时间：2022-12-31 01:22:02
据相关资料显示，建筑物消耗热量的80%是通过周边保护结构损失的。 防护中各部位散热造成的热损失比例为：墙体结构热损失约60%~70%； 门窗热损失率为20%~30%； 屋面热损失率为10%【注1】。
建筑外围保护各部位散热热损失比例图。 因此，减少建筑围护结构的能耗，特别是减少墙体结构的传热热损失，对建筑节能具有十分重要的意义。 并从节能投资角度分析，围护结构成本费用为总投资成本的3%~6%，但节能效益可达20%~40%，节能综合效益非常显著【注2】。 目前，工程中应用最广泛的外墙节能方式，主要有外保温和内保温两种。 比较而言，外墙外保温可以消除热桥的影响，提高主体结构耐久性、减少外墙温度应力，具有保温效率高、热稳定性好、避免二次装修对保温层的破坏等特点。 因此，在《中国节能技术政策大纲》中外墙外保温墙体已成为推广的重点。 从材料选择的角度出发，保温墙体的实现可分为保温板材和保温砂浆两大类。 在近几年的工程应用情况下，选择保温板材类更为普遍，但保温砂浆越来越小。 曾经占外墙保温市场一半的保温砂浆，为什么在保温节能趋热的大背景下日益变冷？ 保温砂浆在工程应用中遇到了哪些问题？ 笔者试着和大家一起讨论以下几点。 有机保温砂浆，水一落下就应该在春天去。 我国建筑行业外墙保温节能工程，最初是从使用有机保温砂浆开始的。 其中最具代表性的产品是胶粉聚苯乙烯颗粒保温砂浆。 胶粉聚苯颗粒保温砂浆严格说来是一种无机复合有机的干混材料。 是将胶粉和聚苯乙烯颗粒的轻质骨料按一定比例加水混合，搅拌均匀而成。 胶粉聚苯颗粒保温砂浆甫问世后，能较好地解决保温、隔热、抗风压、抗震、疏水、耐候、透气等问题，在行业内得到普遍认可和广泛应用。 是当时夏热冬冷地区和夏热冬暖地区最主要的保温系统，是外墙保温节能市场的主流产品。 2000年左右，上海闵行区龙柏地块某项目，是笔者接触到的第一个外墙保温节能设计的住宅项目，采用胶粉聚苯乙烯颗粒保温砂浆。 第一个聚苯乙烯颗粒选择保温砂浆的聚苯乙烯颗粒往往通过废弃泡沫的破碎再生。 这种“再生聚苯乙烯颗粒保温砂浆”由于在“环保利废”方面的成本方面有利，曾经相当畅销市场。
再生聚苯乙烯颗粒外观/图片来源网络实际回收的是破碎的聚苯乙烯颗粒，破碎时会将闭孔结构变为开孔结构，导致热工性能差，保温效果差。 相对于“再生聚苯乙烯粒子”，是原发聚苯乙烯粒子。 原发性聚苯乙烯颗粒表观密度小、表面光滑、憎水性强，保温隔热性及耐化学品性优异。
原发性聚苯乙烯颗粒/丝束源网络，但原发性聚苯乙烯颗粒具有良好的热工性能，并不意味着它是外墙保温砂浆的更好选择。 由于表面光滑且疏水性强，与硅酸盐无机胶凝材料的相容性比较差。 结果表明，拌制砂浆中聚苯乙烯颗粒易上浮，砂浆分层严重，保水性下降明显，即保温砂浆和易性、施工性变差。 相反，再生聚苯乙烯颗粒在破碎过程中尽管粒径大小不同、不规则，但与水泥浆的结合反而更牢固。 因此，再生聚苯乙烯颗粒保温砂浆在易容性、粘聚性及强度等性能方面优于原生发泡聚苯乙烯颗粒保温砂浆。 