保溫裝飾一體化板的開發與應用

文/蔣善江 周昌組 張群（寧波紅杉高新板業有限公司）

據統計，2007年全國既有房屋建筑面積361.1億平米，城市73.5億平米（其中住宅41.7億平米），農村288.1億平米（其中80%為住宅），目前全國已建成的節能住宅不過2億多平米，其60%仍為內保溫。

引言

近30年來，世界各國特別是歐美發達國家在建筑設計和施工、新型建筑保溫材料的開發和應用、建筑節能法規的制定和實施、建筑節能產品的認證和管理等方面做了很多的工作，不但節省了大量的能源，同時也改善了環境。20世紀80年代中期，國外外墻保溫技術開始進入國內，主要是粘帖聚苯乙烯泡沫板外抹玻纖網格布增強的聚合物水泥砂漿的保溫體系。20世紀80年代后期，北京建筑設計研究院和石膏板廠家共同開發了聚苯乙烯石膏復合無機保溫板，用于外墻內保溫，20世紀90年代初期，國內一些科研單位和企業相繼開發出了多種外墻保溫技術。雖然建筑節能工作開展至今已有20來年，全國各地區已要求全面實現節能50%，然而，實際全面貫徹落實建筑節能標準和要求還有很大距離。據統計，2007年全國既有房屋建筑面積361.1億平米，城市73.5億平米（其中住宅41.7億平米），農村288.1億平米（其中80%為住宅），目前全國已建成的節能住宅不過2億多平米，其60%仍為內保溫。

1 保溫裝飾板外墻外保溫發展現狀

1.1 保溫裝飾板應用現狀

建筑物除了墻體自保溫外，目前建筑物墻體保溫都是在工地現場通過將保溫材料、加強材料、裝飾材料，通過粘帖和錨固的方法固定于建筑物墻體上，主要有三種形式：內保溫、外保溫和夾心保溫，目前國內采用的保溫形式主要是外墻內保溫和外墻外保溫。

外墻內保溫即在外墻內側（室內一側）增加保溫措施。常用的做法有貼無機保溫板（水泥類、石膏類、條板等）的做法；聚苯板粉刷做法（即在墻上粘帖聚苯板，然后再做粉刷面層）；聚苯顆粒膠粉做法等。外墻內保溫在實際應用中存在許多缺陷。首先，保溫體系置于外墻內側，這樣的結構使內外墻體處于兩個不同的溫度墻，室內溫度隨晝夜和季節的變化幅度比外墻和屋面晝夜溫差要大得多，這樣外墻收縮、膨脹的比例較內保溫體系要高的多，這種內外墻體變形比例的差異使內保溫體系始終處于與內墻變形速率不一致外墻體基礎上，這樣的形變應力反復作用不僅使外墻易遭受溫差應力的破環，也易造成內保溫體系的空鼓開裂。另外，結構冷熱橋的存在使局部溫差過大導致結露現象產生，其結露位置在外墻內側的表面，結露水的浸漬和凍融易造成保溫墻面發霉、開裂。此外，內保溫在內裝修時保溫層往往遭到破壞，且難以吊掛物件，還會減少戶內使用面積。但由于外墻內保溫造價較低，且施工較方便，此種保溫體系仍在不少工程中使用。

外墻外保溫即在墻體外側（室外一側）增加保溫措施。目前常見的保溫材料有選用聚苯板、聚氨酯發泡預制板或巖棉板，采取粘結及錨固件與墻體連接，面層做聚合物防水抗裂砂漿，用玻纖網格布增強；對現澆鋼筋混凝土外墻，有采取模板內置無機保溫板的復合澆筑方法，使結構與保溫同時完成；也有采取聚苯顆粒膠粉在現場噴、抹成保溫層的方法；用聚氨酯現場發泡工藝將聚氨酯保溫材料噴涂于基層墻體上做成保溫層；還有本課題研究的在工廠制成帶飾面層的復合無機保溫板，到現場安裝固定在外墻上，它集高檔保溫裝飾、抗裂防水、施工方便、安裝快捷等諸多優勢于一身。

與內保溫做法比較，外保溫的熱工效率較高，不占用室內空間，對保護主體結構有利，不僅適用于新建房屋，也可適用于既有建筑的節能改造。外保溫做法使建筑物結構處于同一個溫度環境，也可適用于既有建筑的節能改造。外保溫做法使建筑物結構處于同一個溫度環境，其溫度變形主要受室內溫度影響，這樣可有效防止和減少墻體的溫度變形，外保溫同時也象防護罩一樣保護了建筑物基層墻體，使其免受外界風霜雨雪的和紫外線等的侵蝕，從而有效提高主體結構的耐久性，比內保溫更好地控制墻面裂縫。同時由于內部實體墻的熱容量大，可蓄存熱氣或冷氣，使室內溫度較優為穩定，并有利節能。外保溫做法避免了內保溫做法大量存在的熱橋，在采用同樣厚度的保溫材料條件下，其熱損失較內保溫減少約1/5，其節能效率明顯提高。外保溫用于舊建筑改造，不僅可實現保溫節能的作用，同時還使舊建筑外墻面煥燃一新。

