淺談建筑節(jié)能（外墻保溫技術(shù)）

馬壯

摘 要：十多年來，隨著中國建筑節(jié)能工作的不斷推進，在學(xué)習(xí)和引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國也加強了外墻外保溫技術(shù)的研究開發(fā)工作，涌現(xiàn)了多種采用不同材料、不同做法的外墻外保溫技術(shù)，在一些省市的多項工程中得到了成功的應(yīng)用，并且認真地解決了裂縫、空鼓等質(zhì)量問題。與此同時，多種國外先進的外墻外保溫體系也紛紛向中國介紹傳播，期盼在中國建筑市場中占有一席之地。在這樣的條件下，中國的外墻外保溫市場正在愈益繁榮，外墻外保溫也正在成為我國的一項重要的基本的建筑節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：保溫技術(shù)；穩(wěn)定性；基層處理；質(zhì)量保證

1 外墻外保溫體系的組成

1.1 保溫層

應(yīng)采用熱阻值高，即導(dǎo)熱系數(shù)小的高效保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)一般小于0.05W/m·K。根據(jù)設(shè)計計算，具有一定厚度，以滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對該地區(qū)墻體的保溫要求。此外，保溫材料的吸濕率要低，而粘結(jié)性能要好；為了使所用的粘結(jié)劑及其表層的應(yīng)力盡可能減少，對于保溫材料，一方面要用收縮率小的產(chǎn)品，另一方面，在控制其尺寸變動時產(chǎn)生的應(yīng)力要小。為此，可采用的保溫材料有：膨脹型聚苯乙烯（EPS）板、擠塑型聚苯乙烯（XPS）板、巖棉板、玻璃棉氈以及超輕保溫漿料等。其中以阻燃級膨脹型聚苯乙烯板應(yīng)用得較為普遍。

1.2 保溫板的固定

不同的外保溫體系，采用的固定保溫板的方法各有不同。有的系將保溫板粘結(jié)或打固在基底上，有的為兩者結(jié)合，以粘結(jié)為主，或以釘固為主。

為使保溫板粘結(jié)良好，往往先在外墻外表面上涂抹界面層。

為保證保溫板在粘結(jié)劑固化期間的穩(wěn)定性，有的體系用機械方法作臨時固定，一般用塑料釘釘固。

使保溫層永久固定在基底上的機械件，一般采用膨脹螺栓或預(yù)埋盤之類的錨固件，國外往往用不銹蝕而耐久的材料，由不銹鋼、尼龍或聚丙烯等制成，國內(nèi)常用的鋼制膨脹螺栓，應(yīng)做好防銹處理。

對于用膨脹聚苯乙烯板作現(xiàn)澆鋼盤混凝土墻體的外保溫層，還可以用將保溫板安設(shè)在模板內(nèi)，通過澆灌混凝土加以固定的方法。即在綁扎墻體鋼盤后，將側(cè)面交叉分布有斜插鋼絲的聚苯乙烯板，依次安置在鋼盤層外側(cè)，平整排列并綁扎牢固，在安裝模板、澆灌混凝土后，此聚苯乙烯保溫層固定在鋼盤混凝土墻面上。

1.3 面層

保溫板的表面覆蓋層有不同的做法，薄面層的一般為聚合物水泥膠漿抹面，存面層則仍采用普通水泥砂漿抹面。有的則用在龍骨上吊掛薄板覆面。

薄型抹灰面層為在保溫層的所有外表面上涂抹聚合物水泥膠漿。直接涂覆于保溫層上的為底涂層，厚度較薄（一般為4～7mm），內(nèi)部包覆有加強材料。加強材料一般為玻璃纖維網(wǎng)格布，有的則為纖維或鋼絲網(wǎng)，包含在抹灰面層內(nèi)部，與抹灰面層結(jié)合為一體，其作用為改善抹灰層的機械強度，保證其連續(xù)性，分散面層的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，避免應(yīng)力集中，防止面層出現(xiàn)紋。網(wǎng)格布必須完全埋入底涂層內(nèi)，從外部不能看見，以便不致與外界水分接觸（因網(wǎng)格受潮后，其極限強度會明顯降低）。

厚型的抹灰面層，則為在保溫層的外表面上涂抹水泥砂漿，厚度為25-30mm。此種做法一般用于鋼絲網(wǎng)架聚苯板保溫層上（也用于巖棉保溫層上），其加強網(wǎng)為網(wǎng)孔50mm×50mm、用鋼絲焊接的網(wǎng)片，并通過交叉斜插入聚苯乙烯板內(nèi)的鋼絲固定。抹灰前在聚苯板表面噴涂以界面處理劑以加強粘結(jié)。所用水泥砂漿強度應(yīng)適當(dāng)，可用425#普通硅酸鹽水泥，不砂，1：3配比。抹灰應(yīng)分層進行，底層和中層抹灰厚度各約10mm，中間層抹灰應(yīng)正好覆蓋住鋼絲網(wǎng)片。面層砂漿宜用聚合物水泥砂漿，厚度5～10mm，中間層抹灰應(yīng)正好覆蓋住鋼絲網(wǎng)片。面層砂漿宜用聚合物水泥砂漿，厚度5～10mm，可分兩次抹完。

