浅谈目前几种建筑外墙保温技术的利与弊

1、浅谈目前几种建筑外墙保温技术的利与弊（内蒙古华森工程设计有限公司，内蒙古呼和浩特010020）摘要：建筑维护结构的保温技术已成为我国一项重要的 建筑节能技术。文章就目前几种保温技术在工程应用中产生 的问题进行了分析，从而对工程中发生质量问题起到预防的 作用。关键词：外墙内保温；外墙外保温；内外混合保温；建筑技术中图分类号：tu761. 1+2文献标识码：b文章编号：10076921 (xx)17008102随着对节约能源与保护环境的要求的不断提高，建筑维护结构的保温技术也在日益加强，尤其是外墙保温技术得到 了长足的发展，并成为我国一项重要的建筑节能技术。目前,e在建筑中常使用的外墙保温主要有内

2、保温、外保温、内外混 合保温等方法，然而，在不同的保温方法施工过程中，也出 现了各种各样的质量问题，本文意在通过对上述三种保温方 法产生的问题进行分析，从而对工程中的质量问题起到预防 的作用。1外墙内保温外墙内保温就是外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料，从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。该施工方 法具有施工方便，对建筑外墙垂直度要求不高，施工进度快 等优点。近年来，在工程上也经常被采用。然而，外墙内保 温所带来的质量问题也随之而来。外墙内保温的一个明显的缺陷就是:结构冷（热）桥的存在使局部温差过大导致产生结露现象。由于内保温保护的位 置仅仅在建筑的内墙及梁内侧，内墙及板对应的外墙部分得

3、 不到保温材料的保护，因此，在此部分形成冷（热）桥，冬天 室内的墙体温度与室内墙角（保温墙体与不保温板交角处） 温度差约在10°c左右，与室内的温差可达到15°c以上，一旦室内的湿度条件适合，在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融及易造成保温隔热墙面发霉、开裂。另外，在冬季采暖、夏季制冷的建筑中，室内温度随昼夜和季节的变化幅度通常不大（约1o°c左右）,这种温度变化 引起建筑物内墙和楼板的线性变形和体积变化也不大。但是, 外墙和屋面受室外温度和太阳辐射热的作用而引起的温度 变化幅度较大。当室外温度低于室内温度时，外墙收缩的幅 度比内保温隔热体系的速度快，当室

4、外温度高于室内气温时, 外墙膨胀的速度高于内保温隔热体系，这种反复形变使内保温隔热体系始终处于一种不稳定的墙体基础上，在这种形变 应力反复作用下不仅是外墙易遭受温差应力的破坏也易造 成内保温隔热体系的空鼓开裂。2内外混合保温内外混合保温，是在施工中，外保温施工操作方便的部 位采用外保温，外保温施工操作不方便的部位作内保温，从 而对建筑保温的施工方法。从施工操作上看，混合保温可以提高施工速度，对外墙ej内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷（热）桥部分 进行有效的保护，从而使建筑处于保温中。然而，混合保温对建筑结构却存在着严重的损害。外保温做法部位使建筑物 的结构墙体主要受室内温度的影响，温

5、度变化相对较小，因 而墙体处于相对稳定的温度场内，产生的温差变形应力也相 对较小；内保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室外环 境温度的影响，室外温度波动较大，因而墙体处于相对不稳 定的温度场内，产生的温差变形应力相对较大。局部外保温、 局部内保温混合使用的保温方式，使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸，建筑结构处于更加不稳定的环境中，经年温差结构形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的寿命。工程保温做法中采用内外保温混合使用的做法是不合理的，比做内保温的危害更大。3外墙外保温外墙外保温，是将保温隔热体系置于外墙外侧，使建筑 达到保温的施工方法。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙

6、外侧，从而使主体结构所受温差作用大幅度下降，温度变 形减小，对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷（热）桥， 有利于结构寿命的延长。因此从有利于结构稳定性方面来说, 外保温隔热具有明显的优势，在可选择的情况下应首选外保 温隔热。然而，由于外保温隔热体系被置于外墙外侧，直接承受来自自然界的各种因素影响，因此对外墙外保温体系提出了 更高的要求。就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说，至 于保温层之上的抗裂防护层只有3mm20mm,且保温材料具 有较大的热阻，因此在热量相同的情况下，外保温抗裂保护 层温度变化速度比无保温情况下主体外倾温度变化速度提 高830倍。因此抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体

