淺析建筑外墻外保溫系統(tǒng)

陶　芳

摘要：本文分析了建筑外墻保溫技術(shù)和節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，介紹幾種常用的外墻外保溫體系和外保溫材料的性能，供設(shè)計(jì)施工選用。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能 外墻 外保溫

0 引言

我國每年建成的房屋面積高達(dá)16-20億平方米，幾乎超過了所有發(fā)達(dá)國家年建筑年面積的總和。而在這些新建建筑中，達(dá)到節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)的僅占5%左右，即使是新建筑，也有90%以上仍屬于高能耗，因此，我國建筑節(jié)能已迫在眉睫。

1 外墻外保溫技術(shù)

我國節(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，是我國目前應(yīng)用最多的一項(xiàng)建筑保溫技術(shù)。

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青睞。不僅國內(nèi)如此，在歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(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)造加以簡要介紹。

EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，在建筑物中起承重或圍護(hù)作用的外墻墻體。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。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：單組分型是在生產(chǎn)時(shí)預(yù)混合好的干粉狀膠粘劑，在施工現(xiàn)場按使用說明加入一定比例的水?dāng)噭蚣纯?，其施工操作方便，材料性能穩(wěn)定，屬于環(huán)保型材料；雙組分型是指生產(chǎn)的液狀膠粘劑和專用粉料，在施工現(xiàn)場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。

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)；三是原料國產(chǎn)化，性價(jià)比盡可能低。

目前，國內(nèi)用于聚苯乙烯保溫板外墻外保溫系統(tǒng)的膠粘劑聚合物有純丙烯酸乳液、苯乙烯－丙烯酸乳液、醋丙乳液和醋酸乙烯－乙烯共聚乳液等，國外主要為丙烯酸系和醋酸乙烯共聚乳液。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。

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)勢是防火性能好，但保溫性能不如有機(jī)質(zhì)類。

現(xiàn)在我國市場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、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，施工工藝比較簡單，操作易掌握。

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、耐酸堿，防震性能好，吸水性小，易于加工等特點(diǎn)。

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。

2.3 聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料 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。所以，它本身具有良好的防水性和隔熱性。

3 節(jié)能建材是建筑節(jié)能的主要發(fā)展方向

建筑節(jié)能最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是新型節(jié)能建材的使用與推廣。新型節(jié)能建材須要生產(chǎn)耗能低，使用中的節(jié)能效果顯著，而且還應(yīng)具有節(jié)土、節(jié)地、環(huán)保、利廢、隔熱、保溫、防火、質(zhì)輕、減少運(yùn)輸費(fèi)用、施工便捷、成本低廉等特點(diǎn)。石膏制品系列、加氣砼、礦物棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、塑料門窗與管道及節(jié)能玻璃等均屬于節(jié)能型或低能耗型的新型節(jié)能建筑材料。這類材料的廣泛生產(chǎn)和應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)我國建筑節(jié)能具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

3.1 新型墻體材料。我國房屋建筑材料中70%是墻體材料，其中粘土磚占據(jù)主導(dǎo)地位。我國每年生產(chǎn)粘土磚耗能6000萬噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤，破壞耕地50萬畝左右。發(fā)展新型墻體材料替代大量的實(shí)心黏土磚，具有保護(hù)耕地、節(jié)約能源、利用廢渣、治理環(huán)境污染、改善建筑功能等重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。石膏板在節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)方面性能卓越，是取代實(shí)心粘土磚最理想、最經(jīng)濟(jì)的墻體材料之一。

3.2 保溫材料?！巴鈮ν獗亍奔夹g(shù)，即在建筑物外墻外側(cè)附加保溫材料達(dá)到節(jié)能目的，這是目前大力推廣的一種建筑節(jié)能技術(shù)，適用范圍廣、技術(shù)含量高。目前的建筑保溫材料主要有：膠粉、聚苯顆粒墻體保溫材料、聚苯板、擠塑板粘結(jié)砂漿、玻璃棉、高壓聚乙烯板、橡塑海綿、硅酸鋁、泡沫石棉、聚氨酯等。其中，聚氨酯是正在迅速發(fā)展的一種新型保溫材料，聚氨酯保溫材料只需3.5cm的厚度就能達(dá)到節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 門窗節(jié)能材料。目前，在我國建筑能耗中，通過門窗造成的能耗占到了建筑總能耗的40%-50%左右。我國門窗能耗是發(fā)達(dá)國家的1.5-2.2倍，門窗空氣泄漏率為發(fā)達(dá)國家的3-6倍。門窗節(jié)能取決于兩方面：其一，窗外框、窗扇框(框體)的隔熱保溫效果；其二，玻璃的隔熱保溫效果。在門窗能量損失中，框體約占25%，玻璃約占75%?！睹裼媒ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料和門窗的傳熱系數(shù)提出了新的要求，這有助于推動(dòng)門窗節(jié)能材料的發(fā)展。