保溫裝飾一體化板的開發(fā)與應(yīng)用

文/蔣善江 周昌組 張群（寧波紅杉高新板業(yè)有限公司）

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年全國(guó)既有房屋建筑面積361.1億平米，城市73.5億平米（其中住宅41.7億平米），農(nóng)村288.1億平米（其中80%為住宅），目前全國(guó)已建成的節(jié)能住宅不過(guò)2億多平米，其60%仍為內(nèi)保溫。

引言

近30年來(lái)，世界各國(guó)特別是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在建筑設(shè)計(jì)和施工、新型建筑保溫材料的開發(fā)和應(yīng)用、建筑節(jié)能法規(guī)的制定和實(shí)施、建筑節(jié)能產(chǎn)品的認(rèn)證和管理等方面做了很多的工作，不但節(jié)省了大量的能源，同時(shí)也改善了環(huán)境。20世紀(jì)80年代中期，國(guó)外外墻保溫技術(shù)開始進(jìn)入國(guó)內(nèi)，主要是粘帖聚苯乙烯泡沫板外抹玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)的聚合物水泥砂漿的保溫體系。20世紀(jì)80年代后期，北京建筑設(shè)計(jì)研究院和石膏板廠家共同開發(fā)了聚苯乙烯石膏復(fù)合無(wú)機(jī)保溫板，用于外墻內(nèi)保溫，20世紀(jì)90年代初期，國(guó)內(nèi)一些科研單位和企業(yè)相繼開發(fā)出了多種外墻保溫技術(shù)。雖然建筑節(jié)能工作開展至今已有20來(lái)年，全國(guó)各地區(qū)已要求全面實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%，然而，實(shí)際全面貫徹落實(shí)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和要求還有很大距離。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年全國(guó)既有房屋建筑面積361.1億平米，城市73.5億平米（其中住宅41.7億平米），農(nóng)村288.1億平米（其中80%為住宅），目前全國(guó)已建成的節(jié)能住宅不過(guò)2億多平米，其60%仍為內(nèi)保溫。

1 保溫裝飾板外墻外保溫發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 保溫裝飾板應(yīng)用現(xiàn)狀

建筑物除了墻體自保溫外，目前建筑物墻體保溫都是在工地現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)將保溫材料、加強(qiáng)材料、裝飾材料，通過(guò)粘帖和錨固的方法固定于建筑物墻體上，主要有三種形式：內(nèi)保溫、外保溫和夾心保溫，目前國(guó)內(nèi)采用的保溫形式主要是外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫。

外墻內(nèi)保溫即在外墻內(nèi)側(cè)（室內(nèi)一側(cè)）增加保溫措施。常用的做法有貼無(wú)機(jī)保溫板（水泥類、石膏類、條板等）的做法；聚苯板粉刷做法（即在墻上粘帖聚苯板，然后再做粉刷面層）；聚苯顆粒膠粉做法等。外墻內(nèi)保溫在實(shí)際應(yīng)用中存在許多缺陷。首先，保溫體系置于外墻內(nèi)側(cè)，這樣的結(jié)構(gòu)使內(nèi)外墻體處于兩個(gè)不同的溫度墻，室內(nèi)溫度隨晝夜和季節(jié)的變化幅度比外墻和屋面晝夜溫差要大得多，這樣外墻收縮、膨脹的比例較內(nèi)保溫體系要高的多，這種內(nèi)外墻體變形比例的差異使內(nèi)保溫體系始終處于與內(nèi)墻變形速率不一致外墻體基礎(chǔ)上，這樣的形變應(yīng)力反復(fù)作用不僅使外墻易遭受溫差應(yīng)力的破環(huán)，也易造成內(nèi)保溫體系的空鼓開裂。另外，結(jié)構(gòu)冷熱橋的存在使局部溫差過(guò)大導(dǎo)致結(jié)露現(xiàn)象產(chǎn)生，其結(jié)露位置在外墻內(nèi)側(cè)的表面，結(jié)露水的浸漬和凍融易造成保溫墻面發(fā)霉、開裂。此外，內(nèi)保溫在內(nèi)裝修時(shí)保溫層往往遭到破壞，且難以吊掛物件，還會(huì)減少戶內(nèi)使用面積。但由于外墻內(nèi)保溫造價(jià)較低，且施工較方便，此種保溫體系仍在不少工程中使用。