7、系的抗裂性能起着关键的作用。3. 1聚苯板薄摸灰外保温隔热构造设计存在的不足这类外保温隔热通常采用粘贴的方法，固定在墙体的外 侧，然后再保温板上抹抹面砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆 中，目前，此类做法很常见，然而出现裂缝的也非常多。从抗裂保护层受热应力的因素上看，该体系聚苯板保温层仅是3mm的抗裂砂浆复合网格布，膨胀聚苯板的导热系数 为0. 042w(m. k),而抗裂砂浆的导热系数为0. 932w(m. k),两材料的导热系数相差22倍。由于聚苯板保温隔热层热阻 很大从而使保护层的热量不易通过传导扩散，因此当受太阳 直射时热量积聚在抗裂砂浆层，其表面温度将高达50°c (大 连地区)

8、，遇突然降雨将温则温度会降至15°c左右，温差可 达35。6这样的温差变化以及受昼夜和季节室外气温的影响, 对抹灰砂浆的柔韧性合网格布的耐久性提出了相当高的要 求。另外一个应该考虑的因素是当聚苯板的温度超过70°c时， 聚苯板会产生不可逆热收缩变形，造成较为严重的开裂变形, 这种情况在高温干燥地区更为明显。3. 2水泥砂浆厚抹灰钢丝网架保温板外保温隔热构造设计存在的不足这类外保温隔热通常采用带有钢丝网架的聚苯板作为 主体保温隔热材料，分为钢丝网穿透聚苯板何不穿透聚苯板 两种类型。钢丝网穿透军苯板的钢丝网架聚苯板施工时通过 预先浇混凝土整体一次性浇筑固定在基层墙体上，不穿透聚

9、 苯板的采用机械锚固的方式固定在基层墙体上，面层均采用 20mm30mm的普通砂浆找平。由于该类体系采用厚抹灰水泥砂浆做法，开裂现象比较普遍，原因如下：3.2.1普通水泥砂浆自身易产生各种收缩变形，并且存在强度增长周期短、体积收缩周期长的矛盾，在约束条件下, 当体积收缩形成的拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时，就会 出现裂缝。处于保温层保护下的主体结构受温度变形影响较 小，而2030mm的找平砂浆处于热阻很大的聚苯板的外侧， 因策受环境温度影响而产生较大变形。聚苯板两侧的水泥材 质受环境温差影响而产生较大相对变形差，引起开裂。另外由于保温隔热板平整度很难控制，会造成找平抹灰厚度的不均，造成局部收缩

10、和温差应力不均从而引起裂缝。3. 2.2配筋不合理引起裂缝。钢丝网架在水泥砂浆中的 位置相当于单面配筋方式，且靠近保温隔热层。在正负风压、 热胀冷缩、干缩湿涨及地政等作用都是双向或多向。该种方 式的配筋对靠近外墙饰面应力的分散作用很有限，起不到应 有的抗裂作用。四角钢网配筋对抵抗和分散与钢丝网网丝同向的应力具有良好的效果，但在网孔对角线方向无筋，因此对抵抗和分散网孔对角线方向的应力左用有限。从而易产生沿四角网 对角线方向的裂缝，另外，四角钢网的十字交叉处水泥砂浆 不易完全充分握裹，使水泥砂浆与钢网不能成为共同受力。3. 2.3不完全外保温引起的裂缝：在外墙保温中，我们经常注重整体墙面的保温，然

11、而却忽略了女儿墙、雨篷、老虎窗、凸窗、外阳台等部位的保温，而使此部分出现开裂或者降低使用寿命。在保温层与其他材料的材质变换处，因为保温层与其他 材料的材质的密度相差过大，这就决定了材质间的弹性模量 和线性膨胀系数也不相同，在温度应力作用下的变形也不同, 极容易在这些部位产生面层的裂缝。同时还应该考虑防水处 理，防止水分侵入到保温体系内，避免因冻涨作用而导致体 系的破坏，影响体系的正常使用寿命和体系的耐久性。3. 3无网聚苯板外保温外饰面粘贴面砖的缺陷从构造设计上看，直接在玻纤网布复合抹灰砂浆的无网聚苯板外保温外面粘贴面砖是不合理的。一方面，从受力状 况看，应用于外保温的聚苯板的通常采用点粘法，

