外墙外保温技术体系的发展现状及展望.doc

1、外墙外保温技术体系的发展现状及展望按照建设部建筑节能 2010 年规划目标的要求，建筑节能工作要实施跨越式发展，降低能源消耗，减轻大气环境污染，改善建筑热舒适条件，促进城乡建设、人民生活和生态环境的协调发展。由于对节约能源与保护环境的需求不断提高，建筑围护结构的保温也在日益加强，其中又以外墙外保温的发展最为迅速。1973 年世界性的石油危机以后，外墙外保温技术才在许多国家得到长足的发展。现在，在一些发达国家，往往有好几十种外墙外保温体系争奇斗艳，逐鹿市场，使保温效果越来越好，建筑质量日益提高。目前，我国的建筑节能工作正有计划地由北向南推进，先后发布实施了民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)

2、、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准、夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准。在我国国家技术政策和节能标准的推动下，近年来，外墙外保温技术迅速发展，国内加强了外墙外保温技术的研究开发工作，涌现了多种采用不同材料、不同做法的外墙外保温技术，在一些省市的多项工程中得到了成功的应用，并且正在认真地解决裂缝、空鼓等质量问题。与此同时，多种国外先进的外墙外保温体系也纷纷向中国介绍传播，期盼在中国建筑市场中占有一席之地。在这样的条件下，中国的外墙外保温市场正在愈益繁荣，外墙外保温技术也正在成为我国的一项重要的基本的建筑节能技术。但是，外墙外保温毕竟不同于外墙内保温，要做到“在正确使用和正常维护条件下，使用年限不少

3、于 25 年”，其影响因素很多，要考虑大气热应力、风压、地震力、水和水蒸气、火以及外来的冲击力等的外界破坏力量的影响，更何况我国的城市住宅不同于欧美，中高层居多，带来的困难会更多；同时外墙它作为建筑物外装修的一部分，还有一个与环境协调的问题。因此，从某种意义上讲，我国的外墙外保温技术仍处在一个起步、成长阶段，还存在不少问题尚待今后努力改进和进一步提高。1 外墙外保温技术的发展现状20 世纪 80 年代中期，国外的外保温企业到我国推广外墙外保温技术，即粘贴聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板或 EPS 板)外抹玻纤网格布增强的聚合物水泥砂浆的保温体系。我国冶金建筑研究总院、北京建筑设计研究院等单位在国内率

4、先进行外墙外保温试点工程，同时对重墙、轻墙及预制墙体构件等不同构造体系进行了试验，均取得了节能效果。20 世纪 80 年代后期，北京建筑设计研究院与石膏板厂家共同开发了聚苯乙烯石膏复合保温板，用于外墙内保温。20 世纪 90 年代初期，在建设部及各省市建委的领导下加大了外墙外保温的推进力度，国内一些科研单位及企业开发了多种外墙保温技术，其中典型的有：仿专威特的 EPS 贴板法系统，具有自主知识产权的 ZL 胶粉聚苯颗粒保温浆料系统、现浇混凝土复合有网、无网 EPS 板外保温系统，EPS 钢丝网架板后锚固外保温系统，装配式龙骨薄板外保温系统以及一些预制板外保温系统等。1996 年召开全国节能第一

5、次工作会议，总结了前一阶段的工作经验，提出今后努力工作的方向。90 年代中期，根据 1996 年会议精神提出了推广外墙外保温是今后工作的重点。同时，根据国情的需要，引进了一些相关材料和外保温技术，开展了外墙外保温工程的试点，成立了外墙外保温专业协会，出版了外墙外保温技术、外墙外保温技术百问等著作，从理论上对外墙外保温技术进行探讨，这些都极大的推动了外墙外保温技术的发展。在外墙外保温迅猛发展时期，也吸引了国外的一些专业人员及材料供应商，纷纷来到我国进行技术交流，如美国、英国、德国、加拿大、荷兰、丹麦、法国等，进一步推动了我国外墙外保温技术的发展。当前，外墙外保温技术处于提高发展的阶段，为建筑节能

6、实现跨越式发展战略创造了条件。11外墙外保温工程技术规程所推荐的五种外墙外保温系统(1)EPS 板薄抹面外保温系统 以 EPS 板为保温材料，玻纤网增强聚合物砂浆抹面层和饰面涂层为保护层，采用粘结方式固定，抹面层厚度小于 6mm 的外墙外保温系统。 (2)胶粉 EPS 颗粒保温浆料外保温系统 以矿物胶凝材料和 EPS 颗粒组成的保温浆料为保温材料并以现场抹灰方式固定在基层上，以抗裂砂浆玻纤网增强抹面层和饰面层为保护层的外墙外保温系统。在此基础上又开发了适合于粘贴面砖饰面层的外墙外保温系统。 (3)现浇混凝土复合无网 EPS 板外保温系统 用于现浇混凝土剪力墙体系。以 EPS 板为保温材料，以玻

