唐勝中，陳江峰，王全奇

（中國建筑第二工程局有限公司，北京100071）

1 引言

我國實(shí)施外墻外保溫的時(shí)間最早可以追溯到20 世紀(jì)80 年代，1986 年頒布的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，就已存在大量與外墻外保溫相關(guān)的內(nèi)容。 考慮到約有50%的建筑能耗均聚集在建筑物外墻上，因此，科學(xué)選擇保溫材料并展開施工，可以在改善建筑物保溫效果的同時(shí)對其能耗加以控制。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，國內(nèi)外關(guān)于外墻外保溫的研究多集中在施工方法、工藝方面，本文以保溫材料為落腳點(diǎn)，結(jié)合寧波地區(qū)情況圍繞不同材料的應(yīng)用展開討論。

2 研究背景

外墻保溫形式分為兩種，分別是外保溫和內(nèi)保溫。其中，內(nèi)保溫的優(yōu)點(diǎn)是操作安全、施工難度小和使用成本低，寧波地區(qū)早期建筑物多使用該保溫形式，但是隨著時(shí)間的推移，該形式的不足也逐漸顯露出來，具體包括保溫層厚度較厚、存在熱橋效應(yīng)和開裂概率大，逐漸被建筑行業(yè)邊緣化[1]。 在此背景下，外保溫形式應(yīng)運(yùn)而生，該形式彌補(bǔ)了內(nèi)保溫的不足，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：一是墻體不會(huì)出現(xiàn)熱橋，在減少熱損失的同時(shí)，使熱能得到節(jié)約，符合當(dāng)今社會(huì)倡導(dǎo)的節(jié)能減排理念；二是能夠加強(qiáng)主體結(jié)構(gòu)整體的耐久性。 雖然外墻外保溫被引入我國的時(shí)間較晚，但隨著大量相關(guān)政策的出臺(tái)，圍繞外墻外保溫所展開研究變得更加深入，保溫材料、工藝更新?lián)Q代的速度不斷提升，在實(shí)際施工中，施工人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所提出要求（見表1），對保溫材料加以選擇。

3 外墻外保溫材料介紹

3.1 有機(jī)材料

可用于外保溫施工的有機(jī)材料主要包括3 類，分別是聚氨酯、酚醛樹脂和聚苯丙乙烯。 優(yōu)點(diǎn)在于隔熱保溫效果理想，導(dǎo)熱系數(shù)較低，易于加工，表觀密度偏低，整體致密性高；不足在于燃燒性能往往僅能達(dá)到B 級標(biāo)準(zhǔn)， 單價(jià)高且無法循環(huán)利用，較易出現(xiàn)空鼓、老化、燃燒或粉化問題，無法完美融入基層墻體，整體尺寸穩(wěn)定性不理想[2]。 該類材料的性能參數(shù)如表2 所示。

其中，聚氨酯具有良好的防水性和整體性，可以避免外墻出現(xiàn)熱橋作用，通常用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、節(jié)能要求嚴(yán)格的建筑物。酚醛樹脂在阻燃性和保溫性方面的表現(xiàn)， 通常能夠滿足大部分建筑的要求。 聚苯丙乙烯材料又分為XPS（擠塑式聚苯乙烯隔熱保溫板）、EPS（聚苯乙烯泡沫）兩種，前者的性價(jià)比較高，但施工不當(dāng)會(huì)增加外墻開裂或保溫材料脫落的概率， 后者更適用于外形相對簡單的建筑，可以顯著改善建筑的隔音性。

3.2 無機(jī)材料

無機(jī)材料可以細(xì)分為礦物棉、保溫砂漿和發(fā)泡材料3 類，同樣具有明顯的優(yōu)點(diǎn)與不足。 優(yōu)點(diǎn)是施工難度小、 燃燒性理想、 力學(xué)性能相對穩(wěn)定； 不足是保溫性能仍有較大的提升空間，表觀密度能達(dá)到有機(jī)材料的近10 倍，導(dǎo)熱系數(shù)偏大。 該類材料的性能參數(shù)如表3 所示。

