外墙外保温隔热系统原理及构造做法.docx

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外墙外保温隔热系统原理及构造做法

外墙外保温隔热系统原理及构造做法

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摘要：

外墙外保温系统（externalthermalinsulationsystem），由无机保温层、保护层和固定材料（胶粘剂、锚固件等）构成并且适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造总称。

外墙外保温顾名思义是一种把保温层放置在主体墙材外面的保温做法，因其可以减轻冷桥的影响，同时保护主体墙材不受多大的温度变形应力，是目前应用最广泛的保温做法，也是国家大力倡导的保温做法。

关键词：

外墙外保温隔热；系统分类；构造原理；技术指标；具体施工

1.外墙外保温隔热系统分类及构造原理

外墙外保温隔热系统因保温层材料的不同分成了以下几种类型，因不同系统保温材料的保温性能（导热系数）的不同适用于不同的气候区和使用环境。

1.1JCTA-950无机保温砂浆系统

JCTA-950无机保温砂浆是一种用于建筑物内外墙的新型保温节能砂浆材料，以无机类的轻质保温颗粒作为轻骨料，加由胶凝材料、石粉、抗裂添加剂及其他填充料等组成的干粉砂浆。

新型无机保温材料---玻化微珠玻化微珠为不规格球状结构，其外壳封闭，但又具有微孔结构，其表面呈玻璃化态。

具有轻质、绝热、防火、耐高温、耐老化、吸水率低等显著特点。

构造图如下：

优势和特点1.用玻化微珠无机材质作为主要的节能材料，其强度高、吸水率小，克服了传统的膨胀珍珠岩材料吸水性大、易粉化、在料浆搅拌中体积收失率大、易造成产品后期保温性能降低和空鼓开裂等现象。

2.玻化微珠作为无机类的保温材料，燃烧性能等级为A级不燃，弥补了聚苯有机材料的防火性能差、高温产生有害气体和抗老化耐候性低、施工中反弹性大以及易受虫蚁噬蚀等缺陷。

玻化微珠保温砂浆为单组分保温材料，质量稳定可靠，粘结性好，早强快干，施工周期短，施工质量易得到保证，这些特点都大大降低了保温系统的成本，减少施工工序和劳动强度。

无机保温砂浆抗裂性、防火性能和耐候性良好，应用中抵抗外界环境对保温层侵蚀破坏作用的能力强，因此产品使用寿命长，可以适用于内外墙的保温节能工程。

JCTA-950无机保温砂浆系统的构成　饰面界面层保温层防护层饰面层；涂料饰面JCTA-400FJCTA-950（SB-1防渗剂）JCTA-920A+网格布+JCTA-920AJCTA-600-4+WB-2-4+涂料；面砖饰面JCTA-920A+网格布+JCTA-920A+锚件JCTA-900-1A+JCTA-360F

1.2膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统

膨胀聚苯板（EPS板）薄抹灰外墙外保温系统主要由胶粘剂（粘结砂浆）、EPS保温板（模塑聚苯乙烯泡沫塑料板）、抹面胶浆（抗裂砂浆）、耐碱网格布、以及饰面材料（耐水腻子、涂料）构成，施工时可利用锚栓辅助固定。

构造图如下：

技术要点：

1.EPS板宽度不宜大于1200mm，高度不宜大于600mm。

2.EPS板薄抹灰系统的基层表面应清洁，无油污、脱模剂等妨碍粘结的附着物。

凸起、空鼓和疏松部位应剔除并找平。

找平层应与墙体粘结牢固，不得有脱层、空鼓、裂缝，面层不得有粉化、起皮、爆灰等现象。

3.粘贴EPS板时，应将胶粘剂涂在EPS板背面，涂胶粘剂面积不得小于EPS板面积的40%。

4.EPS板应按顺砌方式粘贴，竖缝应逐行错缝。

EPS板应粘贴牢固，不得有松动和空鼓。

5.墙角处EPS板应交错互锁。

门窗洞口四角处EPS板不得拼接，应采用整块EPS板切割成形，EPS板接缝应离开角部至少200mm。

1.3挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温系统

其构造图如上：

作为膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统技术的延伸发展，近年来以XPS板（挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板）作为保温层的XPS板薄抹灰外墙外保温系统，也在工程中得到了大量应用，并且在瓷砖饰面系统用量较大。

