EPS/XPS 当前墙体保温技术存在的问题分析

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当前墙体保温技术存在的问题分析
作者：高佳楠

摘要：目前，在国内建筑外墙外保温市场上所使用的各种墙体保温技术都不完善，需要做进一步的技术改进，有的系统虽然保温性好，但存在寿命短、防火性能差、外装饰受外界影响大等缺陷；而有的虽然没有上述缺陷，但造价却比较高，很难广泛推广使用。等等。在此，对市场上的几类外保温系统做比较分析。

关键词：墙体 保温技术 问题分析 外粘苯板
外粘苯板保温效果是当前所有保温技术中最好的，而且根据对哈尔滨市和北京市建筑市场价格的调查得出，在达到相同保温效果时与其它保温技术相比价格最低，但存在以下问题：
（1）、防火性能差。
（2）、高层建筑保温层的抗风压特别是抵抗负风压不安全。
（3）、用于外粘苯板的胶和塑料胀钉是高分子材料，随着时间的推移将老化变脆，因而耐久年限有限，因此欧洲及我国都规定了不低于25年使用寿命的规定，将来外保温层的破坏将对社会造成很大的损失，增加了废弃物流对环境的压力。
（4）、外粘苯板不满足在建筑外墙上外贴釉面砖的需求，因万一发生火灾或经过20～30年，粘结胶和塑料膨胀钉到了使用年限时变硬、变脆，就会有釉面砖脱落的危险，因此在国标及地方标准中都要求外粘苯板的外装修是涂料。在哈尔滨市外粘苯板墙刷涂料的工程很少，有大量的工程采用外粘苯板保温但是却用釉面砖装饰，存在不安全的隐患，甚至有建筑高度100米的高层建筑也用外粘苯板保温镶贴釉面砖装饰！
（5）、施工质量的控制难度较大：一是因为现在够规模的苯板胶厂不多，如哈尔滨的厂家就达到三十家，因价格竞争激烈可能对胶的质量有所影响，其他耐碱网格布和塑料胀钉的质量都影响到外粘苯板的寿命。另外在粘结苯板时须在干燥的外墙上浇水润湿墙面，而如果操作工人责任心不强可能存在漏浇水的现象，影响粘结效果，因此影响质量控制的因素较多。有的工程为保证安全采用挤塑型聚苯乙烯板，这种保温材料虽好，但解决不了粘结胶和塑料胀钉老化影响寿命以及这种保温系统防火不好的问题，这使得一些专家很担心现在外粘苯板工程的寿命。
因此墙体外粘苯板保温是一种保温好、投资较低的墙体保温技术，但防火不好、寿命短、外饰面材料受限制以及长久的安全性是其致命的缺点，但因世界能源紧张，目前仍是节能墙体的主流技术。
有以下如钢丝网架聚苯乙烯板、夹芯保温等其它保温技术可以弥补外粘苯板的不足，但是由于有热桥，在达到与外粘苯板相同保温效果时，需要增加投资，这些保温技术存在投资高、保温不好、墙体厚因而影响室内使用面积等弊病，但是很多投资商为了追求镶贴釉面砖的效果，仍在不得已的情况下采用。
钢丝网架聚苯乙烯板外保温
这种保温方式可以满足外墙镶贴釉面砖的需求，防火也好，但存在的缺点是：
（1）、钢丝网架聚苯乙烯板抹水泥砂浆保温由于仅依靠墙体内的外伸钢筋挑着保温板外的水泥砂浆抹灰保护层的重量，易发生钢筋变形使抹灰层下坠，使水泥砂浆抹灰层开裂，而且仅对50mm钢丝网苯板的抗震实验就发现，传出钢丝网切割聚苯板的声音，尤其当保温层较厚时这个问题更突出，水泥砂浆外保护层的开裂将使雨水进入保温层，加速了苯板的光老化和氧老化，使保温层破坏。
（2）、因苯板内有斜插钢丝（每平方米200根斜插钢丝），以及在苯板与墙体之间有间距600mm的外伸钢筋ф6固定苯板，每平方米面积达7.41cm2，增加导热系数0.0431w/m.k，考虑苯板接缝的影响，苯板的导热系数可接近0.9w/m.k，大大降低保温效果；单面腹丝非穿透型钢丝网架苯板比外粘苯板增加传热系数50～60%左右，双面腹丝穿透型钢丝网架苯板增加传热系数70%，保温效果下降很多。