外墻外保溫即在墻體外側(cè)（室外一側(cè)）增加保溫措施。目前常見(jiàn)的保溫材料有選用聚苯板、聚氨酯發(fā)泡預(yù)制板或巖棉板，采取粘結(jié)及錨固件與墻體連接，面層做聚合物防水抗裂砂漿，用玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)；對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土外墻，有采取模板內(nèi)置無(wú)機(jī)保溫板的復(fù)合澆筑方法，使結(jié)構(gòu)與保溫同時(shí)完成；也有采取聚苯顆粒膠粉在現(xiàn)場(chǎng)噴、抹成保溫層的方法；用聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡工藝將聚氨酯保溫材料噴涂于基層墻體上做成保溫層；還有本課題研究的在工廠制成帶飾面層的復(fù)合無(wú)機(jī)保溫板，到現(xiàn)場(chǎng)安裝固定在外墻上，它集高檔保溫裝飾、抗裂防水、施工方便、安裝快捷等諸多優(yōu)勢(shì)于一身。

與內(nèi)保溫做法比較，外保溫的熱工效率較高，不占用室內(nèi)空間，對(duì)保護(hù)主體結(jié)構(gòu)有利，不僅適用于新建房屋，也可適用于既有建筑的節(jié)能改造。外保溫做法使建筑物結(jié)構(gòu)處于同一個(gè)溫度環(huán)境，也可適用于既有建筑的節(jié)能改造。外保溫做法使建筑物結(jié)構(gòu)處于同一個(gè)溫度環(huán)境，其溫度變形主要受室內(nèi)溫度影響，這樣可有效防止和減少墻體的溫度變形，外保溫同時(shí)也象防護(hù)罩一樣保護(hù)了建筑物基層墻體，使其免受外界風(fēng)霜雨雪的和紫外線等的侵蝕，從而有效提高主體結(jié)構(gòu)的耐久性，比內(nèi)保溫更好地控制墻面裂縫。同時(shí)由于內(nèi)部實(shí)體墻的熱容量大，可蓄存熱氣或冷氣，使室內(nèi)溫度較優(yōu)為穩(wěn)定，并有利節(jié)能。外保溫做法避免了內(nèi)保溫做法大量存在的熱橋，在采用同樣厚度的保溫材料條件下，其熱損失較內(nèi)保溫減少約1/5，其節(jié)能效率明顯提高。外保溫用于舊建筑改造，不僅可實(shí)現(xiàn)保溫節(jié)能的作用，同時(shí)還使舊建筑外墻面煥燃一新。

1.2 目前市場(chǎng)上的保溫裝飾板應(yīng)用現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題

但目前所使用的外墻外保溫技術(shù)與我國(guó)墻體保溫節(jié)能的需求還有較大差距，

主要表現(xiàn)在：

A.防開裂性：抗開裂性是外墻外保溫體系要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一，由于目前常規(guī)的外保溫體系都是采用大面積整體施工的工藝，抗裂分隔縫少，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)后的防水抗裂層收縮性大，且因整個(gè)保溫裝飾體系被置于外墻外側(cè)，直接受到自然界的各種因素影響，一旦保護(hù)層空鼓、開裂將導(dǎo)致水滲透，最終影響保溫層，使保溫性能下降，并危及墻體的安全，目前有相當(dāng)多的工程存在保溫墻面出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。

B.耐久性：外保溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使會(huì)給建筑節(jié)能工作的發(fā)展帶來(lái)負(fù)面影響。

如何徹底有效地解決這些問(wèn)題，成為外墻保溫行業(yè)及相關(guān)科研工作中的一個(gè)重要課題。目前，也有不少課題針對(duì)以上弊病進(jìn)行研究，如：提高現(xiàn)有系統(tǒng)中粘接材料的黏結(jié)性能、在無(wú)機(jī)保溫板上開槽或去皮、輔助各種機(jī)械固定以提高保溫系統(tǒng)的安全牢固性，提高面層防水抗裂材料中有機(jī)聚合物的疏水性、柔性及添加量以改善防水和抗裂性能，在保溫層上用各種防水抗開裂的膩?zhàn)?、裝飾涂料（彈性涂料、聚合物砂壁狀涂料等）以進(jìn)一步彌補(bǔ)保溫層上可能出現(xiàn)的開裂缺陷。這些研究對(duì)目前常規(guī)保溫一些弊病起到了或多或少的改善作用，但并不能根本性的解決以上提出的問(wèn)題與不足。

2 保溫裝飾一體化板外墻外保溫發(fā)展現(xiàn)狀

用年限是不少于25年，不少企業(yè)的外保溫系統(tǒng)并未經(jīng)過(guò)耐候性測(cè)試，目前耐候性檢測(cè)是通過(guò)將寬不小于2.5m，高不小于2m，面積不小于6!的試樣，進(jìn)行80次高溫（70℃）-水淋（15℃）循環(huán)和20次加熱（50）-冷凍（-20）循環(huán)檢測(cè)其變化，此類保溫系統(tǒng)檢測(cè)只是對(duì)部分自然環(huán)境進(jìn)行模擬測(cè)試，但在冷、熱、水淋以及風(fēng)壓等的自然條件下是否能在長(zhǎng)時(shí)間保持完好還有待時(shí)間考驗(yàn)。

