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建筑外墙外保温技术与标准解析（外墙外保温、墙体保温、现浇混凝土...）.docx

各种外保温材料在负压下不应产生膨胀变形，禁止非竖丝岩棉用在外保温工程中；

外保温整体柔性和整体轻质是附着在结构上安全消解地震破坏力的必要条件。

保温延长建筑结构寿命的研究

遵循外保温十个技术措施重新做外保温NB／T 6307-2022 浅海钻井安全规程.pdf，可以安全使用百年

使用内保温、自保温、夹心保温时会导致建筑结构陷入失稳状态，不能实现建筑墙体消 灭昼夜温差的温度控制，从而缩短建筑结构寿命，而对其重新做外保温后可稳定结构并延长 建筑结构的寿命，因为外保温是建筑结构百年长寿命的必要条件。而要使建筑进一步获得百 年以上的更长寿命，必须选用更高的外保温技术标准——低能耗、近零能耗标准。

保温工程百年寿命的前提条件是结构寿命百年，而外保温工程可延长结构寿命。因此， 外保温系统长期艰巨的任务就是将没有做外保温的各类建筑结构，如内保温、自保温、夹心保温等不稳定结构重新做外保温，使其结构寿命延长至百年。

对原有保温构造设计失误的工程进行修缮，可延长寿命至百年

对外保温工程进行正常维护

凡能满足外保温 50 年寿命十个控制基线的工程，都会有基本完好的质量寿命周期，对此类外保温工程只需对外饰面涂层适时刷新即可安全运行，使用至百年。

外保温的发展史是科学的认知过程

早在建筑节能初期，在中国建筑节能协会第一次工作会议上，甘肃建筑科学研究院李德隆教授就提出了外保温十大优点，强调外保温第一大贡献就是保护结构延长了建筑结构寿命， 得到与会人员的一致赞同。之后陕西刘加平院士的窑洞理论又提出稳定结构温度是节能路线 的工作核心，指出了建筑节能技术发展方向；清华张君教授建筑温度场数学模型的建立，使建筑外墙节能技术成为研究五种自然力的科学根据；北京住宅科技研究所王满生博士关于建 筑出挑构造温度应力分析的模型及夹心保温墙体温度场应力分析模型，补充了关于建筑温度 场的理论。

通过建立温度场研究不同保温的构造位置，引发建筑不同运动状态的分析，使得保温应 用技术成为了研究五种自然力的科学。

恒温恒湿的建筑工程技术的问世，消灭墙体昼夜温差，其已成为节能墙体追求的最高境

当前中国建筑科学研究院徐伟院长提出的近零能耗建筑已成为外保温技术发展的顶尖 集成。

坚持节能减排的基本国策，就要发展完善外保温技术，不断延长建筑的寿命。

钢筋混凝土建筑结构的设计寿命为 70 年，为其做外保温可延长寿命过 100 年，再提高节能标准，使用近零能耗建筑技术会使其寿命延长至几百年。

内保温、自保温、夹心保温等应用技术，其保温层的构造位置引发建筑结构不同部位的温差，引发建筑墙体结构的不稳定，均会因此缩短建筑物的使用寿命。如果提高节能标准， 加厚保温层的厚度，会引发这些类型建筑结构更加不稳定。

保温层的作用对建筑寿命的影响是非常重要的，延长还是缩短建筑的寿命是节能建筑和 非节能建筑的分水岭。发展外保温技术是我国建筑节能发展的终极选择。

用市场经济的力量让建筑节能跨入新阶段

外保温技术在中国 30 年一路走来沧桑不尽。不能让外保温在否定中死亡，就须全面完

善、提升外保温的行业标准，瞄准更长寿命，把 25 年的现行标准提升到 50 年，全面推进超低能耗建筑节能技术，让外保温得到新生。

《建筑外墙外保温工程质量保险规程》T/CABEE 001—2019 通过对外保温工程全过程的控制，从设计构造、材料指标、施工工艺，全流程全方位进行风险预测。对全流程提出了 控制项和评分项，设定了评定和评比规则，使外保温工程全过程的质量水平和外保温工程寿 命计算联系在一起，使外保温施工品质控制的高低与保险的收费挂钩，实现外保温的质量寿 命用金融手段来促保。