表3 無機(jī)保溫材料性能

其中， 巖棉具有理想的保溫性與燃燒性， 但由于較易粉化，因此，無法滿足薄抹灰系統(tǒng)的要求。 玻璃棉在耐腐蝕、防火性、吸引性和保溫性等方面均具有極為突出的表現(xiàn)，但要注意隱蔽纖維，如果施工方?jīng)Q定使用該材料，則應(yīng)先進(jìn)行預(yù)處理，再將其用于保溫系統(tǒng)。 保溫砂漿的安全系數(shù)較高， 但重度較大。 發(fā)泡水泥可以重復(fù)使用，壽命和建筑物相同，通?？梢匀〉昧己玫墓?jié)能效果，但其保溫性能并不理想，如果建筑物對節(jié)能的要求較為嚴(yán)格，則應(yīng)放棄使用該材料。

3.3 復(fù)合材料

目前，已在建筑行業(yè)得到應(yīng)用的復(fù)合材料主要有真金板、超薄絕熱板。 該類材料融合了有機(jī)、無機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)，在燃燒性、表觀密度還有導(dǎo)入系數(shù)方面具有突出表現(xiàn)，但由于市場經(jīng)驗(yàn)有限，因此，現(xiàn)階段該類材料往往無法達(dá)到A 級標(biāo)準(zhǔn)。 材料的性能參數(shù)如表4 所示。

表4 復(fù)合保溫材料性能

真金板的特點(diǎn)是吸水率較低，保溫性、燃燒性理想，抗壓強(qiáng)度相對較高，但由于其無法達(dá)到A 級防火標(biāo)準(zhǔn)，因此，尚未在寧波地區(qū)得到推廣。 超薄絕熱板的特點(diǎn)是能夠直接粘貼，自重輕并且體積小，通常不會(huì)造成環(huán)境污染或是類似的問題，但該材料的市場單價(jià)較高，且極易由于粘貼方式不當(dāng)而漏氣，進(jìn)而導(dǎo)致保溫失效，需要有所了解。

4 寧波地區(qū)常用外墻外保溫材料

作為港口城市， 寧波地區(qū)具有氣候溫潤、 冬冷夏熱的特點(diǎn)，近幾年，該地區(qū)大力興建公共建筑和民用建筑。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，建筑能耗在社會(huì)能耗中的占比高達(dá)22%，其占比還將隨著建筑數(shù)量的增多而有所加大，科學(xué)選用保溫材料，則能在一定程度上減少建筑能耗，其現(xiàn)實(shí)意義不言而喻[3]。現(xiàn)階段，寧波地區(qū)建筑多使用以下幾種保溫材料進(jìn)行外墻外保溫施工。

4.1 聚苯板保溫材料

建筑物極易出現(xiàn)外墻開裂問題， 保溫層開裂是外墻開裂的主要原因， 只有準(zhǔn)確掌握保溫層開裂的原因并采取恰當(dāng)?shù)姆懒汛胧?，才能使保溫層發(fā)揮出應(yīng)有作用，在保證建筑物安全的前提下，使其節(jié)能性得到凸顯。 如果以外墻的結(jié)構(gòu)為依據(jù)，則可以將裂縫分為3 類，分別是涂料層開裂、保溫層開裂還有基層開裂。 保溫層的質(zhì)量往往由保溫材料的特性決定，一旦內(nèi)外溫差所導(dǎo)致變形量達(dá)到或超過材料極限，便會(huì)出現(xiàn)裂縫。 分析寧波地區(qū)建筑物能夠發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致問題出現(xiàn)的原因有3 個(gè)，分別是結(jié)構(gòu)開裂、材料質(zhì)量或性能不達(dá)標(biāo)、施工方式不正確。 要想降低該問題的發(fā)生率，關(guān)鍵是要堅(jiān)持柔性釋放應(yīng)力等原則，施工期間重點(diǎn)關(guān)注水平線、垂線的放線情況；避免外墻表面過于干燥，導(dǎo)致出現(xiàn)起皮、泛堿或粉化等問題；通過錯(cuò)縫套錨的方式粘貼保溫板； 根據(jù)現(xiàn)場情況， 科學(xué)配制粘貼所使用的砂漿；竣工后，盡快針對保溫系統(tǒng)的耐候性開展試驗(yàn)，只有順利通過試驗(yàn)且抗裂性能突出的建筑物，才能正式投入使用[4]。

