建筑外墻保溫材料性能特點及質量檢測

蔣德勇

（貴州省建材產品質量監督檢驗院貴州貴陽550002）

建筑外墻保溫材料性能特點及質量檢測

蔣德勇

（貴州省建材產品質量監督檢驗院貴州貴陽550002）

建筑外墻保溫材料節能建筑材料的好壞，是否符合國家和行業標準，節能是否達到要求，都需要有真實可信的檢測數據作為依據，只有這樣才能將其使用到建筑施工中，不然就會降低甚至是影響建筑工程質量，嚴重的會出現質量問題。本文重點就建筑外墻保溫材料性能特點及質量檢測進行了研究。

建筑外墻保溫；材料性能；質量檢測

引言

《建設項目環境保護規定》、《國家康居示范工程實施大綱》以及《民用建筑節能管理規定》等相關規定，建筑工程必須采取節能環保措施，提高能源使用效率，改善居住環境，降低資源損耗。國家鼓勵使用節能建筑材料，積極推廣新材料在建筑工程中的使用，這在一定程度上減少了環境污染，提高了建筑材料的利用率和使用效果，可以說我國在建筑材料領域里發展的速度是驚人的，這一方面得益于國家政策支持，另一方面是建筑施工單位的積極應用。

1　新型保溫隔熱材料

建筑外墻保溫隔熱工程是現代建筑外墻的重要組成部分，同時也是提升現代建筑整體功能性的重要手段，因此，我國在建筑保溫隔熱材料研發方面尤為重視。經過近些年來有關科研人員對保溫隔熱材料的不斷努力研究開發，目前已成功地研發出諸如聚苯乙烯泡沫板、巖棉礦渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、硅酸鹽復合漿料、聚氨脂泡沫板等新型保溫隔熱材料。隨著國家政策的逐步頒布和實施，研發兼具保溫和防火功能的有機-無機復合外墻保溫材料是未來外墻外保溫市場不可逆轉的發展趨勢。有機-無機復合保溫材料具有保溫性能好、尺寸穩定及耐燃性能好等優點，但大多數有機-無機復合保溫材料處于研究開發階段。目前應用和施工技術比較成熟的有膠粉聚苯顆粒保溫料漿，新興的有有機-無機復合材料改性酚醛泡沫保溫材料和聚氨酯-玻化微珠復合保溫材料等。但由于我國區域經濟發展及資源分布不均衡，使得上述這些新型保溫隔熱材料在我國各區域的應用程度不同，同時施工工藝技術不夠先進以及缺乏專業化工程隊伍的標準化施工也制約了我國保溫隔熱材料在建筑工程中應用功能性的有效發揮，如何快速地組建更多的專業化施工隊伍，提升保溫材料質量及施工技術，促使保溫材料及保溫隔熱技術向高效率、高性能、高環保方向發展是我們的迫切任務。

常用的十大保溫材料性能優缺點評析：①巖棉板無機類耐火A級，導熱系數0.041～0.045防火，阻燃吸濕性大，保溫效果差；②五梁禾YT無機活性保溫材料耐火A級，導熱系數0.050～0.055防火保溫隔熱效果好，施工簡便（無需網格布、抗裂砂漿等），與建筑物同壽命，抗水抗裂抗空鼓；③陶瓷保溫板無機類耐火A級，導熱系數0.08～0.10防火不燃，不吸水，施工方便，使用耐久；④玻化微珠、珍珠巖等漿料無機類耐火A級，導熱系數0.07～0.09防火性好，耐高溫保溫效果差，吸水性高；⑤膨脹聚苯板（EPS板）有機類耐火B2級，導熱系數0.037～0.041保溫效果好，價格便宜強度稍差；⑥擠塑聚苯板（XPS板）有機類耐火B2級，導熱系數0.028～0.03保溫效果更好，強度高，耐潮濕價格貴，施工時表面需要處理；⑦膠粉聚苯顆粒保溫漿料有機類耐火B1級，導熱系數0.057～0.06阻燃性好，廢品回收保溫效果不理想，對施工要求高；⑧聚氨酯發泡材料有機類耐火B1級，導熱系數0.025～0.028防水性好，保溫效果好，強度高價格較貴；⑨酚醛樹脂復合板有機類耐火B1級，導熱系數0.029～0.03保溫效果更好，強度高，耐潮濕價格貴，施工時表面需要處理；⑩HD-STP超薄真空保溫板，無機類耐火A級，超強的隔熱保溫性能，導熱系數在0.008以下，節能效果突出，保溫效果是其他傳統保溫的3～8倍，所需保溫厚度是傳統保溫的1/3～1/8。采用無機、無毒芯材，低能耗零排放加工工藝，不產生廢氣、廢水，屬環保低碳型保溫材料。輕質，運輸、搬運方便，施工工藝簡單，粘貼效率高。價格加高，因為真空材料，不能現場切割彎曲，嚴禁重物敲擊，銳物刺穿。

