前施工中廣泛使用單組分型和雙組分型兩種形式的膠粘劑：?jiǎn)谓M分型是在生產(chǎn)時(shí)預(yù)混合好的干粉狀膠粘劑，在施工現(xiàn)場(chǎng)按使用說明加入一定比例的水?dāng)噭蚣纯桑涫┕げ僮鞣奖?材料性能

6、穩(wěn)定,屬于環(huán)保型材料；雙組分型是指生產(chǎn)的液狀膠粘劑（組分A）和專用粉料（水泥、石英砂、添加劑，組分B）,在施工現(xiàn)場(chǎng)按使用說明攪拌均勻即可投入使用，其粘結(jié)強(qiáng)度較單組分高,但儲(chǔ)存、運(yùn)輸及施工操作過程較為繁瑣,使用中易出現(xiàn)人為誤差,不環(huán)保。1.2.2.2 膠粘劑的關(guān)鍵組分聚合物6選擇合適的聚合物乳液來配制粘結(jié)膠漿是EPS板外墻外保溫技術(shù)的關(guān)鍵和降低外墻外保溫體系造價(jià)的有效途徑之一。所謂合適的聚合物乳液應(yīng)滿足三個(gè)基本要求：一是聚合物可以溶解或者均勻分散在水溶液中；二是聚合物砂漿具有優(yōu)良的粘結(jié)性、耐候性、耐水性等特點(diǎn)；三是原料國(guó)產(chǎn)化，性價(jià)比盡可能低。目前，國(guó)內(nèi)用于聚苯乙烯保溫板外墻外保溫系統(tǒng)的膠粘劑聚合

7、物有純丙烯酸乳液、苯乙烯一丙烯酸乳液、醋丙乳液和醋酸乙烯一乙烯共聚乳液（VAE乳液，國(guó)外稱EVA）等，國(guó)外主要為丙烯酸系和醋酸乙烯共聚乳液。從進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)的乳液型產(chǎn)品，有美國(guó)專威特產(chǎn)品、韓國(guó)某公司的產(chǎn)品等，均采用丙烯酸建筑外墻外保溫系統(tǒng)概述第2頁系；而進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)的干粉型產(chǎn)品，不論是美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、韓國(guó)的產(chǎn)品多采用醋酸乙烯共聚乳液干粉。與丙烯酸系產(chǎn)品相比，醋酸乙烯共聚乳液干粉系產(chǎn)品的綜合性能要更好，主要表現(xiàn)在：（1）初粘度較高。在施工中有利于聚苯板的定位和防止玻璃纖維網(wǎng)格布翹起。（2）綜合粘結(jié)性能好。在外保溫系統(tǒng)中，墻基體和耐堿網(wǎng)布是極性材料，聚苯板是非極性材料。丙稀酸系聚合物是極性的

8、，所以與墻基體和耐堿網(wǎng)布有較好的粘結(jié)性能與聚苯板的粘結(jié)性能較低；醋酸乙烯共聚乳液中，其結(jié)構(gòu)上既有非極性基團(tuán)，也有極性基團(tuán)，從而可獲得較好的綜合粘結(jié)性能。1.2.3EPS板作為保溫材料的EPS板，除了應(yīng)符合JG149-20xx中的性能指標(biāo)外，還應(yīng)符合GB/T10801.1-20xx絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料中第II類的其他要求。EPS板出廠前應(yīng)在自然條件下陳化42天或在60°C蒸汽中陳化5天。1.2.4錨栓把膨脹聚苯板固定于基層墻體的專用連接件，通常情況下包括塑料釘或具有防腐性能的金屬螺釘和帶圓盤的塑料膨脹套管兩部分。金屬螺釘應(yīng)采用不銹鋼或經(jīng)過表面防腐處理的金屬制成，塑料釘和帶圓盤的塑

9、料膨脹套管應(yīng)采用聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯制成，制作塑料釘和塑料套管的材料不得使用回收的再生材料。錨栓作用于保溫板與墻體之間僅僅是點(diǎn)接觸，不會(huì)形成長(zhǎng)期牢固連接，所以保溫板粘結(jié)于墻體主要還是靠聚合物砂漿。1.2.5薄抹灰增強(qiáng)防護(hù)層由抹面膠漿和嵌入其中的耐堿玻纖網(wǎng)格布構(gòu)成，在系統(tǒng)中起提高機(jī)械強(qiáng)度和保護(hù)聚苯板的作用。抹面膠漿常由水泥或其它無機(jī)膠凝材料、高分子聚合物和填料、纖維等材料配合而成,薄抹在粘貼好的膨脹聚苯板外表面,可保證系統(tǒng)的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性。作為一個(gè)保護(hù)層,抹面膠漿必須具有四個(gè)方面的基本性能:對(duì)EPS板很好的粘結(jié)力、高柔韌性、高抗沖擊性能、低吸水量。耐堿玻纖網(wǎng)格布通常由表面涂敷耐堿聚合物的普通