該保溫系統(tǒng)由5 部分組成，由外向內(nèi)分別是涂料層、錨栓、玻纖網(wǎng)格布、保護(hù)層和EPS 板。 優(yōu)點(diǎn)是具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力，既可以用于建筑施工，還可以用于建筑的擴(kuò)建和改造，隔熱保溫性能、節(jié)能效果均能夠達(dá)到理想水平；缺點(diǎn)在于較易出現(xiàn)外墻開裂、保護(hù)層開裂還有瓷磚空鼓的情況。 目前，該材料尚未得到大范圍推廣，對應(yīng)施工規(guī)范、施工方案仍有待完善。

4.2 聚氨酯保溫材料

施工方可以通過現(xiàn)場噴涂該材料的方式對建筑物進(jìn)行保溫。 對應(yīng)保溫系統(tǒng)主要由以下幾層組成：（1）飾面層；（2）防護(hù)層；（3）過渡層；（4）砂漿層；（5）保溫層；（6）底漆層。 作為寧波地區(qū)常用的節(jié)能保溫材料，聚氨酯硬質(zhì)泡沫在膠黏性、防火性等方面均具有極為突出的表現(xiàn)， 在外墻保溫施工期間使用該材料，可以避免熱橋問題出現(xiàn)。 另外，該材料還具有保養(yǎng)難度小、施工成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠通過控制保溫層厚度的方式使建筑室內(nèi)面積得到增加。

4.3 膠粉聚苯保溫材料

膠粉聚苯的原料是聚苯顆粒、膠粉料，混合所形成保溫灰漿中，聚苯顆粒的占比通常接近80%。對應(yīng)保溫系統(tǒng)同樣包括飾面層、防護(hù)層、保溫層還有界面層等部分，該保溫材料主要用于保溫層的施工，與其他材料相比，該材料具有三大優(yōu)點(diǎn)：一是黏結(jié)強(qiáng)度高且力學(xué)性能穩(wěn)定；二是收縮率較低，通常不會(huì)由于收縮而出現(xiàn)龜裂、開裂問題，可以為建筑物的安全提供保障；三是防火性能突出，原因在于使用該材料進(jìn)行施工，需要施工人員借助錨固件、鋼絲網(wǎng)加固巖棉板，確保巖棉板與基層墻體可靠連接，在此基礎(chǔ)上，均勻涂抹膠粉聚苯，增加巖棉板整體強(qiáng)度，其防火、抗火效果自然能夠因此而達(dá)到預(yù)期水平。

5 結(jié)語

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在城鎮(zhèn)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)的背景下，建筑能耗占比逐漸由早期的20%提高到35%， 換言之， 常規(guī)墻體節(jié)能材料、工藝均已無法發(fā)揮出應(yīng)有作用，通過堆砌保溫材料改善保溫效果的做法逐漸被建筑行業(yè)所淘汰， 對復(fù)合墻體加以使用成為大勢所趨。 新形勢下，外保溫材料已在寧波地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，雖然由于外墻外保溫大范圍推廣的時(shí)間較短，目前，仍然存在缺少有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對國外技術(shù)依賴性較強(qiáng)，節(jié)能意識(shí)有待強(qiáng)化等問題，但可以預(yù)見的是，未來隨著研究的不斷深入，該類材料的價(jià)值必然會(huì)得到最大化實(shí)現(xiàn)， 其作用也將得到更加充分的發(fā)揮。