“凤凰涅槃”带给我们的启示

面对“双碳”以及“高质量”发展的新要求，外墙外保温行业发展，只有改变才能重生。 在我们生活中，有时候我们必须做出困难决定，开始一个自我更新的历程。

我们必须把旧的思想、旧的习惯抛弃，才能使我们获得重生，再次起飞。

只要我们愿意改变旧的思维和习惯，学习新的技能，就能发挥我们的潜能，创造崭新的 未来，我们需要的是自我改变的勇气和再生的决心。

改变是痛苦的，但改变是必须的，当我们通过改变而获得重生后，我们就能去领略生命 新的长度和高度。

在时代烈火的炽烤中重生并获永生。

第 2 章 建筑外保温基础研究概述

建筑温度场认识温度应力的分布

清华大学张君教授依据墙体不同节能做法对保温材料在建筑物的不同构造位置，建立了 温度场的数学分析模型。

通过该模型可分析出：外保温是建筑墙体外面用保温材料包裹，隔绝了室外温度变化对 建筑结构的影响，消除因温度变化产生的建筑墙体热胀冷缩的变形，稳定了结构，使结构寿 命大大延长。一般钢筋混凝土结构的建筑设计寿命为七十年，做外保温保护了结构，可使寿 命延长到百年以上。

超低能耗建筑是全面顶级外保温技术的集合，采用外保温技术会使其有更长的寿命。内保温构造做法形成的温度场会造成建筑结构处于终生不稳定状态，外墙与内隔墙的年

同建筑的不同墙体 7 倍的温度应力差值会使建筑反复发生墙体裂缝，屋面防水破坏，地下室防水渗漏及室内冷桥部位结露、发霉等现象，俗称内保温技术综合症。

内保温构造在节能早期占有大量市场，随节能技术的进步，逐步退出市场。

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0

L o c a tio n ( m m )

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0

L o c a tio n ( m m )

外保温；(b) 内保温

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

L o ca tio n (m m )

从建筑寿命周期看，夹芯保温是不节能建筑。

L o ca tio n (m m )

在建筑节能早期，中国建筑节能协会第一次工作会议上，甘肃建筑科学研究院李德隆教授就提出外保温的十大优点，得到全国上下一致认同；随后西安建筑科技大学刘加平院士提出窑洞理念，把稳定结构温度做为建筑节能的基本工作方向；北京市住房和城乡建设科学技术研究所王满生博士关于出挑构造外保温温度应力的分析补充了清华大学张君教授关于建 筑温度场的理论；温度场模型的提出，使得外保温应用技术成为了研究五种自然力的科学； 恒温恒湿建筑技术的面世使得建筑墙体消灭昼夜温差成了节能墙体技术追求的最高境界；中国建科院环能院徐伟院长关于近零能耗的标准是当前外保温顶尖技术的集成。坚持节能减排的基本国策，就要发展完善外墙外保温技术系统，不断延长建筑的全寿命周期。

根据外保温外表面温度状况分析，其应力集中发生区在外保温的外表面，外保温系统的 材料构造组成应有充分释放温度应力的能力。外保温材料柔性构造设计应满足释放温度应力 三原则：

柔性释放应力，外保温系统构造中外层材料允许变形量大于内层材料允许变形量， 满足逐层渐变的构造设计。

控制相邻材料变形速度差。保温系统各构造层相邻材料之间过大的变形应力影响不 同材料之间的粘结稳定，相邻材料层导热系数不宜相差过大。

整体柔性构造随时释放应力。保温系统中不设温度应力集中释放区，不设置分隔缝，采用柔性砂浆配柔性软配筋，有机无机粉料复合聚苯颗粒形成亚弹性体，在砂浆、胶粉中配置长短不同，弹性模量不同的纤维用于分散力的传导方向。

外保温柔性构造的核心思想是允许变形，诱导变形，分散并改变力的传递方向。

建筑温度场认识露点温度变化

影响外墙保温的五种自然力中，只有温度应力和水的相变这两种自然力在持续发挥着作 用。根据建筑温度的数据分析，不同的保温构造位置会有不同的冷凝现象。

外墙中的水蒸气分压力和饱和水蒸气分压力分布有以下几种类型：

不同的保温位置对墙体水蒸气渗透有不同的影响，内保温、夹芯保温、自保温都会在墙 体部位发生结露。只有外保温露点位置不在墙体。

室外温湿变化中，外保温抗裂层存在冷凝生成条件，抗裂层下的保温材料如完全闭孔或 孔隙率很低，不能分散冷凝水，就会使抗裂砂浆粘结力下降，强度降低，干燥时产生干湿形 变，抗裂砂浆层易产生空鼓和脱落。

设置水分散构造层是胶粉聚苯颗粒外保温材料系统又一个特点，将胶粉聚苯颗粒放到保 温板外侧，做水分散构造是一种良好的组合，在抗裂砂浆表层上涂硅橡胶高弹底涂，防液态 水进入保温层，又能方便气态水排出。

耐候试验筛选长寿命构造设计

我国的外保温材料大多选择了薄抹灰的构造，这种一味模仿外来技术的情况，给我国的 节能技术发展埋下了隐患，经过这些年的实践，越来越多的发现这种盲从的危害。

上海发布文件禁行全部薄抹灰外保温做法，就是对这种全面盲从外来技术的一种否定。 外保温材料应选择什么构造做法更为科学合理，这是胶粉聚苯颗粒外保温系统材料行业标准发展过程一项重要的技术研究。

