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科普|常用的外墙外保温系统的分类及特点

建设部《外墙外保温工程技术规程》推荐了五种外墙外保温系统:EPS板薄抹灰外保温系统;胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统;EPS板现浇混凝土外保温系统(包括有网和无网两种);机械锚固EPS钢丝网架板外保温系统。其他正在开发的外墙外保温系统有XPS板外保温系统、聚氨酯硬质泡沫外保温系统、保温砌块和预制保温板外保温系统及岩棉外保温系统等。    
EPS板薄抹灰外保温系统      
EPS板薄抹灰系统由EPS板保温层、薄抹面层和饰面涂层构成,EPS板用胶粘剂固定在基层上,薄抹面层中铺满玻纤网。
EPS(Expanded Polystyrene)的化学名称为发泡聚苯乙烯,是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。其表观密度小,导热系数小,吸水率低,隔音性能好,机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀,因此在外墙保温中其占有率很高。    
EPS板薄抹灰外保温系统是国内外使用最普遍、技术上最成熟的外保温系统。该系统用EPS板粘贴外墙外保温,具有整体保温效果好、导热系数小、不破坏保温层、隔断冷热桥、没有冷凝点、耐久性好等特点。其缺点是由于板材自身的性质问题,其强度不高,承重能力较低,外贴面砖时需要进行加强处理;板材出厂时要经过一段成熟期,需放置一段时间才可使用。如果熟化时间不足,板材的质量不能得到保证,施工后板材收缩,使系统开裂。  
从施工方面和综合经济核算方面考虑,EPS板厚度一般不宜小于3cm,在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区不宜广泛采用。该系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙,也适用于既有建筑节能改造。该系统适用于多层建筑和高层建筑,建筑物高度在20m以上时,在受负风压作用较大的部位宜使用锚栓辅助固定。EPS板薄抹灰系统一般不适用于面砖饰面,但目前也有一些有益的尝试。为了保证施工要求,进行耐候性试验是非常重要的;同时,为了使面砖与抹面层具有牢固的结合,两者间的粘结强度应大于0.2MPa, 辅以粘钉结合方式固定EPS板,锚栓应钉在网布外并钉在粘胶点处;为了能承受剪切应力,EPS板的密度应不低于30kg /m3。    
胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统       
胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统是由墙体、界面层、保温隔热层、抗裂防护层、饰面层组成。其中保温隔热层由聚苯颗粒、无机胶凝材料、无机耐碱纤维、高分子材料复合而成。该保温浆料由于是由聚苯颗粒与其他材料组成的有机无机复合而成,因此导热系数高于EPS板接近0.06W/(m·K)。
胶粉聚苯颗粒保温隔热系统在其可靠性、安全适用性、经济和环保性及构造特点和使用范围等方面,均具有较多的优点和推广应用价值。既能解决建筑物的门窗洞口、梁、板、柱等部位的“热桥”问题,也能有效地发挥保温隔热功能,提高建筑物外围护结构的保温效果。其存在的缺点为在施工过程中质量控制的可操作性不好,易造成一些质量问题,增加质量控制难度。
从施工方面和综合经济核算方面考虑,保温层设计厚度不宜超过100mm,在严寒地区使用会受到一定限制,在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区使用有明显优势。该系统适用于各种多层和高层新建建筑的混凝土和砌体结构外墙,也适用于既有建筑节能改造。由于胶粉EPS颗粒保温浆料密度和导热系数较大,保护层表面最高温度以及温度变化速率和变化幅度均低于EPS板薄抹灰系统,因此采取适当措施后,可做面砖饰面。采用面砖饰面时,面砖粘结砂浆和勾缝材料应具有良好的可变形性,压折比应不大于3,勾缝材料还应具有良好的水蒸汽渗透性能。严寒地区采用面砖饰面时需考虑冻融破坏问题。    
经试验证实,胶粉EPS颗粒保温浆料用作厚抹面层和表面找平层,外加玻纤网格布抗裂砂浆层,可有效解决抹面层开裂问题,可用于岩棉外保温、现场喷涂聚氨酯外保温及EPS板表面作厚抹面层和找平层。
EPS板现浇混凝土外保温系统       
EPS板现浇混凝土外保温系统以现浇混凝土为基层,EPS板为保温层。EPS板内表面与现浇混凝土接触的表面 水平方向开有矩形齿槽,内、外表面均满喷界面砂浆。在施工时将EPS板置于外模板内侧,并安装辅助锚栓作辅助固定件,浇灌混凝土后墙体与EPS板以及辅助锚栓结合为一体。EPS板表面抹抗裂砂浆薄抹面层,外表以涂料为饰面层,薄抹面层中铺满玻纤网。   
该系统适用于现浇混凝土剪力墙结构体系,适用地区与EPS板薄抹灰系统相同,并且同样适用于多层建筑和高层建筑,但不适用于面砖饰面。  
机械固定EPS钢丝网架板外保温系统       
机械固定EPS钢丝网架板外保温系统由机械固定装置、腹丝非穿透型EPS钢丝网架板、砂浆厚抹面层和饰面层构成。  
该系统适用于寒冷地区。由于具有厚抹面层,受力学性能要求的限制,保温板不宜过厚,在严寒地区使用会受到一定限制。该系统不适用于夏热冬冷地区和夏热冬暖地区,不适用于加气混凝土和轻集料混凝土基层。该系统可做面砖饰面和涂料饰面,以涂料做饰面层时,应加抹玻纤网抗裂砂浆薄抹面层。
岩棉板外保温系统      
岩棉板外保温系统采用机械固定件将岩棉板固定在外墙上,外挂镀锌钢丝网并抹胶粉EPS颗粒保温浆料,表面做玻纤网增强抗裂砂浆薄抹面层和饰面涂层。岩棉板密度和压缩性能应符合设计要求,金属网和所有金属部件应做防锈处理。系统抗风压值不应小于设计要求的风荷载值。
岩棉(矿物棉)是一种来自天然矿物、无毒无害的绿色产品。其防火性能好、耐久性好,能够做到与结构寿命同步。  岩棉板外保温系统具有环保性好、保温性能好、防火等级高等特点,因而具有很好的应用前景。岩棉外墙外保温隔热的应用在欧洲、北美比较广泛,北欧人均20kg,美国人均5-10kg,岩棉外保温隔热系统尤其实用于防火等级要求高的建筑。国外20m以上的建筑一般都不用聚苯板作为外保温隔热。    
 
