隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，對能源的依賴性日益增加，能源戰(zhàn)略已經(jīng)被我國政府提升為一個新的高度。建筑能耗約占我國社會總能的耗的30%，因此建筑節(jié)能作為節(jié)約社會總能源的重要組成部分也日益得到建設部及各地建委的重視。外墻外溫技術通過高效的保溫材料，采用適當?shù)倪B接方式(聚合物砂漿粘結(jié)或機械固定或粘結(jié)輔助機械固定)與建筑外墻主體復合連接一體，提高墻體熱阻降低外墻平均傳熱系數(shù)，實現(xiàn)保溫隔熱效果，最后達到降低建筑能耗的目的。這一有效的建筑節(jié)能技術在國外發(fā)達國家有三十多年大面積應用歷史，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。近年來外墻外保溫技術在我國不同地區(qū)也得到了大力推廣和應用。在我國現(xiàn)有行業(yè)標準JGJ144-2004《外墻外保溫技術規(guī)程》中規(guī)定了五種外墻外保溫體系，其中應用較多的是膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)的飾面層有明確規(guī)定的是采用涂料飾面。
在實際工程操作中，有相當一部分外墻外保溫工程與涂料裝飾工程分別由不同的廠家施工。由于并非所有的保溫施工企業(yè)對涂料的應用非常熟悉，因此，在保溫施工完后沒有給建設方及時提出飾面涂層應具有的性能要求;加上部分涂料生產(chǎn)施工企業(yè)對保溫基層的特征沒有充分了解，仍按照傳統(tǒng)的材料和施工方式在保溫基層上施工，最后導致外保溫工程涂層飾面出現(xiàn)開裂、空鼓、剝落等不良現(xiàn)象，責任又相互推諉扯皮，給各方帶來很大麻煩。富思特制漆(北京)有限公司是一個有十余年建筑涂料和六年外墻外保溫系統(tǒng)及配套產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、施工于一體的高科技企業(yè)，在外墻外保溫與涂料一體化施工方面積累了豐富經(jīng)驗。本文重點對保溫基層上施工涂料的要求做了詳細分析。
1.有外墻外保溫的基層與傳統(tǒng)水泥砂漿基層的區(qū)別分析
外墻外保溫系統(tǒng)的面層雖然也多是聚合物水泥砂漿材料，但因其依附在輕質(zhì)保溫隔熱層上，這與傳統(tǒng)的水泥砂漿抹涂于混凝土及各種砌墻體工程上存在著很大區(qū)別，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
(1).外墻外保溫系統(tǒng)組成材料之間性能參數(shù)差別較大，而傳統(tǒng)水泥砂漿基層與被抹涂的主體墻材性能參數(shù)差別較小。由于保溫系統(tǒng)首先要滿足建筑節(jié)能設計要求，因此，選用的保溫隔熱材料多具有強度低、密度低、含氣量高、導熱系數(shù)小、允許變形量大的特點。以膨脹聚苯板為例，其導熱系數(shù)為 0.04W/(m·K)左右，而以水泥砂漿為主體材料加有機彈性高分子形成的聚合物砂漿導熱系數(shù)為0.93W/(m·K)左右，兩材料的導熱系數(shù)相差22 倍，混凝土的導熱系數(shù)為1.74W/(m·K)，與水泥砂漿的導熱系數(shù)相差較小。
保溫系統(tǒng)在受太陽直射時，由于聚苯板的熱阻性好，使抗裂砂漿防護層的熱量不易通過傳導擴散，其表面平衡溫度在夏季可達60-75℃，部分地區(qū)甚至達80℃;而在傳統(tǒng)的磚墻、混凝土墻上抹涂的水泥砂漿，由于導熱系數(shù)與主體墻差別較小，其熱量可以得到很好的傳導擴散。因此，夏季最高溫時，其表面溫度一般在50-60℃，比保溫體系的抗裂砂漿層表面溫度低10-15℃。根據(jù)材料熱脹冷縮的普遍規(guī)律可知，保溫系統(tǒng)的基層變形量遠大于普通水泥砂漿基層的變形量。因此，對有外保溫系統(tǒng)的基層上施工膩子及涂料的要求，相應也比在傳統(tǒng)水泥砂漿基層上的要求高的多。