当然，经过多年的工程实践和大量的工程实例证明，再生聚苯乙烯颗粒、原发聚苯乙烯颗粒、胶粉聚苯乙烯颗粒保温砂浆这种外墙保温系统形式，在耐久性和安全性方面存在质量安全隐患。 容易导致外墙渗漏等质量事故，以及破裂、脱落。 另外，以胶粉聚苯颗粒保温砂浆为代表的有机保温砂浆还存在着易燃不可逾越的技术缺口。 许多火灾现场的实例证明，即使添加阻燃剂，有机保温材料在实际火灾中也会剧烈燃烧【注3】。 燃烧过程中会释放大量烟雾和有毒气体，成为火灾中威胁人们生命的致命杀手。 “祸”赐福的无机保温砂浆，前面提到有机保温砂浆在阻燃、防火方面存在致命缺陷，这正是无机保温砂浆能够供以后居住的最主要原因。 一切都与2010年上海静安区胶州路教师公寓火灾有关。 悲剧发生后，2011年3月公安部公消【2011】65号文下发，规定民用建筑外墙保温材料必须符合燃烧性能A级要求。 这个“史上最严的消防令”发出后，无机保温砂浆产业蓬勃发展，制造商不断开拓以前受到冷遇的市场。 无机保温砂浆大致可分为传统型无机保温砂浆、微珠化微珠保温砂浆、复合型无机保温砂浆、聚合物保温砂浆和泡沫无机保温砂浆。 1 .传统无机保温砂浆主要有膨胀珍珠岩保温砂浆和膨胀蛭石保温砂浆两种。 在笔者的印象中，在那些工程中的应用范围比较有限，例如用于一些辅助的公共建筑物和临时构筑物。 2 .膨胀玻璃微珠保温砂浆是近年来无机保温砂浆中具有代表性的一种，市场占有率高。 所谓的“膨胀玻璃珠”是无机玻璃质矿物材料。 呈不规则球状结构，表面完全玻璃化，壶闭合，但同时具有微孔结构。 玻璃珠粒子的强度高，玻璃壶可以阻止搅拌中水进入材料内部。 而且，其特有的微孔结构保证了砂浆和抹灰材料的透气性。 空气容易通过骨料进入砂浆和砂浆中，可以加快材料的固化和干燥，施工容易。 3 .复合无机保温砂浆是由多种无机轻骨料组合形成复合保温骨料，形成优势互补，改善单一轻骨料成分保温砂浆的不足。 例如，膨胀珍珠岩与玻璃珠复合可以改善保温砂浆的骨料级配，减少骨料之间的孔隙。 砂浆的强度、耐久性、保温性能得到了改善。 4 .聚合物保温砂浆，在工程应用中也占有一定比例。 在砂浆中掺入聚合物(聚乙烯醇、橡胶乳液、环氧树脂等)，在水泥浆和骨料之间形成高粘结力的膜，形成水泥砂浆和聚合物膜交叉的网络结构。 另外，聚合物中有大量的反应基团，与砂浆中氢氧化钙表面或骨料表面的硅酸盐发生化学反应，以提高水泥水化产物与骨料的结合力，达到改善砂浆性能的目的【注4】。 5 .泡沫无机保温砂浆，将适量微小气泡引入保温砂浆中，有效降低保温砂浆的导热系数，(提高其保温隔热性能，节约材料，降低成本。
现有无机保温砂浆发泡技术主要有两种，一种是在保温砂浆中加入微量引气剂(表面活性剂)进行发泡； 另一种是进行预发泡制成泡沫，在保温砂浆中加入适量泡沫。 上述无机保温砂浆的优点非常相似：1.防火性能优良，作为A级不燃材料，耐火温度可达1000。 高温环境下，不软化、不收缩、无裂纹。 2 .无机轻骨料多由纯天然无机矿砂加工而成，是环保产品，无污染、无放射性。 3 .耐久性强，理论上与主体结构寿命相同。 4 .施工方便，操作性好，与普通水泥砂浆抹灰操作基本相同。 作业班不需要特别训练就能拿到，施工速度快。 不好用又不得不用，怎么用呢？ 