（3）、钢丝网架苯板因有斜插钢丝和焊点、以及因保温不好需增厚苯板而增加造价：一般单面非穿透形100mm钢丝网架苯板其中钢丝网造价约需20元/m2（哈尔滨市使用），双面穿透形50mm钢丝网架苯板其中钢丝网造价约需32元/m2（北京市混凝土剪力墙建筑正在大量使用，50mm厚度的双面钢丝网架苯板在2004年春天价格为43元/m2，届时苯板价格为220元/m3.）。这是造价高、保温差的一种墙体保温方式，尤其当国家要求进一步提高节能保温标准时，苯板的厚度需要增加很多，这种保温技术的问题更突出，例如混凝土剪力墙若达到墙体传热系数0.38w/m2.k，按外粘苯板约需120mm厚度，如果用穿透形钢丝网架苯板需200mm！这种保温技术已经不可能完成了。
高保温砌块保温墙体
在框架结构和混凝土剪力墙建筑中用陶粒砌块内填塞苯板颗粒的高保温砌块材料用作保温墙体（哈尔滨市有相当比例的建筑采用），这种保温方式可以满足外墙镶贴釉面砖的需求，但需用保温浆料砌筑，并须将保温浆料加在梁边和柱边，复合墙体厚度290mm砌体才能达到平均0.52w/m2.k的传热系数，其缺点有：
1、保温比直接用苯板保温差得多，价格高；
2、在门窗口存在热桥发生附加热损失，增加窗的传热系数0.6～0.7w/m2.k左右，约增加窗的传热约20～30%，使窗口周边发生附加热损失，而窗的传热系数由2.5w/m2.k降低至2.0w/m2.k将两玻单中空变为三玻双中空，增加窗的投资约70～80元/m2左右，可见降低窗的传热系数是不容易的，尤其是将窗的传热系数降低在2.0以下是除了用L-oe玻璃或真空玻璃不能达到的，增加投资更多，因此采用增加窗口附加热损失的保温技术是不合理的。混凝土挑檐板存在热桥平均增加墙体传热约0.1w/m2.k（挑檐板厚80时）～0.16w/m2.k（挑檐板厚120时），这种墙体的构造在本质上是将保温不好的材料如陶粒和保温性能很好的苯板交错搭配使用，不能将外墙用保温材料全部包裹起来，保温效果差，更难以满足高节能要求。
3、混凝土剪力墙用高保温砌块复合墙体太厚，例如哈尔滨现在节能50%%需用250mm高保温砌块在混凝土剪力墙外侧，但因有混凝土挑檐板增加传热的影响，仍不满足平均传热系数0.52w/m2.k的要求。从使用面积角度分析投资，高保温砌块墙体用于混凝土剪力保温更不经济。
砌体结构夹芯保温墙体
采用砌体结构夹芯保温墙体，这种做法最明显的是墙体太厚影响使用面积，投资最不经济，同时因热桥大，存在窗口周边附加热损失及混凝土挑檐板的热损失，且有弯钩的拉结钢筋对苯板的破坏孔洞处有大量的热桥，保温效果不好。特别是外叶砌体的抗震性能不好，不安全，尤其高层建筑和地震烈度较高的地区更不宜采用这种保温方式，目前对外叶砌体基本都用不锈钢拉结件，而保温层内含水率计算都超过15%，故冬季拉结件上要有冷凝水及结冰，当拉结件锈蚀后外叶砌体不安全，存在倒塌的危险！根据《砌体结构设计规范》的规定，夹心苯板的厚度不得大于100mm，因此保温复合墙体的厚度不可能满足低于0.5w/m2.k传热系数的要求。
轻钢骨架预制外保温墙板
这是在轻钢骨架中间放置保温板，内外加钢网和耐碱网格布，并通过苯板粘结胶抹灰后形成的预制保温外墙大板，适用于框架结构的填充墙体，从安全性上优于外粘苯板。因为没有基层墙体，所以外墙薄，外墙蓄热能力差，抵抗温度波动的能力差，不满足夏热地区建筑热惰性指标不小于2.5的要求，采暖地区虽然没有关于外墙热惰性指标的规定，但是外墙仍然有一定的蓄热能力为宜。
内保温
目前，在北京、华中及其以南地区有大量工程在用内保温技术，但是实践证明这种保温技术存在的问题太多了，而且保温效果只相当于外保温的一半，不符合建筑物理的理论，因此这是已经被否定的保温技术。
上述提及的高保温砌块保温墙体、砌体结构夹芯保温墙体、内保温这3类墙体保温技术，因存在混凝土挑檐的热桥和窗口周边的热桥，因此设计者在计算墙体的加权平均传热系数时很困难，增加了设计的难度，对于准确计算建筑物的耗热量不利。
综上所述，现行的各种外墙保温技术都不完美，这使得建筑师们在选择节能墙体时很困难，不利于开展建筑节能，如果有更完善、更经济的节能技术必将有利于推动建筑节能工作的开展，这就要求外保温行业各相关企业和人员，要多做一些技术性工作，共同推动建筑节能的技术进步。

