浅谈现代建筑外墙保温技术与应用

摘要：我国建筑节能的核心就是对建筑物围护结构和采暖系统进行革新，节能工作已成为我国可持续发展的重要保证。本文根据当前我国建筑节能现状和我国建筑保温节能的政策要求，分析了建筑外墙保温节能的重要性，并重点探讨了现代外墙保温技术及应用，以期达到共同提高的目的。

关键词：现代建筑；外墙保温技术；外保温

建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。随着对节约能源与保护环境的要求的不断提高，必须引进和开发更多的新型节能技术和材料，并在住宅建筑中大力推广使用。在建筑中，护结构的热损耗较大，护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，提高外墙外墙保温技术水平必要的。

1当前建筑工程外墙保温技术

在建筑中，护结构是直接接触自然界的，受外界影响最大，其能量损耗也是最为明显，所以建筑护结构保温是建筑节能技术中的一个重要环节。目前在建筑中常使用的外墙保温主要有内保温、外保温、内外混合保温等方法。此外，节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层，把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨醋泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中，形成保温层。

1.1建筑外墙内保温

外墙内保温多数情况下是外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料，从而使建筑达到保温节能目的的施工方法。该施工方法具有施工方便，对建筑外墙垂直度要求不高，施工进度快等优点，但同时也存在着一些缺陷。比如，内保温不能隔断粱、横墙与柱子在墙体中形成的热桥，造成冬天室内墙体的温度与室内墙角(保温墙体与不保温板交角处)温差约在10℃左右，与室内的温差可达到15℃以上，一旦室内的湿度条件适合，在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融极易造成保温隔热墙面发霉、开裂。

1.2建筑外墙外保温技术

外墙外保温是目前大力提倡的一种建筑物绝热方法。建筑外保温的节能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS及XPS）、岩（矿）棉板、玻璃棉毡、超轻的聚苯颗粒保温料浆以及玻化微珠保温砂浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，它们的表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。

1.2.1聚苯颗粒保温料浆外墙外保温

将聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)加工破碎成0.5 mm～4 mm的颗粒，作为轻集料来配制保温料浆；将保温浆料抹在墙体外侧作为保温层，并在外表面再做抗裂保护层、抗渗保护层和饰面层；可避免外墙保温工程中因使用条件恶劣造成的墙体表面空鼓、面层出现裂纹等现象。这与其他外墙外保温技术相比，在达到同样保温效果的前提下，其建筑造价低。

适用范围寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。

1.2.2EPS板薄抹灰外墙外保温

EPS板，即膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。该技术以聚合物砂浆作粘结剂，将EPS板固定在墙体外侧(也可采用以锚栓做辅助的粘结固定方式)，并在外表面涂刷一道界面剂，然后抹聚合物砂浆底层，用作粘结剂或保护层；抹聚合物砂浆后立即压入网格布，并使其紧贴底层聚合物砂浆，不得使网格布皱褶、空鼓、翘边；待底层聚合物砂浆干至不粘手时，再抹面层聚合物砂浆，抹灰厚度以盖住网格布为准；表干后施工装饰面层。

适用范围新建建筑和旧有房屋节能改造的各种外墙外保温工程；也可用于外墙内外保温和阳台的内外保温。

1.2.3玻化微珠保温砂浆是一种干粉型无机高性能新型墙体保温材料，保温体系由保温隔热层和抗裂防护层两部分组成。保温隔热层采用了玻化微珠做轻骨料，替代传统的普通膨胀珍珠岩和聚苯颗粒作为保温型干混砂浆的轻骨料，预拌在干粉改性剂中，形成单组份无机干混料保温砂浆，现场加水搅拌即可使用，可直接抹于干状墙体上，弥补了用聚苯颗粒和普通膨胀珍珠岩作轻骨料的其它传统保温砂浆中诸多缺陷和不足，克服了膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化、在料浆搅拌中体积收失率大、易造成产品后期保温性能降低和空鼓开裂等现象，同时又弥补了聚苯有机材料的防火性能差、高温产生有害气体和抗老化耐侯性低、施工中反弹性大以及易受虫蚁噬蚀等缺陷。

