保温装饰一体化板的开发与应用

文/蒋善江 周昌组 张群（宁波红杉高新板业有限公司）

据统计，2007年全国既有房屋建筑面积361.1亿平米，城市73.5亿平米（其中住宅41.7亿平米），农村288.1亿平米（其中80%为住宅），目前全国已建成的节能住宅不过2亿多平米，其60%仍为内保温。

引言

近30年来，世界各国特别是欧美发达国家在建筑设计和施工、新型建筑保温材料的开发和应用、建筑节能法规的制定和实施、建筑节能产品的认证和管理等方面做了很多的工作，不但节省了大量的能源，同时也改善了环境。20世纪80年代中期，国外外墙保温技术开始进入国内，主要是粘帖聚苯乙烯泡沫板外抹玻纤网格布增强的聚合物水泥砂浆的保温体系。20世纪80年代后期，北京建筑设计研究院和石膏板厂家共同开发了聚苯乙烯石膏复合无机保温板，用于外墙内保温，20世纪90年代初期，国内一些科研单位和企业相继开发出了多种外墙保温技术。虽然建筑节能工作开展至今已有20来年，全国各地区已要求全面实现节能50%，然而，实际全面贯彻落实建筑节能标准和要求还有很大距离。据统计，2007年全国既有房屋建筑面积361.1亿平米，城市73.5亿平米（其中住宅41.7亿平米），农村288.1亿平米（其中80%为住宅），目前全国已建成的节能住宅不过2亿多平米，其60%仍为内保温。

1 保温装饰板外墙外保温发展现状

1.1 保温装饰板应用现状

建筑物除了墙体自保温外，目前建筑物墙体保温都是在工地现场通过将保温材料、加强材料、装饰材料，通过粘帖和锚固的方法固定于建筑物墙体上，主要有三种形式：内保温、外保温和夹心保温，目前国内采用的保温形式主要是外墙内保温和外墙外保温。

外墙内保温即在外墙内侧（室内一侧）增加保温措施。常用的做法有贴无机保温板（水泥类、石膏类、条板等）的做法；聚苯板粉刷做法（即在墙上粘帖聚苯板，然后再做粉刷面层）；聚苯颗粒胶粉做法等。外墙内保温在实际应用中存在许多缺陷。首先，保温体系置于外墙内侧，这样的结构使内外墙体处于两个不同的温度墙，室内温度随昼夜和季节的变化幅度比外墙和屋面昼夜温差要大得多，这样外墙收缩、膨胀的比例较内保温体系要高的多，这种内外墙体变形比例的差异使内保温体系始终处于与内墙变形速率不一致外墙体基础上，这样的形变应力反复作用不仅使外墙易遭受温差应力的破环，也易造成内保温体系的空鼓开裂。另外，结构冷热桥的存在使局部温差过大导致结露现象产生，其结露位置在外墙内侧的表面，结露水的浸渍和冻融易造成保温墙面发霉、开裂。此外，内保温在内装修时保温层往往遭到破坏，且难以吊挂物件，还会减少户内使用面积。但由于外墙内保温造价较低，且施工较方便，此种保温体系仍在不少工程中使用。

外墙外保温即在墙体外侧（室外一侧）增加保温措施。目前常见的保温材料有选用聚苯板、聚氨酯发泡预制板或岩棉板，采取粘结及锚固件与墙体连接，面层做聚合物防水抗裂砂浆，用玻纤网格布增强；对现浇钢筋混凝土外墙，有采取模板内置无机保温板的复合浇筑方法，使结构与保温同时完成；也有采取聚苯颗粒胶粉在现场喷、抹成保温层的方法；用聚氨酯现场发泡工艺将聚氨酯保温材料喷涂于基层墙体上做成保温层；还有本课题研究的在工厂制成带饰面层的复合无机保温板，到现场安装固定在外墙上，它集高档保温装饰、抗裂防水、施工方便、安装快捷等诸多优势于一身。

与内保温做法比较，外保温的热工效率较高，不占用室内空间，对保护主体结构有利，不仅适用于新建房屋，也可适用于既有建筑的节能改造。外保温做法使建筑物结构处于同一个温度环境，也可适用于既有建筑的节能改造。外保温做法使建筑物结构处于同一个温度环境，其温度变形主要受室内温度影响，这样可有效防止和减少墙体的温度变形，外保温同时也象防护罩一样保护了建筑物基层墙体，使其免受外界风霜雨雪的和紫外线等的侵蚀，从而有效提高主体结构的耐久性，比内保温更好地控制墙面裂缝。同时由于内部实体墙的热容量大，可蓄存热气或冷气，使室内温度较优为稳定，并有利节能。外保温做法避免了内保温做法大量存在的热桥，在采用同样厚度的保温材料条件下，其热损失较内保温减少约1/5，其节能效率明显提高。外保温用于旧建筑改造，不仅可实现保温节能的作用，同时还使旧建筑外墙面焕燃一新。

