EPS復合外墻外保溫構造的深化設計與施工技術★

李 憲 方光秀*

(延邊大學工學院，吉林 延吉 133002)

EPS復合外墻外保溫構造的深化設計與施工技術★

李 憲 方光秀*

(延邊大學工學院，吉林 延吉 133002)

為治理傳統(tǒng)EPS外墻外保溫的質量通病，以東北地區(qū)乃至嚴寒地區(qū)已成功實施的EPS復合外墻外保溫文獻資料為依據(jù)，選用干粉、聚氨酯、膠粉聚苯顆粒等建筑材料，進行了EPS復合外墻外保溫的構造深化設計，并提出了復合型外墻外保溫施工技術措施，供東北地區(qū)和嚴寒地區(qū)類似工程借鑒。

EPS，復合，外墻外保溫墻，設計，施工

0 引言

目前外墻外保溫作為建筑節(jié)能的一項重要技術措施，在建筑工程中已被廣泛應用?，F(xiàn)采用的EPS外墻外保溫系統(tǒng)主要有以下三類：EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、EPS顆粒保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)和聚氨酯外墻外保溫系統(tǒng)等。

其中，EPS板薄抹灰和EPS顆粒保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)因具有保溫性能好，施工方便，工程造價低的特點而備受關注[1]。目前，EPS外墻外保溫系統(tǒng)主要向高效節(jié)能材料和復合外保溫技術方向發(fā)展。因此，提出適合東北地區(qū)乃至嚴寒地區(qū)建筑節(jié)能的EPS復合外墻外保溫深化設計與保證質量的加強施工技術措施是一項重要的研究課題。

1 傳統(tǒng)的EPS外墻外保溫構造

發(fā)泡聚苯乙烯(Expanded Polystyrene)，即EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，由EPS板保溫層、薄抹面層和飾面涂層構成，EPS板用膠粘劑固定在基層上，薄抹面層中滿鋪玻纖網(wǎng)。在受負風壓作用較大的部位，使用錨栓輔助固定。

聚苯顆粒保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)又稱為EPS顆粒(Expanded Polystyrene granule)保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含保溫層、抗裂防護層等，其中保溫層的保溫漿料是使用廢棄的EPS 泡沫加工破碎成的細小顆粒，或采用原發(fā)EPS泡沫顆粒作為輕集料來配制[2]。

傳統(tǒng)的EPS顆粒外墻外保溫構造如圖1所示。

2 傳統(tǒng)EPS外墻外保溫的質量通病

隨著季節(jié)溫度的變化，EPS板薄抹灰、EPS顆粒外墻外保溫墻體的飾面層常出現(xiàn)多處裂縫等質量通病。主要是以下兩點原因：

1)東北地區(qū)的EPS外墻外保溫墻體一般做法為由200 mm厚輕質墻，外貼60 mm～80 mm厚EPS 板(容重25 kg/m3)、抗裂防護層、飾面層等構成。在施工時每塊EPS板拼接之間會形成板縫，如果板縫不做技術處理，在構造角度分析，其板縫處只有200 mm厚墻體和2.5 mm～4 mm厚抗裂防護層和飾面層。由于EPS板塊未能形成整體而是由若干塊拼接所組成，且每塊EPS板表面溫度不同，從而使每塊EPS板的收縮和膨脹不均勻，進而造成整個抗裂防護層和飾面層的受力不均勻。在冬季，冷空氣易使板縫處產(chǎn)生結露，冷橋現(xiàn)象和熱脹冷縮(夏季雨水滲透)將逐漸破壞EPS保溫層和抗裂防護層以及飾面層，最終導致外墻外保溫墻體的飾面層出現(xiàn)裂縫。

2)由于EPS板保溫隔熱層熱阻大，導熱系數(shù)0.042 W/(m·K)，所以造成其緊鄰外側抗裂防護層的熱量傳導和擴散性不良。在太陽直射時，熱量集中在飾面層和抗裂防護層，表面溫度將高達50 ℃～70 ℃，造成驟然溫差(氣候、晝夜、季節(jié)溫度)可達35 ℃～55 ℃，最終導致飾面層開裂，進而產(chǎn)生EPS保溫層脫落或EPS顆粒保溫砂漿開裂以及脫落等質量通病。

