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)。
外墻外保溫系統(tǒng)發(fā)展概述
在世界發(fā)達(dá)國家，外墻外保溫的發(fā)展己有30多年的歷史，并已形成多達(dá)幾十種應(yīng)用體系。最早有德國二十世紀(jì)六十年代開發(fā)的膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫體系（ETICS一ExpandedThermalInsulationCompositeSystembasedonExpandedPolystyrene），然后是德國StoAG開發(fā)的“Sto經(jīng)典”外墻外保溫體系。在美洲，主要有美國開發(fā)的科博斯、專威特與易而富(EIFS)等外墻外保溫體系。國外的外保溫體系主要采用在外墻上粘貼聚苯板的施工工藝，必要時采用錨栓輔助聯(lián)接，其墻體構(gòu)造由內(nèi)到外依次為：基層墻體、粘結(jié)劑、保溫層、抹灰層、飾面層。
在進(jìn)行多種保溫系統(tǒng)研發(fā)、應(yīng)用的同時，其相應(yīng)材料及輔助件的試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也逐漸確立。美國在1975年第一次頒布了ASHRAE美國采暖、制冷及空調(diào)工程協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)90-75“新建筑物設(shè)計(jì)節(jié)能”。以此為基礎(chǔ)，1977年12月官方正式頒布了“新建筑物結(jié)構(gòu)中的節(jié)能法規(guī)”，并在45個州內(nèi)收到很明顯的節(jié)能效果。美國國家能源局、標(biāo)準(zhǔn)局及全國建筑法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)大會，不斷地在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)等方面提出新的內(nèi)容，每五年便對ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一次修訂。發(fā)達(dá)國家對建筑節(jié)能的重視和采取一些行之有效的措施取得了巨大的成效，使整個國家的建筑能耗大幅度下降。如丹麥1985年比1972年采暖面積增加了30%，但采暖能耗卻減少了318萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，采暖能耗占全國總能耗的比重，也由39%下降為28%。美國自從制定和執(zhí)行一部節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)至今己節(jié)約了大量資金耗費(fèi)，估計(jì)到2011年，在此基礎(chǔ)上又節(jié)約430億美元。由此可見，國外的建筑節(jié)能法規(guī)30多年來取得了多么顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
在我國，外保溫是近二十多年來在學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合大量的科研、開發(fā)、試點(diǎn)而發(fā)展起來的。從早先單一的專威特發(fā)泡聚苯板玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)聚合物砂漿抹灰體系(現(xiàn)稱膨脹聚苯板薄抹灰體系)，至今己擁有眾多采用不同材料、不同做法的體系。以保溫層材料為例，已從原先的發(fā)泡聚苯板(CEPS)擴(kuò)展到膠粉顆粒保溫漿料、玻璃棉氈等。在構(gòu)造和施工工藝方面，已從保溫板粘貼到粘釘結(jié)合、與鋼筋混凝土基層澆合(包括無網(wǎng)和有網(wǎng))、保溫槳料整體抹灰、預(yù)制復(fù)合保溫板的粘貼、掛裝以及輕網(wǎng)龍骨、保溫材料與硬質(zhì)面板的裝配等。應(yīng)用地區(qū)也從原先的北方集中采暖地區(qū)發(fā)展到夏熱冬冷地區(qū)。相關(guān)應(yīng)用體系的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造圖集以及施工規(guī)程相繼配套。與此同時，國外許多先進(jìn)的應(yīng)用體系也紛紛進(jìn)入中國建筑市場。外墻外保溫己經(jīng)成為我國一項(xiàng)重要而且是主導(dǎo)性的建筑節(jié)能措施，被大量的應(yīng)用于各項(xiàng)工程中。
總體來說，我國的建筑節(jié)能經(jīng)歷了節(jié)能30％、50％和65％三個階段，這就為外墻外保溫體系的實(shí)施提出了更高的要求。同時，為了促進(jìn)節(jié)能降耗工程的順利進(jìn)行，我國也先后頒布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》(2000年建設(shè)部第76號令)、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ134—2001)、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189—2005)、《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》(JG149—2003)、《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》(JG158—2004)、《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ144—2004)等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)定。建筑節(jié)能技術(shù)日臻完善，我國的建筑節(jié)能工作進(jìn)入了快速發(fā)展階段。
采用外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本原則
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更加合理的溫度場，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、濕等對主體墻的影響也會大大減輕，從而使主體墻產(chǎn)生裂縫、變形、破損的危險性減小，建筑物的壽命得以大大延長。因此，外保溫體系對建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)、防止裂縫的發(fā)生優(yōu)于內(nèi)保溫體系。
“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，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，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，應(yīng)采用柔性的粘結(jié)膠和勾縫膠。
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)度增長周期短（主要強(qiáng)度在10多個小時便已完成）、收縮周期長（幾個月甚至上百天，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，就會出現(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)力不均也會引起裂縫。
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。在高層建筑工程中做外保溫，應(yīng)充分重視風(fēng)荷載對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)荷載是指空氣流動形成的風(fēng)遇到建筑物時，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，空腔內(nèi)表面與外表面的壓力差必然會提高，空腔內(nèi)的氣體膨脹從而向外產(chǎn)生一個推力，內(nèi)外壓力差會造成對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。
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)至少搭在兩個網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應(yīng)采用防腐（銹）好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。
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)。
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膠粉聚苯顆粒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)架聚苯板外保溫體系飾面粘貼面磚時，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。
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。
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。
外墻保溫體系供應(yīng)商應(yīng)對體系材料成套供應(yīng)的原則
外墻外保溫是一個有機(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。
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