(2)外墻外保溫系統(tǒng)中的保溫板為發(fā)泡聚苯乙烯材料時，該材料易受強溶劑的影響;而傳統(tǒng)的水泥砂漿基層對強有機溶劑不敏感。因此在選擇膩子或涂料時，不能完全照搬傳統(tǒng)的施工經(jīng)驗，溶劑型涂料在保溫基層上的應用必須提前試驗或采取適當措施處理。
(3)外墻外保溫薄抹灰系統(tǒng)中的面層砂漿多為聚合物改性后的砂漿，具有較好的柔性(壓折比≤3.0)，而傳統(tǒng)水泥砂漿的壓折比一般在6-7 之間，為脆性材料。為了滿足面層裝飾材料與底材相匹配的基本要求，能用于傳統(tǒng)水泥砂漿基層上的膩子或涂料，并不一定能適用于有外保溫系統(tǒng)的新型墻體基層。
2.外墻外保溫基層對膩子要求分析
(1)膩子施工后固化干燥形成的膩子層，其柔韌性應大于保溫體系抗裂砂漿的柔韌性，即保溫體系基層上施工必須采用柔性適當?shù)哪佔硬拍鼙ＷC膩子層不因基層變形而開裂。
根據(jù)經(jīng)驗，對于薄抹抗裂砂漿(小于5mm)測試其柔韌性的直觀方法可以采用彎曲樣板法。試件的制備及測試過程描述如下：首先取一塊 150×400×20mm的EPS板(18-20Kg/m3),把配好的抗裂砂漿抹涂在EPS板上，約2-3mm厚，然后把事先裁好的玻纖網(wǎng)格布用抹子壓入抗裂砂漿中刮平，把樣板在常溫下養(yǎng)護3天厚即可測試。測試時雙手各把一端緩慢彎曲(抗裂層背面方向)，當測試樣板的兩端基本達到平行時，觀察抗裂層有無裂紋出現(xiàn)。對于柔性較好的抗裂砂漿，其變形量一般通過上述測試不出現(xiàn)裂紋，實際工程應用中保溫基層出現(xiàn)大面積開裂的機會較低。
同樣方法測試膩子的柔性，也非常直觀易操作。方法是：在上述抗裂砂漿彎曲樣板的基礎上用紙膠帶預先粘蓋一半，然后間隔刮涂二遍膩子，養(yǎng)護3 天，把紙膠帶揭去，在用同樣彎曲度測試。如果膩子層無裂紋，即可判斷被測膩子的柔性與保溫體系是可以配套的，使用時不會出現(xiàn)抗裂層不裂而膩子層開裂的現(xiàn)象，如果抗裂層有細小裂紋而膩子層無裂紋，說明膩子的柔韌性高于抗裂層，使用該膩子更安全。如果抗裂層不裂而膩子層出現(xiàn)裂紋，說明膩子的柔性小于抗裂層的柔性，使用該膩子存在開裂的危險。
經(jīng)過大量試驗和工程實踐證明，在外墻外保溫這種新型柔性、動態(tài)性強的基層上刮涂傳統(tǒng)的水泥加建筑膠(107、801、701膠等)調(diào)配的水泥膩子是絕對不可取的,因為水泥加普通建筑膠調(diào)配的膩子是脆性材料，不具有隨基層變形而不開裂的性能要求。測試膩子柔性方法在標準JG/157-2004 《建筑用外墻膩子》中采用動態(tài)抗開裂性試驗方法，該方法由于底板的差異性較大檢測結(jié)果的離散性較大。
動態(tài)抗開裂性測試儀示意圖
（2)膩子的耐水、耐堿性要好
膩子的耐水性好是指在相對長時間的潮濕、淋雨環(huán)境中能保持不粉化、不起泛、不剝落的性能，這一點也是保持涂層裝飾質(zhì)量的條件。耐水性一般要求是應能達到浸水96小時無異常的標準。對膩子耐堿性要求的主要原因是保溫體系的抗裂砂漿也多以水泥基為主，其堿性與普通水泥砂漿相近。由于工期普遍較緊，刮涂膩子時保溫體系抗裂層的堿性一般還很高，這就要求膩子的耐堿性也要好。一般測試要求為耐堿48小時無異常。
(3)膩子的雙向粘結(jié)性要好
膩子的粘結(jié)性，也即粘結(jié)強度，首先膩子層應與抗裂層有很好的粘結(jié)力，這樣才能保證膩子層不空鼓、不爆皮、不剝落;其次，膩子層還要與涂料層保持很好的粘結(jié)力，以保證面層涂料不剝落。膩子的粘結(jié)力一般應達到：標準態(tài)≥0.6MPa，浸水后≥0.4MPa的要求。
(4)施工性要好
