建筑外墙外保温系统耐候性研究现状浅析

吕慧慧

摘 要：墙体保温已成为当今建筑节能的主要实现方式之一，是建筑节能的一个主要组成部分。在国家节能降耗政策和节能标准的推动下，我国墙体保温技术取得了长足而迅速的发展，出现了诸多采用不同材料、不同构造做法的外墙保温技术。本文对建筑外墙外保温系统耐候性的国内外研究现状进行论述，指出建立外墙外保温系统的耐候性评价体系是亟待解决的问题。

关键词：建筑节能 外墙外保温 耐候性

中图分类号：TU11 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（a）-0059-02

建筑节能作为节能系统的重要环节之一，近年来受到人们越来越多的关注。就节能的长期效益来说，建筑物围护结构的节能起着极其重要的作用，因为一旦建筑物建设完工后，建筑物围护结构的节能能力就很难再改变。相对而言，空调设备和照明设备的节能能力较易通过使用新的节能技术得到较快的提高。因此，建筑物围护结构的保温隔热非常重要。如果建筑的保温隔热性能不好，即使暖通、空调设备的效率再高，能耗也非常大，且室内的热环境无法达到基本舒适的要求。而提高建筑物外墙的保温隔热性能，是实现建筑物围护结构节能效果的最重要技术措施。

在我国，外墙外保温系统是目前大力推广的一种建筑保温节能系统。外墙外保温是通过在外墙外侧设置保温隔热体系，从而使建筑墙体达到保温隔热效果。与其他保温形式相比，外墙外保温系统具有技术合理、保护主体结构、利于室温保持稳定、避免装修对保温层的破坏、增加房屋使用面积等明显的优势。但是由于保温材料置于外墙外侧，直接承受来自自然界的各种因素影响，因此会出现结构开裂、材料脱落、耐久性较差等问题，这些问题也已影響到了该体系的推广使用。然而影响外墙外保温系统耐候性的因素有很多，对建筑外墙外保温系统的耐候性评价，已成为建筑节能领域亟待解决的问题。

1 国内外研究概况

1.1 国外研究概况

外墙外保温技术在16世纪就已出现，但是发展比较缓慢。第二次世界大战后德国开始使用，当时主要用于弥补墙体裂缝，通过对损坏的建筑结构表面修复，发现粘贴过泡沫塑料板后不仅能遮蔽墙体的裂缝，还能起到良好的隔热性能，节约能源。这种复合墙体结构除了满足力学要求，在隔热、隔声、热舒适等方面都有良好的表现。在20世纪60年代后期，这一系统引入美国，最初应用于商业建筑，后来用于民用住宅。在过去的30年中，它的使用越来越广泛。尤其在1973年世界性石油危机后有了长足的发展，现在全世界范围内已经有超过数亿平方米的使用面积[1]。

目前，外贴保温板薄抹灰方式是欧洲国家广泛应用的外墙外保温体系方式。这种方式主要用阻燃型的膨胀聚苯板和不燃型的岩棉板两种保温材料。轻钢结构填充保温材料在美国比较多见。

在使用过程中，欧美对薄抹灰外墙外保温系统的耐久性的问题、不同类型的系统在不同冲击荷载下的反应、实验室的测试结果与实际工程中性能的相关性等进行不同程度的研究。欧洲技术认可组织EOTA在2000年发布了名称为《有抹面复合外保温系统欧洲技术认定指南》（EOTA ETAG 004）的标准[2]。这个标准是欧洲外墙外保温体系几十年来成功实践的技术总结和规范。

1.2 国内研究概况

20世纪末外保温工程在我国开始应用，初始是将国外的聚合物改性水泥胶黏剂粘贴聚苯板技术和我国自己研发的胶粉聚苯颗粒保温浆料在严寒和寒冷地区应用。直至2005年国家强制实施建筑节能政策后，外墙外保温技术才得到快速发展和提高。2004年我国颁布了《外墙外保温工程技术规程》，该标准中规定了5种外墙外保温系统。除了完善已有技术外，相继出现了一些新技术，如保温装饰一体化板、喷涂聚氨酯泡沫保温层、建筑保温砂浆、无机保温板、岩棉保温板等外墙保温系统。另外，随着外墙外保温的广泛、大量应用，关于外墙外保温技术的标准、规范不断制定、颁布或者修订，使得外墙外保温在设计、材料生产和施工验收等方面有章可循、有规可依。

