蔣德勇

（貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院貴州貴陽(yáng)550002）

建筑外墻保溫材料性能特點(diǎn)及質(zhì)量檢測(cè)

蔣德勇

（貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院貴州貴陽(yáng)550002）

建筑外墻保溫材料節(jié)能建筑材料的好壞，是否符合國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能是否達(dá)到要求，都需要有真實(shí)可信的檢測(cè)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，只有這樣才能將其使用到建筑施工中，不然就會(huì)降低甚至是影響建筑工程質(zhì)量，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。本文重點(diǎn)就建筑外墻保溫材料性能特點(diǎn)及質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行了研究。

建筑外墻保溫；材料性能；質(zhì)量檢測(cè)

引言

《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)規(guī)定》、《國(guó)家康居示范工程實(shí)施大綱》以及《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》等相關(guān)規(guī)定，建筑工程必須采取節(jié)能環(huán)保措施，提高能源使用效率，改善居住環(huán)境，降低資源損耗。國(guó)家鼓勵(lì)使用節(jié)能建筑材料，積極推廣新材料在建筑工程中的使用，這在一定程度上減少了環(huán)境污染，提高了建筑材料的利用率和使用效果，可以說我國(guó)在建筑材料領(lǐng)域里發(fā)展的速度是驚人的，這一方面得益于國(guó)家政策支持，另一方面是建筑施工單位的積極應(yīng)用。

1　新型保溫隔熱材料

建筑外墻保溫隔熱工程是現(xiàn)代建筑外墻的重要組成部分，同時(shí)也是提升現(xiàn)代建筑整體功能性的重要手段，因此，我國(guó)在建筑保溫隔熱材料研發(fā)方面尤為重視。經(jīng)過近些年來有關(guān)科研人員對(duì)保溫隔熱材料的不斷努力研究開發(fā)，目前已成功地研發(fā)出諸如聚苯乙烯泡沫板、巖棉礦渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、硅酸鹽復(fù)合漿料、聚氨脂泡沫板等新型保溫隔熱材料。隨著國(guó)家政策的逐步頒布和實(shí)施，研發(fā)兼具保溫和防火功能的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合外墻保溫材料是未來外墻外保溫市場(chǎng)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。有機(jī)-無機(jī)復(fù)合保溫材料具有保溫性能好、尺寸穩(wěn)定及耐燃性能好等優(yōu)點(diǎn)，但大多數(shù)有機(jī)-無機(jī)復(fù)合保溫材料處于研究開發(fā)階段。目前應(yīng)用和施工技術(shù)比較成熟的有膠粉聚苯顆粒保溫料漿，新興的有有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料改性酚醛泡沫保溫材料和聚氨酯-?；⒅閺?fù)合保溫材料等。但由于我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展及資源分布不均衡，使得上述這些新型保溫隔熱材料在我國(guó)各區(qū)域的應(yīng)用程度不同，同時(shí)施工工藝技術(shù)不夠先進(jìn)以及缺乏專業(yè)化工程隊(duì)伍的標(biāo)準(zhǔn)化施工也制約了我國(guó)保溫隔熱材料在建筑工程中應(yīng)用功能性的有效發(fā)揮，如何快速地組建更多的專業(yè)化施工隊(duì)伍，提升保溫材料質(zhì)量及施工技術(shù)，促使保溫材料及保溫隔熱技術(shù)向高效率、高性能、高環(huán)保方向發(fā)展是我們的迫切任務(wù)。

