墙体保温的应用及前景展望

郭鹏 杨毅哲杜书廷

（1.华北水利水电大学土木与交通学院 河南郑州 450045 2.许昌学院土木工程学院 河南许昌 461000）

近年来，随着我国对墙体的节能减排的关注以及对建筑节能标准要求的提高，人们一直在追求密度低、隔声效果好、热工性能好的材料和具有更好的节能保温效果的施工技术来用于墙体保温。这些建筑墙体材料与节能保温技术在建筑工程的应用过程中中取得了较好的效果，改善了我国建筑行业耗能严重的现状，加大了对各种能源的合理使用，满足了建筑施工绿色环保的需求。

1 外墙外保温

外墙外保温适用范围广泛，而且可以通过保护主体结构从而增长建筑物的寿命，同时有助于保持室温稳定，改善室内热环境质量，提高墙体的防水和气密性，改善墙体根部易潮湿的状况，基本上消除了热桥的危害，也便于以后对既有建筑物的节能构造。目前国内使用较普遍、技术上较成熟的外保温构造形式包括以下几种构造。

1.1 保温板薄抹灰系统

作为国内外使用最普遍、技术上最成熟的外保温系统，保温板薄抹灰系统主要有聚苯板（EPS）薄抹灰外保温体系、挤压聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温系统、硬泡聚氨酯板（PUR）薄抹灰外墙外保温系统、岩棉板薄抹灰外保温系统等。构造形式主要由粘结砂浆、保温板材、金属或塑料锚栓、耐碱玻璃纤维网格布、抗裂砂浆及饰面材料构成。其中针对不同的地区以及施工要求，保温板材的材料选择不尽相同。

其中，EPS板使用环戊烷作为发泡气体，导热系数一般不大于0.038W/（m·K），导热系数不随时间改变。多孔的结构可以起到吸收热湿应力，在较恶劣的气候条件下，即使材料中出现水蒸气凝结结冰，材料的结构也不会破坏，而且化学性能稳定，不降解，耐久性好；XPS板在国内外保温中用量仅次于EPS板，XPS板导热系数低于EPS板，用于保温层时可提高密实度，硬度比EPS板大且表面平整致密，有利于薄层制品的施工作业[1]。整体性较好，其抗风压能力强和面层荷载力大，因此更适合于高层建筑和粘贴面砖的建筑；PUR板是以阻燃型硬泡聚氨酯为芯材，双面有界面层或进行界面处理，在工厂预制成型的保温板，具有优异的保温隔热性，且耐候性良好，不会变形。

岩棉板与上述保温板材存在差别，岩棉板是无机保温板的代表。岩棉板薄抹灰系统通过粘结剂将岩棉板固定在基层墙体上，并通过锚栓辅助固定，岩棉板两表面都做界面处理，保证易于粘结以及后期的抹面层施工。岩棉板较有机保温板材，具有良好的保温、隔热、隔声以及吸声的性能且导热系数小、不燃烧、容重轻、适用广泛、使用周期长。

1.2 混凝土现浇保温板系统

混凝土现浇保温板系统即在施工阶段将聚苯板与墙体钢筋共同锚固形成整体，然后与混凝土墙体一起浇筑成型。从构造形式来看可以分成两种方式：有网体系和无网体系。有网体系是通过聚苯板的斜插钢丝焊接，形成三维空间的保温板。无网体系是将聚苯板背面加工成凹凸不平的槽状形的保温板，然后中间穿插尼龙锚栓。有网体系和无网体系适用于钢筋混凝土剪力墙结构体系建筑和框架异型柱建筑，其导热系数远小于钢筋混凝土，同无网现浇系统相比，有网现浇系统由于镀锌钢丝通过EPS板时会形成热桥，其保温效果要低于无网现浇系统。但是由于镀锌钢丝通过EPS板固入混凝土中，加强了同混凝土墙柱拉结作用，对建筑物起到了很好的保护作用，延长了建筑物使用寿命。

1.3 外墙外保温装饰一体化系统

建筑外墙外保温装饰一体化技术是在现有的外保温技术基础上，通过在工厂机械化挤压将一种或多种保温材料与外装饰面层挤压在一起，形成保温装饰一体化板。其施工过程中与传统的外墙外保温有所不同，由于板材集保温和装饰两种功能，在用于粘结的施工工艺时，不需再进行外表面的抹灰，但在粘结结束后需要对特殊部位进行处理并打密封胶。此外，用混凝土浇筑时，前期应安装外墙钢筋骨架，然后进行保温板的安装、拼接固定以及镀锌钢丝网加固，安装模板时保证穿墙螺栓紧固校正，连接严密，防止出现错位和漏浆，并对混凝土部分部位进行增强防水施工。

外墙保温装饰一体化技术板材采用工厂化生产，产品质量保证，防火性能好，阻燃性能可达到B1级，达到高层建筑防火要求；施工时减少湿作业，施工对周围环境干扰小，减少了现场管理费用；装饰风格效果多样化，外装饰面层可以根据客户的要求进行工厂订做，使用涂料、金属铝板和其他柔性面砖等；适用地区范围广泛，还可以根据所在地区的气候进行材料的选取，整体性好，使用寿命长。

2 外墙内保温

外墙内保温是将保温材料复合在承重墙内侧，对保温材料强度要求较低，技术性能要求低于外墙外保温，造价也相对较低。目前国内外墙内保温的主要构造形式是将苯板、保温砂浆等保温材料粘结或涂抹于墙体内侧，从而使建筑物达到保温节能的作用[2]，具体有以下两种构造形式。

