外保溫系統(tǒng)耐候性試驗(yàn)方法建環(huán)1013黃小明3110070602092013年10月25日外墻保溫的優(yōu)勢(shì)

隨著建筑節(jié)能技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，外墻外保溫技術(shù)逐漸成為建筑保溫節(jié)能形式的主流。從科學(xué)的合理性而言，外墻外保溫形式是一種先進(jìn)的、有應(yīng)用前景的保溫節(jié)能技術(shù)。外墻外保溫是在主體墻結(jié)構(gòu)外側(cè)在粘接材料的作用下，固定一層保溫材料，并在保溫材料的外側(cè)用玻璃纖維網(wǎng)加強(qiáng)并涂刷粘結(jié)膠漿。外墻保溫主要做法隨著外墻外保溫形式的不斷完善與發(fā)展，目前主要流行有無(wú)機(jī)保溫砂漿系統(tǒng)，巖棉外墻外保溫薄抹灰系統(tǒng)、聚苯板薄抹灰外墻保溫形式、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等幾種外保溫操作方法。

外墻保溫八大優(yōu)勢(shì)

1適用范圍廣，技術(shù)含量高。

2保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物壽命。

3基本消除了“熱橋”的現(xiàn)象，較好地發(fā)揮了材料的保溫節(jié)能功能。4減少內(nèi)墻面裂縫，方便在室內(nèi)裝修及墻面上懸掛、固定物件。5使墻體潮濕情況得到改善，有利于室溫穩(wěn)定。6提高了防水功能和氣密性。7可減少保溫材料用量，增加房屋的使用面積。8外墻外保溫具有明顯的經(jīng)濟(jì)綜合優(yōu)勢(shì)耐候性試驗(yàn)：

是指鍍層或涂覆層對(duì)氣候的耐受能力試驗(yàn)，和是評(píng)價(jià)鍍層或涂層耐久性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

外墻外保溫系統(tǒng)的使用壽命與其耐候性切相關(guān)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都要求對(duì)相應(yīng)的外保溫系統(tǒng)進(jìn)行耐候性檢測(cè)。

外保溫系統(tǒng)的耐候性檢測(cè)不但耗費(fèi)大量經(jīng)費(fèi)，還要耗費(fèi)大量時(shí)間，所以，耐候性檢測(cè)方法本身的正確與否就顯得較為重要了。在耐候性檢

測(cè)過(guò)程中，除了外保溫系統(tǒng)本身因素外，檢測(cè)方法自身有哪些因素影響比較顯著呢？如何檢測(cè)才能反映系統(tǒng)的真實(shí)情況呢？外墻外保溫耐候性檢測(cè)系統(tǒng)JGJ144-2002BWNH外墻外保溫系統(tǒng)耐候性能檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)對(duì)當(dāng)前建筑節(jié)能用外墻外保溫系統(tǒng)長(zhǎng)期在人工模擬自然環(huán)境如高溫、寒冷、雨水等氣侯條件下的耐久性能的試驗(yàn)室檢測(cè)而研制生產(chǎn)的新型智能化檢測(cè)產(chǎn)品。外墻外保溫系統(tǒng)耐候性能檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)參數(shù)：

1、環(huán)境溫度控制范圍：-25℃～75℃，測(cè)試精度：0.5級(jí);

2、試件表面溫度控制范圍：-20℃～70℃，測(cè)試精度：0.5級(jí);

3、空氣溫度控制精度：控制目標(biāo)溫度的±1℃

4、水溫度控制范圍：10℃～20℃，測(cè)試精度：0.5級(jí)，控制精度：±0.5℃

5、相對(duì)濕度測(cè)試精度：3級(jí)，控制精度：控制目標(biāo)的±1％

6、流量控制范圍：100～1000L/h，測(cè)試精度：1.5級(jí)；

7、供電要求：AC380V，40kW，三相五線(xiàn)制動(dòng)力電

8、混凝土墻體尺寸：3000mm×2100mm×200mm（長(zhǎng)×高×厚）；

試件框外形尺寸：3400mm×2600mm×200mm（長(zhǎng)×高×厚）；

9、試驗(yàn)箱外形尺寸：3400mm×2540mm×1500mm（長(zhǎng)×高×寬）；

占地面積：6500mm×4200mm×4500mm（長(zhǎng)×高×寬）設(shè)備工作原理：耐侯試驗(yàn)機(jī)主體內(nèi)膽為不銹鋼板，外敷高密度聚氨酯夾芯彩板的環(huán)境試驗(yàn)箱，配置冷風(fēng)機(jī)組、熱風(fēng)機(jī)組、噴淋裝置以及抽濕干燥全套設(shè)施，循環(huán)模擬產(chǎn)生高溫（環(huán)境溫度可達(dá)75℃）、低溫（可達(dá)25℃）、淋水、干燥的自然環(huán)境；兩側(cè)可以在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)的可翻轉(zhuǎn)試件框結(jié)構(gòu)，裝載2個(gè)外保溫系統(tǒng)試件；實(shí)現(xiàn)兩面試件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，另外兩面的試件涂裝并養(yǎng)護(hù)；一組試件試驗(yàn)完畢，翻轉(zhuǎn)后試驗(yàn)另一組。

