建筑節(jié)能技術(shù)外墻外保溫系統(tǒng)四大誤區(qū)
點擊次數(shù)：1853 更新時間：2013-08-21
作為重要的建筑節(jié)能技術(shù)，外墻外保溫受到了世界范圍內(nèi)的高度重視，各國均開始了實際的對建筑墻體的節(jié)能指標的實施工作。追根溯源，這一技術(shù)起源于上世紀40年代的瑞典和德國，至今已有70多年的歷史，經(jīng)過多年的實際應(yīng)用和在不同氣候條件下長時間的考驗，證實采用該類保溫系統(tǒng)的建筑，無論是從建筑物外裝飾效果還是居住的舒適程度，是一項值得在范圍內(nèi)推廣應(yīng)用的節(jié)能新技術(shù)。我國作為能耗大國，自上世紀80年代后期以來，逐步實施了節(jié)能30%、50%和65%的三步節(jié)能工作步驟，并開始在有條件的城市里展開更高節(jié)能指標實施程度的有益嘗試，為第四步節(jié)能指標的確立預(yù)備條件。
目前，我國外墻外保溫技術(shù)已進入了跨越式發(fā)展階段，國家對外墻外保溫已有嚴格的立法工作，包括建筑節(jié)能部長令的頒布、能源法中對建筑節(jié)能的強制性要求、規(guī)范外墻外保溫系統(tǒng)的強制標準、以及對于系統(tǒng)中相關(guān)組成材料的標準等，該技術(shù)和產(chǎn)品已有充分發(fā)揮的空間。但令人遺憾的是，我國對于外墻外保溫的研究一直處于不夠深入的狀態(tài)，一直存在很大的誤區(qū)。更有甚者，有些熟悉上的誤區(qū)甚至寫進教科書，并在全國范圍內(nèi)進行宣講，給外墻外保溫制造了種種迷霧，也給其發(fā)展打上了神秘化、非正?；你t印。作為一名多年從事外墻外保溫研究的工作人員，筆者從工程實踐的角度談?wù)剬@些熟悉上的基本誤區(qū)的看法，期許能夠引起人們的一些思考。
一、外墻外保溫抗裂機理：柔韌變形量逐層漸變、逐層釋放應(yīng)力？
從理論上講，將外墻外保溫體系各構(gòu)造層剖開而分立，并將其各部分置于同一試驗環(huán)境中，建立一個統(tǒng)一的柔韌變形量的衡量指標，應(yīng)該說，“逐層漸變、逐層釋放應(yīng)力”的抗裂機理是可以說得通的。但是，從目前普通應(yīng)用的外墻外保溫系統(tǒng)而言，這一前提是不成立的。一是外墻外保溫各構(gòu)造層作為建筑物的復(fù)合系統(tǒng)，是有內(nèi)外層次的整體，不可能剖開而分立，也不可能在同等環(huán)境下接受外力沖擊或自然界的各種應(yīng)力變化；其次是作為系統(tǒng)的組成材料，其設(shè)置變形指標也是不一致的，如保溫層的彈性模量、抹面砂漿的壓折比、柔性膩子的柔韌變形量等。既然是不一致的，也就缺乏同一比較的基礎(chǔ)。因而，目前有的教科書將一抗裂機理廣泛宣講，實為一種概念模型，仔細推敲起來是站不住腳的。
二、外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造的選擇：無空腔？
外墻外保溫體系應(yīng)優(yōu)先選用無空腔系統(tǒng)，認為無空腔系統(tǒng)相比較于有空腔系統(tǒng)而言，其抗風壓尤其抗負風壓能力強，安全可靠性更高，似乎已達到了一個共識，事實上不盡然。
實踐證實，假如保溫層采用吸水率高的材料作為粘結(jié)材料（滿粘）或抹面找平材料，兩至三年后工程經(jīng)常出現(xiàn)受潮、凍融損壞等質(zhì)量問題。筆者受相關(guān)部門邀請，參與了對新疆、內(nèi)蒙及安徽部分外保溫工程的質(zhì)量分析，住戶反映保溫效果不好，經(jīng)對工程解剖，我們觀察到，上述工程均為兩年以上工程，無一例外均采用吸水率較高的材料作為聚苯板的滿粘材料及抹面找平材料，外墻表面基本無裂紋，但滿粘層和抹面找平層均十分潮濕，且有水向外析出現(xiàn)象。經(jīng)分析，我們認為，聚苯板采用吸水率高的膠粘材料進行滿粘，兩至三年后，新建筑物基墻由于水飽和水蒸汽向外擴散，輕易導(dǎo)致吸水率高的滿粘材料層吸水受潮；同時，當水蒸汽從室內(nèi)高溫側(cè)向室外低溫側(cè)遷移時，假如抹面找平材料同時是吸水率高的材料，又往往輕易在抹面找平層產(chǎn)生冷凝水積聚現(xiàn)象，從而使聚苯板兩側(cè)潮濕、甚至發(fā)霉，導(dǎo)致保溫性能破壞等問題。