优点：

导热系数小、压缩强度高、耐水效果好；缺点：

弹性模量大、易翘曲变形、表面光滑、粘结性差、透气性差。

所以对于XPS板薄抹灰外墙外保温系统的使用一定要有严格的质量控制措施，如严格控制陈化时间、严禁用再生料生产XPS板、XPS板双面要喷刷界面剂等。

1.4胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统

其构造图如下。

胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统以及类似技术的无机保温浆料（如玻化微珠、膨胀珍珠岩、蛭石等）外墙外保温系统，以胶粉聚苯颗粒保温浆料或无机保温浆料作为保温层，可直接在基层墙体上施工，整体性好，无需胶粘剂粘贴，但在基层墙体必须要喷刷界面砂浆，以增加粘结力。

胶粉聚苯颗粒保温浆料与无机保温浆料的燃烧性能要优于EPS/XPS板，防火性能好；不利之处是产品导热系数大，很难满足更高的节能要求。

另外，浆料类保温材料吸水率高、干缩变形大，湿作业施工后浆料的各项技术指标与理论计算数据或实验室测得数据有较大差异。

这种做法若达到计算保温层厚度的要求，施工遍数多、难度大、工期长、费用高，极易造成偷工减料的问题，严重影响工程质量和保温效果。

为解决单一保温浆料类外墙外保温系统无法满足较高节能标准的要求，一些专业的保温浆料生产企业（如北京振利公司等），将保温浆料与保温板材复合，如保温浆料+EPS/XPS/PU+保温浆料，共同做为保温层，这就是我们平时经常说的“三明治”/复合保温做法。

