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2018
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擠塑板是否適用于外墻外保溫
作者：
不久前，北京市建設主管部門組織對在施保溫工程 進行了一次專項執(zhí)法檢查，在檢查的57 項工程中，發(fā)現(xiàn) 有近 80% 使用擠塑板作保溫材料。比例之大，超出人們 的預料。分析其原因有：一是隨著節(jié)能水平的逐步提高， 人們希望獲得保溫效果更好的保溫材料，以減薄墻體總 厚度。擠塑板（以下稱 XPS）因其導熱系數(shù)比膨脹聚苯 板（以下稱EPS）更低順應了這種要求。二是原進口或外 資企業(yè)生產(chǎn)的 XPS 價格高出 EPS 4-5 倍，使一般工程不 敢問津?，F(xiàn)在許多國產(chǎn) XPS 涌進市場，價格已接近 EPS， 再加上厚度可以減薄，實際造價相差不大（這又迫使進 口或外資企業(yè)生產(chǎn)的XPS 價格也大大下降），給用戶多了 一種選擇。三是 XPS 有較高的壓縮強度，可使外墻面承 受較大的沖擊荷載。有人覺得做面磚飾面用強度高的 XPS 更安全。
在一些工程中發(fā)現(xiàn)，XPS 與聚合物水泥砂漿的粘結 不好，破壞面常發(fā)生在界面上；有心人觀察到，XPS 在 陽光暴曬下易翹曲變形，擔心 XPS 外保溫系統(tǒng)易開裂變 形；有的歐洲專家提醒：德國的外保溫根本不用XPS?？?之，在外保溫工程中毫無顧忌地大量使用 XPS 引起了不 少人的憂慮。
一
外保溫工程對保溫材料的基本要求
外墻外保溫工程對保溫材料的基本要求，可以簡單表述如下：
1、保溫性能好，自重輕。即導熱系數(shù)要小，密度要低。外保溫復合墻體薄，相對增加了使用面積，聯(lián)結也比較安全。
2、與聚苯板膠粘劑、抹面膠漿的粘結強度要高，以保證外保溫系統(tǒng)與結構墻體聯(lián)結安全。
3、水蒸氣滲透阻不能過大，最好不超過結構墻體，以防 止汽 - 水在系統(tǒng)內(nèi)積存，影響保溫效果和居住舒適度。
4、對外保溫系統(tǒng)防護層的抗裂性的不利影響較小。即尺寸穩(wěn)定性好、彈性模量低。
5、在熱阻相同的前提下，成本不能過高。
二
XPS 用于外墻外保溫的優(yōu)缺點
優(yōu)點主要有 3 條：
1、導熱系數(shù)較低。因此，達到同樣的保溫效果，XPS 可比 EPS 更薄。按國家標準，XPS 和 EPS 的導熱系數(shù)標準值分別 是≤ 0.030 W /(m.K)、≤ 0.042 W /(m.K)，與 180mm 混 凝土墻復合，要達到北京市節(jié)能 65% 的要求，需要 X P S 厚 50mm，而 EPS 需要 70 mm。在氣溫越低、保溫要求越高的工 程上，這種差異越大。因此在對墻體厚度受到嚴格限制、施工 部位的尺寸受到約束的部位適合使用 XPS。當然，上表顯示， 市場上的 XPS 實測導熱系數(shù)差異很大，隨便買來一種板，如果 都按國家標準值計算厚度，就很可能達不到節(jié)能標準的要求。
2、吸水率低，在長期高濕度或浸水條件下，仍能保持其優(yōu) 良的保溫隔熱性能。有資料表明，在 70% 濕度下保持 2 年，XPS 的熱阻保留率超過80%，而 EPS 卻低于60%。因此，在容易受潮 的房屋、接近室外地面或處于±0 以下的部位，也適合使用XPS。
