胡永东 （华东建筑设计研究院有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230088）

1 双碳目标要求外墙保温系统逐劣升级

自2020年9月22日习近平主席在第七十五届联合国大会上宣布我国的碳达峰、碳中和目标以来，双碳问题便成为社会经济发展的一大热点。住房与城乡建设部为落实碳达峰、碳中和的国家战略，做了很多部署，在建筑领域，建筑节能是实现碳中和，碳达峰的重要途径和方法。未来的建筑概念多种多样，但无论什么形式、什么用途的建筑，节能减排都已经成为城市规划决策者、建筑设计师和业主单位最为关心的问题。同样，无论选择哪一种方式实现节能减排，增强建筑围护结构的保温隔热性能这一手段几乎在所有类型的新型建筑概念中都有所提及，这是建筑实现节能减排的“常规操作”，也是“基础操作”。相比研发新型的建筑设计模式、研发更高效的供热系统、进一步提升能源使用效率、实现建筑的能源储存和共享等等方式，给建筑围护结构加装一层保温隔热材料以降低能耗是目前成本低、操作简单、效果立竿见影的方法，也是目前建筑实现节能减排的基本要求。故部分省市相继提高了建筑节能标准，剩下的省市也在提高建筑节能标准的路上，以进一步节约能源、保护环境、提高能源利用效率，改善建筑室内热环境。

外墙保温系统的逐劣升级将成为达成双碳目标的重要措施。例如2020年10月13日，上海住建委已发布《上海市禁止或者限制生产和使用的用于建设工程的材料目录（第五批）》，禁止了采用胶结剂或锚栓以及两种方式组合的施工工艺外墙外保温系统等一批有缺陷的保温系统，将建筑外墙保温体系逐劣升级。

笔者通过本文归纳了常规薄抹灰外墙保温系统的缺点，并遴选出四种新型建筑外保温系统，比对优劣，探寻双碳目标下建筑外保温新策略的可行性。

2 现行薄抹灰外墙保温系统影响双碳达标

建筑保温的安全性与耐久性不仅仅考验的是设计，还对材料、施工等各环节均有高的要求，目前大量采用的建筑外墙薄抹灰外保温系统，对现场施工要求高，现场工序繁杂，而现场施工又是最难以控制的环节，容易出现各种质量问题。笔者前不久应邀去合肥市北二环附近某小区踏勘，发现该小区大部分建筑单体的外墙饰面与保温层均存在不同程度的脱落现象，不仅仅影响观感，且存在安全隐患，如图1所示。

图1 外墙保温脱落现场照片

据了解，该小区的建筑外墙采用的是薄抹灰外保温系统，竣工时间不到5年。近些年根据报道，全国各地有不少建筑的外墙外保温均存在不同程度的起皮、开裂、渗水、脱落现象，而且基本都是薄抹灰外保温系统。这说明，薄抹灰外保温系统存在一定的不足，至少是在当前保温材料与施工工艺的条件下有其局限性，材料质量难以保证，施工过程控制难以做到，导致保温层开裂、脱落等现象时有发生，严重影响美观、使用安全和节能效果。不维修的话，影响保温、美观与安全，居民怨声载道。维修的话，需投入的费用很高，而且在维修环节，因为内部有人居住，难免有的住户有些怨言，维修起来非常麻烦。

另外根据《外墙外保温工程技术标准》（JGJ144-2019），外墙外保温工程的使用年限不应少于25年，达不到与结构同寿命的目标。一方面工程塑料材质连接件在室外环境下易老化，耐久性无法保证。另一方面，外墙外保温系统是板材拼接，大量接缝无法有效连接，仅通过薄抹灰面层的耐碱网布连接，无法彻底解决开裂问题。随着节能标准逐步提高，在现有模式下，保温层厚度也会逐步增加，这两个问题会更加突出。故建议对薄抹灰外保温系统适当限制使用，优先选择其他保温体系，笔者认为有如下替代方案可供选择。

3 符合双碳要求的新型外墙保温系统遴选

3.1 有饰面保温防火复合板外墙外保温系统

有饰面保温防火复合板外墙外保温系统由粘结层和有饰面保温防火复合板构成，并辅以专用锚固件固定于外墙外表面，起保温、防护和装饰作用的构造系统，简称有饰面复合板保温系统，通常称为保温装饰一体板,可用于钢筋混凝土、混凝土多孔砖、混凝土空心砌块、烧结多孔砖等材料为基层的外墙，其基本构造如图2所示。面层可为石材、陶瓷薄板与铝板等。其优点是可根据单体的立面分格设计，在工厂将保温材料与饰面层进行预制，使得现场施工工序减少很多，施工简单快捷，降低劳动强度，大大缩短了工期，而且材料损耗率低，减少了建筑垃圾。因为是预制构件，结构比较紧密，整体性好，不容易变形、起翘、开裂，抗震性较好。笔者认为也是属于装配式的范畴，不过没有与结构主体形成一个整体，其与基层墙体的连接方式还是通过粘结与锚固的连接方式，有点类似于薄抹灰外保温系统，设计需考虑到当地风压影响，其使用高度应以实测抗风压值进行计算，并应满足结构要求。从目前使用该类保温系统的项目情况看，耐久性远远高于薄抹灰外保温系统。对于既有建筑改造，通常仅仅是“洗洗脸”，即在外面重新刷外墙涂料，达不到提升节能效果的目的。如果按薄抹灰外保温系统实施的话，现场施工周期很长，灰尘与噪音污染严重，建筑垃圾多。故对于既有建筑改造，采用此系统是比较好的选择。

