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建筑涂料在外墙外保温系统中的应用

来源:广州市蓝海通建材有限公司 编辑:站长 时间:2011-06-22 浏览:9 字体:【

   1.引言
  
    随着我国建筑节能工作的进一步发展,建筑涂料在外保温系统中的作用越来越重要,应用比例越来越大。这是因为,我国过去大部分地区要求建筑节能50%,这种情况下胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统得到大量应用。而该系统可以使用涂料饰面,也可以使用面砖饰面。但现在要求建筑节能65%的范围不断扩大,当要求节能65%时,仅使用胶粉聚苯颗粒外保温系统就很难满足要求,通常需要使用聚苯板薄抹灰外保温系统。薄抹灰系统表面粘贴面砖的难度大,虽然可以从材料、设计、施工和某些特殊方面采取增加系统安全的措施[1],但仍然存在着安全隐患,而且没有标准和规范可以遵循。因而,建筑涂料的应用比例相对提高。建筑涂料是外墙外保温系统的组成部分。在现行有关建筑节能规范或标准中,都将饰面层规定为外保温系统的结构层次之一。外墙外保温系统是一个整体,其设计和安装是遵照系统供应商的说明进行的。系统供应商可以只生产其中一种或几种材料,但必须供应整套系统材料,这包括建筑涂料。由于建筑涂料在外墙外保温系统中的重要作用,因而随着我国建筑节能的广泛实施和外墙外保温技术的大力推广,改变了建筑涂料的应用、发展和产品格局[2],并且近年来在建筑节能的影响下得到新的发展。由于外墙外保温系统处于墙体外侧,因而,实施建筑节能策略对建筑涂料发展和应用的影响主要是外墙涂料和应用于外墙的某些功能性建筑涂料,例如外墙防霉涂料、超耐久性、自清洁性外墙涂料等,而对于内墙涂料的影响甚微。本文主要论述适用于外墙外保温系统的建筑涂料的种类和建筑涂料对外墙外保温系统的作用,并对建筑涂料在外墙外保温系统中的应用提出几点看法。
内墙涂料
  
    2.适用于外墙外保温系统的建筑涂料的种类
  
    从建筑涂料特征分类,适用于外墙外保温系统的建筑涂料主要有水性弹性涂料、高装饰性涂料和功能性涂料等3种。高性能外墙涂料中,一些溶剂型涂料如有机硅-丙烯酸酯复合涂料、聚氨酯-丙烯酸酯复合涂料和氟树脂涂料等,虽性能优异,但由于涂膜系统的刚性大,特别是溶剂可能会对保温层产生溶解而破坏,因而不能应用于外墙外保温系统。这正是外墙外保温技术普遍推广应用以来,这些涂料很少得到应用的根本原因。
  
    2.1水性弹性涂料
  
    水性弹性涂料主要是合成树脂乳液弹性涂料。该类涂料非常适用于外墙外保温表面的涂装。因在基层产生微细裂缝时,其涂膜能够相应地产生一定的形变而不会随之开裂,从而对裂缝产生遮蔽作用,并因此__而使涂膜继续发挥装饰和防水功能。当涂膜厚度达到1mm时,其能够遮蔽裂缝的宽度可高达0.5mm[3]。由于外墙面保温层的存在,在夏热冬暖和夏热冬冷地区的夏季,墙体表面和保温系统的防护层可能承受的温度变化冲击可达50℃。因此,开裂、渗水是外墙外保温系统中极其常见、而至今尚难以避免的现象。这样,弹性涂膜遮蔽裂缝的功能显得尤其重要。因而,在没有特殊要求时外墙外保温系统首选涂料品种应是合成树脂乳液弹性外墙涂料。建筑工业行业标准JG158—2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》则明确规定该系统只能选用弹性涂料饰面。而对于聚苯板薄抹灰外墙外保温系统来说,由于聚苯板的透气性还能够和弹性涂膜相匹配,则是更适宜的涂料品种。
  
    2.2高装饰性涂料
  
    外墙用高装饰性涂料主要包括砂壁状涂料、复层涂料、拉毛涂料和仿铝板涂膜饰面涂料等。其中仿铝板涂膜饰面涂料因为施工工序多、程序复杂、涂膜系统刚性大等原因而不适用于外墙外保温系统。而砂壁状涂料、复层涂料、拉毛涂料在应用于外墙外保温系统时,应制成弹性涂膜应用。这类涂料装饰性强、质感丰满,往往具有某种特殊装饰效果而能够满足人们对墙体饰面的需求。例如,在我国,人们对装饰石材和面砖饰面情有独钟,但聚苯板薄抹灰外墙外保温系统粘贴面砖存在着人身和财产安全问题。砂壁状涂料则既满足了人们对装饰效果的需求,又消除了安全隐患。