常用的十大保溫材料性能優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)析：①巖棉板無機(jī)類耐火A級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.041～0.045防火，阻燃吸濕性大，保溫效果差；②五梁禾YT無機(jī)活性保溫材料耐火A級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.050～0.055防火保溫隔熱效果好，施工簡(jiǎn)便（無需網(wǎng)格布、抗裂砂漿等），與建筑物同壽命，抗水抗裂抗空鼓；③陶瓷保溫板無機(jī)類耐火A級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.08～0.10防火不燃，不吸水，施工方便，使用耐久；④?；⒅?、珍珠巖等漿料無機(jī)類耐火A級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.07～0.09防火性好，耐高溫保溫效果差，吸水性高；⑤膨脹聚苯板（EPS板）有機(jī)類耐火B(yǎng)2級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.037～0.041保溫效果好，價(jià)格便宜強(qiáng)度稍差；⑥擠塑聚苯板（XPS板）有機(jī)類耐火B(yǎng)2級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.028～0.03保溫效果更好，強(qiáng)度高，耐潮濕價(jià)格貴，施工時(shí)表面需要處理；⑦膠粉聚苯顆粒保溫漿料有機(jī)類耐火B(yǎng)1級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.057～0.06阻燃性好，廢品回收保溫效果不理想，對(duì)施工要求高；⑧聚氨酯發(fā)泡材料有機(jī)類耐火B(yǎng)1級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.025～0.028防水性好，保溫效果好，強(qiáng)度高價(jià)格較貴；⑨酚醛樹脂復(fù)合板有機(jī)類耐火B(yǎng)1級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)0.029～0.03保溫效果更好，強(qiáng)度高，耐潮濕價(jià)格貴，施工時(shí)表面需要處理；⑩HD-STP超薄真空保溫板，無機(jī)類耐火A級(jí)，超強(qiáng)的隔熱保溫性能，導(dǎo)熱系數(shù)在0.008以下，節(jié)能效果突出，保溫效果是其他傳統(tǒng)保溫的3～8倍，所需保溫厚度是傳統(tǒng)保溫的1/3～1/8。采用無機(jī)、無毒芯材，低能耗零排放加工工藝，不產(chǎn)生廢氣、廢水，屬環(huán)保低碳型保溫材料。輕質(zhì)，運(yùn)輸、搬運(yùn)方便，施工工藝簡(jiǎn)單，粘貼效率高。價(jià)格加高，因?yàn)檎婵詹牧?，不能現(xiàn)場(chǎng)切割彎曲，嚴(yán)禁重物敲擊，銳物刺穿。

2　建筑外墻保溫形式

建筑外墻保溫主要分為外墻自保溫、外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫形式。

2.1外墻自保溫

外墻自保溫系統(tǒng)是墻體自身的材料具有節(jié)能阻熱的功能，當(dāng)前，使用較多的是蒸壓加氣混凝土砌塊、復(fù)合保溫砌塊等，尤其是砂加氣混凝土砌塊，其材料本身的導(dǎo)熱系數(shù)低，由于在混凝土里加入引氣劑后，形成大量封閉孔洞，使得這類砌塊保溫隔熱性能好，并將圍護(hù)和保溫合二為一，無需另外附加保溫隔熱材料，在滿足建筑要求的同時(shí)又能滿足保溫節(jié)能要求。

2.2外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)即保溫材料置于外墻內(nèi)側(cè)，施工簡(jiǎn)單易行，常用到的保溫材料有建筑保溫砂漿或膨脹?；⒅楸馗魺嵘皾{，聚苯顆粒保溫漿料，絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS板），絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS板），以及酚醛板、泡沫玻璃等保溫材料。由于絕熱材料強(qiáng)度較低，需設(shè)覆面層保護(hù)（如加貼玻纖網(wǎng)格布抹3～5mm厚抗裂砂漿層）。

2.3外墻外保溫

外墻外保溫是復(fù)合墻體的一種主要形式，是將保溫材料做在外墻結(jié)構(gòu)的外部，使之具有保溫隔熱的功能。外保溫在我國(guó)有很大的發(fā)展前途，當(dāng)前應(yīng)用也比較廣泛，是最值得推廣和研發(fā)的節(jié)能保溫技術(shù)。

3　圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工缺陷紅外檢查

當(dāng)保溫材料缺失、受潮、分布不均或其中混入灰漿或圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在空氣滲透的部位，稱該圍護(hù)結(jié)構(gòu)在此部位存在熱工缺陷。熱工缺陷的存在將影響墻體的保溫性能，進(jìn)而降低墻體內(nèi)表面溫度，當(dāng)墻面溫度達(dá)到或低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度時(shí)，墻面將出現(xiàn)凝結(jié)水的現(xiàn)象，即為結(jié)露。這種現(xiàn)象不僅造成室內(nèi)潮濕，長(zhǎng)時(shí)間影響下還會(huì)導(dǎo)致墻面的脫落、長(zhǎng)毛、發(fā)霉，或裝飾材料的扭曲變形等，嚴(yán)重影響建筑的正常使用功能。采暖期室內(nèi)結(jié)露、長(zhǎng)霉是外墻保溫最常見的質(zhì)量問題。引起這一現(xiàn)象的主要原因在于外墻保溫存在熱工缺陷。