无机保温砂浆在上述性能方面表现出一些优点，曾经在外墙保温市场上很受欢迎。 例如，微珠保温砂浆已列入建设部2017年《墙体保温系统和墙体材料推广应用名录》。 令人奇怪的是，近年来，上海、四川、湖北、河北等地方建筑主管部门相继出台地方性法规或规定，将玻化微珠保温砂浆列入禁用、限用名单。 出现这种情况，一方面是因为随着建筑节能标准(提高 )，保温砂浆的导热系数增大，只有加大油漆厚度才能达到节能设计标准。 而且，加厚油漆厚度对于原本就不能克服空鼓、开裂问题的保温砂浆来说，无疑是雪上加霜。 保温砂浆的空洞、裂缝、脱落问题一直是工程质量的顽疾。 其原因认为有几个不可忽视的因素：1.保温砂浆用于工程，不是单一属性材料，而是“系统”的一部分用于工程。 该“保温系统”还使用界面砂浆、抗裂砂浆、抗裂网片、饰面涂料等其他材料。 但是，在工地上，供应商经常不能成套供应。 也就是说，材料之间的性能匹配差，系统各结构层间的变形差大，不兼容。 结构层间产生剪应力，当剪应力超过两层结构粘结的抗剪强度时，部分接合面会形成空鼓，出现裂纹现象。 2 .施工现场普遍存在砂浆搅拌时间不够的问题，各组分材料在浆液中分散不均匀，砂浆中的有效成分不能充分发挥其作用。 砂浆加盖墙体后，保水性能比较差，水分局部集中在界面层，容易引起空鼓。 3 .抹灰基层打扫得马马虎虎，不干净。 由于混凝土基层表面残留脱模剂、基层表面残留砌筑后产生的水泥浆等这些因素，砂浆有时会变空。 因此，克服空鼓、开裂质量顽疾，必须从材料和技术两个方面入手。 1 .进场的原材料必须持有主要原材料合格证明。 并委托检测机构对各项性能进行见证样品检测，合格后检测可用于工程。 2 .采用机械搅拌界面砂浆，按产品说明配比拌和。 3 .分层施工，每次间隔时间不少于24小时，每次厚度不得超过20 mm。 第一次先施工约7 mm，注意压实，保温砂浆适当加水后涂刷至15 mm。 保温系统各结构层界面的拉毛处理，宜在涂刷第一层防裂砂浆时，采用齿形刀具清除水平沟痕迹。 4 .拌制的各种砂浆必须在规定时间内使用，防止超过规定时间后擅自加水继续使用，避免接合面处浆液剥离流动形成空鼓。 5 .保温砂浆完工后，保温砂浆颜色为灰色的，必须进行保湿养护3天。 夏季高温施工期间，保温层覆盖墙体24h后洒水养护，防止表面风化和龟裂现象。
6 .外墙的墙面涂着很大的灰泥。 如果设计中不要求形成隔断间隙，需要与业主、设计公司积极沟通。 在建筑楼层和楼层之间设置水平隔板(楼层高线)，在门窗之间设置垂直隔板。 从而抵消温湿度、风压、结构突变、自收缩等原因产生的应力。 除控制保温砂浆原材料和施工工艺外，还应重视整个“保温砂浆系统”中其他结构水平的工程质量。 因为保温砂浆出现工程质量问题时，往往是“系统性”问题。 界面砂浆界面砂浆由有机聚合物材料、硅酸盐水泥及其他添加剂组成。 界面砂浆具有较强的粘结性能，主要用于混凝土基础的抹灰界面和砌块抹灰表面的处理。 需要特别注意的是，在基础墙上批刮约2.0mm厚的界面砂浆，在界面砂浆干燥固化前进行无机保温砂浆施工。 这是很多从事工程多年的工程人员也有理解错误，认为界面砂浆达到一定强度后再进行保温砂浆施工。 