2 對外墻外保溫體系的質(zhì)量要求

2.1 保溫效能

保溫效能是外墻外保溫質(zhì)量的一個關(guān)鍵性的指標(biāo)。為此，應(yīng)按所用材料的實際熱工性能，經(jīng)過熱工計算得出足夠的厚度，以滿足節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對當(dāng)?shù)亟ㄖ囊蟆Ｅc此同時，還應(yīng)采取適當(dāng)?shù)慕ㄖ?gòu)造措施，避免某些局部產(chǎn)生熱橋問題。一般來說，永久性的機械錨固、臨時性的固定以至于穿墻管道，或者外墻上的附著物的固定，往往會造成局部熱橋。在設(shè)計和施工中，應(yīng)力求使此種熱橋?qū)ν鈮Φ谋匦阅懿粫a(chǎn)生明顯的影響，也不致爾后產(chǎn)生影響墻面外觀的痕跡（如銹斑）。在采用鋼絲網(wǎng)架與聚苯乙烯或巖棉板組合的保溫板材時，其熱工性能參數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際測試結(jié)果，以便根據(jù)計算，確定其必要的厚度。

2.2 穩(wěn)定性

與基層墻體牢固結(jié)合，是保證外保溫層穩(wěn)定性的基本環(huán)節(jié)。對于新建墻體，其表面處理工作一般較易做好，但對于既有建筑，必須對其面層狀況進行認真的考察檢查。如果面層存在疏松、空鼓情況，必須認真清理，以確保保溫層與墻體緊密結(jié)合。

2.3 防火處理

盡管保溫層處于外墻外側(cè)，防火處理仍不容忽視。

在采用聚苯乙烯板作外保溫材料時，必須采用有阻燃性能的板材；其表面及門窗口等側(cè)面，必須全部用防火材料嚴(yán)密包覆，不得有敞露部位；在建筑物超過一定高度時，需有專門的防火構(gòu)造處理，例如每隔一層設(shè)一防火隔離帶；在每個防火隔斷處或門窗口，網(wǎng)布及覆面層砂漿應(yīng)折轉(zhuǎn)至磚石或混凝土墻體處并予固定，以保護聚苯乙烯板，避免在著火時蔓延；采用厚型抹灰面層有利于提高保溫層的耐火性能。

2.4 濕熱性能

2.4.1 水密性

外保溫墻體的表面，其中包括面層、接縫處、孔洞周邊、門窗洞口周圍等處，應(yīng)采取嚴(yán)密的措施，使其具有良好的防水性能，避免雨水進入內(nèi)部造成危險。國外許多工程的實踐證明，多孔的面層或者面層中存在縫隙，在雨水滲入和嚴(yán)寒受凍的情況下，容易遭受凍壞。

2.4.2 墻內(nèi)結(jié)露

在墻體內(nèi)部或者在保溫層內(nèi)部結(jié)露都是有害的，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施加以避免。在新建墻體干燥過程中，或者在冬季條件下，室內(nèi)溫度較高的水蒸汽向室外遷移時墻內(nèi)可能結(jié)露。在室內(nèi)濕度較低，以及室內(nèi)墻面隔濕狀況良好時，可以避免由于墻內(nèi)水蒸汽濕遷移所產(chǎn)生的結(jié)露。通過結(jié)露計算，可以得出在一定氣候條件下（室內(nèi)外空氣溫度及濕度）某種構(gòu)造的墻體在不同層次處的水蒸汽滲透狀況。

2.5 耐久性

外墻外保溫構(gòu)造的平均壽命，在正常使用與維修的條件下，應(yīng)達到25年以上，這就要求：

外墻外保溫體系的各種組成材料，應(yīng)該具有化學(xué)的與物理的穩(wěn)定性。其中包括保溫材料、粘結(jié)劑、固定件、加強材料、面層材料、水蒸汽隔離材料、密封膏等。

所有的材料所具的性能，或通過防護處理，應(yīng)做到在結(jié)構(gòu)的壽命期內(nèi)。在正常使用條件下，由于干燥、潮濕或電化腐蝕，以及由于昆蟲、真菌或藻類生長，或者由于嚙齒動物的破壞等種種侵襲，都不致造成損害。