图2 有饰面复合板保温系统构造示意图

3.2 自保温混凝土复合砌块墙体系统

自保温混凝土复合砌块墙体系统是由自保温混凝土复合砌块墙体、结构热桥及其保温处理措施和交接面处理措施共同构成的整墙体保温体系。核心是采用节能型墙体材料及配套专用砂浆使墙体热工性能等物理性能指标符合相应标准的建筑墙体保温隔热系统。该技术体系具有工序简单、施工方便、安全性能好、便于维修改造和可与建筑物同寿命等特点，工程实践证明应用该技术体系不仅可降低建筑节能增量成本，而且对提高建筑节能工程质量具有十分重要的现实意义。墙体自保温系统按基层墙体材料不同可分为蒸压加气混凝土砌块（板）墙体自保温系统、节能型烧结页岩空心砌块墙体自保温系统、陶粒混凝土小型空心砌块墙体自保温系统等。目前采用较多的是选用高性能蒸压加气混凝土砌块（板）自保温系统，该系统比较适用于框架结构和短肢剪力墙结构。其不足处在于当节能标准高时，通过加厚砌体厚度来提高节能效果不明显，但是可以有效减少辅助保温材料的厚度，以蒸压加气混凝土+石墨聚苯颗粒匀质板为例，当采用200mm厚的蒸压加气混凝土+50mm厚的石墨聚苯颗粒匀质板时，其K值约为0.66，如果采用250mm厚的蒸压加气混凝土时，只需要采用40mm厚的石墨聚苯颗粒匀质板，就可以达到50mm厚石墨聚苯颗粒匀质板同样的保温效果。可见该体系有利于降低保温层的厚度，从而增加安全性与耐久性。当需要提高保温标准时，可考虑采用内保温或内外保温结合的方式，以尽可能地减少外保温层的厚度，也可以结合保温一体板进行处理，降低开裂、脱落风险，提高耐久性。

3.3 内置保温现浇混凝土复合剪力墙系统

内置保温现浇混凝土复合剪力墙系统是指施工现场在保温层两侧同时浇筑混凝土结构层、保护层形成的结构受力与外墙于一体的复合墙体，包括钢筋焊接网架式现浇混凝土复合剪力墙和点连式现浇混凝土复合剪力墙，简称复合剪力墙。其构造如图3所示：其优点是保温层置于两层混凝土之间，保温层两侧的混凝土同步现浇，很好的解决了稳定性、安全性与耐久性，实现了保温与主体同寿命，且由于保温层在混凝土中间，对保温材料的燃烧性能等级可放宽至B1级，材料的选择范围扩大了很多。不足之处在于全是现场现浇，不能进行工厂化制作。

图3 复合剪力墙系统构造示意图

3.4 装配整体式夹心保温剪力墙结构系统

装配整体式夹心保温剪力墙结构系统是由内叶混凝土剪力墙、外叶混凝土墙板、夹心保温层和连接件组成的装配整体式混凝土剪力墙结构，简称装配整体式夹心剪力墙结构。以前的装配式是单独预制外墙，保温后贴，做法就和薄抹灰外保温做法一样，无法解决外饰面与保温层开裂、脱落的隐患，不能保证外饰面与保温层的耐久性。装配整体式夹心剪力墙结构系统将保温纳入装配式范围，从广义上讲预制装配率能够提高很多，是传统装配式的一大提升，从而更全面地实现“构件工厂化生产，施工装配式运作”。其基本构造类似于复合剪力墙系统，不过都在工厂内将保温和外墙整体预制，为了保护保温层，保温层外面又加了一层保护层，保护层的厚度一般采用50-60厚混凝土，根据计算，保温层厚度一般为30-40厚挤塑板即可。保温连接件的材质有玻璃纤维和不锈钢两种材料，玻璃纤维连接件习惯成为FRP（纤维增强复合材料）、不锈钢连接件有钢板+插针式和桁架式两类。对于外墙板来说，可以实现承重、围护、保温、防火、防潮、防水、装饰等功能的一体化，符合绿色建筑的设计与施工要求，还能更好地提高性能、保证质量、提高建造效率，缩短建设周期，既具有复合剪力墙系统的优点，又能够最大限度的工厂化生产，是一种可持续应用的方案。需要注意的是，作为装配式建筑，平面适宜简单规整，厨卫宜相对集中以便集中布置管线，外立面应尽量少做装饰性线条，对于构件尺寸需要反复优化以方便拆分，做到标准化、模数化、少规格、多组合，以最大限度地发挥工厂制作的优势，提高经济性。

4 结语

综上所述，双碳目标提高了节能要求，而现行大规模采用的薄抹灰外保温系统具有不少弊端，影响双碳目标的达成，而一些新型外保温系统，如有饰面保温防火复合板外墙外保温系统、自保温混凝土复合砌块墙体系统、内置保温现浇混凝土复合剪力墙系统和装配整体式夹心保温剪力墙结构系统等,能有效规避薄抹灰外保温系统的问题。是否能有效地对外墙保温系统进行逐劣升级，直接影响到双碳目标能否顺利达成。

建筑节能是一项系统性工程，需要建筑、结构、材料、施工等各个环节勠力同心，共同努力。在节能标准逐步提高的双碳目标背景下，我们应加快外墙保温体系逐劣升级，逐渐限制和淘汰落后的产品和工艺，选取保温性更好、经济性更优、安全性更强、寿命更长久、工艺更牢靠的绿色低碳环保型材料体系。笔者在此抛砖引玉，希望通过各位业内人士的共同探寻，来合力形成建筑外保温体系新策略，为达成双碳目标而努力。