王锐 张东琦
山东省建筑科学研究院 山东济南 250031
摘要：建筑外墙保温技术构造合理，可消除热桥且节能效率高、具有极好的热稳定性和防渗水性等等优势特点，是目前我国建筑围护结构的主导核心技术，已经被大范围推广应用。本文就浅析了建筑外墙保温系统耐候性的国内外研究基本现状，并结合试验对其耐候性展开进一步探究。
关键词：外墙保温系统；耐候性试验；围护结构；研究现状；节能
建筑节能系统建设是当前建筑发展的一大关键，从长期效益角度来讲，建筑物的围护结构一旦形成就难以改变，所以在建设初期一定要做好相关节能试验，确保其节能性与安全性的有效落实。对于建筑外墙而言，需要在建筑建设过程中为其构建外墙保温系统，以实现对建筑内部的保温隔热效果，这就要对其系统的耐候性相关技术内容进行深入分析。
一、外墙保温系统耐候性研究的必要性
在我国，建筑外墙保温系统是目前所大力推崇的一大节能系统，它所遵循的技术原理为外墙外保温技术，即通过外墙外侧设置保温隔热体系，以达到对建筑墙体的保温隔热效果。相比于传统保温形式，外墙外保温系统在技术合理性上表现更佳，特别是对于建筑主体结构以及建筑室内室温的稳定维持具有极大优势，同时还能规避装修对于保温层的破坏问题。不过考虑到保温材料一般置于外墙外侧，所以对于自然界的直接承受能力表现相对较差，长此以往会因为曝晒、雨淋等等问题而出现结构开裂，材料严重脱落，整体耐候性表现较差。所以纵观建筑外墙保温系统，可见影响其耐候性的因素较多，因此有必要对外墙保温系统的耐候性进行深入研究。
二、关于耐候性的国内外研究现状
关于建筑外墙保温系统的耐候性问题，几百年来为全世界各国所探究，其间不乏出现一些新技术，为外墙保温系统的完善提供了有力支持。
（1）耐候性的国外研究现状
外墙外保温技术早在16世纪的欧洲就已出现，不过其发展缓慢，直到上世纪70年代世界石油危机爆发以后该技术才在众多国家得以继续发展。技术的再次源起还要回溯到二战后的德国，德国人利用外墙外保温技术弥补墙体裂缝，修复战后损坏的建筑结构表面，通过粘贴泡沫塑料板遮蔽墙体裂缝，并起到较好的隔热性能，非常节约能源，它也被德国人称之为“复合墙体结构”。客观讲，这种复合墙体结构不但可满足力学要求，修补墙体破损，在隔热、隔声以及冷热舒适度方面都有尚佳表现，该技术也在60年代被引入美国主要用于商业及民用建筑的建设修复。70年代石油危机以后，对能源的节约成为人类迄今为止不变的主题，所以这种节能型的建筑外墙外保温系统技术被全球所青睐，得以快速发展。
目前，像欧洲国家建筑的外墙外保温系统多采用薄抹灰方式，它具体利用到了阻燃型膨胀聚苯板和不燃型岩棉板这两大保温材料，而在美国则多以轻钢结构填充保温材料为主。像美国卡内基——梅隆大学的Edward.G II与他的科学研究组就共同研究了层高达到2.5m且进深达到6m的外墙EIFS（Exterior Insulation and Finish System）外部绝缘外保温系统，专门针对建筑房屋的墙体砂浆开裂现象展开科学研究。
而在法国的建筑科技中心，他们就联合格诺布尔国家综合技术研究院合作研发了外墙外保温抹灰层的耐久性试验研究体系，深度了解建筑用水泥与聚合物之间的相互作用，并对建筑外墙涂料的有效寿命进行了科学预测，提出了某些模型化研究内容，再配合虚拟试验成功验证了外墙外保温抹灰层的耐候性能。
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（2）耐候性的国内研究现状