在界面砂浆未干燥固化前进行无机保温砂浆施工。 采用批刮操作时的压力将无机保温浆料中的玻璃珠埋入界面砂浆中，目的是增加保温砂浆与基底墙体的粘结面积，有助于整个系统的粘结强度和初始附着力的(提高 )。 聚丙烯纤维砂浆开裂的主要原因是砂浆的收缩。 这种收缩主要是塑性状态和硬化状态的收缩，是由于砂浆表层水分流失、水泥中微孔脱水引起的塑性收缩应力造成的。 在保温砂浆中均匀掺入一定量的合成纤维，有利于有效降低微裂纹尖端的应力集中，防止裂纹的产生、发展。 有研究人员实验表明，共混聚丙烯纤维的最佳长度宜控制在8~12 mm之间。
聚丙烯纤维/丝束元？百度百科当然，掺入的聚丙烯纤维并不是越多越好。 除了不经济外，掺量过大，拌合过程中纤维容易聚集成絮状，形成薄弱环节，降低砂浆力学性能，起到反作用。 实验表明，聚丙烯纤维的最佳掺量为0.7% (体积率(注5 )。 当然，这个具体要看不同厂家相关产品的使用说明。 抗裂砂浆是由水泥、砂和乳胶粉、防水剂、膨胀剂等改性外加剂按一定比例拌和而成的具有一定柔性的砂浆，是保温系统中用于抗裂、找平的加固砂浆。 应注意的是，防裂砂浆的导热系数为0.93w/(m )，而无机保温砂浆的导热系数一般在0.07~0.12 w/( MK )之间【注6】。 由于这种差异，防裂砂浆在温度变化的影响下变形较大，容易开裂。 因此，在工程运用中使用抗裂砂浆必须辅以抗碱玻璃纤维网格布，必须发挥抗碱玻璃纤维网格布的柔软性以分散应力，达到抗裂的目的。 结语分析表明，在节能保温标准越来越(提高 )的大背景下，无机节能保温砂浆同样面临着产品的反复问题，必须在材料性能、施工技术等方面寻求突破。 日前，好朋友兴波哥表示，他们公司在大板块某项目进行了“被动房”试验，选择了“相变保温材料”做外墙保温。 本来约好了要去项目的，但是因为上海暴发疫情的封锁管理，不得不放弃。 相变保温材料团体规格近年来，在一些文献中，许多研究机构和厂家都在积极探索相变材料与干粉砂浆、膨胀珍珠岩、石膏墙板等建筑材料的结合，开发出相变储能新型热功能复合建材，用于外墙保温或节能型建筑在我国的能源消费结构中，建筑全过程(建筑生产、建筑建设、建筑使用)消耗了能源的40%、水资源的42%、原材料的50%、耕地的48%。 结果产生了50%的大气污染、42%的温室效应、50%的水污染、48%的固体废弃物、50%的氟利昂排放【注7】。 因此，大力推进节能型墙体材料的开发和生产，发展绿色节能建筑，降低建筑运行能耗和成本，对我国能源战略和经济发展仍然具有重要而紧迫的现实意义。 参考资料1 .与钱春香建筑物同寿命墙体保温系统及自保温材料研究[D] 东南大学南京： 20112 .吴彻平胶粉聚苯乙烯颗粒外墙外保温体系及其抗裂性能研究【d】重庆：重庆大学20133 .贾佳我国建筑节能防火安全的误区与对策【j】城市建设理论研究( 20112 ) ( 04 )-0020-024 南：安徽理工大学20206 .吴伟外墙无机保温砂浆质量常见分析【j】住宅科技2012(04 ) 42-447 .林燕阻裂型无机保温砂浆的研究【d】哈尔滨：哈尔滨工业大学2011
