EPS板和XPS板薄抹灰外保温系统综合对比分析

时间:2024-05-01 09:13:22 来源: 外墙及屋面保温领域

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  EPS板和XPS板薄抹灰外保温系统综合对比分析(北京悦筑新天节能科技有限公司,北京101121)摘要:目前,很多使用者甚至是从业人士对以膨胀聚苯板和挤塑聚苯板为主体保温材料而形成的两种薄抹灰外保温系统存在认识误区导致在工程使用中出现很多问题。基于此,从两种温料生产的基本工艺与产品性能、外保温系统综合性能、标准图集规范编制情况、工应用等个维度做综合对比分析。得出结论:膨胀聚苯板抹灰外墙外保温系统的系统安全性、耐候性、工适用性、综合性价比都明显优于挤塑聚苯板抹灰外墙外保温系统。若采用挤塑聚苯板抹灰外墙外保温系统必须在挤塑板板材质量、界面处理工艺、配套砂浆柔性等方面做特别考虑才能获质量稳定的保温系统为建筑增值。关键词:外墙外保温;模塑聚苯;挤塑聚苯板中图分类号TU111.4文献标志码文章编号clusionshowsETICSbasedEPShasobviousadvantagessystematicsafety,durability,engineeringapplicabilitycomprehensiveperformance/costcomparedETICSbasedXPS.WhenusingETICSbasedXPS,specialconsiderationinterfacetreatmentprocesssupportingflexiblemortar,obtainstablequalityinsulationsystemsvalue-addedbuilding.KeywordsExternalThermalInsulationCompositeSystemsETICS);EPS;XPS引言我国外墙外保温技术与产品的发展和工程应用已经有近2年历史,在跨多个气候区域及持续迅速增加市场需求的大背景下,在专业技术人员不断努力过程中,出现了十几甚至几十种以不同主体温材料形成有构造差异外墙外温系统虽百花齐放但良莠不齐。截至目前还是以聚苯板薄抹灰外墙外温系统工程应用时间最久、应用场景范围最为广泛、市场占有率最高。聚苯板因成型工艺不同分为模塑聚苯板或称膨胀聚苯板以下简称EPS板和挤塑聚苯板以下简称XPS板分别以EPS板和XPS板为主体温材料所形成聚苯板薄抹灰系统在很方面存在一定的差异。问题是不仅使用者甚至很从业人士对此差异认识也不全面进而出现很多问题工程影响了外保温系统安全性、耐久性和功能性。本文以笔者有限认知极尽可能客观地将两种系统做法从温材料工艺与性能、外温系统综合性能、标准图集规范编制情况、工程应用等多重维度进行综合比分析提供更多更全面信息希望能给予保温能工程一定借鉴。EPS板和XPS板对比分析聚苯板定义及工艺EPS板和XPS板化学物质均为聚苯乙烯共聚物,导致两种板材性能存在巨大差异两种主要的因素:收稿日期213813;修回日期213114建筑节能doi:13969/jissn14保温隔热与材料28EPS板生产的基本工艺过程图XPS板产工艺过程图乳液聚合后形成不同的聚苯乙烯树脂颗粒;两种板材采用完全不同的生产的基本工艺。1.1.1EPS定义:由含有挥发性发泡剂和阻燃剂的可发性聚苯乙烯珠粒,经加热预发后在模具中加热成型的具有微细闭孔结构的泡沫塑料板生产的基本工艺EPS珠粒预发泡———EPS大颗粒熟—模塑EPS大板块———烘房或室温养护——EPS大板块切割(见图1)1.1.2XPS定义以聚苯乙烯树脂辅以阻燃剂等辅料在加热熔融混合的同时注入发泡剂而后挤塑压出连续性闭孔发泡的硬质泡沫塑料生产的基本工艺XPS颗粒、阻燃剂等混料———塑化、注入发泡剂———低温挤出———定型、牵引、冷却——割(见图2)1.1.3工艺差别带来的问题如上所示EPSXPS所用原材料的差异在于EPS所用的珠粒均为原生颗粒其中除包含聚苯乙烯之外,还包含发泡剂、阻燃剂(需要时)等;XPS所用颗粒中不含发泡剂和阻燃剂,这些外加剂在XPS成型工艺中随树脂颗粒一同添加,XPS所用颗粒分为原生和再生颗粒两种,再生颗粒中因质量差异再分成几个级别生产的基本工艺差别带来一个问题:各个厂家的XPS板生产水平参差不齐,质量水平差异较大,控制起来有一定难度,或者说自调节余地很大更容易出现以次充好的现象尤其用大掺量再生颗粒生产的材质量很难达到标准要求。