我國對於外牆外保溫的研究一直(zhí)處於不夠深(shēn)入的狀態,甚至以(yǐ)訛傳訛,在認識上一直存在(zài)很(hěn)大(dà)的誤(wù)區。更有甚者,有些(xiē)認識上的誤區甚至寫進教科書,並在全國範圍內進(jìn)行宣講,給外牆外保溫製造了種種迷霧,也給其發展打上了神秘化、非正常化的鉻印。作為一名多年(nián)從事外牆(qiáng)外保溫研究的(de)工作人員,筆者從(cóng)工程實踐的角度談談對這些認識(shí)上的基本(běn)誤區的看法,期許能夠引起人們的(de)一些思考。
作為重要的建築節能技(jì)術,外牆外保溫受到了世界範圍內的高度重視(shì),各國均開(kāi)始了實際的對(duì)建築牆(qiáng)體的節(jiē)能指(zhǐ)標的實施工作。追根溯源,這一技(jì)術起源於上世紀40年代的瑞典和德國(guó),至今已有70多年(nián)的曆史,經過多年的實際應用和在全球不同氣候條件下長時間的考驗,證明采(cǎi)用該類保溫係統的建築,無論是從建築物外裝飾效果還是(shì)居(jū)住的(de)舒適程(chéng)度,是一項值得在(zài)全球範圍內推廣應用的節能新技術。
我國作為能耗(hào)大國,自上世紀80年代後期以來,逐步實施了節能30%、50%和65%的三步節能工作步驟,並開始在有條件的城市裏展開更高節(jiē)能指標實施程度的有益嚐試,為第四(sì)步節能指標的確立準備條件。目前,我國外牆外保溫技術已進入了跨越式發展(zhǎn)階段(duàn),國(guó)家對外牆(qiáng)外保溫已有嚴(yán)格的立法工(gōng)作,包括建築節能部長令的頒布、能源法中對建築節能的強製性要求(qiú)、規範外牆外保(bǎo)溫係統的強製標準、以及對於係統中相關組成材料的標準等,該技術和產品已有充分發揮(huī)的空間(jiān)。
但令人遺憾的是,我國對於外牆(qiáng)外保溫的研究一直處於不夠深入的狀態,甚至以訛(é)傳訛,在(zài)認識上一直存在很大的誤區。更有甚者,有些認識上的誤區甚至寫(xiě)進教科書,並在全國範圍內進行(háng)宣講,給外牆外保溫製造了種(zhǒng)種迷霧,也給其(qí)發展打(dǎ)上了神秘化、非正常化的鉻印。作為一名多年從事外(wài)牆(qiáng)外保溫研究的工作人員,筆者從工程實踐的角度談談對這(zhè)些認識上的基本誤(wù)區的看(kàn)法,期許能夠引起人們的(de)一些思考。
外牆(qiáng)外保溫抗裂機理:柔韌變形量逐層漸變、逐(zhú)層釋放應力?
從理(lǐ)論上講,將外牆外保溫體係各構造層剖開而分(fèn)立,並將其各部(bù)分置於(yú)同一試驗環境中,建立一個統一的柔韌變形量的衡(héng)量指標,應該說(shuō),“逐層漸變、逐層釋放應(yīng)力”的抗裂機(jī)理是可以說得(dé)通的。
但(dàn)是,從目前普通(tōng)應用的外牆外保(bǎo)溫係統而言,這一前提是不成立的。一是外牆外保溫(wēn)各構造層作為建築物的複合係統,是有內外層次的整體,不可能剖開而(ér)分立,也不可(kě)能在同等環境下接受外力衝(chōng)擊或自然界的各種應力變化;其次是作為係統的組成(chéng)材(cái)料,其設置變形指標也是不一致的,如保溫層的彈性模量、抹麵砂漿的(de)壓折比、柔性膩子(zǐ)的柔韌變形量等。既然是(shì)不一致的,也就缺乏同一比較的基礎。
因而,目前有的教科書將一抗(kàng)裂機理廣(guǎng)泛宣講,實為一(yī)種概念模(mó)型,仔細推敲起來是站不住腳的。
外牆外保(bǎo)溫係統構(gòu)造的**好選擇:無(wú)空腔?