3 EPS復合外保溫文獻分析與關鍵技術

1)據(jù)文獻[3]調查分析，EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)以干粉砂漿作為粘結劑，將EPS板粘貼在墻體外側基層，然后在EPS板外表面用干粉砂漿與耐堿玻纖網(wǎng)格布復合粘貼作為抗裂防護層。由于干粉料砂漿柔性好、收縮性小，且加入添加劑成分，因此具有優(yōu)異的抗裂性。同時在干粉砂漿中加入適量的纖維，可有效控制裂縫的產(chǎn)生；干粉砂漿與耐堿玻纖網(wǎng)布的復合施工工藝，有效降低受外界溫度驟然變化以及不同材料構成而產(chǎn)生的膨脹、收縮變形，并均勻地將由溫差和變形而引起的應力向周邊分散，從而有效地防止裂縫的產(chǎn)生，滿足抗裂防護性要求。

2)據(jù)文獻[4]調查分析，若采用聚氨酯注入粘結不牢固的EPS板和外墻之間縫隙，或修補EPS板塊之間接縫，由于聚氨酯的各項性能指標均優(yōu)于EPS板，在發(fā)泡滿灌過程中，既能填補縫隙，又通過產(chǎn)生的粘結力使EPS板與墻體基層粘結成一個整體，有效減少外保溫墻面裂縫。同時節(jié)省工時，提高工作效率。

3)據(jù)文獻[5]調查分析，膠粉聚苯顆粒保溫砂漿料的導熱系數(shù)一般為0.060 W/(m·K)，而抗裂砂漿的導熱系數(shù)為0.95 W/(m·K)，后者的導熱系數(shù)大于前者接近16倍。選用膠粉聚苯顆粒保溫砂漿料作為外墻外保溫的最終找平面層，可使EPS保溫層受溫度驟然變化產(chǎn)生的熱量和應力得到較快釋放，面層與抗裂保護層以及EPS保溫層之間的溫度變化時程更加趨于合理。有效避免構造層之間導熱系數(shù)相差過大而造成最終面層開裂，從而延緩EPS板抗裂保護層的老化。

4 EPS復合外墻外保溫的深化設計

粘貼EPS板的粘結劑采用聚氨酯，玻璃網(wǎng)格布抗裂防護層厚度加大為0.5 mm～1 mm，增厚的最終厚度為3 mm～5 mm，以干粉砂漿粘貼耐堿玻纖網(wǎng)格布作為抗裂防護層取代傳統(tǒng)的抗裂砂漿層，在其上復合20 mm膠粉聚苯顆粒保溫漿料面層。

深化設計的EPS薄抹灰外墻外保溫，如圖2所示。

陽角的加強層網(wǎng)格布，在轉角處每邊各加長50 mm，即250 mm，最終總長度為500 mm，如圖3所示。

陰角的普通層網(wǎng)格布，在轉角處每邊各加長20 mm，即100 mm，最終長度為200 mm，如圖4所示。

5 施工技術及質量保證措施

1)據(jù)國內文獻調查，規(guī)定壓折比要小于3來體現(xiàn)抗裂砂漿的柔性[3]，而筆者認為EPS板處于溫度變形比較大的環(huán)境中，墻體表面呈現(xiàn)動態(tài)變化，因此測試動態(tài)作用下的抗裂性能指標應該更為合理。而干粉砂漿復合材料由聚合物、纖維、硅粉、外加劑等構成，符合動態(tài)抗裂性技術標準，滿足與EPS保溫層合理搭配的柔性條件。因此，在EPS保溫層外側的抗裂防護層選用干粉砂漿與耐堿玻纖網(wǎng)布構成的薄抹灰(厚3 mm～5 mm)且玻纖網(wǎng)布設置在抗裂保護層厚度的1/3處(靠近抗裂保護層表面一側)，保證抗裂