將上述問題進行同步推研，假如采用吸水率較高的漿體材料作為主保溫材料，其對墻體水汽的吸附以及熱空氣向外遷移的冷凝水會不會產(chǎn)生上述同樣的問題？這有待于進一步研究。因而，對聚苯板采用點框結(jié)合的粘結(jié)方法，既可以有效防止風壓對外保溫系統(tǒng)破壞，又可以形成隔汽層，長期有效地避免了聚苯板處于受潮狀態(tài)，確實是比較好的選擇。從這個意義上講，不能單純地從風壓破壞的角度主觀確定外墻外保溫應(yīng)優(yōu)先選用無空腔系統(tǒng)構(gòu)造。
三、外墻外保溫主材選擇的*因素：導(dǎo)熱系數(shù)低？
由于外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)的門檻不高，在標準制定和政策引導(dǎo)上往往將系統(tǒng)組成材料以及系統(tǒng)本身分離且存在滯后現(xiàn)象，國內(nèi)部分設(shè)計人員對于外保溫技術(shù)還沒有很好地熟悉和把握，對于外保溫的一些做法還存在模糊的概念，往往認為選擇導(dǎo)熱系數(shù)低的外保溫主材，就是好的外墻外保溫系統(tǒng)，導(dǎo)致設(shè)計和施工脫節(jié)，加上部分企業(yè)的錯誤引導(dǎo)，也使外墻外保溫技術(shù)五花八門、良莠不齊。
從建筑力學和熱工學的角度，在建筑物外置外墻外保溫及裝飾系統(tǒng)，應(yīng)將其視為復(fù)合整體結(jié)構(gòu)來研究，而不應(yīng)將其分離為結(jié)構(gòu)層、保溫層、抗裂層以及飾面層單獨研究。熱工研究顯示，安裝保溫層后，由于良好的保溫隔熱性能，導(dǎo)致保溫層內(nèi)、外側(cè)呈現(xiàn)出不同的熱環(huán)境，因而，復(fù)合建筑結(jié)構(gòu)的研究，應(yīng)該立足保溫層這個分界線來從事各項研究。基于這種熟悉，我們對外墻外保溫系統(tǒng)的選擇進行基本分析。
判定一個外墻外保溫系統(tǒng)是否合格，首先要計算其保溫層厚度是否達到國家規(guī)定的節(jié)能指標。因而，從熱工性能上講，不存在選擇哪種外墻外保溫主材好與壞的問題，問題是外墻外保溫系統(tǒng)如何滿足JGJ144提出的十條基本要求。一般而言，在滿足標準規(guī)定性能的情況下，合理組織施工作業(yè)，外墻外保溫不應(yīng)該存在質(zhì)量問題。由于目前國家只出臺了膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保暖和膠粉聚苯顆粒保溫漿料兩種系統(tǒng)的行業(yè)標準，而市場上通行的外保溫做法又達十余種，因而如何選擇外墻外保溫系統(tǒng)確實是個問題。從多年的工程實踐，筆者認為，在系統(tǒng)組成各項材料性能能夠滿足國家相關(guān)規(guī)范的情況下，選擇外墻外保溫系統(tǒng)的要害在于，復(fù)合建筑結(jié)構(gòu)是否具備良好的防水透汽性。
一般地說，外保溫表面采用聚合物砂漿及柔性膩子等，其防水問題都能得到解決；但在透汽問題上，學術(shù)界、應(yīng)用界爭議很大，一個比較典型的說法就是，XPS板、聚氨酯等材料不透汽，不適合作為外保溫主材，事實上已實施工程也鮮有成功案例。
