新型保温体系和建筑涂料

1、 新型保温体系与建筑涂料1 为什么我国越来越重视建筑节能？发达国家在其发展成长的过程，曾经无节制地使用资源，但到20世纪70年代由石油危机引发能源危机后，节能工作受到世界各发达国家的高度重视，很多国家普遍把能耗约占社会总能耗1/3的建筑节能列为国家的大政方针。很多国家采取了“两手抓”的发展战略，一方面采取措施控制新建建筑的能耗水平，另一方面加大对既有建筑的节能改造，取得了非常突出的成效。建筑节能已成为全世界共同关心和重视的课题。 能源对国民经济的发展有重大影响。我国是一个能源缺乏的国家，我国的建筑节能起步较晚，始于20世纪80年代初期。基于建筑节能关系到国家资源战略、可持续发展战略的实施，关系

2、到扩大内需、拉动经济增长的大局，是功在当代、荫及子孙、造福人类的大事，节能成为我们的基本国策。我国的建筑能耗约占全国总能耗的30%，因此建筑节能是国家节能工作的重要组成部分。目前我国每年新建建筑面积约为20多亿平方米，约有150亿平方米既有建筑需要节能改造，建筑节能市场巨大。外墙外保温是行之有效的建筑节能方式，已开始在全国广泛采用。近几年，在政府技术政策和标准的推动下，我国的建筑节能法规、节能设计标准、实施法规逐步完善，建统节能技术及标准在重点城市已经普遍开始了强制实施，今后将陆续过渡到省地级城市和县级城市。建筑节能正在迎来一个新的高潮。2 什么是墙体保温系统？作用是什么？墙体保温系统是指由保

3、温层、保护层和固定材料（胶黏剂、锚固件等）构成，并且适用于安装在建筑物外墙表面的非承重保温构造的总称。墙体保温系统作为建筑节能的重要技术措施，在欧洲、北美等国家的大量应用均取得巨大成效。其主要作用是通过保温隔热材料的应用，增加建筑墙体的热阻值，从而达到保温、隔热的目的。同时由于煤炭、原油的价格一直持续上升，建筑能耗的花费也相应增加，建筑物墙体保温系统因能显著降低能耗，因此，长期运行还具有明显的经济性。专家论证结果认为，按节能率为50%计，一般用于墙体保温体系的投资，其费用的回收期一般为36年，而墙体保温体系的设计寿命一般是不低于25年。建筑墙体保温系统的应用属于短期投资、长期受益的工程。3 墙

4、体保温常见的形式有哪几种？主要优缺点是什么？墙体保温常见的形式有外墙外保温、外墙内保温、夹心保温。三者的主要做法区别是，保温板位于外墙外侧时的做法称为外墙外保温；位于外墙的内侧称为外墙内保温；位于主体墙的中间称为夹心保温。墙体保温常见三种形式的主要优缺点如表6-1所示。表6-1 墙体保温鬻见形式的主要优缺点续表我国目前常用的墙体保温材料有膨胀聚苯乙烯板（EPS板，简称聚苯板）、挤塑聚苯乙烯板（XPS板）、岩棉板、胶粉聚苯乙烯颗粒保温浆料、聚氨酯发泡材料、珍珠岩等浆料等多种，其特点各有不同，具体对比见表6-2。表6-2 常用的墙体保温材料的特点4 外墙外保温技术有哪些优点？有哪几种外墙外保温体系

5、？常见的有哪几种？外墙外保温技术具有显著降低热导率、消除热桥、防止内墙结露、改善室内热环境质量、保护建筑外墙延长建筑物寿命、有利旧楼节能改造等一系列优点，目前已成为外墙保温的主导技术。常见的外墙外保温体系包括以下几种：EPS板薄抹灰外墙外保温系统（以下简称EPS板薄抹灰系统）；胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统（简称保温浆料系统）；EPS板现浇外墙外保温系统；EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统；其他外墙保温系统，除以上几种外，还有聚氨酯现场喷涂复合聚苯颗粒找平系统、保温板与装饰一体化成型后安装系统等。目前市场上应用较为广泛的是第一种及第二种，即EPS板薄抹灰外墙外保温系统及胶粉聚苯颗粒保