外牆外保(bǎo)溫體係應優先選用無空腔係統,認為無空腔係統相比較於有空腔係統而言,其抗風壓尤其抗負風壓(yā)能力(lì)強(qiáng),安全可(kě)靠性更高,似乎已達到了一個共識,事實上不盡然。
實踐證明(míng),如果保溫層采用(yòng)吸(xī)水率高的(de)材(cái)料作為粘結材料(滿(mǎn)粘)或抹麵找(zhǎo)平材料,兩(liǎng)至三年後工程(chéng)經常出現受(shòu)潮、凍融損壞等質量問題。筆者受相關部門邀請,參(cān)與了(le)對新疆、內蒙及安徽部(bù)分外保溫工程(chéng)的質量分析,住(zhù)戶反映(yìng)保溫效果不好,經對工(gōng)程解剖,我們觀察到(dào),上述工程均為兩年(nián)以上工程(chéng),無一例(lì)外(wài)均采用吸水率較高的材料作為聚苯板的滿粘(zhān)材(cái)料及抹麵找平材料,外牆(qiáng)表麵基本無(wú)裂紋,但滿粘層和抹麵找平層均十分潮濕,且有水向外析出現象。
經分析,我們認為,聚苯板(bǎn)采用吸(xī)水率高的膠粘材料進行滿(mǎn)粘(zhān),兩至三年(nián)後,新建(jiàn)築物基牆由於(yú)水飽和水蒸汽向外擴散,容易導致(zhì)吸水率高的滿粘材料層吸水受潮;同時,當水蒸汽從室內高溫側向(xiàng)室外(wài)低溫(wēn)側遷移時,如(rú)果抹麵找平材料同時(shí)是吸水率(lǜ)高的(de)材料,又往往容易在抹麵找平層產生冷凝水積聚現象,從而使聚苯板兩側潮濕、甚(shèn)至發黴,導致保溫性(xìng)能破壞等問題。
將上述問題進行同步(bù)推研,如果采用吸水率較高的漿體材料作(zuò)為主保(bǎo)溫材料,其對牆體水汽的吸附以及熱空氣向外遷移的冷凝水會不會產生上述同樣的問(wèn)題?這有待於進一(yī)步(bù)研究。因而,對聚苯板(bǎn)采用(yòng)點框結合的粘結方法,既可以有效防止風壓對外保(bǎo)溫係統破壞,又可以形成隔汽層,長期有效(xiào)地避免了聚苯板處於受潮狀態(tài),確實是比較(jiào)好的選擇。從這個意義上講,不能單純地從(cóng)風壓破壞的角度主(zhǔ)觀確定外牆(qiáng)外保(bǎo)溫應優先選(xuǎn)用無空腔係統構造。
外牆外保溫主材選擇的首位因素:導熱係數低?
由(yóu)於外牆外保溫係統技術的門檻不高,在標準(zhǔn)製定和政策引導上(shàng)往往將係統組成材(cái)料以及係統(tǒng)本身分離且(qiě)存在滯後現象,國內部分設計人員對於外保溫技術還沒有很好地(dì)認識和掌握,對於(yú)外保溫的一些做(zuò)法(fǎ)還(hái)存在模糊(hú)的概念,往往(wǎng)認為選(xuǎn)擇導(dǎo)熱係數低的外保溫主材,就是好的外(wài)牆外保溫係(xì)統,導致設計和施工脫(tuō)節,加上部分企(qǐ)業的錯(cuò)誤引導,也使外牆外保溫技術(shù)五花八門(mén)、良莠不齊。
從建築力學和熱工學(xué)的角度,在建築(zhù)物外置外牆外(wài)保溫及(jí)裝(zhuāng)飾係統,應將其視為複合整體結構來研究,而不應將其分離為結構(gòu)層、保溫層、抗裂層以及飾麵層單獨研究。熱工研究顯示,安裝保溫層後,由於良好的保溫(wēn)隔熱性能,導致保(bǎo)溫層內(nèi)、外側呈現出不同的(de)熱環境,因而,複合建築結構的研究(jiū),應該立足保溫層這個分(fèn)界線來從事(shì)各(gè)項研(yán)究(jiū)。基於這種認識,我們對外牆外保溫(wēn)係統(tǒng)的選擇進行(háng)基本分析。