1.2 目前市场上的保温装饰板应用现状中存在的问题

但目前所使用的外墙外保温技术与我国墙体保温节能的需求还有较大差距，

主要表现在：

A.防开裂性：抗开裂性是外墙外保温体系要解决的关键技术之一，由于目前常规的外保温体系都是采用大面积整体施工的工艺，抗裂分隔缝少，现场湿作业后的防水抗裂层收缩性大，且因整个保温装饰体系被置于外墙外侧，直接受到自然界的各种因素影响，一旦保护层空鼓、开裂将导致水渗透，最终影响保温层，使保温性能下降，并危及墙体的安全，目前有相当多的工程存在保温墙面出现裂缝的问题。

B.耐久性：外保温系统的设计使会给建筑节能工作的发展带来负面影响。

如何彻底有效地解决这些问题，成为外墙保温行业及相关科研工作中的一个重要课题。目前，也有不少课题针对以上弊病进行研究，如：提高现有系统中粘接材料的黏结性能、在无机保温板上开槽或去皮、辅助各种机械固定以提高保温系统的安全牢固性，提高面层防水抗裂材料中有机聚合物的疏水性、柔性及添加量以改善防水和抗裂性能，在保温层上用各种防水抗开裂的腻子、装饰涂料（弹性涂料、聚合物砂壁状涂料等）以进一步弥补保温层上可能出现的开裂缺陷。这些研究对目前常规保温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决以上提出的问题与不足。

2 保温装饰一体化板外墙外保温发展现状

用年限是不少于25年，不少企业的外保温系统并未经过耐候性测试，目前耐候性检测是通过将宽不小于2.5m，高不小于2m，面积不小于6!的试样，进行80次高温（70℃）-水淋（15℃）循环和20次加热（50）-冷冻（-20）循环检测其变化，此类保温系统检测只是对部分自然环境进行模拟测试，但在冷、热、水淋以及风压等的自然条件下是否能在长时间保持完好还有待时间考验。

C.技术创新能力：目前国内保温体系技术大多从国外引进和演变而来，而材料生产则是良莠不齐，新技术、新产品的研究开发相对滞后，具有自主知识产权、能够形成主流产品与技术的骨干企业不多，大多数保温材料体系供应商规模小、技术含量不高、质量不稳定、配套能力差。

D、市场规范性：随着外保温技术的迅速发展，已出现多项成熟的技术可以保证工程质量，并涌现出一批认真研究开发技术、信誉良好的外墙外保温企业，但在外墙外保温发展过程中，市场也有不尽人意的地方，如片面追求成本、保温层厚度不够、防水抗裂处理偷工减料、以次充好、不采用专业的施工力量进行施工等，导致保温效果满足不了节能50%以上的要求，甚至出现空鼓、开裂、脱落、结露、渗水等现象，这些问题的出现都

2.1.保温装饰一体化板外墙外保温发展现状

针对上节提出的目前常规外墙保温系统存在的问题，保温装饰一体化系统的发展为彻底解决这些问题提供了方向。目前也有不少相关保温装饰板的报道，如：沈阳某企业研制开发的保温复合板，在X P S挤塑无机保温板上复合一层1～3mm天然石粉，应用于建筑外表面，装饰效果与天然大理石非常相似，保温性是大理石的几十倍，可使建筑物节能达40%以上；其平米重量仅是天然大理石的1/2。此方法提出了一种仿大理石的保温装饰方法，但缺少安全合理的锚固方案。

上海某企业外墙外保温与装饰系统（E P S板玻纤网布增强聚合物砂浆体系）是由专用粘结胶剂、聚苯乙烯板、插编玻璃纤维网格布，专用抹面胶浆和专用面层涂料组成。该系统其主体材料为EPS板，工厂化生产，大大缩短了工期，表面装饰系统采用DPR丙烯技术，由石英氰纶聚合而成，具有较强的耐候性和抗腐蚀的能力。此方法只将工地现场作业的无机保温板层工序搬至工厂完成，一样耗时耗力，质量较难控制，且没有提出合理安全的锚固方案。