采用钢丝网和锚固件将岩棉板固定在基层墙体上,其配套使用的聚苯颗粒浆料能提高岩棉板面层的强度,主要是为了解决高层建筑防火的要求,高层建筑的保温隔热层应具有更好的抗火灾功能,并应具有在火灾情况下防止火灾蔓延和防止释放烟尘或有毒气体的特性,材料强度和体积也不能损失降低过多,面层无爆裂、无塌落,否则,就会给住户或消防人员造成伤害,对施救工作造成巨大的困难。  
聚氨酯硬泡外保温系统
聚氨酯硬泡外保温系统一般是利用聚氨酯发泡工艺将聚氨酯保温材料喷涂或浇注于基层墙体上,其面层用轻质找平材料找平,饰面层可采用涂料或面砖等进行装饰;另外,也可以采用专用的粘结材料或干挂件将聚氨酯硬泡保温板或保温装饰复合板固定于外墙基层表面形成保温层或保温装饰复合层。
聚氨酯硬泡体导热系数小,保温层热阻高。胶粉EPS颗粒保温浆料找平层兼有找平和保温功能,找平效果好,抗裂性能可靠。该系统是喷涂聚氨酯硬泡与胶粉EPS颗粒保温浆料找平的完美结合,是实现节能65%的一种理想的外保温构造系统。   
国外聚氨酯硬泡用于建筑保温方面的应用起源于20世纪40年代的德国和瑞典,最初用于修补二战后建筑房屋外墙外保温的裂缝;20世纪60年代,美国开始采用喷涂和外贴保温方式将其应用于外墙外保温系统,而英国也将其应用于墙体和屋面;1973年能源危机后,欧洲各国大力推动此技术,并连年增长。我国将聚氨酯硬泡应用于外墙外保温系统仍处于起步阶段,目前主要以直接喷涂方式进行施工。为进一步推广外墙外聚氨酯硬泡系统的应用,建设部已制定出《聚氨酯硬泡外墙外保温工程技术导则》;相信导则的制定必将使聚氨酯硬泡保温工程得到进一步的推广和应用。 
XPS板外保温系统      
XPS板外保温系统是以XPS板为保温材料,采用粘钉结合的方式将XPS板固定在墙面的外表面上,聚合物胶泥作保护层,以耐碱玻璃纤维网格布为增强层,外饰面为涂料或面砖的外墙外保温系统。
XPS板是由聚苯乙烯树脂和添加剂在一定温度下采用模压设备挤压而成的绝热制品,具有连续均匀的表层和全闭孔的蜂窝状结构,蜂窝状结构互相紧密连接,没有空隙。因此,它不仅具有极低的热导率和吸水率,较高的抗压、拉伸和抗剪强度,更具有优越的抗湿、抗冲击和耐候等性能,在长期高湿或浸水环境下,仍能保持优良的保温性能,是当今建筑业物美价廉的环保材料。   
XPS板外保温系统是其存在的缺点为因为XPS板本身的强度较高,从而造成板材较脆,不易弯折,板上存在的应力时应力集中,容易使板材损坏、开裂;透气性差,几乎不透气,如果板两侧的温差较大,湿度高很容易结露;国内尚无国家标准;欧美、韩国等保温技术先进国家尚无推广;使用吸胶性差,粘结后破坏面为XPS板表面,粘结强度不够。  
装配式保温装饰一体化外保温系统      
该系统采用工厂化生产的预制复合保温板,以发泡聚氨酯作保温材料,浇注成型时与饰面砖复合在一起。预制板现场安装时用锚栓与墙体连接。这种做法的优点是:产品在工厂预制,有利于控制质量;施工装配化,减少了工序,施工速度快;面砖与保温层、保温板与基层墙体连接牢固,为外保温贴面砖饰面开辟了新的途径;聚氨酯比聚苯板有更高的热工性能,因而可以用较薄的厚度满足新的建筑节能设计标准要求。 
该系统适用于混凝土和砌体结构外墙,对既有建筑优势明显,在气候湿热、风大地区慎用。

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