在长达八年的时间里先后对市场上大多数主流保温做法进行了大型耐候试验，共选择

48 个外保温材料系统，积累了几百万个试验数据，终于完成这个纯研究技术的外保温构造

优选试验分析。这个成果不仅国内各方节能人士共享成果，还引来美国两大机构 FM 和

这种试验方法能够保证同环境温度条件下同时进行不同外保温系统及不同组成材料的 外保温构造对比试验，比较同条件下不同外保温系统组成材料耐候性能的优劣。这种试验方 法和试验仪器在国内还是首创，试验结果令人耳目一新。

每组试验均采用对比性验证，即：同材料不同构造试验，以验证材料的不同构造优选； 同构造不同材料的对比试验，以验证不同材料对构造的适应性。

（1）升温 3h：使试样表面升温至 70℃，并恒温在（70±5）℃（其中升温时间为 1h）。

（2）淋水 1h：向试样表面淋水，水温为（15±5）℃，水量为 1.0～1.5L/(m2·min)。

状态调节至少 48h。

升温 8h：使试样表面升温至 50℃，并恒温在（50±5）℃（其中升温时间为 1h）。

降温 16h：使试样表面降温至20℃，并恒温在（20±5）℃（其中降温时间为2h）。

注：基层墙体为 C20 混凝土墙，保温材料与胶粉聚苯颗粒浆料界面处均有界面剂处理。涂料饰面时抗裂层：4mm 抗裂砂浆+ 耐碱玻纤网格布+高弹底涂；面砖饰面时：10mm 抗裂砂浆+热镀锌电焊网。

这个技术研究项目是目前外保温耐候性试验领域试验量最大，涉及保温材料种类和保温系统最多的研究项目。保温材料涉及胶粉聚苯颗粒浆料、EPS 板、XPS 板、聚氨酯板、增强竖丝岩棉复合板、无机保温浆料；施工工艺和构造涉及了现浇、贴砌、点框粘、现场喷涂、 薄抹灰、厚抹灰等做法；饰面层涉及涂料、面砖、饰面砂浆；几乎涉及市场上大多数主流保温材料和构造系统。

经耐候墙体温度场的数值模拟，与大型耐候试验的实测数据比较，耐候试验墙体的升降 温速率其试验结果和理论计算结果吻合较好。

通过整理此 12 轮大型耐候试验有如下试验结论：

外保温板材在外墙的稳定状态排序：模塑聚苯板优于挤塑聚苯板，挤塑聚苯板优于 聚氨酯板。

做法排序：满粘保温板优于点框粘保温板，点框粘保温板优于点粘保温板。

各类高效保温板与抗裂砂浆层之间设胶粉聚苯颗粒浆料层可减缓裂缝生成。

各类保温板在增加 30mm 以上胶粉聚苯颗粒浆料做保护层后不会发生抗裂层的破坏。

贴砌做法是外保温各种做法中耐候性稳定性最强的，其六面用胶粉聚苯颗粒包裹保 温板，减少保温板与抗裂层的变形速度差，可有效控制保温板的形变，。

防火试验优选构造防火做法

2006 年北京振利与中国建筑科学研究院防火所等八家单位申请并开始研究建设部科研课题：“外墙保温体系防火试验方法，防火等级评价标准及建筑应用范围的技术研究”

该标准中胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统对火反应性能指标显示：用胶粉聚苯颗粒做防火保护层，当防火保护层在 30mm 时，外保温系统热释放速率峰值≤5kW/m2，属不燃类系统， 保温板不会熔融。

注：1．表中符号：EPS——模塑聚苯板，XPS——挤塑聚苯板晋江市电力大厦工程施工组织设计，PU——硬泡聚氨酯，PF——改性酚醛板。

其中 EPS 板试验 19 次（薄抹灰 15 次，厚保护层 4 次），硬泡聚氨酯试验 8 次（薄抹灰 3 次，厚保护层 5 次），XPS 板试验 3 次（B2 级 XPS 板薄抹灰 1 次，B1 级 XPS 板薄抹灰1 次，B2 级 XPS 板厚抹灰 1 次），改性酚醛板试验 2 次。

试验说明构造防火的三个基本要素，无空腔、保护层、分仓是有效措施，综合各防火试 验结果有几点结论：

薄抹灰有机保温板抗火攻击能力很弱，EPS 板受到热辐射后很快就会发生体积收缩，

200℃后就会发生液化流坠，抗裂砂浆层下形成空腔助燃构造，300℃聚苯板就会发生汽化被 点燃。

楼层间设置的防火隔离带防止火焰蔓延的作用有限，对有机保温板燃烧产生的大量 火焰热量阻挡作用很小。

保温板后面满粘 100%或点框粘 40%，粘结面积不同山西地标12J4-2.pdf，火焰传播速度明显不同，无空腔满粘是有机保温板必要的构造。