7、纤网增强抹面层和饰面涂层为保护层，在现场浇灌混凝土时将 EPS板置于外模板内侧，保温材料与混凝土基层一次浇筑成型的外墙外保温系统。 (4)现浇混凝土复合 EPS 钢丝网架板外保温系统 用于现浇混凝土剪力墙体系。以 EPS 单面钢丝网架板为保温材料，在现场浇灌混凝土时将 EPS 单面钢丝网架板置于外模板内侧，保温材料与混凝土基层一次浇筑成型，钢丝网架板表面抹水泥抗裂砂浆并可粘贴面砖材料的外墙外保温系统。(5)机械固定 EPS 钢丝网架板外保温系统采用锚栓或预埋钢筋机械固定方式，以腹丝非穿透型 EPS钢丝网架板为保温材料，后锚固于基层墙体上，表面抹水泥抗裂砂浆并可粘贴面砖材料的外墙外保温系统。1.

8、 2 其他开发的外墙外保温系统(1)岩棉外保温系统：以岩棉为主作为外墙外保温材料与混凝土浇筑一次成型或采取钢丝网架机械锚固件进行岩棉板锚固，耐火等级高，保温效果好，为外保温系统增强防火性能起着重要的作用。 (2)硬泡聚氨酯外保温系统：用聚氨酯发泡工艺将聚氨酯保温材料喷涂于基层墙体上，聚氨酯保温材料面层用轻质找平材料进行找平，饰面层可采用涂料或面砖等进行装饰。该工艺保温效果好，可达到国家第三步节能目标，而且施工速度快，能明显缩短工期。 (3)保温砌块和预制保温板外保温系统：用轻质砂浆预制成保温砌块或工厂预制的保温挂板与墙体复合形成保温系统，施工速度快，能朋显缩短工期。 (4)XPS 板外保温系统

9、：用 XPS 板代替 EPS 板形成的保温系统，导热系数低、保温性能好，但 XPS 板表面的粘结性以及透汽性仍应进一步研究。13 建筑节能对外保温系统的基本要求1. 31 系统的整体性、耐久性、有效性 (1)外墙外保温系统必须具有以下性能： 基层正常变形应不致造成系统中产生裂缝或空鼓； 系统应能长期承受自重而不产生有害的变形；系统应能经受正、负风压和风振的作用；系统应能抵抗由温度、湿度变化而产生的应力，在温度、湿度等的作用下应保持稳定；系统在设防地震发生时不应从基层上脱落。(2)外墙外保温系统防火性能应符合国家有关法规规定。高层建筑外墙外保温系统应采取防火措施。(3)外墙外保温系统应具有防雨水

10、和地表水渗透性能，雨水不得透过保护层，不得渗透至任何可能对外保温复合墙体造成破坏的部位。(4)外墙外保温系统各组成部分应具有物理化学稳定性。所有组成材料应彼此相容并应具有防腐性。在可能受到生物侵害(鼠害、虫害等)的地区，外墙外保温系统还应具有防生物侵害性能。(5)在正确使用和正常维护的条件下，外墙外保温系统的使用年限应不少于 25 年。132 系统的热工性能设计(1)外墙、屋顶、直接接触室外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构，应进行保温验算，其传热阻应大于或等于建筑物所在地区标准要求的最小传热阻。(2)围护结构热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。(3)在房间自然通风情况下，建筑

11、物的屋顶和东、西外墙的内表面最高温度，应满足下式要求：i?maxte?max。(4)门窗洞口、阳台、挑檐等部位应有保温构造设计。(5)锚固为塑料的膨胀螺栓时，螺钉应为镀锌碳素钢或不锈钢，螺钉直径不大于 6mm，当每平方米数量不超过 10 个时可不计热桥影响。其他情况应计算热桥部位传热量。不能准确计量时，统热阻。(6)进行外保温设计时，应保证基层墙面外表面温度高于0，冷凝计算界面不得位于保温层与保护层交界处以及保护层内部。(7)外保温系统的保护层不得存在可导致雨水渗透至保温层的裂缝。(8)应在下列位置设置变形缝：a结构设有伸缩缝、沉降缝和防震缝处；b预制墙板相接处；c外保温系统与不同材料相接处；

12、d基层材料改变处；e结构可能产生较大位移的部位，例如建筑体型突变或结构体系变化处；f 经计算需设置变形缝处。(9)系统的起端和终端应做好包边保护、密封和防水构造设计，重要部位应有详图。133 对构成系统各层性能要求(1)界面层要求：清洁，不同的基层应采用不同的界面剂，有一定的隔潮作用，部分系统需要增加机械固定措施。(2)保温层要求：平均传热系数满足设计要求，与基层和防护层能形成一个整体，满足系统耐久性要求。应采用热阻值高，即导热系数小的高效保温材料，其导热系数一般应小于006W(m?K)。根据设计计算，规定一定厚度以满足节能标准对该地区墙体的保温要求。此外，保温材料的吸湿率要低，而粘结性能要好

