外墻外保溫是目前實現(xiàn)建筑節(jié)能最行之有效的節(jié)能方式,作為其外墻飾面材料的應用,建筑涂料是首選。根據(jù)國家JG149—2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》的規(guī)定,涂料必須與薄抹灰外保溫系統(tǒng)具有很好的相容性,性能指標應符合外墻建筑涂料的相關標準。除了要達到有效的節(jié)能和理想的裝飾效果外,選用外墻外保溫飾面的涂料還應該關注其他一些問題。

  要了解外墻外保溫外飾涂料的系統(tǒng)應用,應先清楚外墻外保溫體系的組成和結構,依次為結構墻體、粘結層、保溫層、抹面膠漿、玻璃纖維網(wǎng)格布、飾面層。其中粘結層一般由粘結膠漿構成,視需要可附加鉚釘,如基面不符合粘貼要求,還需采用機械法固定。保溫層一般是阻燃型聚苯乙烯泡沫板(EPS),也可以是擠塑板(XPS)等,厚度按各地節(jié)能要求選擇。防護層是由抹面膠漿和玻璃纖維網(wǎng)格布組成。飾面層可選用防開裂性、拒水性、透氣性和耐候性等較好的外墻涂料等。目前,國內推廣應用外保溫體系常見的問題是表面開裂、空鼓和滲水。開裂和滲水的外墻外保溫比不做外墻外保溫的影響還壞,而且很難修復。防護層是決定整個外保溫體系性能的關鍵,防護層做好了,外墻外保溫的抗裂性就有了基本保證。

  各種材料和組分之間的匹配性和整個體系的完整性

  溶劑型涂料不能用于外墻外保溫體系。因為外墻外保溫體系一般采用聚苯乙烯(EPS、XPS)或聚氨酯(PU)等為保溫層,根據(jù)相似相溶原則,溶劑材料,如苯和甲苯等能溶解聚苯乙烯,醋酸丁酯和二甲苯等能溶解聚氨酯。一些材料的溶度參數(shù),在外墻外保溫體系中,溶劑型涂料溶蝕聚苯乙烯和聚氨酯保溫層的數(shù)量與防護層的厚度和空隙率、溶劑的溶解力、揮發(fā)速率和數(shù)量等因素有關。聚苯乙烯保溫層被溶蝕而使外墻外保溫體系表面凹凸不平時有所見。就是水性涂料中常用的200號溶劑油,其中芳香烴也能溶解聚苯乙烯保溫層,因此,其含量也需根據(jù)實際使用情況予以控制。

  涂料的拒水透氣性

  國家標準JG149-2003《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》中規(guī)定,外保溫系統(tǒng)的5mm厚防護層,浸水24h,吸水量要≤500g/㎡;外保溫系統(tǒng)防護層和飾面涂層一起水蒸氣濕流密度要≥0.85g/(㎡.h)在JGJ144—2004《外墻外保溫工程技術規(guī)程》對此規(guī)定有些不同。以JG149-2003中的規(guī)定來看,對于外墻面,就吸水性來說,一般外層要求比內層低,也就是說外飾涂層要低于防護層,即涂層吸水量要少于500g/㎡,這樣才能使比較少的水進入墻體;就水蒸氣濕流密度來說,一般外層要求比內層高,也就是說外飾涂層要高于防護層,即涂層水蒸氣濕流密度要遠遠大于0.85g/(㎡.h),這樣水蒸氣才能暢通無阻地排出。

  相比之下,歐洲標準EN1062—1比2002《色漆和清漆抹灰層和混凝土基面上的外用涂料和涂料系統(tǒng)分類—1分類》中,根據(jù)涂料的透水汽性、吸水性等將外用涂料和涂料系統(tǒng)分類分級,以便于用戶選用。

