外墙保温材料应用探讨

从材质、构造设计、防火安全等方面比较分析外墙保温材料的性能，针对外墙保温存在的问题提出防治措施、节点处理方法。
外墙保温除使用无机类保温材料岩棉隔热板，珍珠岩保温块外，近年来有机类保温技术在西北地区大量推广。在墙体保温过程中，从节能效果，增加室内使用面积，使用安全性方面，外墙外保温优越于外墙内保温和外墙夹心保温，主要的外墙有机类保温材质有三种，①聚笨板EPS材质②挤塑板XPS材质③聚氨脂、聚苯颗粒保温浆料。那么，在外墙外保温这三种材质中，如何做法能够达到优异的保温性能和优异的耐侯性及使用的适用性呢，下面从几个方面探讨一下。
1 材质的性能
1.1 单体导热系数
聚氨酯材料的保温性能最为优异，其导热系数为0.022W/mk；EPS(聚苯板)的导热系数为0.042 W/mk；XPS(挤塑板)的导热系数为0.028 W/mk；聚苯颗粒保温浆料的导热系数为0.059 W/mk。[1]
1.2 分组导热性能
聚氨酯、聚苯颗粒保温浆料喷涂在外墙面上，形成整体，补充外墙的保温性能，缓解热量释放，解决了外墙保温的“热惰性”问题。该系统的热工性能是实现65%建筑节能标准最优异的选择。聚氨酯是喷涂在墙面上的可以实现材料本身热阻100%的保温性能。
EPS、XPS保温是块料粘贴在墙面上，由于有缝隙的存在，保温能力有所损失，只能完成材料本身热阻的70-80%的保温性能。
2 构造设计
2.1 聚氨酯、聚苯颗粒保温浆料是采取聚氨酯通过高压喷涂在外墙面上，由于聚氨酯的特性，容易与其他基材黏结，是天然的胶黏材料，具有极强的附着力，又是100%附着外墙面上，是无空腔与墙体黏结。特别是高层建筑抵抗负风压是很有利的。聚氨酯喷涂发泡后，在外表面产生一层薄膜层(硬壳)，不仅使聚氨酯有很好的保温性能，也是一种很好的防水层，通过喷一层界面剂，再复合(抹)聚苯颗粒保温浆料，使二者很好的黏结，聚苯颗粒保温浆料不仅作为补充保温层，而且也是聚氨酯抗老化的保护层，因为抹25mm厚，又有一定的水泥强度，所以使保温层增强了外力的抗冲击能力。在聚苯颗粒保温浆料上，再复合一布两涂聚合物砂浆和耐碱玻纤网格布，增强了外墙表面的平整度，易涂刷涂料或粘结饰面瓷砖，而且这一层又有很好的防水功能，使外墙保温结构不会因浸水膨胀而破坏，影响保温性能和表面的装饰效果。
2.2 EPS(聚苯板)外墙外保温采用粘贴的方式(也有加锚栓辅助锚固的)固定在基层墙体上，然后在保温板上抹抹面砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆中。
通常采用纯点粘或筐点粘，采用纯点粘时，该体系存在整体贯通的空腔。即便是筐粘，由于必须留有排气孔，每块板的空腔通过排气孔及板缝仍是贯通的，当建筑物垂直度偏差通过粘结点粘结砂浆厚度来调整时，特别是墙体偏差较大时，空腔的大小是不确定的，该体系存在整体贯通的空腔正负风压对保温隔热墙面进行挤或拉，也易造成板缝处开裂，极端情况下负风压甚至会将保温板掀掉。EPS(聚苯板)外墙外保温，从保温隔热材料的因素来讲,EPS保温板在自然环境中的自身收缩变形时间长达60天，由于在自然环境条件下42天或60℃蒸汽养护条件下5天的自身收缩变形已完成99%以上。[1]从受力状况看，应用于外保温的聚苯板通常采用点粘法，粘结面积40%，而聚苯板本身具有受力变形性，必然会发生徐变，短期或许不会发生严重事故，但长期的变形将导致受力的失衡从而引发开裂甚至脱落。整个面砖层是粘贴在抹面砂浆复合玻纤网形成的抗裂层上，而与基层没有任何连接，面砖荷载不能传到结构上，存在面砖层及抗裂层整体脱落的危险。