1.5EPS板现浇混凝土外墙外保温系统（无网现浇系统）

以现浇混凝土外墙作为基层，EPS板为保温层。

EPS板内表面（与现浇混凝土接触的表面）沿水平方向开有矩形齿槽，内、外表面均满涂界面砂浆。

其构造图如下。

施工时将EPS板置于外模板内侧，并安装锚栓作为辅助固定件。

浇灌混凝土后，墙体与EPS板及锚栓结合为一体。

EPS板表面抹抗裂砂浆薄抹面层，薄抹面层中满铺玻纤网，外表以涂料为饰面层。

无网现浇系统EPS板两面必须预喷刷界面砂浆。

锚栓每平方米宜设2-3个。

水平抗裂分隔缝宜按楼层设置。

垂直抗裂分隔缝宜按墙面面积设置，在板式建筑中不宜大于30m2，在塔式建筑中可视具体情况而定，宜留在阴角部位。

应采用钢制大模板施工。

混凝土一次浇筑高度不宜大于1m，混凝土需振捣密实均匀，墙面及接茬处应光滑、平整。

混凝土浇筑后，EPS板表面局部不平整处宜抹胶粉EPS颗粒保温浆料修补和找平，修补和找平处厚度不得大10mm。

1.6EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统（有网现浇系统）

以现浇混凝土外墙作为基层，EPS单面钢丝网架板置于外模板内侧，并安装φ6钢筋作为辅助固定件。

浇灌混凝土后，EPS单面钢丝网架板挑头钢丝和φ6钢筋与混凝土结合为一体。

EPS单面钢丝网架板表面抹掺外加剂的水泥砂浆形成抗裂砂浆厚抹面层，外表做饰面层。

以涂料为饰面层时，应加抹玻纤网抗裂砂浆薄抹面层。

其构造图如下：

EPS单面钢丝网架板每平方米斜插腹丝不得超过200根，斜插腹丝应为镀锌钢丝，板两面应预喷刷界面砂浆。

有网现浇系统EPS钢丝网架板厚度、每平方米腹丝数量和表面荷载值应通过试验确定。

EPS钢丝网架板构造设计和施工安装应考虑现浇混凝土侧压力影响，抹面层厚度应均匀，钢丝网应完全包覆于抹面层中。

φ6钢筋每平方米宜设4根，锚固深度不得小于100mm。

混凝土一次浇筑高度不宜大于1m，混凝土需振捣密实均匀，墙面及接茬处应光滑、平整。

EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统（有网现浇系统）的保温层：

EPS单面钢丝网架板应是腹丝穿透型的。

1.7机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统（机械固定系统）

机械固定系统由机械固定装置、腹丝非穿透型EPS钢丝网架板（SB1板）、抹掺外加剂的水泥砂浆形成抗裂砂浆厚抹面层和饰面层构成。

以涂料为饰面层时，应加抹玻纤网抗裂砂浆薄抹面层。

机械固定系统不适用于加气混凝土和轻集料混凝土基层。

SB1板的相关技术参数：

腹丝插入EPS板中深度不应小于35mm，未穿透厚度不应小于15mm。

腹丝插入角度应保持一致，误差不应大于3度。

板两面应预喷刷界面砂浆。

钢丝网与EPS板表面净距不应小于10mm。

构造图如下：

1、基墙，2、EPS钢丝网架板，3、抹掺外加剂的水泥砂浆形成抗裂砂浆厚抹面层，4、饰面层，5、机械固定装置

1.8喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统

喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统采用现场发泡，现场喷涂的方式，将硬泡聚氨酯（PU）喷于外墙外侧，一般由基层、防潮底漆层、现场喷涂硬泡聚氨酯保温层、专用聚氨酯界面剂层、抗裂砂浆层、饰面层构成。

其构造形式如下图：

硬泡聚氨酯由异氰酸酯（俗称黑料）和聚醚多元醇（俗称白料）及发泡剂、催化剂、阻燃剂等组成，采用现场直接喷涂发泡成型技术，形成高闭孔率、无接缝不透水的整体硬质泡沫体。

因其有优异的保温和防水性能，最初大多用于屋面防水保温，近年来开始在外墙外保温方面得到大量应用。

喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统的技术优势，简单来说，有下面几点：

1）粘结力极强。

能在混凝土、砖、砌块、木材、钢材等表面粘结牢固；2）保温隔热性好。

导热系数仅为0.017-0.022W/m·K，每公分厚度相当于40cm红砖保温效果；假设外墙体的传热系数限值为0.57W/m2·K，若采用聚氨酯保温，保温层厚度约30-40mm，而EPS板需80mm左右，XPS板需60mm左右；3）防水性能好。

闭孔率大于90%以上，自结皮闭孔率100%，尤其是门窗旁施工时整体发泡，能堵塞所有空隙，而EPS、XPS为空腔粘贴，水、结露水很容易透过裂缝及空腔渗入室内；4）密封性好。

整体密封、无空腔无缝粘结，适应各种形状基面；5）尺寸稳定性小于1%，具有一定的韧性，延伸率大于5%，不易开裂；6）抗风揭性与对面砖层的承受能力强。

PU密度为35kg/m3，拉伸粘结强度0.3MPa,完全可承受高层建筑外墙所受风荷载及饰面砖30-35kg/m2的重量。

7）阻燃性好。

阻燃型聚氨酯离火3s能自熄碳化，不会熔化滴落。

喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统技术也存在一些问题，主要有下面几点：

1）对基层表面平整度要求比较严格。

若基层表面不平整，若完全用聚氨酯硬泡找平，保温层的厚薄差易形成变形应力差，对整个系统的抗裂性能产生不利影响。

因此，必须严格要求基层平整度，放线打点是表面平整的关键；2）发泡表面平整度差，必须靠人工打磨，打磨造成聚氨酯原材料的浪费，打磨粉沫给周围环境造成污染；3）造价略高，每平方米造价要高于EPS板薄抹灰系统约20-30元。

1.9保温装饰一体化外墙外保温系统

保温装饰一体化外墙外保温系统是近年来逐渐兴起的一种新的外墙外保温做法，它的核心技术特点，就是通过工厂预制成型等技术手段，将保温材料与面层保护材料（同时带有装饰效果）复合而成，具有保温和装饰双重功能。

