建筑外墙保温技术分类及优缺点分析

建筑外墙保温技术分类及优缺点分析

1、外墙保温技术分类

目前建筑外墙保温技术已经得到广泛的应用，外墙保温技术根据保温层所处的位置分为三类：内外墙保温、外墙夹层保温和外外墙保温。

1.外墙保温

外墙内保温施工就是在外墙结构内部增设保温层。内保温施工速度快，操作方便灵活，施工进度可以保证。另外，它应用时间长，技术成熟，施工工艺和检验标准也比较齐全。2001年，外墙保温施工中90%以上的项目都采用了内保温技术。当然，内保温也有它的缺点。内保温会占用较多的使用面积，“热桥”问题不易解决，容易引起开裂，影响住户的二次装修，内墙上的吊挂、固定物也容易损坏内保温结构。

1、内保温主要有三种方式：内预制保温板，包括增强水泥、增强石膏、聚合物砂浆板等。板材规格分为条板、小板，条板宽度一般为600mm，长度为一层楼高；小板一般为600mm×900mm。内增强抹灰聚苯板，即在墙体上粘贴聚苯板，以抹灰为面层，面层厚度为8~10mm，并用玻纤网格布加强。

内抹聚苯乙烯颗粒保温材料，即在基层墙体上经界面处理后直接涂抹聚苯乙烯颗粒保温材料，再做抗裂砂浆面层，用玻纤网格布增强。其他常用的保温材料还有复合硅酸盐保温砂浆、海泡石保温砂浆、珍珠岩保温砂浆、稀土复合保温砂浆等。

2.内保温技术

已大力推广的内保温技术有：增强石膏复合聚苯乙烯保温板、聚合物砂浆复合聚苯乙烯保温板、增强水泥复合聚苯乙烯保温板、内墙聚苯乙烯板抹灰石膏、聚苯乙烯颗粒保温浆体加抗裂砂浆压入网格布等。

（二）外墙夹芯保温

近年来，外墙夹芯保温技术在黑龙江、内蒙古、甘肃北部等严寒地区得到一定程度的应用。但在非严寒地区，此类墙体厚度较传统墙体大，内外墙板需采用连接件连接，结构形式较传统墙体复杂，抗震性能较差，建筑内圈梁、构造柱设置等仍存在热（冷）桥现象，保温材料的性能仍未得到充分发挥。

（三）外墙保温

外保温是正在大力推广的一项建筑保温节能技术，国家不仅对外墙保温的技术施工工艺和材料进行了完善，还在法律层面制定了相关法规予以协助。外保温技术不仅适用于新建结构工程，也适用于旧建筑的改造，应用范围广，技术含量高。外墙保温，其结构建在主体结构外侧，可以保护主体结构，延长建筑寿命；有效降低建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间；同时消除结露，提高居住舒适度。

具体技术分析如下：

1、适用范围广。外保温不仅适用于北方冬季需采暖的建筑，也适用于南方夏季需保温的空调建筑。既适用于砖混结构建筑的砌体外墙保温，也适用于剪力墙结构的混凝土外墙保温。既适用于新建建筑，也适用于既有建筑节能改造。

2、“热桥”影响基本消除。“热桥”是指内外墙、结构柱、框架梁、门窗等连接处形成的散热主要通道。对于内保温而言，主墙体越薄、保温层越厚，“热桥”问题越严重。采用外保温，不仅能防止“热桥”区域潮湿、结露，而且与内保温相比，可减少约20%因“热桥”造成的热量损失，从而减少热能的支出。

3、保护主体结构。在建筑外部设置保温层，大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。特别是由于温度对结构的影响，建筑外围的热胀冷缩可能使建筑的一些非结构构件产生裂缝。外墙采用外保温技术，可以减少结构内部因温度而产生的应力。

4、提高墙体热工性能。采用外保温时，由于透气性较大的主体结构材料在保温层内侧，只要保温材料选用得当，墙体内部一般不会产生结露现象，有利于提高墙体的防水性和气密性。同时，由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧，当结构层整个墙体温度升高时，可进一步降低外保温的温度含量，从而提高墙体的保温性能；当室内受到不稳定热力作用，室内空气温度上升或下降时，墙体结构层可以吸热或放热，有利于提高室温的稳定性。

5.促进建筑改造

在室内装修中，内保温层容易被破坏，但外保温可与室内工程同步进行，有利于加快施工进度。在旧建筑节能改造时，采用外保温技术，不仅可以避免移动家具、施工期间扰民，甚至临时搬迁等诸多麻烦；当必须对外保温外墙进行改造或抗震加固时，加装外保温是最经济、最有利的方法。