施工性是保證涂飾工程質(zhì)量的重要因素之一，也是評價產(chǎn)品質(zhì)量的指標之一。施工性應滿足兩方面要求：一方面，作為基層找平材料，膩子一般刮涂施工性要好，即配好的膩子應具有刮涂輕松、滑爽、回刀容易、不起卷、不起毛、易于收平等特點。刮涂施工性好也可以減少打磨的工作量，節(jié)省膩子。另一方面，膩子干燥后需要打磨，膩子的可打磨性也要合適。可打磨性與膩子的柔性是一對矛盾的指標。一般而言，打磨性越好，膩子層越脆，乳液含量越低，柔性也就越差。相反，膩子層的柔性越好，所需要的彈性乳液量越高，而膩子層的可打磨性也越差。不同廠家的產(chǎn)品，配方設計要取得一個合適的平衡點。根據(jù)經(jīng)驗，膩子的動態(tài)抗裂性在0.10-0.20mm之間是比較合適的平衡點范圍。動態(tài)抗開裂性過小，不能適應保溫基層的變形要求;動態(tài)抗開裂過大，一方面膩子成本增加，同時也很難打磨，不利于施工應用。
3.外墻外保溫對封閉底漆的要求分析
由于有機類保溫板極易受強溶劑溶蝕，因此，對粘貼EPS板薄抹抗裂砂漿防護層的做法(一般3mm左右)，不應采用油性封閉底漆。因為油性封閉底漆中含有大量的有機溶劑，輥涂油性封底時，局部過量的溶劑會滲透過薄抹抗裂防護層溶蝕EPS板，最后導致抗裂層與保溫板之間形成隔離層，嚴重的還可能發(fā)生EPS板不均勻凹陷，從而發(fā)生空鼓、脫落等質(zhì)量事故。因此，在EPS板面薄抹灰的保溫系統(tǒng)中應采用水性封閉底漆。另一個不建議使用油性封底的原因是，油性封底的采用樹脂玻化溫度一般較高，涂膜的柔韌性差，在保溫體系上應用易導致漆膜開裂，不能保證漆膜的連續(xù)性，其封閉效果也會受到影響。
在保溫體系上應用水性封閉底漆也應符合以下要求：
(1)避免采用玻璃化溫度過高的封閉底漆，保證封閉底漆有適當?shù)娜犴g性，尤其在寒冷地區(qū)，以使封閉底漆與整個體系的變形量相匹配。
(2)封閉底漆的呼吸性強，使保溫系統(tǒng)有良好的透氣性，避免結(jié)露現(xiàn)象。
(3)抗堿性好。保溫面層的聚合物砂漿層多是水泥基為主，呈堿性，封閉底漆應對聚合物砂漿水化產(chǎn)生的游離鈣有良好的封閉作用，減輕和避免面層涂料的泛堿現(xiàn)象發(fā)生。
4.外墻外保溫基層對面層裝飾涂料的要求
由于外墻外保溫技術的應用，建筑物墻體結(jié)構與傳統(tǒng)結(jié)構相比發(fā)生了深刻變化。原適用于高強度、高密度、變形量小的剛性硬質(zhì)基層的傳統(tǒng)涂料，也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。換言之，將傳統(tǒng)涂料涂于受環(huán)境影響而產(chǎn)生較大變形的輕質(zhì)保溫體系基層上，極易發(fā)生面層涂料的開裂、脫落，不但影響到涂料的裝飾效果，嚴重時，由于涂膜的破壞導致雨、雪水向保溫體系墻體內(nèi)滲透，進而危害到整個保溫體系的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。因此，保溫體系上施工涂料要求更加嚴格，應滿足以下幾個方面：
(1)要有很好的延展性、柔韌性，不能使用涂膜堅硬的無機類涂料。
面層涂料的變形能力只有大于保溫體系隨環(huán)境產(chǎn)生的變形能力時，才能保證涂料不開裂。這一點前述已做過分析。無機類涂料一般選用硅酸鈉(鉀)水玻璃、硅溶膠為主要粘結(jié)劑制備的涂料，該類涂料因以無機膠粘劑為主，所形成的涂層具有無機材料的固有特點：脆而硬。
因此，無機類涂料的抗基層變形能力差，自身變形系數(shù)小，不能滿足隨保溫基層變形而不開裂的要求，不宜應用于保溫體系上。所以，為穩(wěn)妥起見，在目前的規(guī)程、規(guī)范里首先推薦使用彈性涂料，除滿足變形要求外，還能對基層的細小裂紋起覆蓋作用，保持整體外觀效果的美觀。
(2)面層涂料耐老化，耐候性好，不能采用高PVC的外墻涂料。
這一點是對所有外墻涂料的基本要求，但因保溫基層夏季的溫度比普通基層高出10-15℃，對面層涂料的老化速度更快，因此保溫基層上的涂料，耐老化性應比普通基層上要求更高。因此，應選用以純丙烯酸酯或有機硅改性丙烯酸樹脂乳液為基料，以耐久性、熱穩(wěn)定性高的無機顏料配制的高性能涂料為主，且配方設計時涂料的PVC值應大于CPVC值。