玻化微珠保温砂浆及其相应体系的抗裂砂浆适应于多层及高层建筑的钢筋混凝土、加气混凝土、砌块、烧结砖和非烧结砖等围护墙内、外保温抹灰工程、以及地下室、车库、楼梯、走廊、消防通道等防火保温工程，也适用于各类旧建筑物的保温改造工程。

1.4外墙外保温技术的优劣势

外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用于范围广，技术含量高；外保温包在主体结构的外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命；有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间；同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。

因外保温是铺设在建筑物外表面，要经受室外温度、风雨气候的影响，所以其施工技术相对严格一些，施工难度较大，造价相对于室内保温也要高一些。因此抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。

2建筑工程外墙外保温技术的应用

外墙外保温施工技术要点主要有以下几方面：保温可靠、联结安全、表面防裂、使用耐久。

2.1保温可靠

保温可靠是指保温层应提供足够大的传热阻，设计和施工中尽量减少热桥的影响，使复合外墙的平均传热系数符合国家节能标准的要求，满足节能设计要求的指标。保温层的传热阻主要是由EPS板的导热系数和厚度决定的。导热系数由生产厂家保证，选用厚度不得低于设计要求。在气候温暖地区，保温计算所得EPS板厚度可能较小，但从隔热角度考虑，EPS板的厚度不宜小于30mm。外保温可能产生热桥的部位远少于内保温，可是外门窗口侧面对外墙平均传热系数的影响不可忽视，在设计和施工中应伽置当的保温处理。

2.2联结安全

联结安全是指外保温系统与基层墙体必须有足够高的联结强度，绝不允许在长期使用中出现剥离、脱落现象。这就要求EPS板与基层墙体联结牢固，抹面胶浆与EPS板粘结牢靠。EPS板与基层墙体的联结一般采取单纯猫结，或粘钉结合、以猫为主两种方式。粘贴EPS板常用“点框粘”的方法，即在每块EPS板的周边涂布一圈胶猫剂，在中部按梅花点布里涂布一些胶枯剂，使最终粘结面积不低于EPS板面积的30%。依靠胶粘剂提供的压剪粘结强度克服外保温系统的自重，靠拉伸粘结强度抵抗风压(负压)。本做法外保温系统的自重较轻，所受重力≤150N/m2；胶粘剂(抹面胶浆)与EPS板的粘结强度远远低于它与水泥砂浆等基层墙体的粘结强度，因此，只要胶粘剂[高空的最大风压(负压)与EPS板的拉伸粘结强度抵抗高空风压(负压)有足够大的安全系数，就不必担心使用本系统的安全问题。正在编制的国家建筑行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》规定：胶粘剂或抹面胶浆与EPS板的拉伸粘结强度不得低于0.1N/m时。

考虑到最不利因素，假定施工中在30%的粘结面积中因各种气候操作原因只有一半猫实，那么胶粘剂提供的粘结力为:0.1×30%×50%×106=15000 （N/m2)。抵抗风压(负压)的安全系数K=15000/800=18.75。

可见，只要胶乳剂或抹面胶浆与EPS板的拉伸戮结强度能达到行业标准要求，本做法外保外墙外保温施工技术要点温系统用于l00m高度内的高层建筑完全不必有安全方面的担心。

但是，上面提到的钻结强度是在试验室条件下检测到的。在实际工程中，如果墙体材料附着力较差(如加气混凝土)，老房改造工程中墙面污染、粉化、剥落，不能保证实际勃结强度，这就应对墙体表面与胶戮剂的戮结力进行实测，并计算安全系数。如安全系数过低，可采取喷(刷)界面剂、表面清理加固、加设机械锚固件等措施。有些厂家考虑到施工条件和操作水平不稳定因素，为确保安全上万无一失，提出在以下情况中应当使用机械锚固件:

(l)施工部位标高在20m以上，需要增加联结安全度。

(2)基层墙体表面状况不易保证粘结强度。

(3)施工条件不适合钻结。

(4)设计要求采用机械锚固件或增设机械锚固件作辅助联结手段。

因为外保温系统悬挑于结构墙体之外一定厚度，窗台板部位的接点构造设计和施工均需考虑使用安全问题。EPS板只是阻燃型材料，当建筑物发生火灾时，会燃烧产生有毒气体，尽管EPS板在室外，表面覆盖有抹面胶浆防护层屏障。有些发达国家提出：为防止火势蔓延，减少有毒气体危害，应在外保温系统中每隔一定高度设置防火隔离带。国内正在对此进行试验研究。

2.3表面防裂

表面防裂是说要有效防止抹面胶浆防护层的开裂。外保温系统的外饰面和防护层使用环境恶劣，冷热交替，干湿循环，标高2m以下部位容易受到机械撞击。冷缩和干缩会造成温度裂缝，机械撞击可产生荷载裂缝。宽度超过0.1mm的裂缝称为有害裂缝，不仅造成外观缺陷，还会因水的渗入降低EPS板的保温性能，因冻融循环影响私结强度，并引起裂缝进一步扩展。防止产生有害裂缝的措施有:

(l)加人高分子聚合物以降低弹性模量，增加柔韧性，降低吸水率。

(2)用控制水泥用量、改善颗粒级配、添加外加剂等办法来减少材料收缩。

(3)用玻璃纤维网格布增强，分散应力，以提高抗冲击强度和抗裂性。

(4)外饰面选用柔性腻子和弹性涂料，并定期进行维护和修补。

2.4使用耐久

使用耐久主要指玻璃纤维网格布的耐久性。如前所述，保持玻璃纤维网格布的增强作用至关重要，玻璃纤维在碱环境中受碱腐蚀会缩小截面，降低强度，长期处于潮湿环境中也会降低强度。绝大多数厂家提供的抹面胶浆是水泥基材料，而水泥属强碱性材料。为保证“使用耐久”，应选用耐碱型玻璃纤维网格布。正在编制的国家建筑行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》要求：耐碱断裂强力保留率(经、纬向)应不低于80%，耐碱断裂强力保留值(经、纬向)应不低于1000N/mm2。无论是耐碱玻璃纤维织的网格布还是经耐碱树脂涂搜的中碱玻璃纤维网格布，都必须满足此要求。防护层的厚度对外保温的耐久性也是重要的。厚度过大，特别是网格布之外的厚度过大不利于抗裂；但厚度过小则可能影响对EPS板受紫外线老化的屏蔽，影响外保温使用寿命。

3建筑外墙保温技术对工程造价的经济影响

各种保温体系均由主要材料及辅助材料组成，决定其造价的也是主要保温材料的价格。随着保温技术的提高，保温材料也日益增多，其价格普遍能接受。我市在外墙外保温中使用的主要材料是聚苯乙烯泡沫塑料板和胶粉聚苯颗粒，这两种材料价格较低，并且环保，对人体不产生任何危害作用。根据市场价格，聚苯板每平方米材料价格为35元左右，而2cm厚AJ胶粉聚苯颗粒保温体系每平方米37元左右。相对于整个建筑的造价来说，外保温所需的费用占总造价很少的一部分。根据专家估算，只要采取经济实用、切合实际的节能措施，新建居住建筑节能投资每平方米大概为80～120元，而这种所增加的成本可在居民10年内所节省的使用能耗成本中收回。长远来看，建筑节能是一项低投入高产出的投资。

我们要进行节能投资，从短期看，节能会带来一定建造成本的增加，但在今后的几年至几十年内，所节约下来的能源消耗所带来的的经济影响是不可估算的。建筑物保温技术从社会经济角度来考虑是一项值得投资的项目，更重要的还是环保和节能的要求，这是社会高速发展的需要，也是人类建筑向前进的大踏步。

4结语

由此可见，我国外墙保温技术发展很快，是节能工作的重点。通过多年的工程实践证明，只要遵循外墙外保温的规律性，提出合理的技术要求，并切实按照有关要求认真进行设计和施工，外墙外保温的工程质量是完全可以保证的。