 

[ej2000]

EPS聚苯板外墙外保温工程质量通病及解决办法
随着我国住宅产业化发展及高品质节能住宅的普及，越来越多的节能建筑出现在人们的生活中，但由于众多原因，商品住宅的质量问题让人甚忧。特别是对建筑节能市场的准入、质量控制、工程验收及奖罚还缺少有力的监管机制和措施，更加剧了这种混乱现象的出现，据现场调查，很多监管单位对保温的方法、材料、施工过程及材料质量把关都还处在一个学习的阶段，因此充分认识节能工程质量通病产生的原因及其危害性，杜绝保温工程质量通病则是节能产业的当务之急。

我们今天要分析的主要有以下几种质量问题——墙体保温层脱落、墙体保温层开裂、墙体饰面涂料的龟裂、保温层渗水等现象。

EPS聚苯板外墙外保温工程主要是由粘结层，保温层，加固层，防裂层，饰面层组合而成，我们从这里不难看出，外墙外保温的保温层只是一种保温材料，而这种材料的加工方法及工工艺处理都非常的简单，只要按照现场抽查检验即可满足建筑物的需要。而其它的几种材料则起着至为重要的作用。用一句简单的话来解释：外墙保温是一种加固保温板和防止开裂的过程。这样我们不难看出，如果要想让我们的保温板与墙体使用年限一样，加固技术与抗裂防渗技术将是我们研究的主要对象。下面我们从几个方面开始深入分析。

一、墙体保温层为什么会脱落？

粘结层脱落目前已成为目前保温工程中常见的质量通病并且有进一步扩大的势头，在对全国众多脱落现场的勘察及问题分析后，我们不难看出问题的原因所在。

粘结面积不足30%

粘结中发生流挂造成局布空粘或虚粘

找平砂浆与主体墙空鼓，特别是长时间渗水，容易发生持续性空鼓和空鼓面积扩大，使保温层连带空鼓或局部破坏；

保温板表面荷载过大，极易直接剥离保温层造成脱落；

对负风压抵抗措施采用不合理，如在沿海地区或高层建筑外墙采用非钉粘结合的不合理的粘贴方式，极易形成某些保温板块被风压破坏而空鼓、脱落；

墙体界面处理不当，除黏土砖墙外，其他墙体均应用界面砂浆处理后再涂抹浆体保温材料，否则易造成保温层直接空鼓或界面处理材质失效，形成界面层与主体墙空鼓，连带形成保温层空鼓；

这里，我们还要注意到粘结时间长短问题。在粘结测试的过程中，我们在实验室里对我们所做的实验物都是百般养护，并且要求在过了28天以后方可放在实验测试箱里进行老化测试，但我们这时往往忽视了一个很大的问题，就是在自然施工条件下，不可能给你充分的时间让你养护，如果你刚刚粘上的聚苯板第二天遭遇大风或恶劣天气的话，我想即使不被正负风压拉下墙面，也会产生虚粘或空粘的现象，这就为以后的脱落埋上了隐患。而在我们调查的工程中就有这样的案例。

解决的方法及见意：

对现场质检人员的培训，在对保温层结构了解的基础上，要清楚各种材料的特性及现场的检测方法。

在施工时对粘结的面积的控制。

对使用的粘结材料不要过多的加水。

对现场墙基面进行界面处理。

对正负风压较大地区防护措施采用粘结及铆钉加固共用，并尽量提高其粘结面积。

对粘结材料的时间上进行试验对比，对比方法采用现场取样把各供应商的粘结材料按对水比例拌合好，再用聚苯板进行现场粘结，第二天测试其拉拔承受力（此测试可以随时抽检，以防止供应商为了利益偷梁换柱）。