(3)面層涂料應具有很好的防水性和透氣性，應優(yōu)先選用有適度延伸率的有機硅樹脂改性涂料。
良好的防水性可以避免液態(tài)水滲進保溫體系，進而減少冰凍、潮濕對保溫體系的破壞，延長外墻外保溫體系的使用壽命。良好的透氣性可以使保溫體系具有一定的呼吸功能，使結(jié)構墻體或室內(nèi)的潮氣能向外界擴散，避免保溫體系與主體墻之間形成結(jié)露。從這一點分析，外保溫系統(tǒng)并不一定要推薦用成膜性和彈性延伸率均較高的彈性涂料。不同地區(qū)應用環(huán)境有很大差異性，因為彈性涂料的成膜致密的特點影響了保溫系統(tǒng)的呼吸性，特別在我國南方高溫多雨地區(qū)應用彈性涂料經(jīng)常因為施工時基層含水率較高，施工后彈性漆膜出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。而具有適當柔性能滿足保溫基層變形要求的有機硅改性涂料，因其透氣性好，表面增水性強更適合這些地區(qū)。
(4)慎重選用溶劑型涂料，如果必須選用則應采取特殊措施。
溶劑型涂料應用于保溫基層上可能帶來如下問題：
a、油性涂料中溶劑的滲透會導致保溫板被溶蝕，使抗裂砂漿與保溫層形成兩張皮。這在前面已經(jīng)提及。
b、溶劑性涂料由于樹脂玻璃化溫度一般較高，因此，常溫下的漆膜延伸性差，抗變形性差，涂膜較硬，當保溫體系變形較大時，涂料層易開裂。
c、溶劑性涂料涂膜致密、透氣性差，不利于保溫體系內(nèi)潮氣的外擴散，易導致保溫系統(tǒng)內(nèi)部形成結(jié)露現(xiàn)象，進而影響保溫系統(tǒng)的耐久性和長期安全性。
基于上述分析，在保溫體系上應慎重選擇溶劑型涂料，優(yōu)先采用水性建筑涂料。但由于水性涂料的性能尚達不到溶劑性涂料的使用效果，或者為滿足低溫天氣施工的需要等因素，市場中對溶劑性涂料實際需求尚占據(jù)一定份額。因此，根據(jù)我公司多年的研究應用經(jīng)驗認為，在以粘貼聚苯板薄抹灰為代表的保溫基層上施工油性面漆(或氟碳金屬漆等)應采取以下措施：
首先，使用前必須做小面積相容性試驗試驗，不能輕易大面積施工。涂完3天后觀察檢查，采用機械方式剝開抗裂層，看抗裂層與保溫層粘結(jié)力是否與未涂部位有明顯區(qū)別。
其次，盡可能采用機械噴涂工藝，也很大程度避免溶劑局部過濃的現(xiàn)象產(chǎn)生。
第三，抗裂砂漿層的厚度應比一般水性涂料施工時增加1-2mm，即總體厚度宜控制在4-5mm。
第四，通過多年工程實踐，我們研發(fā)了一種有效防止油性面漆中的溶劑滲透過抗裂層的水性界面隔離劑產(chǎn)品。在抗裂砂漿層上直接涂刷，干燥后刮涂柔性膩子，之后在進行油性封閉底漆和油性面漆等工序施工。采用特殊樹脂聚合物制備的水性界面隔離劑可以很好地解決溶劑的滲透問題，該方法比較切實有效。
(5)涂料與找平膩子之間的附著力強。附著力強可以避免起皮、剝落等現(xiàn)象。
5墻體保溫體系對涂層裝飾的外觀的要求
(1)不宜采用平途工藝，宜選用凹凸花紋的浮雕工藝。
因平涂工藝時，材料的收縮方向為一條線，涂料收縮時易把涂膜拉裂，而凹凸浮雕涂料的變形方向具有多向性，避免了涂膜開裂現(xiàn)象。另外，平涂工藝對刮涂膩子的要求較高，而外保溫基層因為必須選用柔性膩子，可打磨性不如傳統(tǒng)的水泥膩子好磨，磨平的難度稍大，施工的平整度效果也相應會差些。如果確需要平涂，則應選用桔皮狀涂料，其性能應滿足與膩子層的親和性、柔韌性、自清潔等方面的要求。
保溫體系上施涂彈性桔皮涂料時，總的干膜厚度不應低于100μ，建議做到150μ以上，以保證對基層的足夠適應能力，同時對基層的細小裂紋及動態(tài)性裂紋具有良好的遮蓋作用。
(2)不宜選用較深顏色的面漆。
由于較深的面漆比較淺顏色面漆更容易吸收熱量，加上保溫層良好的隔熱性，使熱量積聚在保溫層表面難于擴散，從而導致深顏色的保溫體系基層的表面溫度更高，這對于涂料、膩子、抗裂砂漿的老化破壞作用程度比淺顏色基層要嚴重一些。因此，保溫面層除選擇以丙烯酸酯、硅丙樹脂等為基料生產(chǎn)的耐候性涂料以外，還應優(yōu)先選用淺顏色的外觀效果。