耐侯試驗(yàn)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用當(dāng)前先進(jìn)的集散式控制系統(tǒng)（DCS）結(jié)構(gòu)，采用品牌計(jì)算機(jī)、液晶顯示器作為上位機(jī)，PLC可編程控制器作為下位機(jī)，具有全自動(dòng)采集各點(diǎn)溫度、濕度信號(hào)，自動(dòng)控制熱－雨循環(huán)、熱－冷循環(huán)以及干燥系統(tǒng)抽濕干燥－重生試驗(yàn)過(guò)程、顯示記錄溫度、濕度曲線(xiàn)、打印原始記錄及檢測(cè)結(jié)果的多項(xiàng)功能。

本耐侯試驗(yàn)機(jī)具有試件框翻轉(zhuǎn)設(shè)置，一面養(yǎng)護(hù)的同時(shí)另一面進(jìn)行試驗(yàn)，翻轉(zhuǎn)操作簡(jiǎn)便、占地面積少、工作效率高；集散式控制系統(tǒng)，全自動(dòng)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、溫度、濕度控制精度高；高密度聚胺酯保溫材料，保溫效果好，節(jié)約能源、性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)；進(jìn)口制冷壓縮機(jī)組，運(yùn)行噪音低等諸多優(yōu)點(diǎn)。是建筑節(jié)能檢測(cè)及科研設(shè)計(jì)單位理想的檢測(cè)設(shè)備。

耐候性的一般實(shí)驗(yàn)過(guò)程1）高溫-淋水循環(huán)80次，每次6h。a.升溫+恒溫總時(shí)間3h；b.試件表面溫度升至70℃；c.控制空氣溫度和試件表面溫度的均勻性；d.升溫階段的濕度要求：15%；e.淋水時(shí)間1h；f.淋水控制：淋水溫度（15℃）、淋水量、淋水均勻度、淋水的頻率；g.靜置2h。2）狀態(tài)調(diào)整至少48h。3）加熱-冷凍循環(huán)20次，每次24h。a.升溫+恒溫總時(shí)間8h，恒溫不小于5h；b.試件表面溫度升至50℃；c.控制空氣溫度和試件表面溫度的均勻性；d.升溫階段的濕度要求：10%；e.降溫+恒溫16小時(shí)，恒溫不小于12h；f.降溫至-20℃。4）狀態(tài)調(diào)整7天，檢驗(yàn)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，并記錄數(shù)據(jù)。5）每4次高溫-淋水循環(huán)和每1次加熱-冷循環(huán)后觀察試樣并記錄。從上述耐候性試驗(yàn)過(guò)程可看出影響材料耐候性的因素主要有：水溫、水質(zhì)、濕度及濕環(huán)境暴露時(shí)間等。1溫度的控制方法探討在外保溫系統(tǒng)的耐候性檢測(cè)時(shí)，其試件外表面溫度在其熱雨循環(huán)時(shí)是否要控制在(70±5)℃、而熱冷循環(huán)時(shí)是否要控制在(50±5)℃呢？即使在寒冷的冬天，當(dāng)其外保溫系統(tǒng)表面極限最低溫度達(dá)到-20℃時(shí)，其當(dāng)日的外表面最高溫度也是能夠達(dá)到50℃的。估計(jì)，北京地區(qū)的屋頂、緯度比北京更低的地區(qū)，其外保溫系統(tǒng)表面極限最高溫度會(huì)超過(guò)70℃；而緯度比北京地區(qū)更高的地區(qū)，其外保溫系統(tǒng)表面極限最低溫度會(huì)超過(guò)-20℃。所以，進(jìn)行耐候性試驗(yàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于北京地區(qū)的外保溫系統(tǒng)，還是不能以空氣溫度作為控制對(duì)象，而應(yīng)該以試件表面溫度作為控制對(duì)象。北京地區(qū)的外保溫系統(tǒng)耐候性試件的表面最高溫度應(yīng)該控制在(70±5)℃；至于嚴(yán)寒地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)等的最高溫度指標(biāo)，則應(yīng)該依其實(shí)際工況監(jiān)測(cè)結(jié)果而定。對(duì)于同一試驗(yàn)箱內(nèi)同時(shí)受檢的兩面試驗(yàn)墻：①當(dāng)一面墻為聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，另一面墻為聚苯板厚抹灰外保溫系統(tǒng)或聚苯顆粒保溫砂漿系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)以聚苯板薄抹灰的試件表面溫度為溫度控制基準(zhǔn)；②當(dāng)兩面墻均為聚苯板厚抹灰或聚苯顆粒保溫砂漿系統(tǒng)時(shí)或聚苯板薄抹灰外貼陶質(zhì)磚時(shí)，可將升溫時(shí)間改為2h、相應(yīng)的恒溫時(shí)間減少1h；③當(dāng)同一試驗(yàn)箱的兩面試驗(yàn)墻采用相同的薄抹灰外保溫系統(tǒng)而且熱阻相近時(shí)，可以?xún)擅鎵Φ钠骄鶞囟茸鳛榭刂苹鶞?zhǔn)。2水的影響2.1水溫的影響