6、温浆料外墙外保温系统。5 EPS板薄抹灰外墙外保温系统组成材料及作用是什么？有何特点？该系统由膨胀聚苯乙烯(EPS)板保温层、薄抹面层和饰面涂层构成，EPS板用胶黏剂固定在基层上，薄抹面层中满铺玻璃纤维网。该保温系统材料组成和结构见图6-1。系统组成材料及作用如下。 (1)粘结砂浆层 用于粘结固定聚苯板，视情况需要时可附加锚钉。如果基面不符合粘结要求时，需采用机械法固定。粘结砂浆层主要技术指标见JG 149标准。(2)保温层 由阻燃型聚苯乙烯泡沫板构成，是实现节能设计要求酌主体材料，即保温隔热的主体。通常选用容重为1822kg/m3，热导率0.041W/(mK)，规格600mm(9001200

7、) mm，厚度按各地节能要求在30lOOmm之间选用的膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。图6-1 保温系统材料组成和结构(3)抗裂防护面层 由聚合物抹面砂浆复合耐碱玻璃纤维网布组成，作用在于提高系统的强度、防水性、冲击性，保护聚苯板不受破坏。根据产品形态，聚合物砂浆有单组分、双组分之分。单组分砂浆在现场直接加水使用，双组分砂浆现场按使用配比用胶加粉料调和而成。也有部分膏状产品可以直接使用。抗裂防护面层主要技术指标见JG 149标准。(4)耐碱涂塑玻璃纤维网布 一般要求不低于l60g/m2，网孔尺寸(45) mm(45) mm，原强度750N。其作用为增强抗裂，提高面层的整体强度。(5)涂料饰面层（含封闭

8、底漆、柔性腻子等） 面层装饰，由柔性腻子、封闭底漆、面漆组成的涂层体系。该系统的主要特点如下。优点：技术成熟度高，在欧洲有30余年大面积应用的历史；适用范围广，适于多种建筑结构基层、新老建筑类型；保温效果稳定，保温板由工厂自动化较高的设备自控完成，均匀度高，质量稳定。缺点：有空腔做法，对材料和施工技术的要求较高，材料差或施工管理不到位时保温系统易产生裂纹。6 腻子、涂料如何与EPS板薄抹灰外墙外保温系统配套施工？施工要点是什么？腻子、涂料用在外保温系统的最外侧。施工工艺要点如下。基层检查、处理。按保温工程对基层要求进行检查和局部处理以满足施工要求。弹控制线、挂基准线。根据建筑物立面设计和外保温

9、要求在墙面弹出外门窗水平、垂直控制线及伸缩缝、装饰缝线等。在建筑外墙大角（阴角、阳角）及其他必要处挂垂直基准钢线，每层适当位置挂水平线，控制垂直度和平整度。配聚合物砂浆胶黏剂（粘结砂浆）。按产品说明要求，由专人负责搅拌配制粘结砂浆，在规定时间内用完。粘贴反包网格布。凡粘贴的聚苯板外裸露处（门窗口、沉降缝、伸缩缝等），都应做网格布反包处理。粘贴聚苯板。根据基层平整度不同可选用点框法和条粘法两种粘结方法之一，粘结面积不小于30%。保温板上下错缝粘贴，阴角、阳角应作错茬处理。锚固件固定。如需增加锚固件固定聚苯板，锚固件安装应在粘贴聚苯板24h后进行，初秋气温较低的季节应适当延长。抹面层聚合物砂浆复合