12、粘结面积35%左右，而聚苯板本身具有受力变形的特性，由聚苯板直接承受面砖饰面层（包括粘结砂浆）荷载，必然会发生徐变， 短期或许不会发生严重事故，但长期的变形将导致受力的失 衡从而引发开裂甚至脱落。另一方面，从抗风压性上看，粘 贴聚苯板外保温体系存在空腔，抗风压尤其是抗负风压的性 能差，会出现在刮大风时聚苯板刮落事件。从防火性能上看, 体系本身就存在整体连通的空气层，火灾是很快形成“引火 通道”是火灾迅速蔓延。聚苯板外墙外保温体系在高温辐射 下很快收缩、熔结，在明火状态下燃烧，即在火灾发生时, 聚苯板外墙外保温体系将很快遭到破坏。从这个意义上说, 在聚苯板外保温体系面层粘贴面砖的做法是非常危险的

13、，火 灾状态下聚苯板在受热后严重变形，使面砖层丧失依托，引 起面砖层整体脱落造成人员伤害。4外墙保温的一般做法以上为外墙保温在设计、施工等过程中的不当，而造成 施工质量的问题，那么，如何才能使建筑保温做到既满足保 温要求，又满足建筑施工质量要求呢？首先，由于内保温和混合保温设计存在缺陷，且无法解 决，故不应采用。由于外保温使建筑结构处于保温层的保护 中，使建筑结构所处温度环境稳定，有利于建筑结构的保护, 增强耐久性。另外，外保温将建筑在外面包裹，保温的面积 大，更有利于保温节能。关于外保温存在墙体开裂的问题,我们可以通过在外保温材料及施工方法等方面的改进，使之达到规定的施工质量。具体方法如下4

14、. 1建筑的外保温应该是整个建筑全部的外保温上面我们曾讲过，由于不完全外保温使得建筑的女儿墙、 雨篷等构件出现裂缝，因此，为避免裂缝的产生，我们应该 对建筑进行全面的保温，包括女儿墙、雨篷等构件，具体作 法可参照华北标88jz13o外墙外保温开裂的主要原因是因为保温材料与外装饰 材料的线膨胀系数不同产生的，我们预防裂缝的原理是：通 过减小建筑结构外保温材料同外装饰找平砂浆、外饰面等材 料的线膨胀系数比，是材料之间产生逐层渐变，柔性释放应 力，以起到预防裂缝的作用。4. 2保温材料的选择4. 2.1现施工的建筑中，保温材料的使用以挤密苯板、 聚苯板、聚苯颗粒保温材料为主。挤密苯板具有密度大，导

15、热系数小等优点，它的导热系数为0.029w(m.k),而抗裂砂 浆的导热系数为0.93w6.k),两种材料的导热系数相差32 倍，而聚苯板的导热系数为0.042w(m.k),同抗裂砂浆相差 22倍，因此挤密苯板与聚苯板相比，抗裂能力弱于聚苯板。 一聚苯颗粒为主要原料的保温隔热材料由胶粉料和胶粉聚 苯颗粒做成，胶粉材料作为聚苯颗粒的粘结材料一般采用熟 石灰粉一粉煤灰一硅粉一水泥为主要成分的无机胶凝体系, 该类材料的导热系数一般为0. 06w (m. k),与抗裂砂浆相比相 差16倍。该种材料与挤密苯板和聚苯板相比，导热系数要 小得多，因而能够缓解热量在抗裂层的积聚，使体系受温度 骤然变化产生的热

16、负荷和应力得到较快释放，提高抗裂成的 耐久性。4. 2.2增强网的选择：玻纤网格布作为抗裂保护层软赔进的关键增强材料在外墙外保温技术中的应用得以快速发 展，一方面它能有效的增加保护层的拉伸强度，另一方面由 于能有效分散应力，将原本可以产生的款裂缝分散成许多较 细裂缝，从而形成抗裂作用。由于保温层的外保护开裂砂浆 为碱性，玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就具有决定性的 意义。从耐久性上分析，高耐碱纤维网格布要比无碱网格布 和中碱网格布的耐久性好得多，至少能够满足25年的使用 要求，因此，在增强网的选择上，建议使用高耐碱的网格布。4. 2. 3保护层材料的选择：由于水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够，直接作用在保温层外面，耐候性差, 而引起开裂。为解决这一问题，必须采用专用的抗裂砂浆并 辅以合理的增强网，并在砂浆中加入适量的纤维，抗裂砂浆