EPS因各原料供应商生产出的产品差异不大生产过程中不需再添加任何材料的品质更容易控制各个制造商所生产出的EPS异不大但不排除某些厂商在生产的全部过程中添加增重剂等偷梁换柱的情况1.1.4粒子结构图对比因不同的成型工艺导致两种聚苯板形成的泡孔及排列存在一定的差异EPS板是以单个颗粒为单元的球状分子结构而XPS板是闭合且发泡的蜂窝状分子结构致密性更高(见图3)1.2技术指标对比根据国家标准以及外墙外保温专用标准的内容整理如下(见表1)预发EPS切割大养护常温42PS添加剂发泡剂挤出挤出机挤压挤压切割EPS板和XPS粒子聚集状态示意图EPS聚集状态XPS无水蒸气传递毛细通道宋长友,等:EPSXPS板薄抹灰外保温系统综合对比分析29EPS板和XPS板性能指标对比表1.2.1密度和强这也是很多人认为XPS板优于EPS板的一个依据,认为强高、密大是好产品,这恰恰是一个误区。强XPS板更适用于机场跑道隔热层高速铁路路基等领域,而未必适用于外墙外保温系统。XPS生变形产生的应力也较大,在做建筑外保温应用时容易形成板缝的应力集中,导致开裂、空鼓的工程事故发生 通过计算发现,EPS 板薄抹灰外保温系统的各种 强完全可抵御风压自重荷载带来的安全性风险 事实上亦如此,凡是按照产品质量标准选材按照技术 规程施工的外墙外保温系统, 无论是在实验室条件 下,还是在系统的使用程中,都未发现因强不够 引发的掉板等类似的工程事故。 正因如此,在新一轮 外保温系统标准的编制中,均将抗风压指标从原 标准中删除。所以,与EPS 板相比,高密或高强的 XPS 板用于外墙外保温时并不占优势。 1.2.2 热导率 XPS 板的热导率低于EPS 意味着相同厚的板材,XPS 板的保温性能优于EPS 板,是常用有机 保温材料中热导率仅高于聚氨酯材料的产品 用者认为XPS板保温系统的保温性能高于EPS 温系统,这也是一认识误区单一材料的保温性能 评价指标是热导率,保温系统有效性的评价指标是 传热系数 当一建筑的节能设计中传热系数已确 定,理论上无论哪种热导率的保温材料在形成保温系 统后都能够达到设计中的传热系数指标要求,只是热 导率越低,保温材料设计厚越小已 因此,当对保 温系统厚以及系统承重没有具体实际的要求时,热导率可 不作为重点事项考虑 1.2.3 吸水率 中显示,EPS板的吸水率高于XPS 板,所以 更的使用者认为XPS 板的拒水性能正是外保温所 需要的,即使面层产生裂缝,也因XPS 板的拒水性 不受水的侵害,这种认识有一定片面性 XPS 板超强 的拒水性赋予了它在冷库、屋面、地下室、室外正负零 或散水部位等易受到水侵蚀等部位的最佳应用,这也 是国外的XPS 板应用最的领域 但将XPS 板用于 外墙面时, 拒水性使得板材与相邻材料黏结出现困 难,这恰恰是导致这类系统出现工程事故最集中的 原因 砂浆与XPS 板黏结力的形成需要靠砂浆中一 定量的可再分散乳胶粉有机黏接剂,另一粘结的前 提是XPS 板可被湿砂浆润湿 恰恰致密且表面十分光滑 的XPS 板超强的拒水性不宜被湿砂浆湿润, 湿砂浆 很难XPS 板形成渗透,干燥后没办法形成机械互锁, 进没办法形成有效的抗拉强 尤其在未使用界面处 理的XPS 板上,板光面脱落的现象时有发生 即使有 拉毛或压花理,效果仍有限 1.2.4 尺寸稳定性—— —易被忽视的重要性能 查看比表1,XPS 板的寸稳定性远低于EPS 板,这是使用者不太关注的性能,但是它却是非常重 要的一项技术指标 寸稳定性的定义是:材料在受 机械力、热或其他外界条件作用下,其外观尺寸不发 生变化的性能 聚苯板用于外墙上主要受到温变化 湿变化的影响发生变形 XPS 板相比于EPS 更容易出现系统因保温材料变形造成面层裂缝的发生,尤其是在板缝,同时,因XPS 形发生时产生的变形应力也明显高于EPS板,会加剧 裂缝发生的程 产生的裂缝会促进引发渗水、保 温功能衰减等种负向作用 所以,这项技术指标,是 宋长友,等:EPS XPS板薄抹灰外保温系统综合对比分析 30 使用者要着重关注的。 从理论上分析出现上述差异的原因时发现,这与 生产的基本工艺相 EPS 板成型的过程中经过预泡和熟 化,模具中成型的温度仅为70 ,大块材稳定后再 进行裁切 而XPS 是由高高压环境迅速转常 常压环境,在发泡的过程中又经过辊压,冷却后裁 切迅速定 相比较,XPS 更容易导致内应力集 当然,质量越好的XPS,这种差异越小 1.2.5 水蒸气渗透系数—— —易被忽视的重性能 这项技术指标在对比时,XPS 的水蒸气渗透系 数低于EPS 建筑墙体需一定的呼吸性能,当室内水蒸气向室外渗透时,必须有相应的通道,否则 会导致舒适度下降 正如人们不喜欢长时间穿不透气 的雨衣一样 但这样的一个问题也可能不突,因,当室内