所謂外墻的透汽性，實際上是指水蒸汽由高溫側(cè)向低溫側(cè)遷移的擴散能力。對于復(fù)合建筑結(jié)構(gòu)而言，以保溫層為分界線，筆者認為，假如外墻體與保溫層的水蒸汽滲透阻之和大于（而且是越大越好）抹面層和裝飾層之和，在冬季時，室內(nèi)空氣通過擴散作用進入墻體的水分就可以很順利排出室外，否則就會在保溫層與抹面層的交界處產(chǎn)生冷凝，從而造成凍融破壞。所以，對于XPS板來說，按照標準規(guī)定，其保溫層與外墻體的水蒸汽滲透阻之和大于抹面層和裝飾層之和，理論上可以用于墻體保溫，但應(yīng)加強其系統(tǒng)組成材料研究，尤其是其界面、粘結(jié)和抹面材料的研究，而不應(yīng)只是將EPS系統(tǒng)組成材料簡單復(fù)制；而對于聚氨酯（PU）等材料卻應(yīng)持慎重態(tài)度。
四、外墻外保溫功能：穩(wěn)定主體墻？
在工程實踐中，經(jīng)常聽到這樣的話語“結(jié)構(gòu)不足外墻保溫補”，也經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不驗收或者驗收不合格，就直接做外墻外保溫的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)工程隱患較大；而直接做外保溫時，從經(jīng)濟效果考慮，又經(jīng)常不按規(guī)范要求先對結(jié)構(gòu)找平糾偏，給外保溫質(zhì)量也帶來了諸多安全隱患，真是“外面溜溜光，里面一包糠”，質(zhì)量令人堪慮。
所謂外墻外保溫，是指在垂直外墻的外表面上建造保溫層。筆者認為，外保溫層的功能，于增加外墻保溫效能以及由此帶來的相關(guān)要求，而不應(yīng)指望這層保溫構(gòu)造對主體墻的穩(wěn)定性起到作用；主體墻，即外保溫層的基底，必須滿足建筑物力學穩(wěn)定性的要求，能承受垂直荷載、風荷載，并能經(jīng)受撞擊而能夠安全使用，還應(yīng)能使覆于其表面的保溫層和裝修層得以牢牢固定。
當然，對于外墻外保溫系統(tǒng)，在組成材料、系統(tǒng)設(shè)計、施工應(yīng)用、試驗研究等方面尚有許多熟悉上的誤區(qū)，這四大基本誤區(qū)直接影響到外墻外保溫技術(shù)的深入和發(fā)展，應(yīng)該引起足夠的重視。在外保溫系統(tǒng)的具體研究和操作中，還有一個企業(yè)良心和社會責任的問題，同時，政府也應(yīng)積極采取有效措施，正確引導(dǎo)外保溫發(fā)展的方向，有力地破除目前外保溫市場“設(shè)計看安全、業(yè)主看價格、總包看回扣、監(jiān)理看紅包”的潛規(guī)則和游戲規(guī)則。
目前，我國外墻外保溫技術(shù)已進入了跨越式發(fā)展階段，國家對外墻外保溫已有嚴格的立法工作，包括建筑節(jié)能部長令的頒布、能源法中對建筑節(jié)能的強制性要求、規(guī)范外墻外保溫系統(tǒng)的強制標準、以及對于系統(tǒng)中相關(guān)組成材料的標準等，該技術(shù)和產(chǎn)品已有充分發(fā)揮的空間。但令人遺憾的是，我國對于外墻外保溫的研究一直處于不夠深入的狀態(tài)，一直存在很大的誤區(qū)。更有甚者，有些熟悉上的誤區(qū)甚至寫進教科書，并在全國范圍內(nèi)進行宣講，給外墻外保溫制造了種種迷霧，也給其發(fā)展打上了神秘化、非正?；你t印。作為一名多年從事外墻外保溫研究的工作人員，筆者從工程實踐的角度談?wù)剬@些熟悉上的基本誤區(qū)的看法，期許能夠引起人們的一些思考。
一、外墻外保溫抗裂機理：柔韌變形量逐層漸變、逐層釋放應(yīng)力？
從理論上講，將外墻外保溫體系各構(gòu)造層剖開而分立，并將其各部分置于同一試驗環(huán)境中，建立一個統(tǒng)一的柔韌變形量的衡量指標，應(yīng)該說，“逐層漸變、逐層釋放應(yīng)力”的抗裂機理是可以說得通的。但是，從目前普通應(yīng)用的外墻外保溫系統(tǒng)而言，這一前提是不成立的。一是外墻外保溫各構(gòu)造層作為建筑物的復(fù)合系統(tǒng)，是有內(nèi)外層次的整體，不可能剖開而分立，也不可能在同等環(huán)境下接受外力沖擊或自然界的各種應(yīng)力變化；其次是作為系統(tǒng)的組成材料，其設(shè)置變形指標也是不一致的，如保溫層的彈性模量、抹面砂漿的壓折比、柔性膩子的柔韌變形量等。既然是不一致的，也就缺乏同一比較的基礎(chǔ)。因而，目前有的教科書將一抗裂機理廣泛宣講，實為一種概念模型，仔細推敲起來是站不住腳的。
