淺析建筑外墻外保溫系統

摘要：本文分析了建筑外墻保溫技術和節能設計標準要求，介紹幾種常用的外墻外保溫體系和外保溫材料的性能，供設計施工選用。

關鍵詞：建筑節能 外墻 外保溫

0 引言

我國每年建成的房屋面積高達16-20億平方米，幾乎超過了所有發達國家年建筑年面積的總和。而在這些新建建筑中，達到節能建筑標準的僅占5%左右，即使是新建筑，也有90%以上仍屬于高能耗，因此，我國建筑節能已迫在眉睫。

1 外墻外保溫技術

我國節能住宅的外墻保溫分為內保溫、夾心保溫、外保溫及綜合保溫四種保溫形式，外墻外保溫是建設部倡導推廣的主要保溫形式，其保溫方式最為直接，效果也最好，是我國目前應用最多的一項建筑保溫技術。

在諸多外墻保溫的技術體系中EPS板薄抹灰外保溫體系最受市場青睞。不僅國內如此，在歐美等發達國家和地區，EPS板薄抹灰外保溫體系也是首選體系。現對薄抹灰外保溫系統的基本構造加以簡要介紹。

EPS板薄抹灰外保溫系統，在建筑物中起承重或圍護作用的外墻墻體。由一定比例的粘結砂漿和聚合物構成，用于將保溫材料粘結到基層墻體上。因而要求它對外墻和保溫材料均具有較好的粘結性能。目前施工中廣泛使用單組分型和雙組分型兩種形式的膠粘劑：單組分型是在生產時預混合好的干粉狀膠粘劑，在施工現場按使用說明加入一定比例的水攪勻即可，其施工操作方便，材料性能穩定，屬于環保型材料；雙組分型是指生產的液狀膠粘劑和專用粉料，在施工現場按使用說明攪拌均勻即可投入使用，其粘結強度較單組分高，但儲存、運輸及施工操作過程較為繁瑣，使用中易出現人為誤差，不環保。

選擇合適的聚合物乳液來配制粘結膠漿是EPS板外墻外保溫技術的關鍵和降低外墻外保溫體系造價的有效途徑之一，所謂合適的聚合物乳液應滿足三個基本要求：一是聚合物可以溶解或者均勻分散在水溶液中；二是聚合物砂漿具有優良的粘結性、耐候性、耐水性等特點；三是原料國產化，性價比盡可能低。

目前，國內用于聚苯乙烯保溫板外墻外保溫系統的膠粘劑聚合物有純丙烯酸乳液、苯乙烯－丙烯酸乳液、醋丙乳液和醋酸乙烯－乙烯共聚乳液等，國外主要為丙烯酸系和醋酸乙烯共聚乳液。與丙烯酸系產品相比，醋酸乙烯共聚乳液干粉系產品的綜合性能要更好，主要表現在：①初粘度較高。在施工中有利于聚苯板的定位和防止玻璃纖維網格布翹起。②綜合粘結性能好。在外保溫系統中，墻基體和耐堿網布是極性材料，聚苯板是非極性材料。

2保溫材料

保溫材料對于外墻外保溫系統非常重要，它關系到系統的保溫隔熱性能，所以加強利用墻體保溫材料對節能是一種很有效的方法。保溫材料分為兩大類：有機質類與無機質類。

有機質類：建筑上的有機質類保溫材料也稱泡沫塑科，用發泡法制成。采用的發泡材料為高分子化合物或高聚物如聚氨酯硬質泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。其主要優勢是質量輕、隔熱性能好、防水性能好。但致命弱點是防火能力差。

無機類：由天然礦物質粗加工而成，從形態上可分為纖維類如玻璃棉、水鎂石等，粒粉類如膨脹珍珠巖、海泡石、石膏等。從應用結構上又可分為單體型與復合型。無機質類總體的優勢是防火性能好，但保溫性能不如有機質類。