3、壓縮強度和抗拉強度較高。在容易受到外力沖擊的部位，在風荷載特別大的地區(qū)，只要粘結強度有足夠保證，也適合使用 XPS。
缺點主要也有 3 條:
1、部分廠家的XPS 可粘結性差，即與聚合物水泥砂漿的粘結強 度較低，在與墻面垂直的荷載作用下，破壞面常發(fā)生在界面上或接 近界面的位置。二組耐候性試驗后的拉伸粘結強度（MPa），如下表第一張圖：
破壞面全部發(fā)生在接近界面的位置上，有兩個強度值居然是 “0”。但是在對 XPS 做過界面處理后，用 2 種粘結砂漿對 4 種 XPS 的 粘結強度進行測試，狀況大為改觀，如下表第二張圖：
注：JG 149-2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》要求， 膠粘劑、抹面膠漿與 EPS 的拉伸粘結強度應≥0.10 MPa。對 XPS 的 拉伸粘結強度尚無規(guī)定。
有人認為，與XPS 的粘結強度再高，只要破壞面發(fā)生在界面上， 都應認為不合格，因為界面破壞是粘結不穩(wěn)定的表現(xiàn)。筆者不贊成 這種意見。首先，我們不但檢測了原強度，而且檢測了浸水后和凍 融循環(huán)后的強度，測試數(shù)據(jù)表明：測到的粘結強度是穩(wěn)定的。其次， 對比說明：同樣的粘結砂漿，與 EPS 粘結強度只有 0.12 MPa，雖然 破壞面在聚苯板內(nèi)部，這只說明 EPS 自身的抗拉強度低（用于外保 溫夠用了）；與經(jīng)過界面劑處理的 XPS 粘結，粘結強度大大提高，之 所以破壞面發(fā)生在界面上或接近界面的位置，不是因為粘結得不牢， 而是因為 XPS 自身的抗拉強度太高。這樣的粘結應該是合格的。再 次，恐怕認識的差異源于對歐盟標準 ETAG 004 有關條文理解的不 一致，可以繼續(xù)切磋。
2、XPS 的尺寸穩(wěn)定性較差，在環(huán)境中存放一段時間，或經(jīng)過熱 冷氣候變化，收縮較大，易產(chǎn)生彎曲變形。有同志認為，再加上彈性 模量較高，容易導致抹面砂漿開裂。我們用6 種 XPS 和 3 種 EPS 對比 做尺寸穩(wěn)定性測試，尺寸都是 600mm × 900mm × 50mm。每種板都分 三種約束狀態(tài)：第一種叫“無約束”，不做任何處理，任其自由變形； 第二種叫“單面約束”，用常規(guī)的點框粘固定在混凝土試驗墻上，表面不做處理；第三種叫“雙面約束”，除用常規(guī)的點框粘固定在混凝 土試驗墻上外，表面按外保溫做法抹3～5mm 聚合物水泥砂漿，中間 用玻纖網(wǎng)格布加強，模擬實際外保溫使用情況。測得初始尺寸后，試 件先在耐候性試驗箱內(nèi)經(jīng)受 5 次熱- 冷循環(huán)（每次升溫至50℃，保持 8h，再降溫至－20℃，凍 16h），再在正常試驗室環(huán)境下存放 28d，測 試件最終尺寸。前后尺寸之差的相對值就是尺寸變化率，見下表第三張圖。
總起來說，在本試驗中兩種聚苯板的尺寸變化率都不大；XPS的尺寸變化率比 EPS 大，尤其在自由變形狀態(tài)下是如此；但在約 束狀態(tài)下，兩種聚苯板尺寸變化率的差距明顯縮小。實際上，雙 面約束下測得的尺寸變化率基本上反映了砂漿的收縮。有資料表 明，EPS 彈性模量是 3～7MPa，用于各種用途的 XPS 的彈性模量范 圍較寬（≤ 20 MPa），但適合于做外保溫的 XPS 的彈性模量是 6～ 8 MPa，而聚合物水泥砂漿的彈性模量為 13000～20000 MPa。彈 性模量的差距如此懸殊，XPS 的這點變形基本不會對砂漿的抗裂 性產(chǎn)生什么影響。