我国对建筑外保温工程的研究从上世纪末才开始，最初所采用的是我国自主研发的胶粉聚苯颗粒保温浆料，它主要应用于严寒及寒冷地区。在2004年我国颁布《外墙外保温工程技术规程》之后，标准中才出现了更多的外墙外保温系统技术（5种），再配合国家所一直强调的建筑节能政策，外墙外保温系统在我国的技术研究才开始有据可依。
对于外墙外保温系统的耐候性试验研究也是我国在该领域的研究重点。在耐候性试验中应该遵循《外墙外保温工程技术规程》中的JGJ144-2008标准，对建筑的外墙外保温系统进行80次的高温淋水循环与20次的冷淋水循环，形成对比性试验。首先进行高温淋水循环试验，保证外墙试样表面在1h内加热到70℃左右，保持其在70±5℃的环境中静置2h完成一个循环。在试验后对外保温系统进行48h的状态调节，然后再进行热冷循环试验，将外墙试样表面加热到50℃左右，令其在50±5℃的条件下保持8h左右。最后将外墙试样表面放在-20±5℃的环境中静置16h。3阶段试验结束后如果试样表面没有出现材料粉化、剥落或裂缝现象就说明它是耐候性安全稳定的。
同理，我国北京工业大学相关研究组也对建筑外墙的外保温聚合物砂浆层进行了类似的耐候性研究试验，例如对抹面砂浆或聚苯板保温材料试件进行多次的热雨循环、冷热循环等等温度及力学耐候性试验，以证明抹面砂浆层以及聚合物保温层的抗压、抗折及粘结强度[1]。
三、对建筑外墙外保温系统的耐候性试验简析
为了进一步证明建筑外墙外保温系统的耐候性，下文以建筑外墙外保温系统中的聚合物保温材料——岩棉板以及抹灰层外墙为主要试验墙，探讨其具体的耐候性能力。
（1）试验方法
选取厚度为40mm的聚合物岩棉板配合抹灰层制作试验外墙外保温系统。然后在温度20~25℃、相对湿度在60%~85%的条件下养护28~30d后开始试验。试验的第一阶段要进行80次的热雨循环，保证试验墙温度在1h内升高到70℃，保持恒温2h内的相对湿度在10%~40%。然后再喷水（水温为15℃、流量为1L/㎡/min）1h，静置2h即完成第一循环试验。第二阶段进入5次的冷热循环喷淋，保证试验墙在1h内温度升至50℃，恒温7h状态下相对湿度始终保持在10%~40%，然后在2h内将其温度下调至-20℃，恒温保持14h即完成第二阶段循环。
（2）试验结果
两阶段喷淋试验墙喷淋结束后首先通过肉眼观察墙面会有水锈痕迹，但没有其它任何变化，饰面层没有任何起泡或材料脱落状况，整体完好。而保温材料接缝位置没有裂缝，没有水渗入情况。所以通过该试验可证明岩棉板聚合物配合薄抹灰外墙在保温系统功能应用方面是可行的，且它具有较好的耐候性，可有效抵御温度应力与雨水冲刷等等外界自然影响[2]。
总结：
目前建筑外墙外保温系统的耐候性试验及相关研究还在继续，它就希望在适应外界自然环境持续变化的情况下以不变应万变，从根本上有效保证外墙外保温系统不被外界环境因素所侵蚀，在提高系统耐候性的同时也提升建筑的社会环保效益。
参考文献：
[1]项道阳.薄抹灰外墙外保温系统耐候性试验研究[D].北京工业大学，2008.
[2]马挺，徐元盛，李建伟， 等.岩棉板薄抹灰外墙外保温系统的耐候性及安全性研究[J].河南建材，2017(4):22-24.
论文作者:王锐,张东琦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/27
标签：外墙论文; 建筑论文; 系统论文; 外墙外保温论文; 技术论文; 墙体论文; 聚合物论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;