建筑保温节能和EPS外墙外保温系统介绍

    近年来,各级政府及相关部门根据《节约能源法》出台了一系列节能政策和节能技术法规、标准、规范，鼓励发展节能产业，提倡使用节能新技术、新工艺、新产品，使我国在节能降耗方面取得了较好的成效。

国务院总理温家宝在十届全国人大五次会议的“政府工作报告”中指出，全国还没有实现年初确定的单位国内生产总值能耗降低4%、主要污染物排放含量减少2%的目标，政府要继续加大力度抓好节能降耗和保护环境的工作，加快节能立法，加大对节能产业的激励政策的支持力度。

     我国每年新建的建筑竣工面积近20亿平方米。目前已有的建筑面积达400亿平方米，预计到2020年还将累计增加300亿平方米的建筑面积。目前我国的建筑能耗占全国总能耗的30%，到2020年可能上升至40%。

    我国北方一些地区的建筑能耗比发达国家高出2-3倍，在既有的16亿平方米建筑中约有95%的建筑都是高能耗建筑。冬冷夏热地区，冬天用空暖设备，大大增加了建筑能耗。从前用再生能源的广大农村地区，也越来越多的转为使用煤。随着我国城市化进程的加快，仅用常规能源将很难满足人们的生活要求，所以建筑节能已成为我国实施能源节约战略的重要环节，直接关系到我国经济的发展速度。

    2、我国“十一五”期间的建筑节能目标

    到2010年，我国建筑用的能源要节约1.01亿吨标准煤，其中新建建筑实现节能7000万吨标准煤，通过对既有建筑的节能改造要实现节能3000万吨标准煤，通过太阳能与建筑一体化的光热、光电及浅层地能供暖制冷等要节能960万吨标准煤，收到减排二氧化碳气体4亿吨的环保效益。建设节能建筑的总面积累计超过21.6亿平方米,其中新建节能建筑16亿平方米，实现既有建筑节能改造5.6亿平方米。

    3、我国“十一五”期间建筑节能的主要任务

    我国的新建建筑要全面实行节能率为50%的“节能设计标准”，建立四个直辖市和北方地区达到节能65%的国家标准及技术支撑体系，完成绿色建筑和超低能耗建筑的100个示范工程，形成相关的技术配套政策；既有建筑的节能改造，尤其是公共建筑的节能改造要取得突破性进展，北方的供热体制改革要基本完成，推动北方地区既有居住建筑的节能；可再生能源在建筑中规模化应用取得实质性突破；形成国家和各级政府对建筑节能的强制性推动力。

    4、建筑节能的发展和普及

    我国的建筑节能是从居住建筑开始发展到公共建筑，是从节能试点工程、示范节能建筑小区开始发展到普遍强制推行，是从大、中城市开始推广向中小城市普及，是从节能30%开始逐步提高到50%、65%、向超低能耗建筑和绿色建筑发展，是从东北、西北、华北（即三北）严寒和寒冷地区开始向夏热冬冷和夏热冬暖地区发展，从城市向农村发展。

    5、外墙保温在建筑节能中的重要性

   在多层居住建筑的采暖能耗中，外墙的热损失约占45%。其余热损失分别（约）为：屋顶5%，地板3.5%，门窗传导20.5%，换气22%。所以重点要搞好外墙的保温。当然，随着外墙保温水平的不断提高，进一步改善外窗的热工性能会显得更为重要。

   6、外墙的保温方式及其优缺点

    外墙保温方式主要有内保温、夹心保温和外保温三种。从建筑热工学和节能建筑外墙保温的实践结果来看，建筑外墙采用外保温方式最好。因为外墙采用外保温能有效地切断外墙上的热桥，防止外墙内表面在冬季出现结露、发黑、长霉；还能提高房间的热稳定性，使居住更舒适；能有效地保护外墙主体结构，延长建筑的使用寿命；还能增加房屋的有效使用面积，综合经济效益更优越。

    7、外墙外保温的种类及其应用情况

    外墙外保温主要有以下几种作法：在外墙外表面（后）挂单面钢丝网架聚苯乙烯发泡保温板或挂单面钢丝网架硬质岩棉板，但抹面砂浆裂纹较严重，其应用量在逐渐减少；在大模板的现浇混凝土墙体中，外模内置单面钢丝网架聚苯乙烯发泡保温板或直接内置聚苯乙烯发泡板，但它仅适用于现浇混凝土外墙；外墙外贴聚苯乙烯发泡保温板，即EPS外保温，它可用于各类建筑的外墙外保温；在建筑外墙外表面涂抹胶粉聚苯颗粒及其它保温涂料，从技术经济及施工周期上看，不适用于节能要求高的北方节能建筑的主体墙面的外保温；在外墙外表面喷涂硬质聚氨酯，但造价较高；在外墙外表面干挂多功能复合板，其保温、防水、装饰效果和耐久性都很好，但造价更高。

