外保溫系統(tǒng)優(yōu)選的基本原則

我國每年建成的房屋面積高達(dá)16-20億平方米，幾乎超過了所有發(fā)達(dá)國家年建筑年面積的總和。而在這些新建建筑中，只有10-15能達(dá)到國家制定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，80以上為高耗能建筑，單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2-3倍。因此，我國建筑節(jié)能已迫在眉睫。1996年7月，《民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》[2]頒布實(shí)行。《標(biāo)準(zhǔn)》以我國20世紀(jì)80年代的住宅能耗為基準(zhǔn)，要求新建居住建筑節(jié)約采暖能耗50，其中30依靠提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能來實(shí)現(xiàn)。在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，墻體在采暖能耗中所占的比例最大，約占總能耗的32.1～36.2。因此，如何改善墻體的保溫性能成為重中之重。正是在這一認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，人們意識(shí)到必須全面研發(fā)和推廣新型高效墻體保溫體系和保溫材料。

建筑節(jié)能是執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源政策的主要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)二十一世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施之一。多年來，在相關(guān)國家節(jié)能政策和技術(shù)規(guī)范的推動(dòng)下，我國的建筑節(jié)能工作不斷深入，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高；尤其是墻體保溫技術(shù)得到迅速發(fā)展。在建筑節(jié)能技術(shù)中，由于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大，而外墻墻體面積約占總建筑面積的45%，因此加強(qiáng)外墻保溫對(duì)節(jié)能降耗起著極為重要的作用。

外墻保溫作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，已涉及保溫材料及其配套材料選取、系統(tǒng)性能優(yōu)化、工程設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收等諸多方面。其基本要求在于保障系統(tǒng)的整體性、耐久性、有效性和安全性；努力實(shí)現(xiàn)保溫設(shè)計(jì)、材料生產(chǎn)和施工一體化，達(dá)到因地制宜，因時(shí)制宜的設(shè)計(jì)理念。目前，我國節(jié)能住宅的外墻保溫分為內(nèi)保溫、夾心保溫、外保溫及綜合保溫四種保溫形式，外墻外保溫是建設(shè)部倡導(dǎo)推廣的主要保溫形式，其保溫方式最為直接，效果也最好，是我國目前應(yīng)用最多的一項(xiàng)建筑保溫技術(shù)。

采用外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本原則

1、外保溫體系抗裂優(yōu)于內(nèi)保溫體系的原則

外保溫體系有利于建筑物建立一個(gè)更加合理的溫度場(chǎng)，使保溫層里面的主體結(jié)構(gòu)冬季溫度提高、濕度降低、溫度變化較為平緩，夏季結(jié)構(gòu)溫度穩(wěn)定性增加、墻體結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力減少，并且雨、雪、凍、融、干、濕等對(duì)主體墻的影響也會(huì)大大減輕，從而使主體墻產(chǎn)生裂縫、變形、破損的危險(xiǎn)性減小，建筑物的壽命得以大大延長(zhǎng)。因此，外保溫體系對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)、防止裂縫的發(fā)生優(yōu)于內(nèi)保溫體系。

2、逐層漸變、柔性釋放應(yīng)力的抗裂技術(shù)原則

采用逐層漸變，柔性釋放應(yīng)力的抗裂技術(shù)理念的構(gòu)造設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：保溫隔熱體系各相鄰構(gòu)造層性能、彈性模量變化指標(biāo)相匹配、逐層漸變，抗裂砂漿應(yīng)保證一定的柔韌性以便釋放變形應(yīng)力。同時(shí)，在抗裂防護(hù)層中采用軟配筋和多種纖維改變應(yīng)力傳遞方向，防止各種變形應(yīng)力集中發(fā)生。涂料飾面時(shí)，理想的模式應(yīng)為從抗裂砂漿層-膩?zhàn)?涂料的柔韌變形性逐漸增大；面磚飾面時(shí)，應(yīng)采用柔性的粘結(jié)膠和勾縫膠。

3、普通水泥砂漿不應(yīng)作為外保溫體系表面的找平及保護(hù)層材料的原則

普通水泥砂漿不僅自身易產(chǎn)生各種收縮裂縫，同時(shí)由于柔韌性較差而無法適應(yīng)自身溫差變形及相鄰層溫度變形而產(chǎn)生的應(yīng)力，用它作為保溫層的保護(hù)層，極易產(chǎn)生裂縫，厚度愈厚愈嚴(yán)重。普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生收縮變形，并且存在強(qiáng)度增長(zhǎng)周期短(主要強(qiáng)度在10多個(gè)小時(shí)便已完成)、收縮周期長(zhǎng)(幾個(gè)月甚至上百天，收縮率為8%~10%)的矛盾，當(dāng)收縮形成的拉應(yīng)力超過水泥砂漿的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。處于保溫層保護(hù)下的主體結(jié)構(gòu)受溫度變形影響較小，而20mm～30mm的找平砂漿處于熱阻很大的保溫層的外側(cè)，受環(huán)境溫度影響產(chǎn)生較大變形，保溫層兩側(cè)的水泥材質(zhì)受溫差影響產(chǎn)生較大變形引起開裂。另外，由于找平抹灰層厚度不均，局部收縮和溫差應(yīng)力不均也會(huì)引起裂縫。

