寒冷及严寒地区建筑外墙节能保温材料(二)

未经保温的建筑外墙，温度变化直接作用于墙体，室内温差大，冬冷夏热，能耗高，舒适度低；经外保温的建筑外墙，温度变化直接作用于保温层，室内温差小，冬暖夏凉，能耗低，舒适度高。

5.1.2.1.3  减轻温差引起的建筑物损伤

由于采用外墙外保温技术，围护结构受到保护，室外气候的变化发生在保温层，内侧墙体温度应力减少，所以墙体产生裂缝、变形的程度大大减轻，其使用寿命得以延长。

5.1.2.1.4  可以进行建筑物的改造

“民用建筑热工设计规范”实施前的建筑热工性能标准较低，能耗损失严重，如果进行改造，在外墙面施工对业主的影响最小。规范的施工管理对业主的正常工作、生活不会有很大干扰，使保温工程能顺利进行。

5.1.1.2  外墙保温涂料的组成及其技术性能

外墙外保温涂料由保温轻骨料、胶粘材料和助剂混合而成，以抹涂方式涂装，该涂料的配方见表5-1-2。保温性能的优劣取决于涂料的导热系数以及涂料使用工程中的稳定性、耐久性。

表5-1-2  保温涂料的组成

5.1.2.2.1  导热系数

导热系数是在稳定条件下，1m厚度的物体，两侧温差为1K，1h内通过1㎡面积传递的热量。导热系数越小，传递的热量越少，保温隔热性能越好。通常导热系数又与材料本身的成分、表观密度、内部结构、气孔率、含水率有关。因此，选择表观密度小、内部结构疏松、气孔率高、含水率小的材料作为轻骨料填充于保温涂料中，才能降低涂料的导热系数，使其保温隔热效果好。常用保温材料的主要物理性质见表5-1-3。

表5-1-3  常用保温材料的主要物理性质

通过对比发现，膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和发泡聚苯乙烯这3种材料的常温导热系数低，表观密度相对小，且外观为松散颗粒状，易于添加到保温涂料中，但是膨胀珍珠岩的微孔结构在外力作用下容易受到破坏；膨胀蛭石的吸湿性强，这会大降低材料的保温隔热性；而发泡聚苯乙烯内部为完全封闭的多面体蜂窝结构，蜂窝直径0.2～0.5mm，蜂窝壁厚0.001mm，内部98%为空气，空气可长期滞留在蜂窝内，所以保温效果十分稳定。研制的保温涂料中首选发泡聚苯乙烯作为保温轻骨料，使保温涂料的导热系数得以控制得较低。此外，为充分利用再生资源，变废为宝，我们大量使用了废旧聚苯乙烯板材作为保温轻骨料，既保温节能，又节约了资源，取得了很好的经济效益。

5.1.2.2.2  稳定性

保温涂料在建筑物的外立面形成保温隔热层，长期处于雨、雪、冻、晒、四季气候变化之中，且主体结构受各种应力作用而产生正常形变，这些都会对保温层产生不利影响。因此，在保温隔热层的外侧还需有个辅助配套的防护层(见图5-1-2)，以形成一个保温体系，并且要求这个防护层具有一定的水密性，用于防止保温层吸湿、渗水，以及具有一定的强度和变形性，用于分散主体结构应力、承受外力碰撞、防止保温层开裂，以使整个保温体系达到抗开裂、抗风压、抗冻融、防水性等多项指标要求，处于稳定的工作状态之中。

 图5-1-2  外墙保温隔热层的辅助配套防护层

5.1.2.2.3  耐久性

通常外墙保温有一个设计使用年限要求，在正常使用和维修条件下，要达到这一使用年限，就需要保温涂料具有一定的耐久性。因此，要求它的各种组成材料（包括辅助部分）都要具有稳定的物理和化学性能；在长期经受干-湿、冻-融、冷-热、高温-降雨的循环变化，各种应力的反复作用，太阳光辐射的作用，雨水的侵蚀，材料自身的碱腐蚀，外界微生物的腐蚀之后，仍具有很好的强度，保证整个体系不开裂、不脱落、不粉化、保温隔热性好。保温涂料的主要性能指标见表5-1-4。

表5-1-4  保温涂料的主要性能指标

5.1.2.3  影响保温效果的关键问题及解决办法

5.1.2.3.1  防止面层产生开裂

为满足节能规范指标的要求，一般设计保温涂层的厚度为4cm左右，因此涂层在干燥过程中会因内部体系收缩不一致而产生开裂。此外，建筑物受各种应力的作用产生形变会引起开裂，从而使保温层渗水、受冻、脱落，降低保温效果。为此，需要在保温涂料中增加纤维物质，在内部形成纵横交错的网状结构，以抵抗涂料在干燥过程中的收缩应力。同时在抗裂防护层中使用高分子弹性聚合物改性水泥砂浆，以降低防护层的弹性模量，增大变形能力，并使用强度好的耐碱玻纤网布作为软筋，提高纵向和横向的抗拉强度，达到全面阻止开裂的目的。

5.1.2.3.2  围护结构的传热系数

保温涂料与建筑主体结构部位结合形成一个保温层，其保温隔热效果会因施工、环境、温度、湿度的影响而异，实地测量围护结构的传热系数很重要。因此，除涂料自身的导热系数、防水性、抗渗性达到一定指标要求外，还要在施工时保证使涂层达到设计厚度，并做好门、窗口等内外交接部位的保温处理，避免热桥产生，才能使围护结构的传热系数最终达到规范要求。

5.1.3  小结

外墙外保温涂料保温效果好，性能稳定，涂覆在粘土砖、粉煤灰砖、混凝土砌块及钢筋混凝土等各种基底墙面上，涂层厚度约4cm，围护结构的传热系数即可达到“民用建筑节能设计标准”要求，用于建筑物外墙，可取得良好的经济效益。