現在我國市場上主要有三大外保溫體系：聚苯顆粒砂漿外墻外保溫體系、聚苯板外墻外保溫體系、聚氨酯硬質泡沫塑料噴涂外墻外保溫體系。各系統用的保溫材料分述如下。

2.1 膠粉EPS顆粒保溫漿料 EPS保溫砂漿是以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料，通過界面改性、聚合物和纖維增韌等綜合措施配制的新型節能材料。它節能利廢，抗裂性、耐候性優良，施工工藝比較簡單，操作易掌握。

2.2 聚苯乙烯板 分為膨脹聚苯板(EPS)和擠塑聚苯板(XPS)兩種。EPS板是目前世界上占主導地位的保溫材料。以聚苯乙烯樹脂為基料，加入輔助材料，經加熱發泡而成的輕質材料。在多倍放大后可見，EPS由內腔充滿空氣的封閉的小球狀體相互圍繞組成，其封閉氣泡結構降低了吸水性和水分向材料內部的遷移。這種板具有重量輕、保溫、隔熱、吸音、耐低溫、耐酸堿，防震性能好，吸水性小，易于加工等特點。

XPS板是近年來發展起來的一種新型保溫材料。以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分，添加少量添加劑，通過加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結構的硬質泡沫塑料。其密度、強度、硬度、彈性、保溫性、抗濕性均優于EPS板。但價格尚偏高，其施工工藝和節點構造尚有待于進一步完善。

2.3 聚氨酯硬質泡沫塑料 早期的PU硬泡中含有大量有機溶劑、煤焦油等對環境和人體有害的成分，但近些年來，對PU無溶劑化、低游離TDI和零OPP值(不含氟利昂)的研究取得很大進展，從而促進了PU硬泡的發展。PU硬泡系是由多元醇與異氰酸酯兩組份液體原料組成，采用無氟發泡技術，在一定狀態下發生熱反應，產生閉孔率不低于95的硬泡體化合物。所以，它本身具有良好的防水性和隔熱性。

3 節能建材是建筑節能的主要發展方向

建筑節能最關鍵的環節就是新型節能建材的使用與推廣。新型節能建材須要生產耗能低，使用中的節能效果顯著，而且還應具有節土、節地、環保、利廢、隔熱、保溫、防火、質輕、減少運輸費用、施工便捷、成本低廉等特點。石膏制品系列、加氣砼、礦物棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、塑料門窗與管道及節能玻璃等均屬于節能型或低能耗型的新型節能建筑材料。這類材料的廣泛生產和應用，對推動我國建筑節能具有十分重要的戰略意義。

3.1 新型墻體材料。我國房屋建筑材料中70%是墻體材料，其中粘土磚占據主導地位。我國每年生產粘土磚耗能6000萬噸左右標準煤，破壞耕地50萬畝左右。發展新型墻體材料替代大量的實心黏土磚，具有保護耕地、節約能源、利用廢渣、治理環境污染、改善建筑功能等重大社會經濟效益。石膏板在節能降耗、環境保護方面性能卓越，是取代實心粘土磚最理想、最經濟的墻體材料之一。

3.2 保溫材料。“外墻外保溫”技術，即在建筑物外墻外側附加保溫材料達到節能目的，這是目前大力推廣的一種建筑節能技術，適用范圍廣、技術含量高。目前的建筑保溫材料主要有：膠粉、聚苯顆粒墻體保溫材料、聚苯板、擠塑板粘結砂漿、玻璃棉、高壓聚乙烯板、橡塑海綿、硅酸鋁、泡沫石棉、聚氨酯等。其中，聚氨酯是正在迅速發展的一種新型保溫材料，聚氨酯保溫材料只需3.5cm的厚度就能達到節能65%的標準。

3.3 門窗節能材料。目前，在我國建筑能耗中，通過門窗造成的能耗占到了建筑總能耗的40%-50%左右。我國門窗能耗是發達國家的1.5-2.2倍，門窗空氣泄漏率為發達國家的3-6倍。門窗節能取決于兩方面：其一，窗外框、窗扇框(框體)的隔熱保溫效果；其二，玻璃的隔熱保溫效果。在門窗能量損失中，框體約占25%，玻璃約占75%。《民用建筑節能設計標準》對建筑物圍護結構材料和門窗的傳熱系數提出了新的要求，這有助于推動門窗節能材料的發展。