6、耐久性问题一般来说，外墙保温工程的使用年限不应少于25年。大量的工程实践证实，对于使用年限超过25年的工程，要求外墙保温工程无论在高温或低温条件下，都不能对墙体表面造成任何损坏。由于室内水汽可以透过墙体向外渗透，逐渐进入外墙内部，可能在保温层内部引起结露，导致外保温系统各组成部件的化学和物理稳定性遭到破坏。保温材料、胶粘剂、固定件、加强面层、隔气材料、密封膏等，这些组成部件都必须考虑自身的抗渗性能和保温系统的透气性能，避免因这些原因造成面层脱落。实际施工中应选用耐腐蚀材料或进行耐腐蚀处理。

（四）外墙外保温系统材料的选择

1、保温材料的选择

现阶段建筑外墙保温材料主要采用挤塑板、聚苯板两种。挤塑板具有密度大、导热系数低的优点，其导热系数为0.029W(m·k)，是抗裂砂浆（导热系数为0.93W(m·k)）的32倍，而聚苯板的导热系数为0.042W(m·k)，是抗裂砂浆的22倍，因此挤塑板的抗裂能力较弱于聚苯板。

2. 增强网络选择

玻纤网格布作为抗裂保护层的关键增强材料，在外墙保温技术中有着广泛的应用。一方面，它可以有效增加保护层的抗拉强度；另一方面，它可以有效分散应力，将本来可能产生的裂缝分散成许多更细小的裂缝，从而形成防裂效果。另外，由于保温层外层保护抗裂砂浆呈碱性，玻纤网格布的长期耐碱性决定了它在抗裂方面的广泛应用。

3、外护层材料的选择

保护层材料的选择。由于水泥砂浆强度高，收缩大，柔韧性和变形不足，直接作用于保温层外侧，耐候性差，造成裂缝。要解决这个问题，必须采用专用的抗裂砂浆，辅以合理的钢筋网，并在砂浆中加入适量的纤维。

抗裂砂浆的压缩比小于3，若外墙面为饰面砖，也可在水泥抗裂砂浆中添加钢丝网，钢丝网的孔距不宜过小，也不宜过大，饰面砖短边至少应覆盖两个网孔，钢丝网应为耐腐蚀性能好的热镀锌钢丝网。

4.无空腔结构提高系统稳定性

在使用聚苯板进行外保温设计时，保温层主要承受重力和风压，由于聚苯板强度的限制，保温层会出现开裂甚至脱落。为提高保温板的强度，应尽可能增加粘结面积，采用不留空腔的设计，以满足抗风压的要求。

（五）外墙保温设计应注意的问题

1. 外保温安全性

保温层与结构层、保温层与保护层、保护层与饰面层应具有良好的粘结性能和安全的施工措施。

风荷载对外保温的影响。由于风荷载的作用，特别是高层建筑，建筑外墙承受的风荷载很大，墙体部分会产生很大的负风压（吸力）。加之外保温材料自重较大，容易脱落。设计时应尽量增大粘结面积，不采用空腔，减少空腔，并在此基础上采取补充机械固定保护措施，提高建筑的抗风压性能。

外保温材料多为有机材料，而基材通常是各种砖、块或混凝土等无机材料。二者本身性质不相容，粘结性差容易脱落。设计时要求保温层与基材的粘结必须具备一定的强度。目前工程中常用两种连接方式，专用胶粘剂粘结或锚钉机械固定，以保证外保温体系粘结可靠牢固。

外保温的保温层多采用轻质多孔材料，剪切强度较低，因此高层建筑外保温体系不宜采用瓷砖作为饰面层。若粘贴瓷砖，高度不宜超过24m，并须采取可靠的固定措施，防止瓷砖脱落伤人。

2.外保温抗裂性能

外保温应防止和消除保护层和饰面层的裂缝，采取措施减少保温层及其保护层的应力集中和收缩变形。由于外保温材料、砂浆、砖墙或混凝土等材料性质不同，导致材料的温度变化性能存在差异。在外界温差的影响下，材料产生的温度应力大小不同，材料产生的温度应变也不相等。不同材料层之间的温度应变引起开裂，从而产生渗水，大大降低保温材料的保温性能，随着时间的推移，失去保温性能。因此，在设计中通常采用抗裂砂浆，并在两种材料之间铺设玻璃纤维网格布等加强筋，以提高外保温系统的抗温度变化性能。根据《外墙保温应用技术规范》（-2005）第4.0.10条规定：“玻璃纤维网格布的拉伸断裂强度不得小于750N/50mm，耐碱拉伸断裂强度保留率不得小于50%。”

保温材料与节能技术