外墻保溫系統中EPS板與XPS板的性能分析

趙 剛（新疆維吾爾自治區阿克蘇地區質量與計量檢測所，新疆 阿克蘇 843000）

外墻保溫系統中EPS板與XPS板的性能分析

趙 剛
（新疆維吾爾自治區阿克蘇地區質量與計量檢測所，新疆 阿克蘇 843000）

本文從我國建筑節能中外墻保溫系統普遍采用的絕熱保溫材料入手，分析了模塑聚苯乙烯隔熱保溫塑料（EPS）板與擠塑聚苯乙烯隔熱保溫塑料（XPS）板的性能特點，對兩種材料的主要性能做了對比，闡述了其各自的優缺點，為建筑節能施工中保溫材料的選擇、建筑節能設計方案的改進提供參考的依據。

節能導熱系數；粘接強度；耐侯性；優越性；缺點

我國目前每年竣工的建筑面積較大，住建部在"十二五"建筑節能專項規劃意見稿中提出，要進一步提高新建建筑能效水平。外墻保溫系統是有效降低建筑能耗采用的主要方法，目的是降低建筑物外圍護結構的導熱系數。目前在我國在建筑節能中采用的外墻保溫系統主要使用聚苯乙烯泡沫塑料做為絕熱保溫材料。

一、基本簡介

聚苯乙烯泡沫塑料分為膨脹性EPS和連續性擠出型XPS兩種，EPS它的學名為絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料，是由聚苯乙烯樹脂顆粒混合阻燃劑在容器中加熱膨脹，形成顆粒熔合的互聯蜂窩式結構，再經過自然陳化制成的板材。XPS學名是絕熱用擠塑塑聚苯乙烯泡沫塑料，是以聚苯乙烯樹脂為主要原料，添加聚含物、其他輔料混合加熱后，注入催化劑進行連續發泡，然后擠壓成型的硬質泡沫塑料。EPS、XPS材料都具有低熱導系數、較強抗老化性能等特性，在建筑節能領域應用廣泛，是我國目前外墻保溫系統中普遍采用的隔熱保溫材料。

二、EPS和XPS兩種保溫材料的性能特點

1 保溫隔熱性能。經試驗驗證，EPS 和XPS保溫性能是有差別的。XPS板使用催化劑發泡，發泡層閉孔率極高，達95%以上，特殊的閉孔結構能有效阻斷空氣流動散熱，因此具有持久穩定的保溫性能。而EPS板是聚苯乙烯樹脂顆粒熔合的互聯蜂窩式結構，具有一定的微小空隙。因此，相同厚度（20mm）的EPS板的導熱系數是0.041 W/m2上標·K，而XPS板的導熱系數是0.030 W/m2上標·K。就保溫隔熱性能而言，XPS明顯優于EPS，但這兩種材料比起其他保溫材料如發泡聚氨酯、水泥珍珠巖等材料有明顯的優勢。

2 強度。本文從抗拉和抗壓兩方面來分析EPS和XPS的性能特點。在抗拉強度方面，兩種材料的抗拉性能和其本身的密度、結構等因素有密切的關系，密度為18kg/m3的EPS，拉拔試驗中的抗拉強度一般為120kPa左右，密度為20kg/m3抗拉強度一般為140kPa左右。XPS的密度較高，在25kg/m3～45kg/m3之間，由于其特殊的結構抗拉強度一般在180kPa～650kPa，特殊型號則更高。明顯XPS板的抗拉強度要高些。在抗壓強度方面，由于XPS板優勢更加明顯，其抗壓強度高、抗沖擊性強，個別型號的抗壓強度甚至達到500kPa以上，因此XPS在汽車、地熱、機場、大型冷庫等領域的應用比EPS更加廣泛。就外墻保溫系統來說在強度方面，XPS要明顯優于EPS。

3 耐候性。耐候性是保溫系統重要指標之一，指系統在不同的氣候條件下整體穩定性、保溫效果是否有變化等的系列問題。就兩中材料本身而言，都具有很好的耐候性，都是以聚苯乙烯作為主要原料，在自然條件下幾乎無老化分解現象。但是由于EPS板的吸水性比XPS板高，XPS板幾乎不吸水，且同條件下XPS板膨脹率比EPS板低的多，所以比較而言采用XPS板的外墻保溫系統其耐候性優于采用EPS板外墻保溫系統。但就整個系統來講，只要薄抹灰系統外層的防水沒問題，施工質量可靠，那么采用XPS還是EPS，系統的耐候性能都是不存在問題的。

4 吸水、透氣性。由于兩種材料的主要原料都是聚苯乙烯，因此這兩種材料都有結構穩定，防水的特點。但是EPS板結構是聚苯乙烯膨脹顆粒熔合的互聯蜂窩式結構，具有一定的空隙，而XPS板是發泡閉孔結構，基本沒有空隙，因此EPS板與XPS板相比有較高的吸水性。 XPS幾乎不吸水、沒有透氣性，室內外溫差大、濕度高的地區，采用XPS板的外墻保溫系統容易出現水氣在板面結露的現象。因此從吸水、透氣性方面而言，EPS比XPS是有優勢的。

5 粘結強度。對于整個薄抹灰外墻保溫系統來說，板材的抗拉強度成為了這項指標關鍵因素，由于結構的不同， EPS和XPS在抗拉強度方面有明顯的差異，同時抗壓強與抗剪切強度也基本成正比。這就決定了在粘接強度、抗沖擊性能方面XPS 與EPS相比有明顯優勢。但是采用XPS的系統還有一個突出問題：XPS板面光滑，不做界面處理，它與整個系統的其他材料很難粘結。目前采用的方法是使用高聚合物乳液做界面處理，但是會工升高工程成本。

三、EPS和XPS兩種保溫系統的優缺點

1 EPS保溫系統的優越性

（1）技術成熟，體系完備。它在國內外已沿用了近四十年，形成了完整的技術已體系。（2）EPS材料具有一定韌性，施工過程中可操作性優良。（3）價格相對低廉，施工工藝簡單，便于掌握推廣。

2 EPS保溫系統的缺點：

（1）強度不高，外墻裝飾工程中（掛石材、貼磚）需要依據成熟的技術文件進行加強處理。（2）EPS板材施工前必須進行陳化處理，否則易收縮，影響施工質量。

3 XPS保溫系統的優越性

（1）相同厚度，保溫性能更優，節能效率更高。（2）不吸水、低透氣率。具有優良的抗濕性，適用于特殊環境下的建筑節能工程。（3）高強度。對外墻飾面材料為面磚或石材的建筑有更好的可靠性。

4 XPS保溫系統的缺點

（1）施工操作性較差，不易彎折，應力集中易使板材損壞、開裂。（2）透氣性差，在室內外溫差大、濕度高的地區，容易出現水氣在板面結露的現象。（3）板面光滑，粘結困難，必須作做界面處理，工程成本相對較高。（4）防火等級較低，可燃。存在安全隱患。

結語

綜上，作者通過對上述對兩種材料導熱系數、耐侯性、透氣、吸水性能、粘接強度等主要性能做出分析和對比，闡述了其各自的優缺點，為建筑節能施工中保溫材料的選擇、建筑節能設計方案的改進提供參考的依據。

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