1.2 目前市場上的保溫裝飾板應用現狀中存在的問題

但目前所使用的外墻外保溫技術與我國墻體保溫節能的需求還有較大差距，

主要表現在：

A.防開裂性：抗開裂性是外墻外保溫體系要解決的關鍵技術之一，由于目前常規的外保溫體系都是采用大面積整體施工的工藝，抗裂分隔縫少，現場濕作業后的防水抗裂層收縮性大，且因整個保溫裝飾體系被置于外墻外側，直接受到自然界的各種因素影響，一旦保護層空鼓、開裂將導致水滲透，最終影響保溫層，使保溫性能下降，并危及墻體的安全，目前有相當多的工程存在保溫墻面出現裂縫的問題。

B.耐久性：外保溫系統的設計使會給建筑節能工作的發展帶來負面影響。

如何徹底有效地解決這些問題，成為外墻保溫行業及相關科研工作中的一個重要課題。目前，也有不少課題針對以上弊病進行研究，如：提高現有系統中粘接材料的黏結性能、在無機保溫板上開槽或去皮、輔助各種機械固定以提高保溫系統的安全牢固性，提高面層防水抗裂材料中有機聚合物的疏水性、柔性及添加量以改善防水和抗裂性能，在保溫層上用各種防水抗開裂的膩子、裝飾涂料（彈性涂料、聚合物砂壁狀涂料等）以進一步彌補保溫層上可能出現的開裂缺陷。這些研究對目前常規保溫一些弊病起到了或多或少的改善作用，但并不能根本性的解決以上提出的問題與不足。

2 保溫裝飾一體化板外墻外保溫發展現狀

用年限是不少于25年，不少企業的外保溫系統并未經過耐候性測試，目前耐候性檢測是通過將寬不小于2.5m，高不小于2m，面積不小于6!的試樣，進行80次高溫（70℃）-水淋（15℃）循環和20次加熱（50）-冷凍（-20）循環檢測其變化，此類保溫系統檢測只是對部分自然環境進行模擬測試，但在冷、熱、水淋以及風壓等的自然條件下是否能在長時間保持完好還有待時間考驗。

C.技術創新能力：目前國內保溫體系技術大多從國外引進和演變而來，而材料生產則是良莠不齊，新技術、新產品的研究開發相對滯后，具有自主知識產權、能夠形成主流產品與技術的骨干企業不多，大多數保溫材料體系供應商規模小、技術含量不高、質量不穩定、配套能力差。

D、市場規范性：隨著外保溫技術的迅速發展，已出現多項成熟的技術可以保證工程質量，并涌現出一批認真研究開發技術、信譽良好的外墻外保溫企業，但在外墻外保溫發展過程中，市場也有不盡人意的地方，如片面追求成本、保溫層厚度不夠、防水抗裂處理偷工減料、以次充好、不采用專業的施工力量進行施工等，導致保溫效果滿足不了節能50%以上的要求，甚至出現空鼓、開裂、脫落、結露、滲水等現象，這些問題的出現都

2.1.保溫裝飾一體化板外墻外保溫發展現狀

針對上節提出的目前常規外墻保溫系統存在的問題，保溫裝飾一體化系統的發展為徹底解決這些問題提供了方向。目前也有不少相關保溫裝飾板的報道，如：沈陽某企業研制開發的保溫復合板，在X P S擠塑無機保溫板上復合一層1～3mm天然石粉，應用于建筑外表面，裝飾效果與天然大理石非常相似，保溫性是大理石的幾十倍，可使建筑物節能達40%以上；其平米重量僅是天然大理石的1/2。此方法提出了一種仿大理石的保溫裝飾方法，但缺少安全合理的錨固方案。

上海某企業外墻外保溫與裝飾系統（E P S板玻纖網布增強聚合物砂漿體系）是由專用粘結膠劑、聚苯乙烯板、插編玻璃纖維網格布，專用抹面膠漿和專用面層涂料組成。該系統其主體材料為EPS板，工廠化生產，大大縮短了工期，表面裝飾系統采用DPR丙烯技術，由石英氰綸聚合而成，具有較強的耐候性和抗腐蝕的能力。此方法只將工地現場作業的無機保溫板層工序搬至工廠完成，一樣耗時耗力，質量較難控制，且沒有提出合理安全的錨固方案。