熱雨循環(huán)時(shí)，能否直接用自來(lái)水噴淋試件呢？實(shí)際查看發(fā)現(xiàn)，2008-02-25的一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其最高溫度為74.2℃、最低溫度為10.5℃，兩者溫差為63.7℃；而2007-08-29的數(shù)據(jù)中，其最高溫度為76.8℃、最低溫度為33.1℃，兩者溫差為43.7℃。很顯然，直接用自來(lái)水噴淋時(shí)，試件表面的夏季溫差比冬季溫差小得多，溫差大的必然易變形、開(kāi)裂，因而，同樣的試件，也許在夏季檢測(cè)沒(méi)問(wèn)題，而在冬季檢測(cè)就會(huì)有問(wèn)題。實(shí)測(cè)自來(lái)水的溫度，夏天一般會(huì)在20℃左右、冬天可能會(huì)低至6～8℃。這應(yīng)該是耐候性試件在熱雨循環(huán)時(shí)其表面最低溫度在冬、夏季存在巨大差異的主要因素。

因此，不能直接用自來(lái)水噴淋耐候性試件。2.2水質(zhì)的影響

如果用循環(huán)水進(jìn)行耐候性試驗(yàn)的熱雨循環(huán)，水溫會(huì)穩(wěn)定一些。但若不加處理，水中的雜質(zhì)會(huì)越來(lái)越多；但若只是簡(jiǎn)單過(guò)濾一下，堿度還是會(huì)越來(lái)越高。眾所周知，水泥基聚合物砂漿中含有一定量的Ca(OH)2，它微溶于水，如果PH值為中性的淡水長(zhǎng)時(shí)間地沖刷聚合物砂漿，砂漿中的Ca(OH)2就可能隨水溶出，即所謂的“淡水侵蝕”作用，溶出越多，破壞就越嚴(yán)重(泛堿”現(xiàn)象就是這種作用的一點(diǎn)表象)。如果循環(huán)水中的Ca(OH)2已近飽和，則侵蝕作用就小得多，如果用這樣的水做試驗(yàn)，所得的耐候性試驗(yàn)結(jié)果就會(huì)好于實(shí)際情況。3濕度的影響

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，對(duì)于加熱及恒溫階段的相對(duì)濕度，熱冷循環(huán)的應(yīng)≤10%、熱雨循環(huán)的應(yīng)為10%～15%，但目前國(guó)內(nèi)所產(chǎn)設(shè)備中很少有能達(dá)到這個(gè)要求的。

如圖1所示，圖1中橫坐標(biāo)為溫度，單位為℃；縱坐標(biāo)為微應(yīng)變，單位為με；砂漿為外保溫用聚合物砂漿；而A系列(虛線(xiàn))的表示濕度未加控制時(shí)的微應(yīng)變隨著溫度變化而變化的情況(2008-08-12)、B系列(實(shí)線(xiàn))為采取了多種吸濕措施后的微應(yīng)變隨溫度變化而變化的情況(2008-08-14)。

4關(guān)于耐候性試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫濕度控制歐標(biāo)[1]中要求耐候性試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度控制10～25℃、濕度控在≥50%，筆者以為這也是有必要的。實(shí)際上，不加控制的耐候試驗(yàn)室內(nèi)，夏天溫度會(huì)達(dá)到35℃以上(熱雨循環(huán)時(shí)會(huì)向環(huán)境放熱)，而冬天會(huì)降到10℃以下，在耐候性試件內(nèi)側(cè)溫度一定時(shí)，由于室溫的不同，使得外保溫系統(tǒng)構(gòu)造層內(nèi)的溫度梯度大不相同，這樣，同樣的試件，在不同季節(jié)的檢測(cè)結(jié)果就沒(méi)有可比性，不同試驗(yàn)室之間的可比性也差(基于同樣道理，如果在1塊試驗(yàn)墻的兩面構(gòu)建了2個(gè)外保溫系統(tǒng)，相當(dāng)于夾芯保溫方式，由于保溫層近于2倍厚了，其構(gòu)造層的溫度梯度與單面保溫的必然不同，同樣也是不盡合理的)。至于濕度的影響則同上節(jié)所述。所以耐候性試驗(yàn)室的溫濕度還是應(yīng)控制的。5結(jié)語(yǔ)(1)耐候性試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該以試件表面溫度作為溫控對(duì)象；(2)對(duì)于同一試驗(yàn)箱內(nèi)同時(shí)受檢的兩面試驗(yàn)墻：①當(dāng)一面墻為聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，另一面墻為聚苯板厚抹灰外保溫系統(tǒng)或聚苯顆粒保溫砂漿系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)以聚苯板薄抹灰的試件表面溫度為溫度控制基準(zhǔn)；②當(dāng)兩面墻均為