胶粉聚苯颗粒和无机建筑保温砂浆外墙外保温系统是两个具有相同施工特征的外保温系统，也是我国夏热冬冷和夏热冬暖地区外墙外保温的主要建筑节能系统，但同时工程中出现的问题也很多、很普遍。主要质量问题是保温层和抗裂层开裂、干密度大、吸水率高、防水性能差等，以及实际工程中保温层的导热系数高于标准规定值和设计选用值。这两个系统的材料生产技术和施工技术目前都已趋于成熟，出现问题的原因是市场的恶性竞争导致产品质量降低。

膨胀聚苯板薄抹灰和挤塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统是寒冷和严寒地区以及实施节能65%地区应用的主要外墙外保温技术，应用量相当于夏热冬冷、夏热冬暖地区的胶粉聚苯颗粒外保温系统。这两个系统的差别仅在于保温板的不同。但实际上挤塑板用以外墙外保温时存在着更易变形、表面光滑难以粘贴和透气性差等问题，是更适合于屋面保温应用的材料。这两个系统在实际应用中的质量问题主要是防护层开裂和由此引起的渗水、漏水问题。其原因在于保温层表面，可能承受更高的温差和温度，若抹面胶浆质量差在遇到环境温变时可能会出现裂缝。

《外墙外保温工程技术规程》[3]JGJ144-2008中规定耐候性试验由80次高温淋水循环和20次热冷循环组成。高温淋水循环是将试样表面在1h内加热至70℃，并在（70±5）℃条件下保持2h，然后在试件表面淋水1h（水温（15±5）℃），静置2h完成一个循环。试验结束后进行48h的状态调节，再进行热冷循环，即将试件表面加热至50℃并在（50±5）℃条件下保持8h（其中升温时间为1h），再将试件表面降温至-20℃并在（-2±5）℃条件下保持16h（其中降温时间为2h）。要求试验结束后保温系统不得出现裂缝、粉化和剥落现象。

北京工业大学对外墙外保温聚合物砂浆的耐候性进行了研究，保温材料采用聚苯板，测试抹面砂浆试件在耐候性试验环境下经受热雨循环20次、40次、60次、80次和经受雨热循环80次后再经受冷热循环2次、5次后的各项力学性能；同时测试试块在标准试验环境养护下对应的各项力学性能作为对比[4]。试验研究结果表明，在经历一定次数的热雨循环和热冷循环后，外墙外保温体系聚合物抹面砂浆的抗压、抗折强度以及粘结强度均存在不同程度的下降，压折比有所提高。

2 结语

在全球不同气候条件下的各种地区中外墙外保温系统已经得到了比较成功的实际应用。事实证明，采用该类保温系统的建筑，无论从居住的舒适度还是建筑物外饰效果都十分理想。由于保温隔热体系被置于墙体外侧，受外界无数次高温、雨水、寒冷的气候影响，抹面砂浆极容易开裂，保温材料失去作用。故对外墙外保温系统的耐候性研究成果具有显著的经济、社会、环保效益，市场前景十分广阔。

参考文献

[1] 李娟，隋同波，周春英.中德外墙外保温体系的发展及对比[J].新型建筑材料，2008（4）：62-65.

[2] 建设部科技发展促进中心.欧洲外墙外保温标准与技术考察报告[J].建设科技，2008（Z1）：154-157.

[3] 建设部科技发展促进中心.外墙外保温工程技术规程（JGJ144-2008）[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[4] 项道阳.薄抹灰外墙外保温系统耐候性试验[D].北京：北京工业大学，2008.endprint