哈尔滨某企业的干挂保温防水装饰板，选用氟碳涂面的水泥增强纤维（GRC）板、釉面纤瓷板、UPVC板等，背敷挤压泡沫聚苯乙烯板（XPS）。其构造较合理，但采用金属龙骨的固定方法，工艺复杂，成本很高，且金属固定件会形成冷热桥。

以上这些研究报道代表了目前保温装饰板系统的进展和现状，他们在材料、构造及安装方法上各有期特点，但相应也有些不足之处，开发出更加合理安全先进的材料和工艺成为目前研究的热点。

2.2 保温装饰一体化板外墙外保温的发展前景

目前，在我国国内应用比较广泛的外墙保温做法主要有粘贴膨胀聚苯板做法，胶粉聚苯颗粒保温做法，有网/无网聚苯板做法，粘贴挤塑聚苯板做法，现浇聚苯板做法，聚氨酯保温做法等，这些外墙保温做法应用均比较广泛，这些做法除了各个系统自身的缺陷外，还存在一个共同的缺点就是将保温和饰面分开进行施工，这样就存在了许多造成墙面开裂，渗水，甚至是保温材料脱落的隐患，保温饰面材料的不匹配问题，保温材料质量问题，饰面采用非柔性材料的问题等等；另外，在传统保温层上进行饰面施工时，涂料饰面会出现平整度，色差，外观等一系列问题，贴砖则会因为自重较大造成安全隐患。

3.保温装饰一体化板

基于上述传统保温出现的种种问题，如何在现有外墙保温和外墙装饰的基础上设计出科学合理，安全稳定，先进创新又能很好适应我国建筑墙体的外墙保温和装饰体系是摆在我们面前的具有挑战性的课题。结合我国节能标准的实施情况宁波红杉高新板业有限公司创造性的推出了轻型保温装饰一体化系统，该系统革命性的将保温和装饰融合在了一起，采用全工厂自动化机械作业模式加工，现场直接安装形成集保温，装饰等功能于一体的外墙保温装饰形式，能够满足国家50%，65%以至更高节能标准的要求。该系统保温节能效果显著，装饰效果极佳，抗裂性能优异，安全耐久，性价比高等显著特点。

从装饰效果看，由于在工厂采用自动化喷涂方式，金属漆饰面的涂料保温一体化成品板与铝板饰面相比毫不逊色；真石漆饰面的涂料保温一体化与石材饰面真假难辨；而且，安装完成后，整个饰面可媲美铝板或石材等装饰材料。

从安全上看，红杉保温装饰一体化系统的自重明显小于其它类似产品，而且可以选择更为可靠的安装方式，因而潜在的安全隐患最小；

从施工性看，红杉保温装饰一体化系统的安装非常简单，无需铺设龙骨，也无需单独铺贴无机保温板，整个过程均不对建筑物本身伤筋动骨，对气候和施工条件也没有那么苛刻的要求。实践证明，施工周期可比传统保温缩短一半以上。

从耐久性看，红杉保温装饰一体化系统的饰面采用具有极佳耐候性的氟碳漆，耐候性能可达20年之久，保温材料采用聚苯乙烯发泡类材料，这类材料经国外的实际工程应用，可达30年之久，密封材料采用耐候性优异的硅酮胶类产品。这一系列的优秀产品充分保证了整个系统的耐久性能,

红杉公司创造性地将保温和装饰融合在了一起，推出保温装饰一体化系统。一改常规保温施工方法技术上的缺陷，实现了保温装饰板的工厂化生产，工厂化的流水线作业使保温装饰的品质得到有效保证；先进的固定方法使安装简单快捷化板缝间的幕墙防水工艺，实现了外墙保温装饰系统优异的抗裂防水性，整个系统的更加先进、合理和牢固。采用氟碳金属漆、真石漆等作为饰面成为独具特色的“保温幕墙”。既能满足公共建筑外饰面高、中档次以及多种风格的要求，也可应用于既有建筑的节能改造，对我国各地区各类工程外墙节能标准、多档次装饰需求有着广泛的适应性。随着我国经济的高速发展，能源危机的加剧，人们对高效保温节能、施工便捷、物美价廉的新型保温装饰材料需求必然越来越高，这些都为此类产品的应用和发展提供了广阔前景。

[1]张道真：建筑节能的社会背景.华中建筑，2007（05）