紅外熱像法是檢測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻熱工缺陷的主要方法。紅外熱像儀測(cè)溫的基本原理：被測(cè)物體產(chǎn)生的熱輻射經(jīng)紅外探測(cè)器接收后輻射強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子視頻信號(hào)，再通過放大電路、補(bǔ)償電路及線性處理后在顯示終端顯示被測(cè)物體的溫度，或經(jīng)計(jì)算機(jī)處理形成由不同顏色表示的物體溫度分布的彩色熱圖，即紅外熱像圖。其測(cè)溫的特點(diǎn)在于：①非接觸式測(cè)溫，不會(huì)影響到被測(cè)物體原有的溫度分布；②測(cè)定的是物體表面的溫度分布，而不是像熱電偶或光學(xué)溫度計(jì)那樣僅能測(cè)定有限個(gè)點(diǎn)的溫度。紅外熱像法是當(dāng)前檢測(cè)熱工缺陷最快捷最有效的定性檢測(cè)方法，在熱工缺陷檢測(cè)方面有非常廣泛的應(yīng)用。圖1所示為某工程局部保溫材料缺失引起的熱工缺陷的紅外熱像。

圖1　某工程紅外熱像

4　外墻保溫節(jié)能構(gòu)造鉆芯檢驗(yàn)

外墻保溫節(jié)能構(gòu)造鉆芯檢驗(yàn)是參照《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50411-2007）的要求，在外墻上用取芯機(jī)在垂直于墻面的方向上鉆取保溫芯樣，在垂直于芯樣表面的方向上實(shí)測(cè)保溫層的厚度，并通過芯樣觀察保溫材料的種類、構(gòu)造做法。外墻保溫節(jié)能構(gòu)造鉆芯檢驗(yàn)主要檢驗(yàn)外墻保溫以下三方面內(nèi)容：①保溫層的構(gòu)造做法是否符合設(shè)計(jì)要求；②保溫材料的種類是否符合設(shè)計(jì)要求；③保溫層的厚度是否符合設(shè)計(jì)要求。此種檢驗(yàn)是目前外墻保溫驗(yàn)收中必檢的項(xiàng)目之一，由于操作方便，數(shù)據(jù)比較直觀，因此同樣也適用于既有建筑外保溫的質(zhì)量鑒定。外墻保溫施工過程中，由于某些利益的驅(qū)使，一些開發(fā)商和施工方盲目追求降低成本而偷工減料。采用外墻節(jié)能構(gòu)造鉆芯法，能最為直接地發(fā)現(xiàn)問題，如果保溫層厚度都不符合設(shè)計(jì)要求，那就沒必要耗費(fèi)精力去檢測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)了。此種檢測(cè)方法的缺點(diǎn)在于這是一種破壞性的檢測(cè)手段，當(dāng)保溫芯樣取出后，要求對(duì)檢測(cè)部位用保溫材料填充并用建筑膠密封，不允許使用混凝土或碎磚加砂漿等材料填塞，以免產(chǎn)生熱橋而影響保溫效果。處理不當(dāng)，極有可能形成新的熱橋，從而影響保溫效果。

5　保溫板與基層粘結(jié)情況檢查

外墻保溫板與基層的粘結(jié)情況檢查同鉆芯法一樣，都是采用破壞性的檢查方法。外墻保溫板黏結(jié)的好壞與外墻保溫的使用壽命密切相關(guān)。而且近年來極端氣候頻繁出現(xiàn)，有些工程外保溫在刮大風(fēng)時(shí)保溫層直接脫落。根據(jù)近年來的檢測(cè)經(jīng)歷，外墻保溫板與基層黏結(jié)情況的檢查是十分有必要的。在檢查項(xiàng)目上，檢查保溫板與基層的粘結(jié)強(qiáng)度、粘結(jié)砂漿的粘結(jié)面積率，粘貼方法等是否符合規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。