  盡管JG149-2003和EN1062—3比1998《色漆和清漆抹灰層和混凝土基面上的外用涂料和涂料系統(tǒng)分類—3吸水性的測定和分類》對吸水量的測試方法略有差別,主要是基層不同,將它們粗略做一比較,24h吸水量500g/㎡相當于W=0.1kg/㎡h0.5,是歐洲標準EN1062—1中最低一擋吸水量,也就是說是最嚴格的要求。

  對于吸水量和不透水性來說,彈性涂料、有光涂料、水性金屬漆和荷花王涂料,一般均能滿足要求,而相當部分的涂料達不到該要求,有些涂料要與某些底涂配合使用才能滿足要求。

  對于JG149—2003標準中的水蒸氣濕流密度,是按GB/T17146—1997《建筑材料水蒸氣透過性能試驗方法》中的水法測定的,是通過水的相對濕度100%與實驗室相對濕度差產(chǎn)生水蒸氣流。而ENISO7783—2比1999《色漆和清漆抹灰層和混凝土基面上的外用涂料和涂料系統(tǒng)分類——2.透水汽性的測定和分類》的測試方法與GB/T17146—1997不同。它是由23℃磷酸二氫銨相對濕度93‰與實驗室相對濕度50‰差產(chǎn)生水蒸氣流。嚴格地說,不同測試方法所得結果不能比較。大致說,水蒸氣濕流密度0.85g/(㎡.h)相當于V=20.4g/㎡d,即相當于1.2m靜止空氣層阻力,屬于歐洲標準EN1062—1中的中等透水汽性。涂層水蒸氣濕流密度太低,輕者造成表面色差,重者導致發(fā)霉和熱工性能變差,甚至不同程度的破壞。對于透水蒸氣來說,彈性涂料難以達到要求,但硅樹脂涂料等能符合水蒸氣濕流密度的要求。另外,水蒸氣濕流密度大小不僅與涂料有關,還與涂膜的厚度成反比。

  對于外墻外保溫體系,其吸水量(拒水性)和水蒸氣濕流密度(透氣性)是要同時滿足的,所以要綜合平衡。從拒水透氣的角度看,JG149-2003標準對外墻外保溫飾面用涂料的要求比普通外墻涂料高得多,有些符合產(chǎn)品標準要求的外墻涂料卻達不到此要求,有些可以通過與底涂搭配的涂層系統(tǒng)予以解決。涂料的耐久性JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術規(guī)程》中規(guī)定,外墻外保溫工程的使用年限不應少于25年。外墻涂料使用年限不僅與外墻涂料的質量有關,而且與基層、施工、使用環(huán)境條件、所用顏色和維護保養(yǎng)等因素有關。一般約為8~15年,使用年限達30年的也有報道。因此應盡量選用耐久性好的外墻涂料,尤其是色漿,優(yōu)先選擇保色性好的無機色漿,另外要及時做好維護翻新的工作。

  涂料的顏色

  涂料的顏色主要牽涉到太陽能的吸收和反射問題。當太陽輻射能入射到不透明的涂層表面時,一部分能量被吸收,另一部分能量被反射,而透過的能量可忽略不計。吸收能量與入射總能量的比值,稱為涂層的吸收系數(shù)(α);反射能量與入射總能量的比值,稱為涂層的反射系數(shù)(ρ)α+ρ=1.吸收系數(shù)和反射系數(shù)隨涂層溫度和入射輻射能的波長而改變。顏色與太陽輻射能反射系數(shù)的關系,這些顏料的粒徑都不大于50μm.

  對于外墻外保溫飾面的要求來說,我們希望夏天更多地反射太陽的熱能,而希望冬天更多地吸收太陽能。一般來說,熱傳遞有三種:傳導、對流和輻射。太陽輻射熱是影響建筑熱過程的主要熱源。夏天溫度高,輻射熱大,另外保溫層密度低,隔熱性差,涂層顏色影響大。冬天溫度低,輻射熱少,保溫層導熱系數(shù)低,涂層顏色影響小。因此,外墻外保溫飾面涂料顏色的選擇應以夏天隔熱為主。也就是說,不能選擇太深的顏色,如最低明度值應大于20‰。