浅议外墙外保温在建筑工程中的应用

【摘要】我国是一个能源相对紧缺的国家，而建筑节能在整个节能工程中占的比例较大，在建筑的节能与新能源开发利用技术范围内，建筑物围护结构保温隔热技术非常重要，以北京市采暖居住建筑为例，围护结构热损失占77%，其中外墙25%，外窗24%，楼梯间11%，屋面9%，阳台3%，户门3%，地面2%，门窗空气渗透23%。由此可见，通过改善围护结构的热工性能，特别是外墙面的保温，能有效地减少热（冷）损失，是实现节能目的的重要途径。

【关键词】建筑工程；外墙保温；应用

我国是一个能源相对紧缺的国家，而建筑节能在整个节能工程中占的比例较大，在建筑的节能与新能源开发利用技术范围内，建筑物围护结构保温隔热技术非常重要，以北京市采暖居住建筑为例，围护结构热损失占77%，其中外墙25%，外窗24%，楼梯间11%，屋面9%，阳台3%，户门3%，地面2%，门窗空气渗透23%。由此可见，通过改善围护结构的热工性能，特别是外墙面的保温，能有效地减少热（冷）损失，是实现节能目的的重要途径。

一、国内外应用现状

外墙保温技术在欧美已应用了几十年，技术上十分成熟，对其防火安全性能方面的研究也相当充分。至今EPS薄抹灰外保温系统仍占据着主要的地位，据2010年德国外保温协会统计：EPS的市场份额仍占82%，岩棉系统占15%，其他系统占3%～4%。2008年～2009年北京住总集团对北京市在施的43个工程（合计125.6万㎡）所做的调研表明：北京外墙保温应用的有机保温材料占97%。

我国保温材料的应用情况与国外大致相同，有机保温材料尽管具有可燃性，仍在国内外大量广泛应用，由于技术上、经济的原因，目前还没有找到可以完全替代它们的高效保温材料，在当前和今后一定时期，有机保温材料仍将是我国建筑外墙保温市场的主流产品。

二、墙体保温隔热方式

按照保温层所在位置可分为外墙外保温、外墙内保温、墙体自保温和复合保温等几种形式。

2.1 外墙外保温是将墙体隔热体系置于外墙外侧，使建筑物达到保温隔热效果的建筑节能处理方法。由于保温隔热体系置于外墙外侧，从而使主体结构所受温差大幅度下降，温度变形减小，对结构墙体起到保护作用，并可有效阻断冷（热）桥，有利于结构寿命的延长。因此从有利于结构稳定性方面来说，墙体外保温隔热体系具有明显的优势，可选的情况下应首选外保温隔热。

2.2 外墙内保温就是在外墙的内侧使用聚苯乙烯泡沫板、保温砂浆等保温材料，使建筑物达到保温节能效果。内保温具有施工方便，对建筑物外墙的垂直度要求不高，施工进度快等优点。

2.3 墙体自保温技术是在外墙外保温技术因施工或材料因素而出现开裂和渗漏情况下而出现的一种建筑围护结构保温隔热技术。墙体自保温技术就是使用绝热性能较好的材料砌筑建筑物的结构墙体，墙体在承担结构作用的同时，还具有满足要求的保温隔热功能。

2.4 外墙复合保温即是在外墙上同时采用不同的保温隔热方法。

三、建筑保温材料

组成建筑保温材料可以分为有机类和无机类。

有机类建筑保温材料主要有聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫、酚醛树脂泡沫、脲醛树脂泡沫等；其主要优点是质轻，保温隔热性能好，强度高，吸水率低；缺点是价格高，耐火阻燃性差，与水泥基基层的粘结不良。

无机类建筑保温材料主要有闭孔膨胀珍珠岩、膨胀玻化微珠、泡沫玻璃、泡沫水泥混凝土、加气混凝土等；其主要优点是价格低，耐火阻燃性好，与水泥基基层粘结强度高，材料来源丰富；缺点是干密度相对较高，保温隔热性能差，吸水率大，吸水后保温隔热效果急剧降低等。

