《外墙保温装饰系统的发展与应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《外墙保温装饰系统的发展与应用（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、外墙保温装饰系统的发展与应用郭延辉1 赵霄龙曹力强1 张量2 马晨2( 1 墙体保温材料及应用技术专业委员会，中国建筑科学研究院；2 E L O T E X 易来泰亚太区域中心，国民淀粉化学有限公司)1 外墙外保温技术的发展外墙外保温装饰系统( E I F S ，即E x t e r i o rI n s u l a t i o na n dF i n i s hS y s t e m ) 是多层外墙体系，在国内也称为薄抹灰外墙外保温系统，它能够阻止潮气侵入内墙，可用于商业建筑和民用住宅。典型的E I F S 如图1 所示，它是所谓“阻水型”的，目的使将水和湿气阻挡在 复合墙体外表面之外，不容
2、许水通过垂直墙体表面或任何洞口和接缝处渗入系统，从而保证系统的艮期可靠性。在欧洲，人们也将这一系统称为外墙保温复合系统( E T I C S ，即E x t e r i o rT h e r m a lI n s u l a t i o nC o m p o s i t eS y s t e m ) ，为方便起见，本文后面均使用E I F S 作为外墙保温装饰系统的缩写。与其他的覆层产品相比，这种系统可以提供优异的能源利用效率和高得多的设计灵活性和创意性。E I F S 是集节能、保温、隔音、装饰效果为一体的轻质、环保型非承重性外围护建筑墙体系统。对建筑物墙体进行保温隔热的做法包括各种技术，例
3、如在稻草上抹灰或使用黏土的方法可以追溯到数百年以前。保温隔热的技术优点一直到1 8 世纪才广为人们所知，主要原因是当时人们对热量和湿气流动的物理特性有了较深入的了解。欧洲是开发和使用外墙保温系统的发源地。早在4 0 年代瑞典就开发了一种保温系统，将钢丝网增强的水泥一石灰抹灰砂浆批在密度较高的矿棉板上对外墙进行保温处理，当时的研究结果表明，3 4 英寸的保温层呵以节约大约3 0 的住宅取暖能耗。开发现代外墙外保温系统的主要问题是材料技术问题，这在第二次世界大战期间和之后获得了突破性的发展。1 9 4 7 年，德国开发了膨胀聚苯板( E P S ) ，这种轻质材料与水泥砂浆具有优异的匹配性。用这种
4、材料开发的外墙外保温系统可以迅速和容易地应用于被战争破坏了的建筑物和未进行隔热处理的砌筑物。6 0 年代初期，E I F S 产品和市场开始在欧洲获得了增长。7 0 年代，由于石油危机引起的能源短缺，外墙外保温系统用量开始增加。8 0 年代中期，欧洲一些国家对外墙保温工程实施了政府补贴减税等政策，德国和瑞士约4 0 的建筑采用了E I F S ，其中约8 0 是翻新工程。9 0 年代，E 1 F S 系统的用量同8 0 年代相比增长了近四倍，在德国大量用于统一后对原东德住房进行的改造。目前欧洲的E I F S从技术上是成熟的长时间以来并没有大的变化。在欧洲市场上使用不同的绝热材料和保温系统，如
5、表l 所示。3 表1欧洲常用的保温系统系统优点不足如果不作为系统进行正确施工会造成E I F S中殴应用品普遍的保温系统失效吏芯墙体( 内部填克保温层的双层砖墙；斯堪地耶维亚国家用术材可靠而且经济仅用于低层建筑物制造的墙体)轻质砌块( 如伊通砖)高稳定性，即使厚度很大一般仅用于新建筑保温抹灰砂浆施工较为简单，比较经济需要较大的厚度才能达到节能目的”干挂”埔面机械稳定性好不能满足寒冷地区的U 一值要求外墙外保温系统在6 0 年代后期从欧洲引入北美，当时在北美并没有对该系统在较欧洲严酷得多的气候条件下会表现什么样的性能进行深入研究，也没有考虑到美国的墙体较多采用对水非常敏感的木结构体系，而不是象欧