10、耐碱网布。聚苯板安装完毕检查验收后即可进行聚合物砂浆抹灰。厚度2.53. 5mm，同时将反包网布压入砂浆中。之后再贴压大面网布，用抹子把网布压入砂浆表层，要平整压实。遇有搭接时应满足横lOOmm、纵向80mm的搭接长度要求。对面层砂浆的局部找平、修整。刮涂柔性耐水腻子。在面层砂浆抹完后养护7天后方可进行刮涂柔性腻子，具体施工要求详见产品说明。面层涂料施工。在腻子层养护3天后，根据工程具体要求效果进行涂料饰面层施工。7 胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统组成材料及作用是什么？有何特点？聚合物抹面砂浆系统由界面层、胶粉聚苯颗粒浆料保温层、抗裂砂浆薄抹灰面层和饰面涂层组成。胶粉聚苯颗粒保温浆料经现场

11、拌和后抹涂在基层上形成保温层。薄抹抗裂面层时应满铺耐碱涂塑玻璃纤维网布。胶粉聚苯颗粒保温层厚度设计不宜超过lOOmm。基层墙体可以是混凝土墙及各种砌体墙。该保温系统材料组成和结构见图6-2。图6-2 保温系统材料组成和结构系统的组成材料及作用如下。(1)界面层 由界面剂、水泥和中砂配制的界面砂浆形成，增加混凝土的粗糙度和胶粉聚苯颗粒保温层与基层的粘结力。(2)保温层 胶粉聚苯颗粒保温浆料经现场分多遍抹涂形成，是该系统保温隔热的主体。保温浆料的干密度不应大于250kg/m3，不小于l80kg/m3。(3)抗裂防护层 一般由抗裂砂浆复合耐碱涂塑玻璃纤维网布组成，抗裂层外有的再涂刷一道高分子乳液弹性

12、底涂。抗裂防护层的主要作用是增加系统的整体强度，保护保温主体层。(4)面层 柔性耐水腻子加涂料。该系统的主要特点如下。优点：与墙体无空腔联结，抗风压性好；充分消化废旧EPS，有利于废物利用，对环保的贡献较大；因有无机胶凝材料的存在，阻燃性好。缺点：保温效果较差，保温层主体靠人工抹涂成型，稳定性、可靠性差；需要多遍施工，每遍需遵循较严格的时间间隔要求，施工周期长；节能要求较高的地区如北京这样执行三步节能的地区，完全靠胶粉颗粒保温需要厚度在lOOmm以上，施工周期长，难度大，工程质量难于保证。8 腻子、涂料如何与胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统配套施工？施工要点是什么？胶粉聚苯颗粒保温施工要点如

13、下。基层墙面处理作到无油渍、浮尘等，表面凸起物lOmm应铲平。对需要界面处理的基层用界面砂浆拉毛处理。弹控制线、挂基准线，用50mm50mm聚苯板块作标准灰饼冲筋。配聚苯颗粒保温浆料。按保温胶粉产品使用说明要求专人负责配制。粘贴反包网格布。凡粘贴的聚笨颗粒保温浆料外裸露处（门窗口、沉降缝、伸缩缝等），都应做网格布反包处理，具体做法详见施工节点图。 胶粉聚苯颗粒保温浆料施工。抹聚苯颗粒保温浆料至少分两遍施工，间隔时间应在24h以上，春秋季施工气温偏低时每遍间隔时间应适当延长。每遍施工厚度以2030mm为宜。最后一遍留lOmm左右，要达到冲筋厚度并用大杠刮平。 做分格线条。根据具体工程设计要求在胶

14、粉聚苯颗粒保温层上弹出分格线、滴水槽位置，并用专用工具开槽。 抹抗裂防护砂浆（抹面砂浆），铺贴耐碱玻璃纤维网布。在保温层固化干燥57d后方可进行抗裂防护层施工。按产品说明要求配制抹面砂浆，抹面砂浆厚度为34mm，同时将反包网布压入砂浆中。之后再贴压大面网布，用抹子把网布压人砂浆表层，要平整压实。遇有搭接时应满足横向lOOmm，纵向80mm的搭接长度要求。建筑物首层要铺设双层网布加强处理。 对面层砂浆进行局部找平、修整。 刮涂柔性耐水腻子。在面层砂浆抹完后养护7天后方可进行刮涂柔性腻子。 面层涂料施工。在腻子层养护3天后，根据工程要求进行涂料施工。9 保温系统基层与传统水泥砂浆基层有何不同？为什

