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外墙外保温认识中的四大基本误区解读

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-07  浏览次数:4560
核心提示:  作为重要的建筑节能技术,外墙外保温受到了世界范围内的高度重视,各国均开始了实际的对建筑墙体的节能指标的实施工作。追根
  作为重要的建筑节能技术,外墙外保温受到了世界范围内的高度重视,各国均开始了实际的对建筑墙体的节能指标的实施工作。追根溯源,这一技术起源于上世纪40年代的瑞典和德国,至今已有70多年的历史,经过多年的实际应用和在全球不同气候条件下长时间的考验,证明采用该类保温系统的建筑,无论是从建筑物外装饰效果还是居住的舒适程度,是一项值得在全球范围内推广应用的节能新技术。我国作为能耗大国,自上世纪80年代后期以来,逐步实施了节能30%、50%和65%的三步节能工作步骤,并开始在有条件的城市里展开更高节能指标实施程度的有益尝试,为第四步节能指标的确立准备条件。目前,我国外墙外保温技术已进入了跨越式发展阶段,国家对外墙外保温已有严格的立法工作,包括建筑节能部长令的颁布、能源法中对建筑节能的强制性要求、规范外墙外保温系统的强制标准、以及对于系统中相关组成材料的标准等,该技术和产品已有充分发挥的空间。但令人遗憾的是,我国对于外墙外保温的研究一直处于不够深入的状态,甚至以讹传讹,在认识上一直存在很大的误区。更有甚者,有些认识上的误区甚至写进教科书,并在全国范围内进行宣讲,给外墙外保温制造了种种迷雾,也给其发展打上了神秘化、非正常化的铬印。作为一名多年从事外墙外保温研究的工作人员,笔者从工程实践的角度谈谈对这些认识上的基本误区的看法,期许能够引起人们的一些思考。
 
  一、外墙外保温抗裂机理:柔韧变形量逐层渐变、逐层释放应力?
 
  从理论上讲,将外墙外保温体系各构造层剖开而分立,并将其各部分置于同一试验环境中,建立一个统一的柔韧变形量的衡量指标,应该说,“逐层渐变、逐层释放应力”的抗裂机理是可以说得通的。但是,从目前普通应用的外墙外保温系统而言,这一前提是不成立的。一是外墙外保温各构造层作为建筑物的复合系统,是有内外层次的整体,不可能剖开而分立,也不可能在同等环境下接受外力冲击或自然界的各种应力变化;其次是作为系统的组成材料,其设置变形指标也是不一致的,如保温层的弹性模量、抹面砂浆的压折比、柔性腻子的柔韧变形量等。既然是不一致的,也就缺乏同一比较的基础。因而,目前有的教科书将一抗裂机理广泛宣讲,实为一种概念模型,仔细推敲起来是站不住脚的。
 
  二、外墙外保温系统构造的最好选择:无空腔?
 
  外墙外保温体系应优先选用无空腔系统,认为无空腔系统相比较于有空腔系统而言,其抗风压尤其抗负风压能力强,安全可靠性更高,似乎已达到了一个共识,事实上不尽然。
 
  实践证明,如果保温层采用吸水率高的材料作为粘结材料(满粘)或抹面找平材料,两至三年后工程经常出现受潮、冻融损坏等质量问题。笔者受相关部门邀请,参与了对新疆、内蒙及安徽部分外保温工程的质量分析,住户反映保温效果不好,经对工程解剖,我们观察到,上述工程均为两年以上工程,无一例外均采用吸水率较高的材料作为聚苯板的满粘材料及抹面找平材料,外墙表面基本无裂纹,但满粘层和抹面找平层均十分潮湿,且有水向外析出现象。经分析,我们认为,聚苯板采用吸水率高的胶粘材料进行满粘,两至三年后,新建筑物基墙由于水饱和水蒸汽向外扩散,容易导致吸水率高的满粘材料层吸水受潮;同时,当水蒸汽从室内高温侧向室外低温侧迁移时,如果抹面找平材料同时是吸水率高的材料,又往往容易在抹面找平层产生冷凝水积聚现象,从而使聚苯板两侧潮湿、甚至发霉,导致保温性能破坏等问题。
 
  将上述问题进行同步推研,如果采用吸水率较高的浆体材料作为主保温材料,其对墙体水汽的吸附以及热空气向外迁移的冷凝水会不会产生上述同样的问题?这有待于进一步研究。因而,对聚苯板采用点框结合的粘结方法,既可以有效防止风压对外保温系统破坏,又可以形成隔汽层,长期有效地避免了聚苯板处于受潮状态,确实是比较好的选择。从这个意义上讲,不能单纯地从风压破坏的角度主观确定外墙外保温应优先选用无空腔系统构造。
 
  三、外墙外保温主材选择的首位因素:导热系数低?
 