6、洲那样是砌筑结构和混凝土结构。7 0 年代D r y v i t ( 专威特) 进人美国市场。8 0 年代后期到9 0 年代初期，E I F S 出现了快速增长，美国成立了E I F S 工业生产商协会( E 1 M A ) 。9 0 年代中期，在一些地区发现“阻水型”的E I F S 墙体广泛出现渗水现象。9 0 年代后期，开发了“可排水”的改进E I F S 产品，在一些建筑规范。p 对“阻水型”的E L F S 的使用作出了限制，要求使用第二防潮层排水系统。2 0 0 0 年后，“新一代”的E L F S 产品使用了排水体系，并在检验和进一步改进细节，但 “阻水型”的E I F S 仍继
7、续在商业建筑中使用。在北美，除了一些重工业建筑如精炼厂和钢厂，E I F S 几乎用于所有类型的建筑物；E I F S 主要用于商业建筑，但在民用建筑上的应用增长非常迅速；最高的E 1 F S 建筑在四十到五十层的范围；E I F S 几乎在所有的气候带下都可以使用，但需要根据具体的气候条件做出适当的设计才能保证良好的性能；通常使用三种保温材料：膨胀聚苯板E P S 、挤塑聚苯板X P S 和聚氨酯；在美国一些地区的技术规范中明确规定使用排水型E I F S 。目前，E I F S 在美国商业外墙市场中占有1 7 的份额，在住宅墙体市场中约占有3 5 的市场份额。从发展趋势上看，E I I S
8、 在商业和民用建筑两方面的增长均十分强劲，特别是民用住宅，销售额以每年1 2 一1 8 的速度递增。2 0 0 4 年，在北美大约使用了二千三百万平方米的E I F S 。 近十多年来，随着中国建筑节能工作的不断推进，在学习和引进国外先进技术的基础上，我国也加强了外墙外保温技术的研究开发工作，涌现了多种采用不同材料、不同做法的外墙外保温技术。与此同时，多种国外先进的外墙外保温体系也开始传播到中国，使得中国的外墙外保温市场日益繁荣，外墙外保温也正在成为我国重要的建筑节能技术之一。2 0 0 2 年，建设部根据国内墙体保温的几种做法，制定了E P S 板外墙外保温体系、E P S 颗粒保温浆料外墙
9、外保温体系、E P S 板现浇混凝土外墙外保温体系等相关的标准和图集，为规范和引导市场起到了相当大的推动作用。近年来，随着节能要求的提高和硬质聚氨酯泡沫保温技术的发展，聚氨酯硬泡越来越引起了建筑保温行业的关注，在外墙外保温领域的应用技术研究也已开始起步，北京、新疆、吉林等地都有不少的工程实例。吉林省已于2 0 0 3 年制订了硬质聚氨酯泡沫塑料外墙外保温工程施工及验收规程( D B 2 2 T 3 6 5 - -2 0 0 3 ) ；建设部聚氨酯建筑节能应用推广工作组于2 0 0 6 年9 月发布了聚氨酯硬泡外墙外4 保温工程技术导则。硬泡聚氢酯正在成为在中国迅速发展的一种墙体保温材料。本文根
10、据我们收集到的国内外有关外墙保温技术方面的资料对E 1 F S 技术的现状和发展趋势进行了综述。2 外墙保温装饰系统( E n F S ) 的基本构造及优点所谓外墙外保温，是指在垂直外墙的外表面上建造保温层，外墙可以是砖石、混凝土、木材等建筑材料。典型的外墙保温和装饰系统( E I F S ) 的基本构造如图1 所示。该系统是将保温隔热板材粘结在基层上，然后在表面覆盖嵌有玻璃纤维网的砂浆保护层，最后做装饰面层。这一系统即可用于新建墙体( 图1 ) ，也可以用于既有建筑外墙的改造。用于旧建筑物改造时应采用销钉进行固定以提高结构安全性，如图2 所示。由于系统从外侧保温，其构造必须能满足水密性、抗风
11、压以及温湿度变化的要求，不会产生裂缝，并可抵抗外界可能产生的碰撞作用。另外，与相邻部位( 如门窗洞口、穿墙管道等) 之间以及在边角处、面层装饰等方面也应进行适当的处理。必须注意的是，外保温层的功能仅限于增加外墙保温效能以及必须满足的相关要求，而不应期望这层保温构造对主体墙的稳定性起到作用。建筑物的主体墙即外保温层基底必须满足建筑物力学稳定性的要求，能承受垂直荷载和风荷载，经受撞击从而保证安全使用性，并能使覆盖的保温层和装修层牢牢固定在其表面。图1典型的外墙保温和装饰系统( E I F S ) 的基本构造嵌内墙抹灰展墙体卦墙抹灰层旧墙体粑结砂浆图2 用于既有建筑物墙体改造的外墙保温和装饰系统(