10、玻纖制成，或由添加一定量鋯的耐堿玻纖制成。外覆膜般有聚氯乙烯樹脂和丙烯酸樹脂兩種，現(xiàn)多采用丙烯酸膜玻纖網(wǎng)。其性能指標(biāo)見JC/T841-1999。1.2.6飾面層飾面層由涂料或面磚組成。涂料是居住建筑外墻飾面采用較多的形式，其必須與薄抹灰外保溫系統(tǒng)相容，其性能指標(biāo)應(yīng)符合外墻建筑涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。外保溫系統(tǒng)上做面磚飾面是實(shí)施建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)后的新課題。JG149-20xx中并沒有提出在以聚苯板為保溫材料的外保溫層上直接貼面磚的施工規(guī)程，國(guó)外也沒有面磚應(yīng)用于外墻外保溫系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，顯然外保溫面磚飾面存在著難度和風(fēng)險(xiǎn)，僅模板內(nèi)置鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)外墻外保溫系統(tǒng)（有網(wǎng)體系）可以滿足面磚飾面相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求7。將傳統(tǒng)的面磚

11、外飾面應(yīng)用到外保溫系統(tǒng)的外墻上不是唯一的技術(shù)途徑。應(yīng)當(dāng)探索尋求更好的方案，國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)已出現(xiàn)這樣的勢(shì)頭，如既保留面磚飾面效果，又減輕飾面層自重，更具安全性的輕質(zhì)面磚、柔性面磚做法；彩色砂仿面磚飾面做法；工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的帶飾面保溫裝飾一體化的做法等等。這些產(chǎn)品及技術(shù)必將在工程應(yīng)用中不斷改進(jìn)、完善，在推進(jìn)建筑節(jié)能的同時(shí)，使建筑外觀更加豐富多彩。2保溫材料保溫材料對(duì)于外墻外保溫系統(tǒng)非常重要,它關(guān)系到系統(tǒng)的保溫隔熱性能，所以加強(qiáng)利用墻體保溫材料對(duì)節(jié)能是一種很有效的方法。保溫材料分為兩大類：有機(jī)質(zhì)類與無機(jī)質(zhì)類。有機(jī)質(zhì)類：建筑上的有機(jī)質(zhì)類保溫材料也稱泡沫塑科，用發(fā)泡法制成。采用的發(fā)泡材料為高分子化合

12、物或高聚物如聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。其主要優(yōu)勢(shì)是質(zhì)量輕、隔熱性能好、防水性能好。但致命弱點(diǎn)是防火能力差。無機(jī)類：由天然礦物質(zhì)粗加工而成，從形態(tài)上可分為纖維類如玻璃棉、水鎂石等，粒粉類如膨脹珍珠巖、海泡石、石膏等。從應(yīng)用結(jié)構(gòu)上又可分為單體型與復(fù)合型。無機(jī)質(zhì)類總體的優(yōu)勢(shì)是防火性能好，但保溫性能不如有機(jī)質(zhì)類?，F(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)上主要有三大外保溫體系：聚苯顆粒砂漿外墻外保溫體系、聚苯板外墻外保溫體系（分為EPS和XPS兩大類）、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料噴涂外墻外保溫體系。各系統(tǒng)用的保溫材料分述如下。2.1膠粉EPS顆粒保溫漿料EPS保溫砂漿是以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料,通過界面改性、聚合物和纖維增

13、韌等綜合措施配制的新型節(jié)能材料。它節(jié)能利廢，抗裂性、耐候性優(yōu)良,施工工藝比較簡(jiǎn)單，操作易掌握。性能指標(biāo)參考DBJ/T01-50-20xx北京市外墻外保溫施工技術(shù)規(guī)程（膠粉聚苯顆粒保溫漿料玻纖網(wǎng)格布抗裂砂漿做法）。2.2 聚苯乙烯板分為膨脹聚苯板（EPS）和擠塑聚苯板（XPS）兩種。EPS（XPS）板必須是阻燃型材料（國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)）。EPS板是目前世界上占主導(dǎo)地位的保溫材料。以聚苯乙烯樹脂為基料，加入輔助材料，經(jīng)加熱發(fā)泡而成的輕質(zhì)材料。在多倍放大后可見，EPS由內(nèi)腔充滿空氣的封閉的小球狀體相互圍繞組成，其封閉氣泡結(jié)構(gòu)降低了吸水性和水分向材料內(nèi)部的遷移。這種板具有重量輕、保溫、隔熱、吸音、耐低溫

14、、耐酸堿，防震性能好，吸水性小，易于加工等特點(diǎn)。性能指標(biāo)見GB/T10801.1-20xx。XPS板是近年來發(fā)展起來的一種新型保溫材料。以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分，添加少量添加劑，通過加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料。其密度、強(qiáng)度、硬度、彈性、保溫性、抗?jié)裥跃鶅?yōu)于EPS板。但價(jià)格尚偏高,其施工工藝和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造尚有待于進(jìn)一步完善。性能指標(biāo)見GB/T10801.2-20xx絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）。2.3聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料（PU硬泡）早期的PU硬泡中含有大量有機(jī)溶劑、煤焦油等對(duì)環(huán)境和人體有害的成分,但近些年來，對(duì)PU無溶劑化、低游離TDI和零OPP值（不含氟利昂）的研究取得很大進(jìn)展，從而促進(jìn)了PU硬泡的發(fā)展。PU硬泡系是由多元醇與異氰酸酯兩組份液體原料組成，采用無氟發(fā)泡技術(shù)，在一定狀態(tài)下發(fā)生熱反應(yīng)，產(chǎn)生閉孔率不低于95的硬泡體化合物8。所以，它本身具有良好的防水性和隔熱性?？涩F(xiàn)場(chǎng)澆筑或噴涂成型，與被保溫材料結(jié)合成一體，使得保溫效果更好；具有顯著的抗壓和抗拉值，這對(duì)