对粘结材料的其它检验数据特别是系统耐候性检测报告的核实有关粘结材料的国家级别认证报告的核实。

对厂家的实验室进行实地考核（此项工作非常重要，一定要参观其实验检测设备及出厂检验程序）。

如果把好关，相信脱落问题会得到有效的遏止。

二、墙体保温层为什么会开裂渗水

保温层开裂应该从两部分来分析研究（材料问题和施工环节问题）这里我们着重从材料因素进行分析

1、 耐碱网格布问题的分析

目前外墙保温系统采用的耐碱网格布分为两种，一种是耐碱网格布，一种是耐碱型网格布，而后一种由于价格的优势使用量占主导地位。但无论那一种网格布在碱性的长期作用下其韧性和抗拉力都会有不同程度的破坏。特别是耐碱型网格布更为明显。

耐碱型网格布的制作工艺是将编织好的网格布进行涂敷保护，也就是在其表面做一层抗碱涂料，在施工过程中，我们用力将其压入水泥砂浆层，而压的过程和采用的工具是对耐碱层的一种破坏，当耐碱层被破坏以后，在后期的碱性腐蚀中就会很快失去韧性并造成断裂。

使用了不合格的玻纤网格布如：抗断裂强度低、耐碱强力保留率低、断裂应变大等。

2、抗裂砂浆的问题分析

直接采用水泥砂浆做抗裂防护层：强度高、收缩大、柔韧变形性不够，引起砂浆层开裂。

抗裂防护层的透汽性不足，如挤塑聚苯板在混凝土表面的应用。

配制的抗裂砂浆虽然也用了聚合物进行改性，但柔韧性不够或抗裂砂浆层过厚：

胶粘剂里有机物质成分含量过高，胶浆的抗老化能力降低。低温导致粘结剂中的高分子乳液固化后的网状膜结构发生脆断，失去其本身所具有的柔韧性作用。

砂的粒径过细，含泥量过高，砂子的颗粒级配比不合理；

2、解决的方法与见意

选用耐碱性好的耐碱网格布或耐碱型网格布

选用低碱型高柔外保温抹面层，在实验中测试结果表明：同一种网格布在两种不同砂浆的碱环境下进行耐碱测试，网格布在浸泡12天后，测试结果：高碱环境下的韧性指标和抗拉性能远远低于在低碱高柔外保温抹面砂浆中的指标，这就表明，如果使用了低碱的外保温抹面砂浆将会大大提高网格布的使用年限，从而有效的减少裂缝的发生。

注意饰面层的防水性能，因为水泥砂浆只有在水的作用下会产生碱化反应，如果基层在干澡的环境下，也会增加网格布的使用年限，从而提高其抗裂功能。

三、墙体饰面层为什么会产生龟裂

采用刚性腻子,腻子柔韧性不够;采用不耐水的腻子，当受到水的浸渍后起泡开裂。

采用漆膜坚硬的涂料,涂料断裂伸长率很小；腻子与涂料不匹配，例如：在聚合物改性腻子上面使用某些溶剂型涂料，由于该涂料中的溶剂同样会对腻子中的聚合物产生溶解作用而使腻子性能遭到破坏。

在材料柔性不足的情况下未设保温系统的变形缝；

解决的方法及见意

采用“馨丽佳”抗裂外墙腻子，该产品具有良好的抗裂防裂作用，其抗裂基理是由高达5%的纤维抗裂层和高弹性外墙专用BSNO弹性乳液组合而成，纤维含量高消化了外保温腻子层中由温度变化大产生的热胀冷缩，并分散了来自基层裂缝的各种应力，弹性抗裂的性能把基层的细小变化控制在变形之内，从而有效的杜绝了龟裂的产生。

外墙抗裂腻子具有优秀的防水性能和良好透气性，其三维立体的网状结构可以让空气分子从里向外透出，而由于其良好的分子结构可以阻止水份子的进入。

减少基层水份子的存在，可有效防止抗裂层水泥砂浆的碱化反应，增加其使用的年限，从而使外保温长期发挥其节能的作用。

总而言之，外保温技术是一门新的技术领域，在使用过程中对质量的把关及监管的力度起着关键的作用，这里面不仅仅是一种时代的责任，还会存在重大的安全事故隐患。试想一下，如果外保温层脱落在重力和下落加速度两种力的作用下，会伤及人命，那时可能会影响到所有在场管理部门的有关人员。所以，问题要早发现，早解决，早预防，不留隐患。这才是百年大计。

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