C.技術(shù)創(chuàng)新能力：目前國(guó)內(nèi)保溫體系技術(shù)大多從國(guó)外引進(jìn)和演變而來(lái)，而材料生產(chǎn)則是良莠不齊，新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)相對(duì)滯后，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、能夠形成主流產(chǎn)品與技術(shù)的骨干企業(yè)不多，大多數(shù)保溫材料體系供應(yīng)商規(guī)模小、技術(shù)含量不高、質(zhì)量不穩(wěn)定、配套能力差。

D、市場(chǎng)規(guī)范性：隨著外保溫技術(shù)的迅速發(fā)展，已出現(xiàn)多項(xiàng)成熟的技術(shù)可以保證工程質(zhì)量，并涌現(xiàn)出一批認(rèn)真研究開發(fā)技術(shù)、信譽(yù)良好的外墻外保溫企業(yè)，但在外墻外保溫發(fā)展過(guò)程中，市場(chǎng)也有不盡人意的地方，如片面追求成本、保溫層厚度不夠、防水抗裂處理偷工減料、以次充好、不采用專業(yè)的施工力量進(jìn)行施工等，導(dǎo)致保溫效果滿足不了節(jié)能50%以上的要求，甚至出現(xiàn)空鼓、開裂、脫落、結(jié)露、滲水等現(xiàn)象，這些問(wèn)題的出現(xiàn)都

2.1.保溫裝飾一體化板外墻外保溫發(fā)展現(xiàn)狀

針對(duì)上節(jié)提出的目前常規(guī)外墻保溫系統(tǒng)存在的問(wèn)題，保溫裝飾一體化系統(tǒng)的發(fā)展為徹底解決這些問(wèn)題提供了方向。目前也有不少相關(guān)保溫裝飾板的報(bào)道，如：沈陽(yáng)某企業(yè)研制開發(fā)的保溫復(fù)合板，在X P S擠塑無(wú)機(jī)保溫板上復(fù)合一層1～3mm天然石粉，應(yīng)用于建筑外表面，裝飾效果與天然大理石非常相似，保溫性是大理石的幾十倍，可使建筑物節(jié)能達(dá)40%以上；其平米重量?jī)H是天然大理石的1/2。此方法提出了一種仿大理石的保溫裝飾方法，但缺少安全合理的錨固方案。

上海某企業(yè)外墻外保溫與裝飾系統(tǒng)（E P S板玻纖網(wǎng)布增強(qiáng)聚合物砂漿體系）是由專用粘結(jié)膠劑、聚苯乙烯板、插編玻璃纖維網(wǎng)格布，專用抹面膠漿和專用面層涂料組成。該系統(tǒng)其主體材料為EPS板，工廠化生產(chǎn)，大大縮短了工期，表面裝飾系統(tǒng)采用DPR丙烯技術(shù)，由石英氰綸聚合而成，具有較強(qiáng)的耐候性和抗腐蝕的能力。此方法只將工地現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的無(wú)機(jī)保溫板層工序搬至工廠完成，一樣耗時(shí)耗力，質(zhì)量較難控制，且沒(méi)有提出合理安全的錨固方案。

哈爾濱某企業(yè)的干掛保溫防水裝飾板，選用氟碳涂面的水泥增強(qiáng)纖維（GRC）板、釉面纖瓷板、UPVC板等，背敷擠壓泡沫聚苯乙烯板（XPS）。其構(gòu)造較合理，但采用金屬龍骨的固定方法，工藝復(fù)雜，成本很高，且金屬固定件會(huì)形成冷熱橋。

以上這些研究報(bào)道代表了目前保溫裝飾板系統(tǒng)的進(jìn)展和現(xiàn)狀，他們?cè)诓牧?、?gòu)造及安裝方法上各有期特點(diǎn)，但相應(yīng)也有些不足之處，開發(fā)出更加合理安全先進(jìn)的材料和工藝成為目前研究的熱點(diǎn)。