四、外墙外保温在应用中需应注意的几个问题

4.1 外墙外保温工程必须能耐受多种自然因素的考验

外墙外保温层本身暴露在建筑最外层大气中，不免要受到多种自然因素的长期侵蚀影响。自然条件的不断变化，季节轮回、昼夜交替，还有晴阴、冷热、风雨、冻融等诸多气候变化，这些自然因素会日日夜夜综合地反复地作用于外保温层，保温层内部的温度、湿度、应力状态也必然随之不断发生变化。天长日久，日积月累，待其应力达到某个临界点时，会导致外保护层和保温层产生破损，这种损伤是不可逆的。初始的裂缝又会由于不断涨缩冻融而逐渐扩展，以致造成大范围的破坏。

4.2 外保温墙体内的湿传递必须得到控制

自然界中的水分进入外墙体内，对墙体会产生多方面的影响。雨水或水蒸气的侵入将浸蚀建筑材料，降低墙体保温效能，增加建筑能耗。冬季水分结冰，由于冰比水的体积增加约9%，会产生冻胀应力，对墙体造成破坏，特别是发生在面砖系统内时，冻融破坏造成的后果更加严重。水还会引发系统各层间粘结力的衰减，使系统耐候性能降低，加速保温材料的老化，进而影响建筑的耐久性能。如果保温层位置设置不当，系统构造不合理，水汽扩散受阻，会导致保温层吸湿受潮，降低保温效果，使墙体冬季结露，严重时会使外墙内表面出现黑斑、发霉、甚至淌水等现象。由此可见，控制墙体内部的水分是十分必要的。

4.3 采用柔韧性过渡层可以分散热应力起到抗裂作用

剧烈的温度变化会引起外保温系统各层材料变形不均导致系统内部应力变化，当应力超出限值就会引起该部位开裂破坏，从而降低外保温系统的寿命。采用柔性过渡层可以有效地分散热应力，起到抗裂作用，大型耐候性试验结果与实际工程的相关性良好。

4.4 施工现场防火与保温系统整体构造防火是外保温防火安全的关键

目前在我国，有许多新建建筑包括高层甚至超高层建筑，其保温材料约有80％为聚苯乙烯泡沫和聚氨酯硬泡等有机可燃材料，曾发生过多次施工火灾事故，为电焊火花或用火不慎所致。因此，施工现场必须严格用火管理，有机材料保温施工现场应该严禁使用电焊及明火。

防火安全是外墙外保温技术应用的重要条件和基本要求。对保温材料燃烧性能的要求，是达到现有相关标准所要求的技术指标，这是确保外保温施工和使用的防火安全的必要条件。但材料的燃烧性能并不等同于外保温系统的防火性能；试验中B1级的挤塑聚苯板薄抹灰系统仍具有传播火焰的趋势，而使用材料燃烧等级为B2的聚苯板并采取合理的防火构造措施，其系统的整体防火性能却表现良好。

须严格认真按照标准施工，或者采用无空腔系统。

4.5 采用柔韧性连接构造缓解地震力对外保温面层的冲击

外墙外保温系统应具有一定的变形能力，以适应主体结构的位移，对于抗震设防区的建筑，当主体结构在较大地震荷载作用下产生位移时，不致产生过大的应力和不能承受的变形。一般说来，外墙外保温系统各功能层多属柔性材料，当主体结构产生不太大的侧位移时，外墙外保温系统能够通过弹性变形来消纳主体结构位移的影响。但外墙外保温系统是一种复合系统，通过一定的粘接或机械锚固固定在结构墙体上，当地震发生时，外墙外保温系统各功能层之间的连接以及与主体结构的连接要能可靠地传递地震荷载，能够承受系统的自重。为了避免主体结构产生的位移使外墙外保温系统破坏，中间连接部位必须具有一定的适应位移的能力。

外墙外保温是由于建筑节能和热舒适的需要发展起来的，又因为节能要求还在进一步提高，外墙外保温越来越受到重视。由于保温层设在墙体结构层外侧，外墙外保温层优越的隔热、隔冷效能使结构层内温度变化及其梯度均小得多，温度相当稳定，从而在结构层内产生的温度应力及其变化大为减小。也就是说，外保温层有效地保护着主体结构，能够延长结构的寿命。结构寿命是建筑寿命的根本，结构寿命的延长，其经济效益和社会效益之大，实在难以估计。同时在外保温层的包覆下，墙体结构层蓄存的热量很大，有较强的自动蓄热-散热功能，使建筑护结构能够适应外界气候环境的变化动态地调节，使室温稳定，生活舒适度提高，带来居民身体健康和生活条件的改善，从而充分利用建筑本体进行节能。由此可见，外墙外保温具有诸多的优势，是一种最合理的外墙保温构造方式。