4、無空腔或小空腔構(gòu)造提高體系穩(wěn)定性的原則

無空腔或小空腔構(gòu)造做法使得外墻外保溫體系具有抗風(fēng)壓能力強(qiáng)、體系整體性能好、應(yīng)力傳遞穩(wěn)定、安全性好等優(yōu)勢(shì)。在高層建筑工程中做外保溫，應(yīng)充分重視風(fēng)荷載對(duì)外保溫體系的破壞作用，盡可能地采用無空腔或小空腔做法，以滿足抗風(fēng)壓破壞的要求。由于風(fēng)壓對(duì)建筑物的破壞力與建筑物的高度成正比，高層建筑要比多層建筑承受的風(fēng)壓更大，因而高層建筑外保溫體系要考慮風(fēng)壓、特別要考慮負(fù)風(fēng)壓的影響。建筑物的風(fēng)荷載是指空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，在建筑物表面產(chǎn)生壓力或吸力。風(fēng)荷載的大小主要與近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向及建筑物所在地的地貌和周圍環(huán)境有關(guān)，同時(shí)也與建筑物本身的高度、形狀有關(guān)。風(fēng)荷載作用于建筑物的壓力分布是不均勻的，迎風(fēng)面所受的為正風(fēng)壓；側(cè)風(fēng)面和背風(fēng)面所受為負(fù)風(fēng)壓。當(dāng)外界負(fù)風(fēng)壓較大時(shí)，空腔內(nèi)表面與外表面的壓力差必然會(huì)提高，空腔內(nèi)的氣體膨脹從而向外產(chǎn)生一個(gè)推力，內(nèi)外壓力差會(huì)造成對(duì)保溫體系的疲勞破壞，往往是造成有空腔外保溫體系墻面裂縫的主要因素之一。

5、防護(hù)層的抗裂問題是控制裂縫的主要矛盾的原則

實(shí)踐證明傳統(tǒng)的水泥砂漿抹在保溫層上，不能解決抗裂問題，必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強(qiáng)網(wǎng)。另外在砂漿中加入適量的纖維對(duì)控制裂縫的產(chǎn)生是十分有效的。采用多種纖維復(fù)合配制的抗裂技術(shù)，能夠更好地吸收受外界自然條件影響產(chǎn)生的膨脹、收縮變形，并均勻地將溫差變形應(yīng)力向四周分散，從而有效地防止裂縫的產(chǎn)生。如外飾面是面磚，在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片，但是應(yīng)對(duì)鋼絲網(wǎng)的絲徑、孔距通過試驗(yàn)來確定，面磚的短邊應(yīng)至少搭在兩個(gè)網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用防腐(銹)好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。

6、所有外保溫體系經(jīng)過大型耐候性試驗(yàn)驗(yàn)證抗裂性原則

在外保溫隔熱的工程中，外保溫隔熱材料面層的防護(hù)材料及飾面層材料要長(zhǎng)期經(jīng)受冷熱、溫濕、凍融等氣候變化。為了驗(yàn)證外保溫隔熱體系的穩(wěn)定性及使用壽命，最好的辦法就是進(jìn)行耐候性試驗(yàn)。

7、應(yīng)盡量選擇涂料外飾面體系的原則

采用涂料外飾體系即使產(chǎn)生裂縫也比較直觀，有利于對(duì)裂縫的控制。選擇粘貼面磚外飾面該如何防止面磚飾面開裂：

①整個(gè)體系必須經(jīng)過抗震試驗(yàn)、耐候性試驗(yàn)、火反應(yīng)性試驗(yàn)等大型試驗(yàn)驗(yàn)證。②外保溫外飾面粘貼面磚體系滿足體系粘結(jié)安全性、輔助機(jī)械錨固安全性、柔性釋放應(yīng)力安全性、耐候及防火安全性等綜合性能。

③鋼絲網(wǎng)架外保溫體系飾面粘貼面磚時(shí)，用傳統(tǒng)水泥砂漿找平的單網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有較大不合理性(荷載大、易開裂)，表面受正負(fù)風(fēng)壓、熱脹冷縮、干縮濕脹均為雙向受力，應(yīng)采用收縮率小的輕質(zhì)砂漿找平并采用雙網(wǎng)構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)柔性漸變、減輕荷載、增加抗裂性。

8、應(yīng)充分考慮各層材料的相容性及匹配性原則

由于外保溫體系是由多層材料復(fù)合構(gòu)成，就抗裂性能來說，除應(yīng)考慮各層材料自身功能性外還應(yīng)充分考慮材料的相容性及匹配性。

9、加強(qiáng)保溫截止部位材質(zhì)變換處的密封原則

在保溫層與其它材料的材質(zhì)變換處，由于這些材質(zhì)的密度相差過大，這就決定了材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不盡相同，在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同，極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。同時(shí)還應(yīng)該考慮這些部位的防水處理，防止水份侵入到保溫體系內(nèi)，避免因凍脹作用而導(dǎo)致體系的破壞，影響體系的正常使用壽命和體系的耐久性。

10、外墻保溫體系供應(yīng)商應(yīng)對(duì)體系材料成套供應(yīng)的原則

外墻外保溫是一個(gè)有機(jī)整體，組成體系的各相關(guān)層應(yīng)協(xié)同作用，不僅要求柔性漸變，而且應(yīng)有一定的相容性、協(xié)同性，形成一個(gè)復(fù)合整體。因此，外墻外保溫體系應(yīng)由體系供應(yīng)商成套供應(yīng)，以保證體系材料的匹配性及抗裂技術(shù)路線的實(shí)現(xiàn)，有利于明確工程質(zhì)量的責(zé)任。