砂漿面層具有合理的柔韌性與強度。2)在施工相鄰EPS板接縫處，采用單組分的聚氨酯泡沫填縫劑，使噴槍嘴插入縫隙之間并注入發(fā)泡灌滿粘結，宜一次性連續(xù)作業(yè)，以保證EPS保溫層與外墻體能形成一個整體，使其收縮和膨脹均勻，同時減少局部熱橋現(xiàn)象，從而有效防止開裂等質量通病。注入發(fā)泡的最佳時間控制在EPS板粘貼完且干粉砂漿與耐堿玻纖網(wǎng)布施工之前，噴槍使用完畢必須使用專用清洗劑進行清洗。本文建議的施工環(huán)境溫度控制在10 ℃～35 ℃，風速應不大于5 m/s，相對濕度要小于80%。3)采用“無溶劑聚氨酯硬泡噴涂復合膠粉聚苯顆粒外墻保溫技術”[6]，在門、窗口以及其過梁等容易產(chǎn)生熱橋現(xiàn)象的部位，采取的質量保證措施：首先，在門、窗口框和墻體以及過梁之間的縫隙處，選用無溶劑聚氨酯硬泡噴涂和填嵌，保證無空腔的無縫粘貼，控制其施工厚度不超過40 mm；然后，在其上復合20 mm厚膠粉聚苯顆粒保溫漿料，最后做一層干粉砂漿與耐堿玻纖網(wǎng)布的薄抹灰抗裂砂漿面層。4)門窗洞口、陰角和陽角以及外窗臺的細部處理?？梢圆扇〉馁|量保證措施：a.聚氨酯預制件粘貼：控制沿邊口預制件之間拼縫嚴密，當縫寬超出2 mm時，用相應厚度的聚氨酯零星片材鑲嵌嚴密；b.制作專用門窗洞口陽角、陰角和窗臺模具。首先，將專用模具安裝在門窗洞口陽角和陰角以及外窗臺等部位，設置空腔；其次，采用噴槍連續(xù)注入聚氨酯混合料發(fā)泡，最終形成既飽滿、又符合平整度和垂直度的聚氨酯硬泡保溫層；最后，做一層干粉砂漿與耐堿玻纖網(wǎng)布的薄抹灰抗裂砂漿面層。

6 結語

根據(jù)現(xiàn)有的文獻資料統(tǒng)計分析和工程實踐案例，提出了EPS復合外墻外保溫構造的深化設計與施工技術和質量保證措施。建議在我國東北嚴寒地區(qū)采用EPS板外墻外保溫設計和施工時應注意以下幾點：1)選用干粉砂漿復合材料與耐堿玻纖網(wǎng)格布增厚刮貼作為抗裂保護層，同時選用聚氨酯硬泡噴涂鑲嵌且復合膠粉顆粒作為保溫漿料并增厚面層；2)采用保證工程質量的施工技術和措施，可有效防治EPS外墻外保溫開裂或脫落等質量通病。

[1] 王培銘,張國防.建筑保溫砂漿的研究進展[A].第二屆全國商品砂漿學術交流會論文集[C].2007.

[2] 鄧初晴.EPS保溫砂漿性能影響因素研究[D].上海：上海交通大學,2010.

[3] 劉革平,張明偉.EPS板薄抹灰外墻外保溫技術[J].建筑技術，2006(10):747-748.

[4] 田克英.EPS外墻外保溫施工技術改進與探討[J].施工技術，2008(8)：111.

[5] 楊秀燕.EPS薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的開裂成因與對策研究[D].濟南：山東建筑大學，2011:27.

[6] 北京振利高新技術公司.ZL膠粉聚苯顆粒及其復合做法外墻外保溫技術在嚴寒地區(qū)的應用報告[R].2004.

The in-depth design and construction technique of EPS composite exterior thermal insulation structure★

Li Xian Fang Guangxiu*

(CollegeofEngineering，YanbianUniversity,Yanji133002,China)

To cope with the common problems of the quality of EPS composite exterior insulation, referencing the relative materials of EPS composite thermal insulation technology in the northeast and severe cold region of China, this paper makes in-depth design of EPS composite exterior insulation using substance such like dry powder, polyurethane, polystyrene powder particle, and puts fourward composite exterior insulating measures, the contribution of this paper can be referenced by the similar project in northeastern and severe cold region of China.

EPS, composite, exterior wall insulation, design, construction

2014-11-22 ★：延大土木工程建造技術教學資源庫建設基金資助項目(項目編號：802014010)

李 憲(1990- )，男，在讀碩士

方光秀(1967- )，男，博士，副教授

1009-6825(2015)04-0197-02

TU745.7

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