2　建筑外墻保溫形式

建筑外墻保溫主要分為外墻自保溫、外墻內保溫和外墻外保溫形式。

2.1外墻自保溫

外墻自保溫系統是墻體自身的材料具有節能阻熱的功能，當前，使用較多的是蒸壓加氣混凝土砌塊、復合保溫砌塊等，尤其是砂加氣混凝土砌塊，其材料本身的導熱系數低，由于在混凝土里加入引氣劑后，形成大量封閉孔洞，使得這類砌塊保溫隔熱性能好，并將圍護和保溫合二為一，無需另外附加保溫隔熱材料，在滿足建筑要求的同時又能滿足保溫節能要求。

2.2外墻內保溫

外墻內保溫系統即保溫材料置于外墻內側，施工簡單易行，常用到的保溫材料有建筑保溫砂漿或膨脹玻化微珠保溫隔熱砂漿，聚苯顆粒保溫漿料，絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS板），絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS板），以及酚醛板、泡沫玻璃等保溫材料。由于絕熱材料強度較低，需設覆面層保護（如加貼玻纖網格布抹3～5mm厚抗裂砂漿層）。

2.3外墻外保溫

外墻外保溫是復合墻體的一種主要形式，是將保溫材料做在外墻結構的外部，使之具有保溫隔熱的功能。外保溫在我國有很大的發展前途，當前應用也比較廣泛，是最值得推廣和研發的節能保溫技術。

3　圍護結構熱工缺陷紅外檢查

當保溫材料缺失、受潮、分布不均或其中混入灰漿或圍護結構存在空氣滲透的部位，稱該圍護結構在此部位存在熱工缺陷。熱工缺陷的存在將影響墻體的保溫性能，進而降低墻體內表面溫度，當墻面溫度達到或低于室內空氣露點溫度時，墻面將出現凝結水的現象，即為結露。這種現象不僅造成室內潮濕，長時間影響下還會導致墻面的脫落、長毛、發霉，或裝飾材料的扭曲變形等，嚴重影響建筑的正常使用功能。采暖期室內結露、長霉是外墻保溫最常見的質量問題。引起這一現象的主要原因在于外墻保溫存在熱工缺陷。

紅外熱像法是檢測圍護結構外墻熱工缺陷的主要方法。紅外熱像儀測溫的基本原理：被測物體產生的熱輻射經紅外探測器接收后輻射強度信號轉換為電子視頻信號，再通過放大電路、補償電路及線性處理后在顯示終端顯示被測物體的溫度，或經計算機處理形成由不同顏色表示的物體溫度分布的彩色熱圖，即紅外熱像圖。其測溫的特點在于：①非接觸式測溫，不會影響到被測物體原有的溫度分布；②測定的是物體表面的溫度分布，而不是像熱電偶或光學溫度計那樣僅能測定有限個點的溫度。紅外熱像法是當前檢測熱工缺陷最快捷最有效的定性檢測方法，在熱工缺陷檢測方面有非常廣泛的應用。圖1所示為某工程局部保溫材料缺失引起的熱工缺陷的紅外熱像。

圖1　某工程紅外熱像

4　外墻保溫節能構造鉆芯檢驗

外墻保溫節能構造鉆芯檢驗是參照《建筑節能工程施工質量驗收規范》（GB50411-2007）的要求，在外墻上用取芯機在垂直于墻面的方向上鉆取保溫芯樣，在垂直于芯樣表面的方向上實測保溫層的厚度，并通過芯樣觀察保溫材料的種類、構造做法。外墻保溫節能構造鉆芯檢驗主要檢驗外墻保溫以下三方面內容：①保溫層的構造做法是否符合設計要求；②保溫材料的種類是否符合設計要求；③保溫層的厚度是否符合設計要求。此種檢驗是目前外墻保溫驗收中必檢的項目之一，由于操作方便，數據比較直觀，因此同樣也適用于既有建筑外保溫的質量鑒定。外墻保溫施工過程中，由于某些利益的驅使，一些開發商和施工方盲目追求降低成本而偷工減料。采用外墻節能構造鉆芯法，能最為直接地發現問題，如果保溫層厚度都不符合設計要求，那就沒必要耗費精力去檢測圍護結構的傳熱系數了。此種檢測方法的缺點在于這是一種破壞性的檢測手段，當保溫芯樣取出后，要求對檢測部位用保溫材料填充并用建筑膠密封，不允許使用混凝土或碎磚加砂漿等材料填塞，以免產生熱橋而影響保溫效果。處理不當，極有可能形成新的熱橋，從而影響保溫效果。