所有的材料相互間應(yīng)該是彼此相容的。

所用的材料與面層抹灰質(zhì)量，均應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。

3 對外墻外保溫體系中材料與配件的要求

3.1 聚苯乙烯保溫板材

在各種外墻外保溫體系中使用得最多的為聚苯乙烯板，其中又以用膨脹聚苯乙烯（EPS）板為最普遍。

膨脹聚苯乙烯系由許許多多全封閉的多面體蜂窩組成，每個蜂窩的直徑為0.2～0.5mm，蜂窩壁厚僅0.001mm。其中聚苯乙烯只有約2%，其余約98%為空氣。由于截留在蜂窩內(nèi)的靜止空氣為熱的不良導(dǎo)體，因而具有良好的保溫性能。工程中使用的材料導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.041W/m·K以下。膨脹聚苯乙烯的多項性能與期密度關(guān)系甚大，使用時應(yīng)確定其在穩(wěn)定至恒重后單位體積的重量，即其密度，以kg/m2計。如果其密度太小，則其強度過低，在承受機械荷載時應(yīng)變很大，工程質(zhì)量難以保證，同時材料的導(dǎo)熱系數(shù)也會增大，保溫性能降低，達不到預(yù)期的節(jié)能效果。因此，外墻外保溫用的膨脹聚苯乙烯板，應(yīng)用采密度為15～20kg/m3的為宜，其最小抗壓強度為70kPa。

當(dāng)用聚苯乙烯板材作為保溫層、用聚合物砂漿作為面層時，應(yīng)該使用玻璃纖維網(wǎng)格布作為外保溫面層的加強材料。

這種玻璃纖維網(wǎng)格布應(yīng)該不被腐蝕。但是，普通玻璃纖維是不耐堿的，而玻璃纖維網(wǎng)格布要埋入水泥漿抹面層中，在水與堿的共同作用下，普通玻璃纖維會產(chǎn)生堿腐蝕，必須在玻璃纖維外面罩有足夠的耐堿保護層。作為面層加強材料的網(wǎng)布，要求在堿液中浸泡90天后其極限抗拉強度，在用粘結(jié)法固定時，應(yīng)超過150N/cm，而用機械錨固時，則應(yīng)超過250N/cm。

3.2 機械錨固件

固定保溫板及其它配件的機械錨固件，在使用壽命期間，不應(yīng)由于腐蝕而影響其性能。

每個機械錨固件的拔出力，根據(jù)情況不同，不得小于500N。

4 外墻外保溫施工

4.1 基層處理

固定保溫層的基底應(yīng)堅實、清潔。如舊墻表面有抹灰層，此抹灰層應(yīng)與主墻體牢固結(jié)合，無松散、空鼓表面。施工前，對于墻面上的污物、松軟的抹灰層及油漆等，均應(yīng)徹底鏟除干凈。長有苔蘚的舊墻面，要用殺蟲劑徹底清洗。新砌磚墻的磚縫，要全部用砂漿嵌實密封，不得有透縫部位。對于舊墻面上的凹凸不平。

4.2 保溫層施工

保溫板的粘結(jié)，宜從外墻底部邊角處開始，依次粘貼，相領(lǐng)板材互相靠緊、對齊。上下板材之間要錯縫排列，墻角處板材之間要咬口錯位。粘結(jié)時輕輕按揉拍壓保溫板，做到位置橫平堅直。

門窗角部的保溫板，均應(yīng)切成刀把狀，不得在角部接板。保溫板的切割要精確，以保證板邊對接緊密。

門窗口周邊側(cè)面，也應(yīng)按尺寸塞入保溫板避免產(chǎn)生熱橋。

4.3 面層施工

在面層抹灰前應(yīng)認真檢查已粘結(jié)的保溫板表面、固定件以及網(wǎng)格布（或鋼絲網(wǎng)）、護角等準(zhǔn)備情況。

保溫板上抹灰層厚度應(yīng)足以全部埋入網(wǎng)格布（或鋼絲網(wǎng)）而不外露，以避免加強處理受到外界水分作用產(chǎn)生腐蝕。此抹灰層一般分為二遍抹成。第一遍為底涂層，直接抹在保溫板表面上，面積比一塊網(wǎng)格布略大，然后即將網(wǎng)格布伸拉平整壓入濕軟的涂層中，待底涂層初步干硬后，即可抹第二層面層涂層，做到將網(wǎng)格布完全被覆蓋住。

5 結(jié)語

（1）建筑外墻采用外保溫技術(shù)，存在著多方面的優(yōu)越性，既明顯改善了居住舒適性，又有十分良好的節(jié)能效果和綜合經(jīng)濟效益。隨著我國建筑節(jié)能要求與舒適性要求的不斷提高，采用外墻外保溫的需求正在日益迫切，外墻外保溫技術(shù)市場必須迅速擴大。

（2）我國外墻外保溫技術(shù)的發(fā)展，必將是多種技術(shù)互相學(xué)習(xí)、相互滲透、彼此競爭、共同提高的局面。也只有這樣，才能促進外墻外保溫技術(shù)的繁盛，有利于建筑技術(shù)的整體進步。在多種外墻外保溫技術(shù)的競爭和發(fā)展中，工程質(zhì)量、耐久性以及合理的價格，將是取勝的關(guān)鍵因素。

（3）許多國家的技術(shù)經(jīng)驗和國內(nèi)多年的工程實踐證明，外墻外保溫技術(shù)確實是中國建筑節(jié)能技術(shù)的一個重要的基本的發(fā)展方向。在各方的共同努力下，我國外墻外保溫技術(shù)的繁榮指日可待。

參考文獻

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