保溫板的粘貼方法根據(jù)《外墻外保溫施工技術(shù)規(guī)程》（聚苯板增強(qiáng)網(wǎng)聚合物砂漿做法）（DB11/T584-2008）要求可采用點(diǎn)框法或條粘法（見圖2）。不管采用哪種粘貼方法，聚苯板與墻面必須黏結(jié)牢固，無松動(dòng)和虛粘現(xiàn)象。采用涂料飾面時(shí)，粘結(jié)面積率不小于40%；采用面磚飾面時(shí)，粘結(jié)面積率不小于50%。檢查粘貼方法和黏結(jié)面積率時(shí)選取約1m2左右的外墻面，首先剔除外飾面，露出保溫板，然后揭開一個(gè)整塊的保溫板，查看粘貼方法，測(cè)量粘結(jié)砂漿的粘結(jié)面積；粘結(jié)面積計(jì)算時(shí)務(wù)必要扣除虛粘部分面積。對(duì)保溫板與基層的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)方法參照《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ144-2004）。粘貼標(biāo)準(zhǔn)塊時(shí)，可在粘貼面積檢查部位附近，以方便確定粘結(jié)砂漿的位置，盡量使標(biāo)準(zhǔn)塊滿粘貼于粘結(jié)砂漿的位置。

圖2　保溫板與基層粘貼方法

6　圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)檢測(cè)

目前對(duì)建筑節(jié)能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)檢測(cè)的方法主要有熱流計(jì)法、熱箱法、常功率平面熱源法。

（1）熱流計(jì)法是利用溫差和熱流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行傳熱系數(shù)的測(cè)定。通常的做法是用熱流計(jì)、熱電偶在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)出被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流密度以及內(nèi)、外表面溫度，通過數(shù)據(jù)處理計(jì)算得出建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)。該方法是國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)首選的方法，在國(guó)際上也是公認(rèn)的方法，但是這種方法用在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試有嚴(yán)重的局限性。因?yàn)槭褂迷摲椒ǖ那疤釛l件是必須在采暖期才能進(jìn)行測(cè)試。

（2）熱箱法是用人工制造一個(gè)一維傳熱環(huán)境，被測(cè)部位的內(nèi)側(cè)用熱箱模擬采暖建筑室內(nèi)條件，并使熱箱內(nèi)的空氣溫度和室內(nèi)的空氣溫度保持一致，另一側(cè)為室外自然條件，維持熱箱內(nèi)溫度高于室外溫度8℃以上，這樣被測(cè)部位的熱流總是從室內(nèi)向室外傳遞；當(dāng)熱箱內(nèi)的加熱量與通過被測(cè)部位的傳遞熱量達(dá)到平衡時(shí)，通過測(cè)量熱箱內(nèi)的加熱量得到被測(cè)部位的傳熱量，從而根據(jù)公式計(jì)算出被測(cè)部位的傳熱系數(shù)。熱箱法作為實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)建筑構(gòu)件熱工性能的方法使用由來已久，發(fā)展較為成熟，并頒布有國(guó)際、國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，但用來進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)建筑物熱阻或傳熱系數(shù)的熱箱法還處于研究當(dāng)中。

（3）常功率平面熱源法是非穩(wěn)態(tài)法中一種比較常用的方法，適用于建筑材料和其它隔熱材料熱物理性能的測(cè)試。其現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方法是在墻體內(nèi)表面人為地加上一個(gè)合適的平面恒定熱源，對(duì)墻體進(jìn)行一定時(shí)間的加熱，通過測(cè)定墻體內(nèi)外表面的溫度響應(yīng)來辨識(shí)出墻體的傳熱系數(shù)。

7　結(jié)束語

在節(jié)能環(huán)保條件下，加強(qiáng)對(duì)建筑工程材料的檢測(cè)是保證建筑工程質(zhì)量的重要手段，是安全第一的需要，是提高建筑工程施工企業(yè)效益的重要保障，對(duì)材料檢測(cè)重要性的認(rèn)識(shí)和了解有助于更好地開展檢測(cè)工作。

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[3]張吉嬌.建筑材料檢測(cè)在建筑工程中的重要性分析[J].江西建材，2014（12）.

TU545

A

1673-0038（2015）16-0094-03

2015-3-28

蔣德勇（1968-），男，漢族，高級(jí)工程師，本科，主要從事建筑材料檢測(cè)和質(zhì)量管理工作。