在本試驗中，有一種XPS 陳放時間較短，上表中的“5.1”、“3. 4”反映的就是它的變形。這說明：一定時間的陳放是十分必要的。
3.XPS 透汽性較差，如果與結構墻體組合不當，可能影響保溫 效果和居住舒適度。應通過計算來決定，不能一概否定 XPS。下表 是幾種典型材料水蒸氣滲透阻的計算。結構墻體以最常用的 180mm 混凝土和 150 mm 加氣混凝土為代表，保溫材料用 EPS 與 XPS 作比 較，因?qū)崪yXPS 的水蒸氣滲透系數(shù)差異較大，取整數(shù) 3、2、1 代 表，計算出水蒸氣滲透阻見下表第四張圖。
三
EPS 保溫系統(tǒng)與聚氨酯保溫系統(tǒng)之比較
聚氨酯應用于建筑墻體保溫系統(tǒng)，是近幾年的事情。相對 角處等細節(jié)處的連續(xù)性，實屬不易。而這些節(jié)點部位恰恰是外 于已經(jīng)應用了 40 年的聚苯乙烯板（EPS），聚氨酯只能算是一種 墻外保溫系統(tǒng)質(zhì)量保證的關鍵。 新型材料。對于聚氨酯在建筑墻體保溫中的優(yōu)劣性，業(yè)界眾說 聚氨酯發(fā)泡成型受溫度、濕度等氣候條件影響，而 EPS板 紛綸，莫衷一是。在這里，筆者不妨也談談自己對二者進行比 是工廠預制完成，屬于成品，進而性能相對穩(wěn)定。在氣候不利 較分析的一孔之見。 的情況下，聚氨酯的不良發(fā)泡必將對保溫系統(tǒng)今后的耐久性產(chǎn)生無法修復的影響。
1.防火性能
聚氨酯的氧指數(shù)只有 26，這樣的指標即使 B2 級防火（O2指數(shù)≥ 27）都達不到，極易在現(xiàn)場施工中產(chǎn)生火災隱患。給竣工后業(yè)主的正常生活居住帶來不良影響。而 EPS 的氧指數(shù)可達35，能達到 B1 級（O2 指數(shù)≥ 32）防火。
2.施工便易性
聚氨酯系統(tǒng)需現(xiàn)場機器噴涂，牽扯到電線、電纜、電源、腳手架、人員等一系列問題的相互配合，給施工的簡易性帶來不可想象的難度。
3.呼吸性能
聚氨酯材料屬于發(fā)泡型閉孔系統(tǒng)，加之聚氨酯系統(tǒng)采用現(xiàn)場整體噴涂施工，必然給今后新建墻體內(nèi)水汽的蒸發(fā)帶來障礙。 從而產(chǎn)生鼓包、開裂、滲漏等一系列問題。而 EPS 系統(tǒng)具有優(yōu)異的水蒸氣滲透性，既通常所說的“呼吸功能”
4.可修補性
對于建筑物而言，畢竟要預留穿墻管洞、空調(diào)孔洞等 很多障礙。在機器數(shù)量有限的情況下，即使派再多的施工人員 或者后期開洞。聚氨酯“引以為豪”的現(xiàn)場整體施工恰恰 也是“望洋興嘆”。反映了其后期的可修復性、可修補性比較差。這對于新建 鑒于上海目前仍然是腳手架施工居多，聚氨酯系統(tǒng)是靠搬 建筑拆腳手架后，留下的管孔的修補、填補帶來的施工問 動、移動機器噴涂，想要克服腳手架的影響，真正做到每層、轉(zhuǎn) 題，是聚氨酯系統(tǒng)所始料不及的。
四
揚長避短 合理使用
經(jīng)過上述分析，我們對在外墻外保溫工程中使用 XPS 的利和弊 有了較全面的認識。究竟能否用XPS？筆者的看法是：揚長避短，在 外墻外保溫工程中合理使用擠塑板。
外墻外保溫工程
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