12、E I F S ) 构造保温层的选择及其固定和保护在外墙保温装饰系统中是十分重要的，关系到系统的保温隔热性能和安全性。应采用热阻值高即导热系数小的高效保温材料，其导热系数一般小于0 0 5 W ( m K ) 。不同材料对保温效果的影响如图3 所示。对保温层的基本要求主要有：5 吸湿率低、粘结性能好、收缩率小和外形尺寸稳定性好( 减少粘结剂本身及其表层的应力) 。目前采用的保温丰j 料有膨胀型聚苯乙烯板、挤塑型聚苯乙烯板、硬质聚氨酯泡沫塑料板、岩棉板、玻璃棉毡以及轻质保温浆料等，其中以阻燃级膨胀型聚苯乙烯板的应用最为普遍。保温层的厚度应根据设计计算确定，以满足节能标准对该地区墙体的保温要求。图
13、3 不同建筑材料在保温性能上的主要差别在外墙保温和装饰系统中保温板粘结或钉固在外墙面层上，或者采用两者结合的方式以粘结为主，或以钉固为主。采用经涂覆处理的玻璃纤维网格布与聚合物改性砂浆匹配使用作为保温板的保护层，以提高它的抗冲击性能和柔性。保温板的胶牯剂和保护层可以采用水泥基产品和非水泥基产品( 以聚合物为主的系统) 。在采用水泥基砂浆时均采用聚合物进行改性处理。根据聚合物形态的不同，水泥基聚合物改性砂浆以不同的形式在施工现场使用，在中国市场上主要有以下4 种：( 1 ) 生产商提供配制好的乳液，在施工现场添加砂子和水泥( 有人称之为三组份) ；( 2 ) 生产商提供配制好的乳液和事先搅拌好的
14、干砂浆，按要求的比例将两个组份拌合在一起( 典型的双组份系统) ；( 3 ) 生产商将乳液和砂子混拌在一起。通过添加悬浮剂使它们形成悬浮状，然后在现场添加水泥搅拌( 专威特D R Y V I T 系统) ；( 4 ) 生产商提供粉状材料，使用前加水搅拌均匀即可( 典型的单组份系统) 。在德国，保温板基本上采用粘结砂浆固定，其中绝大部分为于混砂浆产品( 约占8 2 的市场份额) ，其余为机械固定方式和膏状产品。约三分之二的抹面砂浆采用干砂浆，约三分之一采用非水泥基的膏状产品。使用单组份于拌砂浆的优点在于：可以在专业工厂严格按照既定配方生产；避免人为操作误差，在现场按比例加水搅拌均匀即可施工；无过
15、量或少加聚合物的风险；无需像乳液那样考虑防冻和微生物侵蚀问题，便于储存和运输；施工效率高。使用单组份干拌砂浆产品是目前西方发达国家砂浆产品的发展趋势。E I F S 的饰面层可以采用多种形式，如涂料、瓷砖和彩色砂浆等。值得注意的是，E I F S 是由各种不同材料组成的复合系统，必须相匹配的材料才能保证系统的安全性。如采用涂料饰面时应使用柔性腻子和水性涂料；采用瓷砖饰面时应采用柔性瓷砖胶和柔性防水填缝剂；密封时应使用水性密封胶等。关于E I F S 表面贴瓷砖的问题国内日前还存在着争论。根据德国柏林工业大学C z i e s i e l s k i 教授的研究结果，只要遵守一定的规则并选择复合
16、要求的瓷砖及其配套产品，是可以保证贴瓷砖的E l l , X 6 的长期使用性能的。同其他保温形式相比，外墙外保温具有许多优点：( 1 ) 墙体外部热能损失低，是一种高效节能的保温方式。在进行外保温后，由于内部的实体墙热容量大，室内能蓄存更多的热量，使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度6 变化减缓，室温较为稳定，生活较为舒适；也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的”自由热”得到较好的利用，有利于节能。而在夏季，外保温层能减少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响，使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。可见，外墙外保温有利于使建筑冬暖夏凉。( 2 ) 全世界每年排放的1 1 亿吨c 0 2 中超过3 0 来自住宅取暖，因此采用外墙外保温技术可以减少能源消耗，使C 0 2 的排放量大幅度降低。( 3 ) 可以便内墙表面温度提高，避免结露，并获得舒适的室内气候环境。( 4 ) 表面装饰有了更多的选择性，可以选取不同类型的表面和色彩。外墙体系中的主体E P S 发泡材料可以利用线切割成
