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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简介：

建筑外墙外保温技术是一种在建筑外部墙体表面增加保温层以提高建筑能效和减少能源消耗的施工方法。这种技术主要用于改善室内环境舒适度、降低供暖和制冷成本、减少建筑对环境的影响，并提高建筑的整体性能。外墙外保温技术包括了外墙外保温、墙体保温、现浇混凝土保温等多种形式。下面是对这些技术的简要解析：

1. 外墙外保温（EPS、XPS、聚氨酯保温板等）

外墙外保温是将保温材料（如EPS板、XPS板、聚氨酯板等）安装在建筑外墙的外部，从而形成一个保温层。这种技术适用于大多数建筑类型，能够有效地隔绝冷热传递，提高建筑的能效。EPS和XPS板因其价格较低、易于施工而被广泛使用；而聚氨酯板则因其高保温性能和优异的防水性能而成为高端建筑的首选。

2. 墙体保温

墙体保温广泛应用于既有建筑的节能改造中，通过在现有墙体内部或外部添加保温材料来提高墙体的保温性能。这种技术可以是局部的，也可以是全面的，根据建筑的具体情况和改造需求选择不同的保温材料和方法。墙体保温既可以通过增加保温层来实现，也可以通过改变墙体结构、材料来达到节能目的。

3. 现浇混凝土保温

现浇混凝土保温是一种通过在混凝土浇筑过程中直接加入保温材料（如轻质骨料、泡沫混凝土等）来实现的保温技术。这种技术特别适用于新建建筑，能够在建筑施工阶段就确保良好的保温性能，减少后续的改造和维护成本。现浇混凝土保温能够适应复杂的设计要求，提供均匀的保温效果，并且与建筑物结构紧密结合，提高整体结构的稳定性。

标准与规定

各国和地区的建筑规范对于外墙外保温技术有各自的具体标准和规定，以确保施工质量和安全。通常包括材料选择、安装方法、防火要求、系统耐久性等方面的规定。例如，在中国，GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》对建筑节能工程的施工质量进行了详细规定，包括各类型保温材料的性能要求、施工工艺、检验方法等。

结论

外墙外保温技术是提高建筑能效和环保性的有效手段，通过合理选择和应用保温材料，可以显著改善建筑的热性能，降低能耗，提高居住或工作环境的舒适度。随着技术的发展和标准的完善，外墙外保温技术将更加成熟和普及，为可持续建筑的发展做出重要贡献。

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从建筑寿命周期看JTJ 249-2001 港口工程桩基动力检测规程.pdf，夹芯保温是不节能建筑。

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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，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，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。

胶粉聚苯颗粒浆料有良好的防火作用，受热辐射后表层的聚苯颗粒在无机材料包裹 下发生收缩形成空腔，这些密集小体积空腔减缓了热的传导。

抗火焰热辐射作用主要靠防火保护层的厚度，防火保护层厚度增加会有明显防火作

防火分仓是密集的防火隔离带加防火保护层的叠加作用，其防火效果比较明显，分

仓越小，防保温板液化后流淌的作用越有效。

小体积分仓加厚保护层厚度可有效减少聚苯板受热收缩量，控制聚苯板液态变化范 围，防止聚苯板汽化燃烧。

试验证明胶粉聚苯颗粒无机材料包裹有机颗粒，是一种防火微分仓构造，可有效防止热 量的传递。

从锥形量热计试验这种微分仓构造，胶粉聚苯颗粒材料的热释放速率峰值≤5kW/m2。 从燃烧竖炉试验用这种微分仓构造的胶粉聚苯颗粒做防热辐射的保护层，20mm 厚可防止聚苯板的液化形变，30mm 厚可避免聚苯板受热体积收缩。从大型窗口火试验和墙角火试验结果《城镇供水管网漏水探测技术规程 CJJ159-2011》，胶粉聚苯颗粒这种微分仓的材料组合有机类保温板可形成有效的防火分仓构造，安全分 仓体积可设在 0.027m3（600mm×450mm×100mm）。

第 3 章 外保温是装配式结构的终极选择

外墙外保温稳定建筑结构温度，减少建筑结构热应力形变，是节能建筑百年寿命的终极 选择，也是装配式建筑百年寿命的终极选择。

夹芯保温是个不稳定构造

与墙体内表面类似，对墙体外表面，设室外空气温度为 Tout(t)，室外空气与墙体外表面对流换热系数为βout，墙体外表面温度为Tn(t)（第 n 个节点），忽略室内和墙体内表面之 间以及各层墙体材料的相互热辐射。此时，墙体外表面与室外空气的对流热交换量可表达为：

qout  out Tout (t)  Tn (t)

北京地区夹芯保温预制墙板的温度场数值模拟结果，墙体在夏季温度稳定到最高温 39℃后，墙体外表面温度最高到了约 38.67℃，室内墙面的温度达到了约 25.7℃。

室内墙体年温差在 7.22℃，室外墙体年温差 49.57℃，室外墙体年温差是室内墙年温差的 6.8 倍。

利用前面温度场计算结果，采用上表中所列参数作为模型输入数值，计算混凝土聚苯板 夹芯保温墙体的温度应力。计算中初始温度T0 取 15℃。该参数的真正物理意义为材料内温度应力为零时的温度数值。而这个数值在实际结构中是较难确定的湖北省谷城至竹溪高速公路某合同段高边坡工程(实施)施工组织设计，对现场浇注的混凝土或