    2.3功能性涂料
  
    适用于外墙外保温系统的功能性涂料有限,目前仅有日光热反射型隔热涂料。反射型建筑隔热涂料的最主要性能就是能够反射夏季的太阳热辐射,降低因太阳辐射而导致的涂膜温度升高。外墙外保温表面涂装这类涂料后,涂膜表面温度不会大幅度升高,从而减少通过墙体向建筑物内的传热[4]。在夏热冬暖和夏热冬冷地区,涂覆反射型建筑绝热涂料后,涂膜表面温度比未涂装该涂料或者涂装普通涂料时夏季温度最高可降低近20℃[5]。这就给外墙外保温表面温度高、可能受到的温差大所带来的开裂、涂膜老化加速等问题提供了一个极好的解决途径。
  
    3.建筑涂料对外墙外保温系统的作用
  
    众所周知,涂料的基本作用是装饰和保护作用,有些涂料还能起到特种功能作用。而建筑涂料在外墙外保温系统中的作用,充分体现了建筑涂料的这些属性。
  
    3.1装饰和特种装饰作用
  
     建筑涂料对外墙外保温系统的装饰作用自不待言,因为涂装涂料的基本目的就是得到装饰效果。下面主要介绍高装饰性建筑涂料对外墙外保温系统的特殊装饰作用。这里的特殊装饰作用主要是相对于高装饰性涂料而言的。在砂壁状涂料、复层涂料和拉毛涂料这3种高装饰性涂料中,以拉毛弹性涂料的施工技术最为简单,应用量最大。通过使用拉毛辊筒,可以将拉毛涂料滚拉出凹凸不平、近程无序而远程有序(即小范围无规律,大范围有规律)的拉毛饰面涂膜。拉毛涂料的特征在于丰满和细腻兼而有之,流动和稳重容蓄并存。这种饰面较之平面涂料,在产生装饰性的同时还能够使墙面上稍微的凹凸不平消于无形。砂壁状涂料的装饰性比拉毛涂料更强。在施工时通过适当的划缝分隔,将砂壁状涂料制成仿石材饰面而称之为花岗岩涂料[6],应用于聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,很受欢迎。由于该类涂膜仿花岗岩石材饰面的惟妙惟肖的逼真效果,目前已有很大的工程应用量,并有很多涂料生产企业在开发该种涂料。复层涂料和砂壁状涂料的情况又有不同,它是以质感丰满取胜的。使用具有金属光泽的罩面涂料对复层涂料的斑点(或称花纹)进行罩面使涂膜产生既丰满、又华丽的效果,更进一步增强了装饰效果。
  
    3.2保护作用
  
    保护作用相对于无保温层的墙面尤其重要,因为外保温系统使用的砂浆类抗裂防护层,其抗渗性和抗裂性都是薄弱环节。开裂、渗水对保温层的节能效果和耐久性都是极为不利的。这种情况下,涂膜尤其是弹性涂膜具有的遮蔽裂缝、防裂、抗渗的功能成为外保温系统所必需的一部分。因而,各个外保温系统都将饰面涂膜纳入系统材料考虑。例如,JG158—2004标准不但规范了系统中饰面涂料的性能,甚至还规定了涂装配套用的腻子的质量,要求其具有柔韧性,即腻子膜绕直径50mm的圆棒弯折不开裂。这是鉴于保证涂料系统能够产生所制定的保护作用而规定的。
  
    3.3特种功能作用
  
    外墙外保温系统中涂料的特种功能作用已如前述,即反射隔热涂料具有能够显著降低夏热冬暖和夏热冬冷地区的夏季墙面温度的功能。目前,由于节能65%的特殊性,仅靠增大保温层厚度所能够产生的效果是有限的,且很不经济,而通过表面涂装反射隔热涂料,将表面的最高温度降低,则会有效地降低夏季热量向建筑物内的传导,从而实现节能效果。反射隔热涂料的这种特种功能作用已经被有些地区的规程所采纳。例如,上海市在2008年12月通过审查的新《居住建筑节能设计标准》中规定,当墙面使用了反射隔热涂料时,视涂料的太阳反射比α的不同(0.80≤α<0.90),墙体传热系数可以取0.91~0.95的修正系数。可见,反射隔热涂料对外保温系统的功能作用是显著的。
  