15、么？墙体保温体系的面层虽然也多是聚合物水泥砂浆材料，但因其是依附在轻质保温隔热层上，这与传统的水泥砂浆抹涂于混凝土及各种砌墙体工程上存在着很大区别，主要体现在以下几方面。保温体系组成材料之间性能参数差别较大；而传统水泥砂浆基层与被抹涂的主体墙材性能爹数差别较小。由于保温体系首先要满足建筑节能设计要求，因此，选用的保温隔热材料多具有强度低、密度低、含气量高、热导率小、允许变形量大的特点。以膨胀聚苯板为例，其热导率为0.04W/(mK)左右，而以水泥砂浆为主体材料加有机弹性高分子形成的聚合物砂浆热导率为0.93W/(mK)，两材料的热导率相差22倍，混凝土的热导率为1.74W(mK)，与水泥砂浆的

16、热导率相差较小。 保温体系在受太阳直射时，由于聚苯板的热阻性好，使抗裂砂浆防护层的热量不易通过传导扩散，其表面温度在夏季可达6075，部分地区甚至达80，而在传统的砖墙、混凝土墙上抹涂的水泥砂浆，由于热导率与主体墙差别较小，其热量可以得到很好的传导扩散。因此，夏季最高温时，其表面温度一般在5060，比保温体系的抗裂砂浆层表面温度低1015。根据材料热胀冷缩的普遍规律可知，保温体系的基层变形量远大于普通水泥砂浆基层的变形量。因此，对保温体系上装饰涂料及腻子的要求，相应也比在传统水泥砂浆基层上的要求高得多。保温体系中的保温板多为发泡聚苯乙烯材料，易受强溶剂的影响；而传统的水泥砂浆基层对强有机溶剂不

17、敏感，因此在选择腻子或涂料时，不能完全照搬传统的施工经验，溶剂型涂料在保温基层上的应用必须提前试验。保温体系中的面层砂浆多为弹性聚合物改性后的砂浆，具有较好的柔性（压折比3.0）；而传统水泥砂浆的压折比一般在67之间，为脆性材料。为了满足面层装饰材料与底材相匹配的基本要求，用于传统水泥砂浆基层上的腻子或涂料，并不一定能适用于新型墙体保温基层。10 外墙外保温系统对腻子有何要求？能用水泥腻子吗？从大量工程实践经验可知，在新型保温体系上施工涂料，配套材料应符合以下要求。(1)对找平腻子的要求 腻子施工后固化干燥形成的腻子层，其柔韧性应大于保温体系抗裂砂浆的柔轫性，即保温体系基层上施工必须采用柔性适

18、当的腻子。只有这样，才能保证腻子层不因基层变形而开裂。测试腻子柔性方法可用GB/T 1748腻子膜柔韧性测定法及JG/T 157-2004建筑用外墙腻子中动态抗开裂性试验方法。(2)腻子的耐水性、耐碱性要好 腻子的耐水性好是指在相对长时间的潮湿、淋雨环境中能保持不粉化、不起泡、不剥落的性能。这一点也是保持涂层装饰质量的条件。对腻子耐碱性要求的主要原因是保温体系的开裂砂浆多以水泥基为主，其碱性与普通水泥砂浆相近。由于工期普遍较紧，刮涂腻子时保温体系抗裂层的碱性一般还很高，这就要求腻子的耐碱性也要好。 (3)腻子的双向粘结性要好 腻子的粘结性即粘结强度要好。首先腻子层应与抗裂层有很好的粘结力，这样