2.3 XPS外墙外保温挤塑聚苯板具有良好的保温防水性，由于其强度较高变形应力大、表面光滑、疏水难以粘接等原因，主要用于屋面及地面±0.0以下墙面的保温。在基层墙体外墙抹水泥砂浆找平，进行黏结，打锚栓，打磨、抹面等工序。系统做法要求每平方米不得少于5个锚栓，一块600×600的板面，在四角上每角一个，相邻锚固，在板中再打一个或两个锚栓。[2]
3 从安全防火方面
3.1 聚氨酯具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其他基材黏结、燃烧不产生溶滴等优异性能，
3.2 EPS(聚苯板)外墙外保温存在整体连通的空气层，火灾时很快形成“引火风道”使火灾迅速蔓延。聚苯板外墙外保温体系在高温辐射下很快收缩、熔结，在明火状态下发生燃烧，也就是说在火灾发生时(有明火或较高的热辐射)，聚苯板外墙外保温体系将很快遭到破坏。从这个意义上说在聚苯板外保温体系面层粘贴面砖的做法是非常危险的，火灾状态下聚苯板在受热后严重变形，使面砖饰面层丧失依托，引起面砖层整体脱落造成人员伤害。
3.3 挤塑板是利用可发性聚苯乙烯作为主要原料，添加发泡剂，通过加热挤压成型的。在生产过程中，直至出现成品，发泡剂(发泡剂是易燃物质)的残留还存在。这样就存在着两个危险的问题，一是挤塑板上墙后，由于发泡剂有残留量，夏季外墙表面温度高达60-70℃，受高温影响，继续发泡，造成外表面破坏；二是由于发泡剂有残留量，是可燃物质。
4 其它
4.1 聚氨酯材料整体附着的墙面上，有很好的柔韧性，表面不易开裂、粉化，温度变形小，不易导致系统破坏，因为聚氨酯的导热系数为0.022 W/mk，聚苯颗粒保温浆料的导热系数是0.059 W/mk，二者导热系数相差2.7倍，这样也不会因温差变形而导致面层破坏。与传统外抹相同，保温层厚度较难控制。
4.2 EPS保温板在自然环境条件下42天或60℃蒸汽养护条件下5天后再上墙。养护时间不够，造成上墙后继续收缩，且收缩应力均集中在板缝处。另外，保温板在昼夜及季节变化发生热胀冷缩、湿胀干缩时也会在板缝处集中产生变形应力,该类体系板间裂缝是比较常见的现象。由于变形开裂，造成工程隐患。
4.3 挤塑聚苯板密度大、强度高，自身变形及温差变形产生的变形应力也大，对板缝处进行挤或拉，与膨胀聚苯板相比更易造成板缝处开裂。需要在基层墙体外墙抹水泥砂浆找平，增加了工序，进行黏结，打锚栓，打磨、抹面等工序效率低。而且在施工中，技术和质量很难控制，操作人员能否实现工艺要求的标准是难以控制的；黏结层的黏结面要到达40%，又如何的来控制和测量，由于黏结面隐藏在板子后面，又不能掀开板子来检查，只能听信操作人员的，然而操作人员的责任心有多少，那是无从考察的。由于是点粘结法，在打锚栓时，无法来确保每个锚栓都打在黏结灰面上，只能是估量。如果锚栓打在空腔部位上，就失去了打锚栓的意义。本身打锚栓的布点方法就有问题。从锚栓布点的位置上看，显然都是打在空腔部分上，基本上不起到什么作用。再加上打在空心砌块的墙体上，就更没有什么意义了。因而挤塑聚苯板应用于实心砖墙或纯剪力墙上是可行的，如果是其它形式的填充墙就要避免使用。
5 结语
本文从材质、构造、防火和施工安全方面系统地分析了三种材质外墙保温的优缺点，有利于在以后的工程应用中合理使用，达到节能、安全、质量保证的效果，为外墙保温的使用起到积极推动作用。