施工时可采用聚合物胶浆粘贴、聚合物胶浆粘贴与锚固件固定相结合、龙骨干挂/锚固等方法。

保温装饰一体化外墙外保温系统的产品构造形式多样：

保温材料可为XPS、EPS、PU等有机泡沫保温塑料，也可以是无机保温板。

面层材料主要有天然石材（如大理石等）、彩色面砖、彩绘合金板、铝塑板、聚合物砂浆+涂料或真石漆、水泥纤维压力板（或硅钙板）+氟碳漆等。

复合技术一般采用有机树脂胶粘贴加压成型，或聚氨酯直接发泡粘结，也有采用聚合物砂浆直接复合的。

保温装饰一体化外墙外保温系统具有采用工厂化标准状态下预制成型，产品质量易控制、产品种类多样、装饰效果丰富，可满足不同外墙的装饰要求，同时具有施工便利、工期短、工序简单、施工质量有保障等优点。

但目前，我国对于保温装饰一体化外墙外保温系统，还没有相关的国家或行业标准，在推广应用方面没有标准规范加以引导、规范，易产生质量纠纷等问题，另外保温装饰一体化外墙外保温系统的工程造价普遍偏高，目前难以大面积推广应用。

另外，保温装饰一体化外墙外保温系统多为块体、板体结构，现场施工时，存在嵌缝、勾缝等技术问题，嵌缝、勾缝材料与保温材料、面层保护材料的适应性以及嵌缝，勾缝材料本身的耐久性都是决定保温装饰一体化外墙外保温系统成败的关键。

2.外墙外保温隔热系统技术指标及具体施工

2.1EPS板薄抹灰外墙外保温系统

主要组成材料有：

胶粘剂（也叫粘结砂浆）、EPS板、锚栓、抹面胶浆、耐碱网格布等。

1）胶粘剂：

用于将EPS板粘结到基层墙体。

产品形式有2种，一是在工厂生产的液状胶粘剂，施工时按使用说明加入一定量的水泥或厂家提供的干粉料，搅拌均匀即可使用，（就是平常所说的双组份）；二是在工厂里预混合好的干粉状胶粘剂，施工时按使用说明加入一定量的拌合用水，搅拌均匀即可使用，（就是平常所说的单组份）。

检测项目

性能指标

拉伸粘接强度MPa（与水泥砂浆）

原强度

≥0.60

耐水

≥0.40

拉伸粘接强度MPa（与EPS板）

原强度

≥0.10，破坏界面在EPS板上

耐水

≥0.10，破坏界面在EPS板上

可操作时间/h

1.5-4.0

检测项目

性能指标

拉伸粘接强度（与EPS板）MPa

原强度

≥0.10，破坏界面在EPS板上

耐水

≥0.10，破坏界面在EPS板上

耐冻融

≥0.10，破坏界面在EPS板上

柔韧性

压折比（水泥基）

≤3.0

开裂应变（非水泥基）%

≥1.5

可操作时间/h

1.5-4.0

2）EPS板：

出厂前应在自然条件下陈化42天或在60℃蒸气中陈化5天方可使用。

EPS板应为阻燃型：

燃烧分级B2级，氧指数不小于30%。

EPS板导热系数应≤0.041W/（m·K）；表观密度18.0-22.0kg/m3，压缩强度≥100KPa，尺寸稳定性应≤3%。

3）抹面胶浆：

薄抹在粘贴好的EPS板的外表面，用以保证外保温系统的机械强度和耐久性。

4）耐碱网格布：

由表面涂覆耐碱防水材料的玻璃纤维网格布制成，埋入抹面胶浆中，形成薄抹灰增强防护层，用以提高防护层的机械强度和抗裂性。

薄抹灰增强防护层的厚度宜控制在：

普通型3mm-5mm，加强型5mm-7mm。

检测项目

性能指标

单位面积质量/（g/m2）

≥130

耐碱断裂强力（经、纬向）N/50mm

≥750

耐碱断裂强力保留率（经、纬向）/%

≥50

断裂应变（经、纬向）/%

≤5.0

5）锚栓：

把EPS板固定于基层墙体的专用连接件，通常情况下包括塑料钉或具有防腐性能的金属螺钉和带圆盘的塑料膨胀套管两部分。

金属螺钉应采用不锈钢或经过表面防腐处理的金属制成，塑料钉和带圆盘的塑料膨胀套管应采用聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯制成，制作塑料钉和塑料套管的材料不得使用回收的再生材料。