19、才能保证腻子层不空鼓、不爆皮、不剥落；其次，腻子层还要与涂料层保持很好的粘结力（柔韧性），以保证面层涂料不剥落。(4)施工性要好 施工性是保证涂饰工程质量的重要因素之一，也是评价产品质量的指标之一。施工性应满足两方面要求。 配好的腻子应具有刮涂轻松、滑爽，回刀容易，不起卷、不起毛，易于收平等特点。刮涂施工性好也可以减少打磨的工作量，节省腻子。 腻子干燥后需要打磨，腻子的可打磨性也要合适。可打磨性与腻子的柔性是一对矛盾的指标。一般而言，打磨性越好，腻子层越脆，乳液含量越低，柔性也就越差。相反，腻子层的柔性越好，所需要的弹性乳液量越高，而腻子层的可打磨性也越差。在产品配方设计时要取一个合适的平衡点

20、。 大量试验及工程实践证明，传统的水泥腻子绝不可以用在保温体系中，因为水泥加普通建筑胶调配的腻子是脆性材料，不具有随基层变形而不开裂的性能要求。11 外墙外保温系统对底漆有何要求？由于保温板极易受强溶剂溶蚀，因此对EPS板表面采周薄抹抗裂砂浆防护层的做法（一般3mm左右），不宜采用油性封闭底漆。因为油性封闭底漆中含有大量的溶剂，辊涂油性封闭底漆时，局部过量的溶剂会渗入并透过薄抹抗裂防护层溶蚀EPS板，导致抗裂层与保温板之间形成隔离层，发生质量事故。因此，在EPS板面采用薄抹灰的保温体系中应尽可能地应用水性封闭底漆。 如果必须使用油性封闭底漆时（如施工温度条件不允许使用水性封闭底漆等），可选用国

21、外的产品，或使用前必须做现场试验，刷完2天后观察检查，如无问题方可大面积使用。 不宜使用油性封闭底漆的另一个原因是：油性封闭底漆所用树脂的玻璃化温度一般较高，涂膜的柔韧性相对较差，在保温体系上应用一旦漆膜开裂则不能保证漆膜的连续性，其封闭效果也会受到影响。 在保温体系上应用的水性封闭底漆也应符合以下要求： 适当的柔韧性，与整个体系的变形量相匹配； 呼吸性强，能有效消除水气的影响； 抗碱性好。12 外墙外保温系统用涂料应满足哪些规定？根据JGT 149-2003膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统规定，作为外墙外保温饰面的建筑涂料，必须与薄抹灰外保温系统相容，其性能指标应符合外墙建筑涂料的相关标准。实

22、际上为了达到有效的节能和理想的装饰效果，选用外墙外保温饰面的建筑涂料还应满足其他一些条件，对涂料的要求比传统外墙涂料更加严格，这点是应引起特别关注的。13 外墙外保温系统的涂料与传统外墙涂料相比有何不同要求？由于外墙外保温技术的应用，建筑物墙体结构与传统结构相比发生了较大变化。原适用于高强度、高密度、变形量小的刚性硬质基层的传统涂料，也遇到了前所未有的挑战。换言之，将传统涂料涂于受环境影响而产生较大变形的轻质保温体系基层上极易发生面层涂料的开裂、脱落，不但影响到涂料的装饰效果，严重时，由于涂膜的破坏导致雨水、雪水向保温体系墙体内渗透，可进而危害整个保温体系的安全性、稳定性和耐久性。因此，对保温

23、体系上施工的涂料要求更加严格，应满足以下几个方面。要有很好的延展性、柔韧性，不能使用涂膜坚硬的无机类涂料。面层涂料的变形能力只有大于保温体系随环境产生的变形能力时，才能保证涂料不开裂。这一点前述已做过分析。无机类涂料一般选用硅酸钠（钾）水玻璃、硅溶胶为主要胶黏剂制备的涂料，该类涂料因以无机胶黏剂为主，所形成的涂层具有无机材料的固有特点脆而硬。因此，无机类涂料的抗基层变形能力差，自身变形系数小，不能满足随保温基层变形而不开裂的要求，不能应用于保温体系上。在目前外墙外保温体系的规程、规范里首先推荐使用弹性涂料，除可满足变形要求外，还能对基层的细小裂纹起覆盖作用，保持整体外观效果的美观。面层涂料不易