     8、EPS外保温用的胶粘剂和抹面胶浆

    近些年来，节能建筑外墙采用EPS外保温的工程越来越多，约占节能建筑的70%。这种保温除了要用18㎏/㎡的阻燃型聚苯乙烯发泡板、160ｇ/㎡的涂塑耐碱玻璃纤维网格布外，还要使用性能优良的胶粘剂和抹面胶浆。胶粘剂和抹面胶浆有胶液（双组份）型和干粉（单组份）型。干粉胶粘剂和抹面胶浆的参考配方如下：

                项目 材料 粘结胶粘剂 抹面胶浆 公斤 公斤 42.5级普通硅酸盐水泥 30 28.5 石英砂 62.5(40～70目) 56 (70～140目) 粉煤灰 4.5 4.2 胶粉LDM1646P或GS2600 2.2 1.7 胶粉DM200 0.5 1.5 HPMC纤维素MH80000S 0.2 0.3 甲酸钙（建筑用） 0.2 0.2 矿物纤维 --- 3.5 易分散耐拉纤维（3-5mm） --- 0.1 300-400目重钙粉 --- 2.5 轻钙粉 --- 1.5 合计 100.1 100

    9、干粉胶粘剂和抹面胶浆的生产工艺和设备

    2.0吨的干粉搅拌机一台(7.5KW电机),200㎏量程的台称一台,厂房200㎡(净高3.5ｍ以上),原料及成品库房200㎡。厂房和库房要防风、防雨。

    生产时，按原材料品种、规格采购，严格按配方比计量，先开启搅拌机使其正常运转，分批循环投料，加完物料后，搅拌（20分钟左右）均匀，就可放料（出料的第一袋要投入加料口再搅拌），包装，最后停机。在干燥条件下的存放期为6个月。

   10、使用干粉胶粘剂和抹面胶浆

    现场加水（先加适量水，再加干胶粉，总的水料比为0.20～0.25），用机械搅拌使之均匀,静置3～5分钟,再稍加搅拌就可使用；被保温的墙面要清理干净、平整。粘结保温板用胶粘剂，胶粘剂与基层的粘结面积应大于保温板面积的30%；抹面用抹面胶粉拌制的胶浆，先在已粘贴、锚固、平整的保温板上满抹抹面胶浆，再铺涂塑耐碱玻璃纤维网格布（搭接长度为5-10㎜），并把网格布压入胶浆中，干燥后再抹表面胶浆，面层胶浆的总厚度≤5㎜。

    11、EPS外保温应严格执行标准

    《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003是建筑工程对薄抹外保温系统用的多种材料及施工技术的综合要求。《外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板粘结胶浆》JC/T 992-2006和《外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板抹面胶浆》JC/T 993-2006都是对单一产品的质量要求，而且都分为胶液型（Y）和干粉型（F）两种。《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》GB/T 10801•1—2002和《增强用玻璃纤维网布》第2部分：“聚合物基外墙外保温用玻璃纤维网布”都是对外保温用的模塑聚苯乙烯泡沫板和外保温增强用的玻璃纤维网布的产品质量要求。在EPS外保温中都应严格执行这些标准。
 

JC 149-2003标准 JC/T 992-2006标准 ①拉伸粘结强度:    与水泥砂浆粘结  原强度≥0.6MPa                    耐水强度≥0.4MPa          与苯板粘结      原强度≥0.1MPa   (苯板破坏) 耐水强度≥0.1MPa  (苯板破坏) ②可操作时间       1．5～4．0 h       ① Y型固含量的偏差≤商定值的±10% ② Y型烧失量的的偏差≤商定值的±10% ③与苯板的相容性，剥蚀厚度≤1.0㎜ ④初粘性,能支撑苯板,下滑移量≤6.0㎜ ⑤拉伸粘结强度:       与水泥砂浆粘结  原强度≥0.6MPa                       耐水强度≥0.4MPa                       耐冻融强度≥0.4MPa       与苯板粘结 原强度≥0.1MPa (苯板破坏) 耐水强度≥0.1MPa（苯板破坏)                   耐冻融强度≥0.1MPa （苯板破坏) ⑥     可操作时间≥1.5h 抗裂性,胶粘剂的楔形厚度小于6㎜时,不许有裂纹 出厂检验项目： ①拉伸粘结强度原强度(与水泥砂浆、与苯板粘结) ②可操作时间 出厂检验项目:       ①相容性(与苯板的)       ②固含量（仅对Y型）       ③烧失量（仅对Y型）       ④初粘性       ⑤与苯板粘结的拉伸粘结强度的原强 ⑥可操作时间