    4.对外墙外保温系统用建筑涂料应用问题的几点思考

由于人类能源的紧缺和资源的匮乏,建筑节能将会长期持久地进行下去。虽然提高建筑物围护结构绝热性能的方法并不仅仅是外墙外保温系统,但外墙外保温技术的节能效率高、对建筑物的保护作用大、适用性强。这样,外墙涂料的发展将直接受到外墙外保温系统的影响和约束。下面是笔者从实际应用角度对外墙外保温系统用建筑涂料应用和发展问题的几点思考。
 

   4.1发展新型高装饰性建筑涂料
    
    我国建筑涂料经过多年的应用与发展,目前品种齐全,应用技术成熟,但在高装饰性涂料方面的品种不多。过去由于可以采用面砖、石材等饰面材料装饰,这个问题并不突出。外墙面安装外保温系统后,涂料装饰单调的问题变得明显起来。因而,应研制开发具有高装饰性效果的涂料,满足人们对装饰性不断增长的需求。例如,笔者和企业一起研制了一种仿大理石涂料,其喷涂的涂膜几乎可达到以假乱真的效果,而且可以喷涂的品种达20多种,远超过天然大理石。图1示出几种仿大理石涂膜。

 

图1几种仿大理石涂膜照片
  

4.2发展外墙外保温系统用涂料的施工技术
  
    除了特殊装饰效果的涂膜外,目前普通平面涂料较多地采用辊涂施工,这种施工方法得到的涂膜有时出现厚度不均、流平性不良等问题,这对弹性涂膜的防护功能极为不利,是特别不希望出现的。而采用喷涂方法的涂膜质量要好得多。因为施工不良导致的问题是工程质量问题的主要原因。施工技术的研究和提高是涂料技术的重要组成部分。
  
    4.3注意保证外墙外保温系统用腻子的质量
  
涂装配套材料主要是腻子,现在使用的粉状腻子绝大多数是普通腻子,其性能甚至不能满足JG/T157—2004《建筑外墙用腻子》标准中的P型腻子的指标。这是因为主要材料乳胶粉的成本高,在腻子配方中的用量需要达到一定程度才能满足要求。笔者认为,乳胶粉是国外大工业生产所需要的产品,在我国,对于产品没有远距离运输要求的一些小型企业,使用乳胶粉生产粉状柔性腻子绝不是好的产品方案,甚至不适合用于生产普通外墙腻子[7]。据研究,使用聚合物乳液生产双组分腻子能够在很大程度上缓解腻子成本高的压力[8]。由液料和粉料组成的双组分腻子在使用时并不比粉状腻子复杂,相反,由于配套包装,其调配甚至比粉状腻子还简单。
  
    4.4注意解决功能性涂料应用中出现的实际问题

反射隔热涂料目前已进入实用阶段,在工程中具有较多的应用,但与实际应用密切相关的一些问题还有待于研究解决。一是虽然关于该涂料已经有建工行业标准JG/T235—2008《建筑反射隔热涂料》和建材行业标准JC/T1040—2007《建筑外表面用热反射隔热涂料》2个标准,但这2个标准中所制定的“太阳反射比”和“半球发射率”检测,目前还比较困难,能够检测这2项指标的法定检测单位很少。而据笔者所了解,甚至要购买该2项指标的检测仪器目前都很困难。二是该类涂料的性能中的一些影响因素人们还不是很了解。例如,涂膜平整度对热反射性能的影响,涂膜颜色对涂膜热反射性能的影响等。这直接关系到涂料的施工方法,因为一般认为该涂料必须喷涂。但笔者也遇见到有的企业宣称也可以刷涂,虽然没有普遍性,但也不是绝无仅有。三是该涂料在检测时是白色涂料,但实际应用中又很少是白色涂料,那么彩色涂膜对反射性能的影响如何,怎样在设计中体现,特别是设计中需要针对不同的太阳反射比数据来取修正系数。因而这些问题应该在实际应用中逐步加以研究解决。
  
    5.结语
  
    建筑涂料在外墙外保温系统中具有重要的作用,但这种作用通常没有得到充分认识,人们往往将注意力集中在保温层材料上,而忽视了装饰涂料的重要性。而恰恰相反,无论从装饰性和特种装饰性还是从保护功能或者特种功能作用等方面来看,建筑涂料在外墙外保温系统中都比普通墙面上更为重要。由于建筑节能将是长期过程,它将长期影响建筑涂料的应用和发展,因而必须认识建筑涂料在外墙外保温系统中的重要作用,这将十分有利于建筑涂料的发展。

张金钟系安徽省建筑科学研究设计院

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