判(pàn)斷一個外(wài)牆外保溫係統是否合格,**要計算其保溫層厚度是否達到國家規定的節(jiē)能指標。因而,從熱工性能上講,不存在選擇哪種外牆外保溫主材好與壞的問題,問題是(shì)外牆外(wài)保溫係統如何滿足JGJ144提出的十條基本要求。一(yī)般而言,在滿足標準規定(dìng)性能的情況下,合理組織施工作業,外牆外保溫不應該(gāi)存在質量(liàng)問題。由於目(mù)前國家隻出台了膨脹聚苯(běn)板薄抹灰外牆外保(bǎo)溫和膠粉聚苯顆粒保溫漿料兩種係統的行業標準,而市場上通行的外保(bǎo)溫做法又(yòu)達十餘種(zhǒng),因而如何選擇外牆外保溫係統確實是個問題。從多年的工程實踐,筆者認為,在係統組成各項材(cái)料性能能夠(gòu)滿足國家相關(guān)規範的情況下,選擇外牆外保(bǎo)溫係統(tǒng)的(de)關鍵在於,複合建築結構是否(fǒu)具備良好的防水透汽性。
一(yī)般地說,外保溫表麵(miàn)采(cǎi)用聚合物**砂漿及柔性膩子等,其防水問題都能得到解決;但(dàn)在透汽(qì)問題上,學術(shù)界、應用界爭議很大,一個比較典型的說法就是,XPS板、聚氨酯(zhǐ)等材料不透汽,不適合作為外保溫主材,事實上已實施工程也鮮有成功案例(lì)。
所謂外牆的透汽性(xìng),實際上是指水蒸汽由高溫側向低溫側遷移的擴散能力(lì)。對於複合(hé)建築結構而(ér)言(yán),以保溫層為分界(jiè)線,筆者(zhě)認為,如果(guǒ)外牆體與保溫層的水蒸汽滲透(tòu)阻之和大於(而且是越大(dà)越好)抹麵層(céng)和裝飾層之(zhī)和,在(zài)冬季時,室內空氣通過(guò)擴散作用進入牆體的水分就可以很順利排出室(shì)外,否則就會在保溫層與(yǔ)抹麵層(céng)的交界處產生冷凝,從而造成凍融破壞。所以,對於XPS板來說,按照標(biāo)準規(guī)定,其(qí)保溫層與外牆體的水蒸(zhēng)汽滲透阻之和大於抹麵層和裝飾層之和,理論上可以用於牆體保溫,但(dàn)應(yīng)加強其係統組(zǔ)成材料研究,尤其是其界麵、粘結和抹麵材料(liào)的研究,而不應隻是將EPS係統組成材料簡單複製;而對於聚氨酯(PU)等材料卻應持慎重態度。
外牆外保溫功能:穩定主體牆?
在工程實踐中,常常聽到這樣的話語“結構不足外牆保(bǎo)溫補”,也經常出現結構不驗收或者驗收不合格,就直接做外牆外保溫的現象,結構工程(chéng)隱患較大(dà);而直接做外保溫時,從經濟效果考慮,又常常不按規範要求先對結構找平糾偏,給外保溫質量也帶來了諸多安全隱(yǐn)患,真是“外麵溜溜光,裏麵一包糠”,質量令人堪慮。
所謂(wèi)外牆外保溫,是指在垂直外牆的外表麵(miàn)上(shàng)建造保溫層。筆者認(rèn)為,外保溫(wēn)層的功能,僅限(xiàn)於增加外牆保溫效能以及(jí)由此帶來的相關要求,而不應指望這層保溫構造對主體牆(qiáng)的穩定(dìng)性起到作用;主體牆,即外保溫層的基底,必須滿足建築(zhù)物力學穩定性的要求,能承受垂直荷載、風荷載,並能經(jīng)受(shòu)撞擊而能夠安全使(shǐ)用,還(hái)應能使覆於(yú)其表麵的保溫層和裝修層(céng)得以牢(láo)牢固定。
當(dāng)然,對於外牆外保溫係統,在組(zǔ)成材料、係統設計、施(shī)工(gōng)應用、試驗研究(jiū)等方麵尚有許多認識上的誤區,這(zhè)四大基本誤區直接影(yǐng)響到外牆外保溫技術的深入和(hé)發展,應該引起足夠的重視。在外保溫係統的具體研究和操作中,還有一個企業良心和社會責任的問題,同時,政(zhèng)府也應積極采取有效措施,正確引導(dǎo)外保溫發展的方向,有力地破除目前外保溫市場“設計看安全、業主看價格、總包看回扣、監理看(kàn)紅包”的潛規則和遊戲規(guī)則。