2.1 增强粉刷石膏聚苯板外墙内保温

石膏砂浆按照体积比4：1掺配粘接石膏与建筑中砂，加水后充分拌和到合适稠度，然后粉刷在已经粘结充分的聚苯板表面，保证平均厚度8～10mm，待干燥后用网格布粘结剂在抹灰层表面粘结网格布，粘接剂凝固硬化后，即可在网格布上满刮耐水腻子。整个操作工艺简单可行，同时又可以保证室内的整体热环境的稳定。

2.2 胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙内保温

胶粉聚苯颗粒保温砂浆是通过将聚苯颗粒和适当胶粉加水后经过机械化搅拌均匀后形成保温浆体材料。施工时在基层墙体材料上通过人工多次粉刷涂抹从而形成保温层，与其外墙做法基本相同。待保温层完成后，抹一层抗裂砂浆，厚度3～4mm，然后压入纤维网格布，以增强其抗裂能力，待24h后再涂抹抗裂柔性腻子。该系统采用现场抹灰工艺，材料和易性好，易操作，施工效率高，材料成型后整体性能好。

3 其他形式保温

3.1 夹芯保温

夹芯保温体系是指将保温材料设置在外墙中间形成保温层，同时内部和外部设置内页墙和外页墙。根据其构造形式可以分为填充式夹芯保温和现场浇筑夹芯保温。填充式夹芯保温是在内外墙中间放入保温板材，并保证填充严密，避免内部不密实而形成空气对流。现场浇筑夹芯保温墙时需先绑扎好墙体内外两道钢筋，然后把挤塑泡沫板固定在墙体内外墙钢筋之间的适当位置，进行整体浇注，浇筑完成后形成夹芯保温墙。夹芯保温墙具有良好的耐久性和防火性，采用工厂预制可以缩短建造时间，施工过程方便，并能发挥墙体自身对保温材料的保护作用，对提高墙体保温阻热性能有明显作用。

3.2 墙体自保温

墙体自保温系统是指按照规定的建筑构造，采用绿色节能型墙体材料及相应的砂浆，并确保墙体热工等物理性能指标满足相应标准。其整个系统包括填充墙和梁柱部分构造，系统构造应符合相关砌体的技术要求。该技术构造基本采用无机材料，防火性和耐久性好、安全性高，可以与建筑物同寿命，同时减少了保温层施工工序，节省成本。常见的自保温墙体材料有蒸压加气混凝土砌块、节能型烧结页岩空心砌块、陶粒混凝土小型空心砌块。其中蒸汽加压混凝土砌块主要用于框架结构以及现浇混凝土结构建筑的外墙填充和内墙隔断，烧结页岩空心砌块和陶粒混凝土小型空心砌块适用民用建筑非承重外墙以及内隔墙。

3.3 组合保温

组合保温构造可以分为内外组合保温和外墙外保温、自保温、内保温共同作用的三组合保温。组合保温构造兼顾建筑节能和防火的要求，采用水泥基膨胀玻化微珠保温砂浆作为外保温和内保温的材料，在保温性能指标要求不高的长江中下游得到了广泛了应用，特别是在上海地区。为了能够满足不断提高的建筑节能要求，在组合保温构造的基础上，通过提高墙体构造自身保温性能，构建适合于砖混结构和框架结构的三组合保温系统，其中砖混结构的墙体采用具有保温性能的淤泥保温砖，框架结构采用加气混凝土试块，通过详尽的热工计算和设计，可以基本消除无机保温材料在内保温时容易产生内部冷凝进而降低保温性的弊病，而且通过合理的组合设计可以满足建筑节能标准的提高并能够在北方地区得到推广应用。

4 总结

我国地域广阔，各地气候条件差别很大，上述保温形式在我国建筑保温施工中都有不同程度的应用，但是也存在很多不足。外墙外保温要求材料要具有足够的耐候性和耐久性，对体系的抗裂、燃烧性、透水、透气、抗震和抗风压能力要求较高，目前市场上应用广泛的有机保温材料，都存在防火隐患，岩棉虽然为无机材料，但由于岩棉的憎水性，应用于外墙外保温中极易形成空腔、粉化，易造成脱落等现象，失去应有的保温效果。外墙内保温则容易在热桥部位产生潮湿、发霉和洇水的现象，内保温板材易产生裂缝，在四周和接缝部位的防水性和气密性较差。对于夹心保温来说，内部易形成空气流动，内外墙保温两侧温度不同影响墙体结构性能，易出现墙面裂缝，抗震性能较差，施工也相对困难。

考虑到上述问题以及国家对各个地区建筑节能要求的不断提高，市场上很大一部分建筑节能材料将无法独立满足墙体的保温隔热和节能要求。三组合保温系统具有较高的防火性和安全性，通过用内保温层来取代传统的抹灰层，墙体材料选用保温性能优异的自保温砌块或保温砖，外墙的外保温厚度根据相应的外墙节能要求来选择厚度。对于室内来说，不会过多占用室内面积，还会相对减少外墙保温层厚度，既能保证墙体整体达到节能标准，又不会增加施工难度。此外，系统整合了外保温、内保温和墙体自保温的特点，更能适应我国广大地区的节能要求，还能一定程度上避免墙体结露的问题，应成为我国墙体保温的研究对象以及节能建筑保温系统的发展方向。

[1]冯金秋.外墙外保温发展现状及建议[J].建设科技，2012（07）：22～27.

[2]顾天舒，谢连玉，陈 革.建筑节能与墙体保温[J].工程力学，2006（S2）：167～184.