二、外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造的選擇：無空腔？
外墻外保溫體系應(yīng)優(yōu)先選用無空腔系統(tǒng)，認為無空腔系統(tǒng)相比較于有空腔系統(tǒng)而言，其抗風壓尤其抗負風壓能力強，安全可靠性更高，似乎已達到了一個共識，事實上不盡然。
實踐證實，假如保溫層采用吸水率高的材料作為粘結(jié)材料（滿粘）或抹面找平材料，兩至三年后工程經(jīng)常出現(xiàn)受潮、凍融損壞等質(zhì)量問題。筆者受相關(guān)部門邀請，參與了對新疆、內(nèi)蒙及安徽部分外保溫工程的質(zhì)量分析，住戶反映保溫效果不好，經(jīng)對工程解剖，我們觀察到，上述工程均為兩年以上工程，無一例外均采用吸水率較高的材料作為聚苯板的滿粘材料及抹面找平材料，外墻表面基本無裂紋，但滿粘層和抹面找平層均十分潮濕，且有水向外析出現(xiàn)象。經(jīng)分析，我們認為，聚苯板采用吸水率高的膠粘材料進行滿粘，兩至三年后，新建筑物基墻由于水飽和水蒸汽向外擴散，輕易導(dǎo)致吸水率高的滿粘材料層吸水受潮；同時，當水蒸汽從室內(nèi)高溫側(cè)向室外低溫側(cè)遷移時，假如抹面找平材料同時是吸水率高的材料，又往往輕易在抹面找平層產(chǎn)生冷凝水積聚現(xiàn)象，從而使聚苯板兩側(cè)潮濕、甚至發(fā)霉，導(dǎo)致保溫性能破壞等問題。
將上述問題進行同步推研，假如采用吸水率較高的漿體材料作為主保溫材料，其對墻體水汽的吸附以及熱空氣向外遷移的冷凝水會不會產(chǎn)生上述同樣的問題？這有待于進一步研究。因而，對聚苯板采用點框結(jié)合的粘結(jié)方法，既可以有效防止風壓對外保溫系統(tǒng)破壞，又可以形成隔汽層，長期有效地避免了聚苯板處于受潮狀態(tài)，確實是比較好的選擇。從這個意義上講，不能單純地從風壓破壞的角度主觀確定外墻外保溫應(yīng)優(yōu)先選用無空腔系統(tǒng)構(gòu)造。
三、外墻外保溫主材選擇的*因素：導(dǎo)熱系數(shù)低？
由于外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)的門檻不高，在標準制定和政策引導(dǎo)上往往將系統(tǒng)組成材料以及系統(tǒng)本身分離且存在滯后現(xiàn)象，國內(nèi)部分設(shè)計人員對于外保溫技術(shù)還沒有很好地熟悉和把握，對于外保溫的一些做法還存在模糊的概念，往往認為選擇導(dǎo)熱系數(shù)低的外保溫主材，就是好的外墻外保溫系統(tǒng)，導(dǎo)致設(shè)計和施工脫節(jié)，加上部分企業(yè)的錯誤引導(dǎo)，也使外墻外保溫技術(shù)五花八門、良莠不齊。
從建筑力學和熱工學的角度，在建筑物外置外墻外保溫及裝飾系統(tǒng)，應(yīng)將其視為復(fù)合整體結(jié)構(gòu)來研究，而不應(yīng)將其分離為結(jié)構(gòu)層、保溫層、抗裂層以及飾面層單獨研究。熱工研究顯示，安裝保溫層后，由于良好的保溫隔熱性能，導(dǎo)致保溫層內(nèi)、外側(cè)呈現(xiàn)出不同的熱環(huán)境，因而，復(fù)合建筑結(jié)構(gòu)的研究，應(yīng)該立足保溫層這個分界線來從事各項研究。基于這種熟悉，我們對外墻外保溫系統(tǒng)的選擇進行基本分析。