13、；为了使所用粘贴剂在其表层的应力尽可能减少，对于保温材料，一方面要用收缩率小的材料，另一方面在控制其尺寸变形时产生的应力要小。为此，可采用的保温材料有：膨胀型聚苯乙烯(EPS)板、挤塑型聚苯乙烯(XPS)板、岩棉板、玻璃棉毡、硬泡聚氨酯以及超轻保温浆料等。目前以阻燃型膨胀聚苯乙烯板及超轻保温浆料应用得较为普遍。(3)防护层要求：粘结性、抗裂性、防水性、透汽性。防护层的抗裂问题是主要矛盾，实践证明传统的水泥砂浆抹在保温层上，不容易解决抗裂问题，必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网，在砂浆中加入适量的聚合物和纤维对控制裂缝的产生是有效的。在水泥砂浆中采用多种纤维复合配制的抗裂技术，能够较好地吸

14、收受外界自然条件影响产生的膨胀、收缩变形，并均匀地将温差变形应力向四周扩散，从而对防止裂缝的产生是有效的。 在水泥抗裂砂浆中也可以加入钢丝网片，但是应对钢丝网的直径、密度通过试验来确定。当需使用钢丝网分散应力时，则宜使用热镀锌钢丝网作为软配筋(饰面砖工程应用较多)。 (4)饰面层要求：墙体表面装修层的材料选择也非常重要，首先底层腻子必须有一定的防水、抗裂、柔性变形能力，其次涂料的各层不仅要求有一定的柔性而且与基层以及相互之间也应有相容性，装修层的材料不仅要求防裂、透汽(水蒸气)，而且要与保温层协调，最好选择弹性外墙涂料。外墙外保温饰面层粘贴面砖材料的研究和应用工作已经取得了可喜的成绩，但在柔性

15、基层上粘贴面砖材料还有不少问题需要研究。 (5)零配件与辅助材料：在外墙外保温体系中，在接缝处、边角部，还要使用一些零配件与辅助材料，如墙角、端头、角部使用的边角配件和螺栓、销钉等，以及密封膏等，根据各个体系的不同做法选用。2 外墙外保温相对于内保温的优势2.1 建筑节能要实现跨越式发展，必须发展外墙外保温技术建筑节能工作发展不平衡。虽然建筑节能工作开展至今已 20 来年，全国各地区已要求全面实施节能 50，然而，实际上全部贯彻落实建筑节能标准的要求还有很大距离。据统计，目前全国已建成的节能住宅(包括前期节能 30的住宅)不过 2 亿多平方米，其中约 60仍为内保温，多数地区的建筑节能工作还只

16、是起步阶段，距全面实施还有相当差距，而且全国既有房屋建筑面积 3611 亿平方米，城市 73. 5 亿平方米(其中住宅 417 亿平方米)，农村 2881亿平方米(其中 80是住宅)，这些房屋建筑大多数是 80 年代和 90 年代建筑的，其中能够达到建筑节能设计标准的只有 2 亿平方米，仅占全部城乡建筑面积的 004。何况建筑能耗将随着人民生活水平的提高而增加，因此，建筑节能要实现跨越式发展，外墙外保温技术的发展和应用势在必行。2.2 外保温提高主体结构的耐久性 内保温板缝的开裂主要由外围护墙体变形引发，而采用外墙外保温时，内部的砖墙或混凝土墙将受到保护。室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度

17、变化发生在外保温层内，使内部的主体墙冬季温度提高，湿度降低，温度变化较为平缓，热应力减少，因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻，寿命得以大大延长。其他由于大气破坏力如：雨、雪、冻、融、干、湿等对主体墙的影响也会大大减轻。事实证明，只要墙体和屋面保温材料选择适当，厚度合理，施工质量好，外保温可有效防止和减少墙体和屋面的温度变形，从而有效地提高了主体结构的耐久性。2.3 外保温改善人居环境的舒适度 在进行外保温后，由于内部的实体墙热容量大，室内能蓄存更多的热量，使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓，室温较为稳定，生活较为舒适；也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用，有利于节能。而在夏季，外保温层能减少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响，使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。可见，外墙外保温有利于使建筑冬暖夏凉。 室内居民实际感受到的温度，既有室内温度又有围护结构内表面的影响。这就证明，通过外保温提高外墙内表面温度即使室内的空气温度有所降低，也能得到舒适的热环境，由此