锚栓有效锚固深度不小于25mm，塑料圆盘直径不小于50mm。

锚栓的主要技术性能指标：

单个锚栓抗拉承载力标准值应不小于0.30kN，单个锚栓对系统传热增加值应不大于0.004W/（m2·K）。

另外，EPS板薄抹灰外墙外保温系统性能指标主要有：

吸水量、抗冲击强度、抗风压值、耐冻融、水蒸气湿流密度、不透水性、耐候性等。

2.2硬泡聚氨酯外墙外保温系统

喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统构造可由找平层、喷涂硬泡聚氨酯层、界面剂层、耐碱玻纤网格布增强抹面层、饰面层组成。

硬泡聚氨酯板外墙外保温系统构造可由找平层、胶粘剂层、硬泡聚氨酯保温板层、耐碱玻纤网格布增强抹面层、饰面层组成。

GB50404-2007《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》中规定的胶粘剂、抹面胶浆、锚栓的性能指标等同前面所讲的JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》中相应规定。

耐碱网格布的性能指标则提高了单位面积质量的要求，并将网格布分为标准网和加强网（最后一列）两种类型。

检测项目

性能指标

单位面积质量/（g/m2）

≥160

≥280

耐碱断裂强力（经、纬向）/（N/50mm）

≥750

≥1500

耐碱断裂强力保留率（经、纬向）/%

≥50

≥50

断裂应变（经、纬向）/%

≤5.0

≤5.0

喷涂硬泡聚氨酯

硬泡聚氨酯板

检测项目

性能指标

检测项目

性能指标

密度/（kg/m3）

≥35

密度/（kg/m3）

≥35

导热系数/[W/（m·K）]

≤0.024

导热系数/[W/（m·K）]

≤0.024

压缩性能（形变10%）/kPa

≥150

压缩性能（形变10%）/kPa

≥150

尺寸稳定性（70℃，48h）

≤1.5

尺寸稳定性（70℃，48h）

≤1.5

拉伸粘结强度/MPa

≥0.10，破坏在硬泡聚氨酯上

拉伸粘结强度/MPa

/

吸水率/%

≤3

吸水率/%

≤3

氧指数/%

≥26

氧指数/%

≥26

聚氨酯保温材料的主要性能

硬泡聚氨酯外墙外保温系统性能要求

项目

性能要求

耐候性

80次热/雨循环和5次热/冷循环后，表面无裂纹、粉化、剥落现象

抗风压值/kPa

不小于工程项目的风荷载设计值

耐冻融性

30次冻融循环后，保护层无空鼓、脱落，无渗水裂缝；保护层与保温层的拉伸粘结强度不小于0.1MPa，且破坏部位位于保温层

抗冲击强度/J

普通型（二层以上墙面）≥3.0；加强型（易受碰撞部位）≥10.0

吸水量/（g/m2）

水中浸泡1h，只带有抹面层和带有饰面层的系统，吸水量应小于1000

热阻

复合墙体热阻复合设计要求

抹面层不透水性

2h不透水

水蒸气湿流密度/[g/（m2·h）]

≥0.85

2.3胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统

由界面层、胶粉聚苯颗粒保温层、抗裂防护层和饰面层构成，并明确规定可做涂料饰面和面砖饰面。

3.结语

JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规范》规定了EPS板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统、EPS板现浇混凝土外墙外保温系统（无网现浇系统）、EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统（有网现浇系统）、机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统（机械固定系统）5种系统的构造做法、组成材料、设计与施工、性能要求。

其中有关EPS板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统的规定和前面所讲的JG149-2003和JG158-2004的规定基本一致。

机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统（机械固定系统）目前已逐步开始应用。

而关于EPS板现浇混凝土外墙外保温系统（无网现浇系统）和EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统（有网现浇系统），后来的JG/T228-2007《现浇混凝土复合膨胀聚苯板外墙外保温技术要求》标准规定的更加详细明确，并且增加了面砖饰面技术做法。

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