1.2　外保温工程的基本要求

1.2.1　结构安全性

结构安全性包括如下几个方面^［9］。外保温工程应能适应基层的正常变形而不产生裂缝或空鼓；外保温工程应能长期承受自重而不产生有害的变形；外保温工程应能承受风荷载的作用而不产生破坏；外保温工程在罕遇地震发生时不应从基层上脱落；外保温工程应具有防水渗透性能；外保温工程各组成部分应具有物理-化学稳定性。所有组成材料应彼此相容并应具有防腐性。在可能受到生物侵害（鼠害、虫害等）时，保温工程还应具有防生物侵害性能。

保温材料及其它材料被一起固定在建筑主体结构上构成保温系统，从而成为建筑围护结构的一部分。强度是表征材料力学性能的主要方法。

在薄抹灰外墙外保温系统中，从里到外的构造层依次为基层、粘接层、保温材料、防护层和装饰层。研究表明，风压是系统受到的最大的荷载，薄抹灰外墙外保温系统中每一个构造层均受到力的作用，这是一种垂直于系统表面的拉力。由于保温材料通常为低密度轻质材料，保温层或者保温材料是保温构造系统中强度最薄弱的环节。因此，用于外墙外保温系统中的保温材料需要采用垂直于表面的拉伸强度、抗拉强度等性能表征材料。

用于屋面的保温材料会受到压力的作用，这种压力包括防护层、防水层等构造层的荷载，也包括上人屋面或者上车屋面的动静荷载作用。如果保温材料压缩变形，将引起构造层的变形，如凹陷、塌陷。更严重的是，这种变形可以引起防水层的破坏，带来十分麻烦的后果。因此，保温材料需要具备一定的抗压强度或者压缩强度来承受这些荷载作用。

由于强度性能与材料的含水率或者受潮状态有关，对于一些容易吸水或者受潮的材料，还要求测试其不同含水率状态的强度性能。

1.2.2　防火安全性

外保温工程火灾安全性主要从如下三个方面展开。

（1）保温材料

可以燃烧的保温材料是诱发建筑保温工程火灾的物质基础。2015年5月10日实施的新的《建筑设计防火规范》GB 50016—2014针对建筑保温工程防火安全，增加了“建筑保温与外墙装饰”章节。按照不同的建筑类型、特定的建筑场所和建筑结构构造对保温材料的燃烧等级进行了限定。总体上，建筑外保温、内保温宜采用燃烧性能为A级的保温材料，不宜采用B2级保温材料，严禁使用B3级保温材料。

根据GB 50016—2014的规定^［10］，可归纳成表1-3所示的对保温材料燃烧性能的要求。针对保温材料火灾安全性，性能表征主要为两项，一项是燃烧性能（确定燃烧性能等级）；另一项是极限氧指数（仅对有机保温材料）。

（2）防火构造

防止火灾发生或阻止火灾蔓延的建筑构造称为防火构造。外保温系统设置防火隔离带是保温系统主要防火构造形式。防火隔离带是设置在难燃或可燃保温材料外保温系统中，由不燃保温材料构成的具有一定高度的带状构造，一般按水平方向呈封闭环形设置，如图1-8（a）所示，必要时也可以竖向设置，如图1-8（b）所示。外墙外保温系统的防火隔离带的基本构造如图1-9所示。防火隔离带的宽度应不小于300mm。

除此之外，还对B级保温材料防护层厚度、电气线路穿越B级保温材料等细节提出详细的要求。

（3）工程管理

鉴于大多数建筑保温工程火灾发生在保温工程施工环节，应从工程施工管理方面制定规章制度，进行火灾预防减灾。例如北京市制定了《外墙外保温工程施工防火安全技术规程》DB 11/729。该规程中规定了外墙外保温工程防火安全技术工作的管理职责，进场材料及材料堆放的技术要求，施工过程的防火技术要求和防火安全验收等内容。

1.2.3　耐久性

我国建筑物的设计使用寿命通常是50～70年。作为建筑围护结构一部分的保温系统最好与建筑物同寿命，这就要求保温系统中重要组成部分的保温材料具有相应的耐久性。对保温系统翻新或者改造将付出很大的经济代价和环境代价。在《外墙外保温系统工程技术规程》JGJ 144中，对耐久性的基本要求是^［9］：在正确使用和正常维护的条件下，外墙外保温工程的使用年限不应少于25年。这个年限是底线要求，而不是指其使用寿命，即不是25年到期后保温系统重新翻新。国外对外保温系统跟踪调查表明，60年以上的保温工程依旧能够维持良好的状态。

耐久性的表征非常复杂，加速老化、模拟老化等试验方法均很难表示出材料所处的实际环境状态，也很难与工程使用寿命建立基本的对应关系。因而，目前几乎没有保温材料耐久性的表征方案。不过，在材料的开发研究过程中，研究工作者会始终将材料的使用环境与耐久性考虑其中，并力求采用多种技术方案提高材料的耐久性。

保温系统耐候性试验方法的设计目的是考察保温系统抗拒长期气候作用的耐久性。它通过80次的高温-淋雨循环和5次的加热-冷冻循环，分别模拟夏季和冬夏交替气候对保温系统的影响，从气候层面考察系统的耐久性。

1.2.4　保温功能性

保温性能是保温系统最根本的要求。我国现行的建筑热工设计规范主要通过围护结构的传热系数限值来达到一定节能标准的需要。如果某一围护结构的传热系数不能达到限值的要求，采用提升其它围护结构的保温性能的方法，通过平衡计算，总体上能达到节能率标准的要求。

表1-4列出了北京市居住建筑第四步节能标准（节能75%）的围护结构的传热系数限值。根据不同围护结构，按照《民用建筑热工设计规范》GB 50176，就可以计算某种保温材料的厚度值。

建筑的保温性能要求（即传热系数K值要求）有如下变化：一是按照居住建筑和公共建筑采用不同的热工设计标准；二是按照气候分区采用严寒及寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区不同的热工设计标准；三是各地的地方热工设计标准不同。但是，不论采用何种设计标准，总体原则是保温性能就高不就低。

如果建筑结构墙体为220mm钢筋混凝土，墙体传热系数限值要求为0.45W/（m·K），导热系数修正系数采用1.05，对于单一保温构造的薄抹灰外墙外保温系统，即可计算出几种保温材料的厚度要求，如表1-5所示。