24、老化，耐候性好。这一点是对所有外墙涂料的基本要求，但因保温基层夏季的温度比普通基层高出1015，造成对面层涂料的老化速度加快，因此保温基层上的涂料，耐老化性应比普通基层上要求更高。慎重选用溶剂型涂料。溶剂型涂料应用于保温基层上会带来很多弊病，易破坏保温体系。面层涂料应具有很好的防水性和透气性。良好的防水性可以避免液态水渗进保温体系，进而减少冰冻、潮湿对保温体系的破坏，延长保温系统的寿命。良好的透气性可以使保温体系具有一定的呼吸功能，使结构墙体或室内的潮气能向外界扩散，避免保温体系与主体墙之间形成结露。与腻子之间的附着力强。附着力强可以邂免起皮、剥落等现象。14 为什么保温基层要慎重选用溶剂型面

25、漆？溶剂型涂料应用于保温基层上可能带来如下问题：溶剂的渗透导致保温板被溶蚀，导致开裂易造成砂浆与保温层“两张皮”，溶剂溶解聚苯板易造成开裂；溶剂型涂料由于树脂玻璃化温度一般较高，因此，常温下的漆膜延伸性差，抗变形性差，涂膜较硬，当保温体系变形较大时，涂料层易开裂；溶剂型涂料涂膜致密、透气性差，不利于保温体系内潮气的外扩散。因此在保温体系上施涂溶剂型涂料时，应首先进行相容性试验，不能轻易大面积使用。这已有很多工程实例失败教训。15 为什么外墙外保温体系用涂料要有拒水透气性？水是外墙外保温系统的大敌，以冰、水和水蒸气三种形式出现。在维护结构中，水的迁移是由多种迁移现象综合作用的结果。主要由水蒸气的

26、扩散、湿迁移位的驱动和压力差造成。具体表现在渗漏、结冰、凝结和水蒸气扩散受阻等。当外墙外保温系统渗水或漏水时，水就使保温性能下降，甚至完全丧失。外墙外保温系统透气性不好，水气扩散受阻，一是阻碍墙体向外排湿，影响饰面涂料的颜色；二是产生应力，使涂膜鼓泡、脱落；三是导致墙身含湿量逐步增加，产生冷凝水富集，从而给墙体热工、结构等性能带来不利影响。根据JG/T 149-2003膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统规定，外保温系统的5mm厚防护层，浸水24h，吸水量500g/m2；外保温系统防护层和饰面层一起的水蒸气湿流密度要0. 85g/(m2h)。对于外墙面的吸水性来说，一般外层要求比内层低，也就是说外饰

27、涂层的吸水性要低于防护层，即吸水量要少于500g/m2，这样才能使比较少的水进入墙体；就水蒸气湿流密度来说，一般外层要比内层高，也就是说外饰涂层要高于防护层，即涂层水蒸气湿流密度要远远大于0.85 g/( m2h)，这样水蒸气才能畅通无阻地排出去。涂层水蒸气湿流密度太低，轻者造成表面色差，重者导致发霉和热工性能变差，甚至不同程度的破坏。对应透水蒸气来说，弹性涂料难以达到要求。硅树脂涂料等能符合水蒸气湿流密度的要求。 水蒸气湿流密度大小不仅与涂料有关，还与涂膜的厚度成反比。对于涂料的水蒸气透过试验方法目前正在制定中。 对于吸水量来说，弹性涂料、有光涂料、水性金属漆和自洁涂料，一般均能满足要求。而相当一部分的涂料达不到要求。有些涂料要与某些底涂配合，才能达到要求