  由于外墙外保温系统技术的门槛不高,在标准制定和政策引导上往往将系统组成材料以及系统本身分离且存在滞后现象,国内部分设计人员对于外保温技术还没有很好地认识和掌握,对于外保温的一些做法还存在模糊的概念,往往认为选择导热系数低的外保温主材,就是好的外墙外保温系统,导致设计和施工脱节,加上部分企业的错误引导,也使外墙外保温技术五花八门、良莠不齐。
 
  从建筑力学和热工学的角度,在建筑物外置外墙外保温及装饰系统,应将其视为复合整体结构来研究,而不应将其分离为结构层、保温层、抗裂层以及饰面层单独研究。热工研究显示,安装保温层后,由于良好的保温隔热性能,导致保温层内、外侧呈现出不同的热环境,因而,复合建筑结构的研究,应该立足保温层这个分界线来从事各项研究。基于这种认识,我们对外墙外保温系统的选择进行基本分析。
 
  判断一个外墙外保温系统是否合格,首先要计算其保温层厚度是否达到国家规定的节能指标。因而,从热工性能上讲,不存在选择哪种外墙外保温主材好与坏的问题,问题是外墙外保温系统如何满足JGJ144提出的十条基本要求。一般而言,在满足标准规定性能的情况下,合理组织施工作业,外墙外保温不应该存在质量问题。由于目前国家只出台了膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温和胶粉聚苯颗粒保温浆料两种系统的行业标准,而市场上通行的外保温做法又达十余种,因而如何选择外墙外保温系统确实是个问题。从多年的工程实践,笔者认为,在系统组成各项材料性能能够满足国家相关规范的情况下,选择外墙外保温系统的关键在于,复合建筑结构是否具备良好的防水透汽性。
 
  一般地说,外保温表面采用聚合物专用砂浆及柔性腻子等,其防水问题都能得到解决;但在透汽问题上,学术界、应用界争议很大,一个比较典型的说法就是,XPS板、聚氨酯等材料不透汽,不适合作为外保温主材,事实上已实施工程也鲜有成功案例。
 
  所谓外墙的透汽性,实际上是指水蒸汽由高温侧向低温侧迁移的扩散能力。对于复合建筑结构而言,以保温层为分界线,笔者认为,如果外墙体与保温层的水蒸汽渗透阻之和大于(而且是越大越好)抹面层和装饰层之和,在冬季时,室内空气通过扩散作用进入墙体的水分就可以很顺利排出室外,否则就会在保温层与抹面层的交界处产生冷凝,从而造成冻融破坏。所以,对于XPS板来说,按照标准规定,其保温层与外墙体的水蒸汽渗透阻之和大于抹面层和装饰层之和,理论上可以用于墙体保温,但应加强其系统组成材料研究,尤其是其界面、粘结和抹面材料的研究,而不应只是将EPS系统组成材料简单复制;而对于聚氨酯(PU)等材料却应持慎重态度。
 
  四、外墙外保温功能:稳定主体墙?
 
  在工程实践中,常常听到这样的话语“结构不足外墙保温补”,也经常出现结构不验收或者验收不合格,就直接做外墙外保温的现象,结构工程隐患较大;而直接做外保温时,从经济效果考虑,又常常不按规范要求先对结构找平纠偏,给外保温质量也带来了诸多安全隐患,真是“外面溜溜光,里面一包糠”,质量令人堪虑。
 
  所谓外墙外保温,是指在垂直外墙的外表面上建造保温层。笔者认为,外保温层的功能,仅限于增加外墙保温效能以及由此带来的相关要求,而不应指望这层保温构造对主体墙的稳定性起到作用;主体墙,即外保温层的基底,必须满足建筑物力学稳定性的要求,能承受垂直荷载、风荷载,并能经受撞击而能够安全使用,还应能使覆于其表面的保温层和装修层得以牢牢固定。
 
当然,对于外墙外保温系统,在组成材料、系统设计、施工应用、试验研究等方面尚有许多认识上的误区,这四大基本误区直接影响到外墙外保温技术的深入和发展,应该引起足够的重视。在外保温系统的具体研究和操作中,还有一个企业良心和社会责任的问题,同时,政府也应积极采取有效措施,正确引导外保温发展的方向,有力地破除目前外保温市场“设计看安全、业主看价格、总包看回扣、监理看红包”的潜规则和游戏规则。 
 
 
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