判定一個外墻外保溫系統(tǒng)是否合格，首先要計算其保溫層厚度是否達到國家規(guī)定的節(jié)能指標。因而，從熱工性能上講，不存在選擇哪種外墻外保溫主材好與壞的問題，問題是外墻外保溫系統(tǒng)如何滿足JGJ144提出的十條基本要求。一般而言，在滿足標準規(guī)定性能的情況下，合理組織施工作業(yè)，外墻外保溫不應(yīng)該存在質(zhì)量問題。由于目前國家只出臺了膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保暖和膠粉聚苯顆粒保溫漿料兩種系統(tǒng)的行業(yè)標準，而市場上通行的外保溫做法又達十余種，因而如何選擇外墻外保溫系統(tǒng)確實是個問題。從多年的工程實踐，筆者認為，在系統(tǒng)組成各項材料性能能夠滿足國家相關(guān)規(guī)范的情況下，選擇外墻外保溫系統(tǒng)的要害在于，復(fù)合建筑結(jié)構(gòu)是否具備良好的防水透汽性。
一般地說，外保溫表面采用聚合物砂漿及柔性膩子等，其防水問題都能得到解決；但在透汽問題上，學術(shù)界、應(yīng)用界爭議很大，一個比較典型的說法就是，XPS板、聚氨酯等材料不透汽，不適合作為外保溫主材，事實上已實施工程也鮮有成功案例。
所謂外墻的透汽性，實際上是指水蒸汽由高溫側(cè)向低溫側(cè)遷移的擴散能力。對于復(fù)合建筑結(jié)構(gòu)而言，以保溫層為分界線，筆者認為，假如外墻體與保溫層的水蒸汽滲透阻之和大于（而且是越大越好）抹面層和裝飾層之和，在冬季時，室內(nèi)空氣通過擴散作用進入墻體的水分就可以很順利排出室外，否則就會在保溫層與抹面層的交界處產(chǎn)生冷凝，從而造成凍融破壞。所以，對于XPS板來說，按照標準規(guī)定，其保溫層與外墻體的水蒸汽滲透阻之和大于抹面層和裝飾層之和，理論上可以用于墻體保溫，但應(yīng)加強其系統(tǒng)組成材料研究，尤其是其界面、粘結(jié)和抹面材料的研究，而不應(yīng)只是將EPS系統(tǒng)組成材料簡單復(fù)制；而對于聚氨酯（PU）等材料卻應(yīng)持慎重態(tài)度。
四、外墻外保溫功能：穩(wěn)定主體墻？
在工程實踐中，經(jīng)常聽到這樣的話語“結(jié)構(gòu)不足外墻保溫補”，也經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不驗收或者驗收不合格，就直接做外墻外保溫的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)工程隱患較大；而直接做外保溫時，從經(jīng)濟效果考慮，又經(jīng)常不按規(guī)范要求先對結(jié)構(gòu)找平糾偏，給外保溫質(zhì)量也帶來了諸多安全隱患，真是“外面溜溜光，里面一包糠”，質(zhì)量令人堪慮。
所謂外墻外保溫，是指在垂直外墻的外表面上建造保溫層。筆者認為，外保溫層的功能，于增加外墻保溫效能以及由此帶來的相關(guān)要求，而不應(yīng)指望這層保溫構(gòu)造對主體墻的穩(wěn)定性起到作用；主體墻，即外保溫層的基底，必須滿足建筑物力學穩(wěn)定性的要求，能承受垂直荷載、風荷載，并能經(jīng)受撞擊而能夠安全使用，還應(yīng)能使覆于其表面的保溫層和裝修層得以牢牢固定。
當然，對于外墻外保溫系統(tǒng)，在組成材料、系統(tǒng)設(shè)計、施工應(yīng)用、試驗研究等方面尚有許多熟悉上的誤區(qū)，這四大基本誤區(qū)直接影響到外墻外保溫技術(shù)的深入和發(fā)展，應(yīng)該引起足夠的重視。在外保溫系統(tǒng)的具體研究和操作中，還有一個企業(yè)良心和社會責任的問題，同時，政府也應(yīng)積極采取有效措施，正確引導(dǎo)外保溫發(fā)展的方向，有力地破除目前外保溫市場“設(shè)計看安全、業(yè)主看價格、總包看回扣、監(jiān)理看紅包”的潛規(guī)則和游戲規(guī)則。