5　保溫板與基層粘結情況檢查

外墻保溫板與基層的粘結情況檢查同鉆芯法一樣，都是采用破壞性的檢查方法。外墻保溫板黏結的好壞與外墻保溫的使用壽命密切相關。而且近年來極端氣候頻繁出現，有些工程外保溫在刮大風時保溫層直接脫落。根據近年來的檢測經歷，外墻保溫板與基層黏結情況的檢查是十分有必要的。在檢查項目上，檢查保溫板與基層的粘結強度、粘結砂漿的粘結面積率，粘貼方法等是否符合規范或設計要求。

保溫板的粘貼方法根據《外墻外保溫施工技術規程》（聚苯板增強網聚合物砂漿做法）（DB11/T584-2008）要求可采用點框法或條粘法（見圖2）。不管采用哪種粘貼方法，聚苯板與墻面必須黏結牢固，無松動和虛粘現象。采用涂料飾面時，粘結面積率不小于40%；采用面磚飾面時，粘結面積率不小于50%。檢查粘貼方法和黏結面積率時選取約1m2左右的外墻面，首先剔除外飾面，露出保溫板，然后揭開一個整塊的保溫板，查看粘貼方法，測量粘結砂漿的粘結面積；粘結面積計算時務必要扣除虛粘部分面積。對保溫板與基層的拉伸粘結強度進行現場試驗，試驗方法參照《外墻外保溫工程技術規程》（JGJ144-2004）。粘貼標準塊時，可在粘貼面積檢查部位附近，以方便確定粘結砂漿的位置，盡量使標準塊滿粘貼于粘結砂漿的位置。

圖2　保溫板與基層粘貼方法

6　圍護結構傳熱系數檢測

目前對建筑節能現場檢測圍護結構的傳熱系數檢測的方法主要有熱流計法、熱箱法、常功率平面熱源法。

（1）熱流計法是利用溫差和熱流量之間的對應關系進行傳熱系數的測定。通常的做法是用熱流計、熱電偶在現場檢測出被測圍護結構的熱流密度以及內、外表面溫度，通過數據處理計算得出建筑物圍護結構各部分的傳熱系數。該方法是國家檢測標準首選的方法，在國際上也是公認的方法，但是這種方法用在現場測試有嚴重的局限性。因為使用該方法的前提條件是必須在采暖期才能進行測試。

（2）熱箱法是用人工制造一個一維傳熱環境，被測部位的內側用熱箱模擬采暖建筑室內條件，并使熱箱內的空氣溫度和室內的空氣溫度保持一致，另一側為室外自然條件，維持熱箱內溫度高于室外溫度8℃以上，這樣被測部位的熱流總是從室內向室外傳遞；當熱箱內的加熱量與通過被測部位的傳遞熱量達到平衡時，通過測量熱箱內的加熱量得到被測部位的傳熱量，從而根據公式計算出被測部位的傳熱系數。熱箱法作為實驗室檢測建筑構件熱工性能的方法使用由來已久，發展較為成熟，并頒布有國際、國內的標準，但用來進行現場檢測建筑物熱阻或傳熱系數的熱箱法還處于研究當中。

（3）常功率平面熱源法是非穩態法中一種比較常用的方法，適用于建筑材料和其它隔熱材料熱物理性能的測試。其現場檢測的方法是在墻體內表面人為地加上一個合適的平面恒定熱源，對墻體進行一定時間的加熱，通過測定墻體內外表面的溫度響應來辨識出墻體的傳熱系數。

7　結束語

在節能環保條件下，加強對建筑工程材料的檢測是保證建筑工程質量的重要手段，是安全第一的需要，是提高建筑工程施工企業效益的重要保障，對材料檢測重要性的認識和了解有助于更好地開展檢測工作。

[1]石嵐.建筑材料檢測在建筑工程中的作用[J].門窗，2014（03）：85～86.

[2]孫秀梅，孫桂民.關于建筑材料檢測在建筑工程中的重要性分析[J].城市建筑，2013（22）：28～29.

[3]張吉嬌.建筑材料檢測在建筑工程中的重要性分析[J].江西建材，2014（12）.

TU545

A

1673-0038（2015）16-0094-03

2015-3-28

蔣德勇（1968-），男，漢族，高級工程師，本科，主要從事建筑材料檢測和質量管理工作。