2.2 保溫裝飾一體化板外墻外保溫的發(fā)展前景

目前，在我國(guó)國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的外墻保溫做法主要有粘貼膨脹聚苯板做法，膠粉聚苯顆粒保溫做法，有網(wǎng)/無(wú)網(wǎng)聚苯板做法，粘貼擠塑聚苯板做法，現(xiàn)澆聚苯板做法，聚氨酯保溫做法等，這些外墻保溫做法應(yīng)用均比較廣泛，這些做法除了各個(gè)系統(tǒng)自身的缺陷外，還存在一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是將保溫和飾面分開進(jìn)行施工，這樣就存在了許多造成墻面開裂，滲水，甚至是保溫材料脫落的隱患，保溫飾面材料的不匹配問(wèn)題，保溫材料質(zhì)量問(wèn)題，飾面采用非柔性材料的問(wèn)題等等；另外，在傳統(tǒng)保溫層上進(jìn)行飾面施工時(shí)，涂料飾面會(huì)出現(xiàn)平整度，色差，外觀等一系列問(wèn)題，貼磚則會(huì)因?yàn)樽灾剌^大造成安全隱患。

3.保溫裝飾一體化板

基于上述傳統(tǒng)保溫出現(xiàn)的種種問(wèn)題，如何在現(xiàn)有外墻保溫和外墻裝飾的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出科學(xué)合理，安全穩(wěn)定，先進(jìn)創(chuàng)新又能很好適應(yīng)我國(guó)建筑墻體的外墻保溫和裝飾體系是擺在我們面前的具有挑戰(zhàn)性的課題。結(jié)合我國(guó)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施情況寧波紅杉高新板業(yè)有限公司創(chuàng)造性的推出了輕型保溫裝飾一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)革命性的將保溫和裝飾融合在了一起，采用全工廠自動(dòng)化機(jī)械作業(yè)模式加工，現(xiàn)場(chǎng)直接安裝形成集保溫，裝飾等功能于一體的外墻保溫裝飾形式，能夠滿足國(guó)家50%，65%以至更高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。該系統(tǒng)保溫節(jié)能效果顯著，裝飾效果極佳，抗裂性能優(yōu)異，安全耐久，性價(jià)比高等顯著特點(diǎn)。

從裝飾效果看，由于在工廠采用自動(dòng)化噴涂方式，金屬漆飾面的涂料保溫一體化成品板與鋁板飾面相比毫不遜色；真石漆飾面的涂料保溫一體化與石材飾面真假難辨；而且，安裝完成后，整個(gè)飾面可媲美鋁板或石材等裝飾材料。

從安全上看，紅杉保溫裝飾一體化系統(tǒng)的自重明顯小于其它類似產(chǎn)品，而且可以選擇更為可靠的安裝方式，因而潛在的安全隱患最小；

從施工性看，紅杉保溫裝飾一體化系統(tǒng)的安裝非常簡(jiǎn)單，無(wú)需鋪設(shè)龍骨，也無(wú)需單獨(dú)鋪貼無(wú)機(jī)保溫板，整個(gè)過(guò)程均不對(duì)建筑物本身傷筋動(dòng)骨，對(duì)氣候和施工條件也沒(méi)有那么苛刻的要求。實(shí)踐證明，施工周期可比傳統(tǒng)保溫縮短一半以上。

從耐久性看，紅杉保溫裝飾一體化系統(tǒng)的飾面采用具有極佳耐候性的氟碳漆，耐候性能可達(dá)20年之久，保溫材料采用聚苯乙烯發(fā)泡類材料，這類材料經(jīng)國(guó)外的實(shí)際工程應(yīng)用，可達(dá)30年之久，密封材料采用耐候性優(yōu)異的硅酮膠類產(chǎn)品。這一系列的優(yōu)秀產(chǎn)品充分保證了整個(gè)系統(tǒng)的耐久性能,

紅杉公司創(chuàng)造性地將保溫和裝飾融合在了一起，推出保溫裝飾一體化系統(tǒng)。一改常規(guī)保溫施工方法技術(shù)上的缺陷，實(shí)現(xiàn)了保溫裝飾板的工廠化生產(chǎn)，工廠化的流水線作業(yè)使保溫裝飾的品質(zhì)得到有效保證；先進(jìn)的固定方法使安裝簡(jiǎn)單快捷化板縫間的幕墻防水工藝，實(shí)現(xiàn)了外墻保溫裝飾系統(tǒng)優(yōu)異的抗裂防水性，整個(gè)系統(tǒng)的更加先進(jìn)、合理和牢固。采用氟碳金屬漆、真石漆等作為飾面成為獨(dú)具特色的“保溫幕墻”。既能滿足公共建筑外飾面高、中檔次以及多種風(fēng)格的要求，也可應(yīng)用于既有建筑的節(jié)能改造，對(duì)我國(guó)各地區(qū)各類工程外墻節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、多檔次裝飾需求有著廣泛的適應(yīng)性。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源危機(jī)的加劇，人們對(duì)高效保溫節(jié)能、施工便捷、物美價(jià)廉的新型保溫裝飾材料需求必然越來(lái)越高，這些都為此類產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展提供了廣闊前景。

[1]張道真：建筑節(jié)能的社會(huì)背景.華中建筑，2007（05）