JC 149-2003标准 JC/T 993-2006标准 ①水蒸汽湿流密度≥0．85 g/(㎡．h) ②耐候性：无裂纹、无粉化、无剥落 ③不透水性：试样防护层内侧无水渗透 ④与苯板的拉伸粘结强度         A） 原强度≥0.1MPa (苯板破坏) B） 耐水强度≥0.1MPa (苯板破坏) ⑤面层系统耐冻融：无裂纹、无空鼓、无剥离 ⑥柔韧性：A)水泥基的，抗压强度/抗折强度的比值≤3．0           B)非水泥基的,开裂应变≥1．5 % ⑦面层系统抗冲击强度：A)普通型(P) ≥3．0 J 　　　　　　　　　　　B)加强型(Q) ≥10．0 J ⑧面层系统24 h吸水量≤500 g/㎡ ⑨可操作时间≥1．5 h～4．0 h ⑩抗风压≥风荷设计值（kPa） ①Y型的pH值,与规定值的偏差为±1.0 ②Y型的固含量,与规定值的偏差为±10% ③Y型的烧失量，与规定值的偏差为±10% ④与苯板的拉伸粘结强度   A） 原强度≥0.1MPa (苯板破坏) B） 耐水强度≥0.1MPa (苯板破坏)        C） 耐冻融强度≥0.1MPa (苯板破坏) ⑤抗压强度/抗折强度的比值≤3．0 ⑥面层系统抗冲击≥3．0 J ⑦面层系统(24 h)吸水量≤500 g/㎡ ⑦     *可操作时间≥1．5 h 出厂检验： ①     与苯板的拉伸粘结强度原强度； ②     可操作时间。 出厂检验： ①pH值；②固含量；③烧失量； ④与苯板的拉伸粘结强度原强度； ⑤可操作时间。

    12、标准对聚苯乙烯泡沫板（EPS板）的要求
     1）表观密度≥18㎏/ｍ3；      2）导热系数≤0.041W/(ｍ.K)；
     3）氧指数≥30%；             4）体积吸水率≤6%；
     5）尺寸稳定性≤0.3%；        6）垂直于板面方向的抗拉强度试验值≥0.1MPａ；
     7）EPS板的厚度≥30㎜；      8）标准板尺寸为1200㎜×600㎜。
     9）尺寸偏差：
    ①厚度≤50㎜时，厚度允许偏差为±1.5㎜；
   ②厚度＞50㎜时，厚度允许偏差为±2.0㎜；
   ③宽度允许偏差为±1.0㎜；
   ④长度允许偏差为±2.0㎜；
   ⑤对角线允许偏差为±3.0㎜；
   ⑥板边平直允许偏差为±2.0㎜；
   ⑦板面平整度允许偏差为±1.0㎜。
     10）EPS板出厂前，应在自然条件下陈化42ｄ，或在60℃蒸汽中陈化5ｄ。

    1）锚栓应由塑料钉或具有防腐性能的金属螺钉和带圆盘的塑料膨胀管构成。

    2）金属螺钉应采用不锈钢或经过防腐处理的金属制成。塑料钉和带圆盘塑料膨胀套管应采用聚酰胺、聚乙烯、或聚丙烯制成，且不得使用再生料制作。

    3）锚栓的公称直径应为8㎜。

    4）进入基层墙体的有效锚固长度不得小于25㎜。

    5）锚栓长度等于EPS板的厚度与锚固长度之和。

    6）塑料圆盘的直径宜为50㎜。

    7）单个锚栓的抗拉承载力标准值不应小于0.3ｋN。

    15、建筑保温节能及外墙外保温的发展
 
    随着建筑节能率的不断提高,外保温用的EPS板的厚度也越来越大,当保温层的厚增大到一定厚度之后,将会采用导热系数更低的保温材料(如无氟聚氨酯等)来代替EPS板，并向保温、防水、装饰、干挂的多功能复合板发展。当外墙的保温性能提高到一定程度之后，建筑节能的主要任务将会落在(大幅度)提高外窗的热工性能上。当建筑采暖实现分户计量用热并按用热收取费用之后，还要进一步加强屋顶和山墙的保温，以缓解顶层住户、山墙住户、特别山墙的顶层住户与中间楼层的中间住户(应收采暖费的差距为1、2、3、4倍)的矛盾。
                                                    
作者简介：
刘春峰：辽宁省保温协会副会长，沈阳顺风企业集团董事长。
朱盈豹：辽宁省保温协会常务副会长，教授级高级工程师，国内知名的建筑节能专家。从事建筑节能研究三十多年，完成省部级和市级科研课题20多项，发表论文70多篇，获得两项国家专利，编写有《保温材料在建筑墙体节能中的应用》等专著。享受政府特殊津贴。
吕会勇：沈阳顺风公司工程师，从事涂料、保温专业研究十余年，具有丰富的理论和实践经验。