哈爾濱某企業的干掛保溫防水裝飾板，選用氟碳涂面的水泥增強纖維（GRC）板、釉面纖瓷板、UPVC板等，背敷擠壓泡沫聚苯乙烯板（XPS）。其構造較合理，但采用金屬龍骨的固定方法，工藝復雜，成本很高，且金屬固定件會形成冷熱橋。

以上這些研究報道代表了目前保溫裝飾板系統的進展和現狀，他們在材料、構造及安裝方法上各有期特點，但相應也有些不足之處，開發出更加合理安全先進的材料和工藝成為目前研究的熱點。

2.2 保溫裝飾一體化板外墻外保溫的發展前景

目前，在我國國內應用比較廣泛的外墻保溫做法主要有粘貼膨脹聚苯板做法，膠粉聚苯顆粒保溫做法，有網/無網聚苯板做法，粘貼擠塑聚苯板做法，現澆聚苯板做法，聚氨酯保溫做法等，這些外墻保溫做法應用均比較廣泛，這些做法除了各個系統自身的缺陷外，還存在一個共同的缺點就是將保溫和飾面分開進行施工，這樣就存在了許多造成墻面開裂，滲水，甚至是保溫材料脫落的隱患，保溫飾面材料的不匹配問題，保溫材料質量問題，飾面采用非柔性材料的問題等等；另外，在傳統保溫層上進行飾面施工時，涂料飾面會出現平整度，色差，外觀等一系列問題，貼磚則會因為自重較大造成安全隱患。

3.保溫裝飾一體化板

基于上述傳統保溫出現的種種問題，如何在現有外墻保溫和外墻裝飾的基礎上設計出科學合理，安全穩定，先進創新又能很好適應我國建筑墻體的外墻保溫和裝飾體系是擺在我們面前的具有挑戰性的課題。結合我國節能標準的實施情況寧波紅杉高新板業有限公司創造性的推出了輕型保溫裝飾一體化系統，該系統革命性的將保溫和裝飾融合在了一起，采用全工廠自動化機械作業模式加工，現場直接安裝形成集保溫，裝飾等功能于一體的外墻保溫裝飾形式，能夠滿足國家50%，65%以至更高節能標準的要求。該系統保溫節能效果顯著，裝飾效果極佳，抗裂性能優異，安全耐久，性價比高等顯著特點。

從裝飾效果看，由于在工廠采用自動化噴涂方式，金屬漆飾面的涂料保溫一體化成品板與鋁板飾面相比毫不遜色；真石漆飾面的涂料保溫一體化與石材飾面真假難辨；而且，安裝完成后，整個飾面可媲美鋁板或石材等裝飾材料。

從安全上看，紅杉保溫裝飾一體化系統的自重明顯小于其它類似產品，而且可以選擇更為可靠的安裝方式，因而潛在的安全隱患最?。?/p>

從施工性看，紅杉保溫裝飾一體化系統的安裝非常簡單，無需鋪設龍骨，也無需單獨鋪貼無機保溫板，整個過程均不對建筑物本身傷筋動骨，對氣候和施工條件也沒有那么苛刻的要求。實踐證明，施工周期可比傳統保溫縮短一半以上。

從耐久性看，紅杉保溫裝飾一體化系統的飾面采用具有極佳耐候性的氟碳漆，耐候性能可達20年之久，保溫材料采用聚苯乙烯發泡類材料，這類材料經國外的實際工程應用，可達30年之久，密封材料采用耐候性優異的硅酮膠類產品。這一系列的優秀產品充分保證了整個系統的耐久性能,

紅杉公司創造性地將保溫和裝飾融合在了一起，推出保溫裝飾一體化系統。一改常規保溫施工方法技術上的缺陷，實現了保溫裝飾板的工廠化生產，工廠化的流水線作業使保溫裝飾的品質得到有效保證；先進的固定方法使安裝簡單快捷化板縫間的幕墻防水工藝，實現了外墻保溫裝飾系統優異的抗裂防水性，整個系統的更加先進、合理和牢固。采用氟碳金屬漆、真石漆等作為飾面成為獨具特色的“保溫幕墻”。既能滿足公共建筑外飾面高、中檔次以及多種風格的要求，也可應用于既有建筑的節能改造，對我國各地區各類工程外墻節能標準、多檔次裝飾需求有著廣泛的適應性。隨著我國經濟的高速發展，能源危機的加劇，人們對高效保溫節能、施工便捷、物美價廉的新型保溫裝飾材料需求必然越來越高，這些都為此類產品的應用和發展提供了廣闊前景。

[1]張道真：建筑節能的社會背景.華中建筑，2007（05）