XPS國標征求意見稿編制說明

PAGE《擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》（征求意見稿）編制說明國標《擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》編制組2010年10月8-國家標準《擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》（征求意見稿）編制說明一、編制依據(jù)和起草單位國標委綜合[2008]168號文《關(guān)于下達2008年資源節(jié)約與綜合利用、安全生產(chǎn)等國家標準制修訂計劃的通知》中第731項，項目編號：20083072-T-333，項目名稱：擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)。主要起草單位：上海市建筑科學研究院（集團）有限公司、中國建筑標準設(shè)計研究院；參加起草單位：上海廣順涂料科技有限公司、同濟大學材料科學與工程學院、中國建筑材料檢驗認證中心、陶氏化學（中國）有限公司、歐文斯科寧（中國）投資有限公司、上海上福塑料制品有限公司等。二、編制目的建筑外墻外保溫是我國建筑節(jié)能的主導技術(shù)。近十年來，已在國內(nèi)有眾多應用的擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)至今尚無行業(yè)和國家標準，系統(tǒng)的應用往往參照行標《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》JG149-2003，致產(chǎn)生不少問題。因為擠塑聚苯板系統(tǒng)（以下簡稱XPS系統(tǒng)）是以擠塑聚苯板（以下簡稱XPS板）為保溫隔熱層材料的外墻外保溫系統(tǒng)，XPS板在原料上雖與EPS板同為聚苯乙烯，但XPS板是通過加熱擠塑成型而制得的具有平整致密表面和蜂窩狀閉孔結(jié)構(gòu)的制品，與EPS板相比，該制品有下列特性：①導熱系數(shù)更低；②有相對較大的表觀密度和較高的壓縮強度、抗拉強度和抗剪切強度；③吸水率很小，抗?jié)裥院?；④在相同的自然陳化條件下，尺寸穩(wěn)定性相對較差。因而，XPS系統(tǒng)的應用，在同等保溫要求時，制品的厚度可比EPS板薄20%左右；系統(tǒng)的密實性以及承受外力作用的能力優(yōu)于EPS系統(tǒng)，且在長期潮濕環(huán)境下能保持良好的保溫隔熱性能。然而，XPS板平整致密的表面（即使是去除表皮的毛面板）會影響板材與膠粘劑以及抹面膠漿的粘結(jié)性，密度大、強度高也會影響制品的柔性。為了確保系統(tǒng)的安全可靠，應該對XPS板的外觀特征和技術(shù)性能有專門要求，XPS板在粘貼以及抹面層施工前必須對板面涂刷表面處理劑，系統(tǒng)與基層墻體的連接應全部（包括涂料飾面與面磚飾面）采用粘、釘結(jié)合工藝，這是與EPS系統(tǒng)有所不同的構(gòu)造做法。而粘結(jié)加錨固的構(gòu)造措施，不僅提高了系統(tǒng)的整體性，也使XPS板在墻面外保溫的使用過程中處于雙面約束的狀態(tài)，尺寸穩(wěn)定性相對較差的問題得到克服。本標準的編制目的在于根據(jù)XPS板的特性，規(guī)范各組成材料以及系統(tǒng)的技術(shù)性能，明確系統(tǒng)的構(gòu)造要求，做到技術(shù)先進，確保工程質(zhì)量，有效降低建筑物的使用能耗，并有利于墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展以及更高節(jié)能目標在我國的推進。三、國內(nèi)外應用情況1、XPS系統(tǒng)用于外墻外保溫在我國有一個逐步認識和發(fā)展的過程，但工程應用從2001年已經(jīng)開始，當時在北京有使用歐文斯科寧XPS系統(tǒng)的龍?zhí)逗^(qū)玉南街4號院中高層住宅樓，在蘭州有核工業(yè)部404廠兩幢17層職工宿舍樓，在上海有廣順涂料科技有限公司系統(tǒng)的昌里小區(qū)17號房（18層公寓）；2002年有上海曙建五金保溫廠系統(tǒng)在天津應用于“紅勘領(lǐng)世郡”別墅區(qū)的外保溫工程（50mm厚XPS板，2003年完工）等。根據(jù)已有的資料和編制組在2009年對我國北方地區(qū)應用情況的調(diào)研，上海地區(qū)2004年～2006年XPS系統(tǒng)在外墻外保溫中應用率已達到1/3，2007年起因價格因素而降低，而北京地區(qū)從2007年起開始盛行XPS系統(tǒng)。雖業(yè)內(nèi)對XPS系統(tǒng)的使用尚存在一定分歧，但在北方城市中，天津XPS系統(tǒng)的應用率已接近50%；特別是蘭州，XPS系統(tǒng)的應用率平均可達到60%，在近年的新建工程中已占80%。2、在XPS外墻外保溫系統(tǒng)的應用圖集和技術(shù)規(guī)程方面，南京歐文斯科寧擠塑泡沫板有限公司2001年已在我國編制有XPS系統(tǒng)的公司圖集，上海市2002年的工程建設(shè)規(guī)范《住宅建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)規(guī)程》DG/TJ08-206-2002已經(jīng)列入了XPS系統(tǒng)。許多省市2002年起都陸續(xù)編制XPS系統(tǒng)的專項圖集與標準，2005年還有XPS系統(tǒng)的華北、西北地區(qū)圖集（88JZ17）和西南地區(qū)（包括四川、云南、貴州、西藏和重慶市）的建筑標準設(shè)計通用圖集（西南05JI03）；甘肅省2006年10月發(fā)布包括有XPS外保溫系統(tǒng)的《建筑節(jié)能外墻外保溫施工技術(shù)規(guī)程》（DBJT25-3035），北京市2008年修訂的《外墻外保溫施工技術(shù)規(guī)程》（聚苯板增強網(wǎng)聚合物砂漿做法）也正式納入了XPS系統(tǒng)；遼寧省于2009年出臺了地方標準《XPS板外墻外保溫技術(shù)規(guī)程》，目前正在修訂的行業(yè)標準JGJ144也增補了該系統(tǒng)。3、XPS系統(tǒng)因價格因素在國外的應用相對不多，但我國XPS系統(tǒng)的應用技術(shù)均來自國外，包括美國歐文斯科寧、美國陶氏化學公司等。大量應用的XPS板也是國外和境外技術(shù)生產(chǎn)的制品，歐文斯科寧、陶氏化學以及上海上福塑料制品有限公司（臺灣禹昌國際集團）的產(chǎn)品在國內(nèi)占有很大的市場，近兩年還有德國技術(shù)的可耐福保溫材料（中國）有限公司的產(chǎn)品（在天津生產(chǎn)），這些大公司目前均已開發(fā)了各自的XPS系統(tǒng)。4、上海地區(qū)對外墻保溫的XPS板有較高的質(zhì)量要求。多年來，絕大多數(shù)工程采用陶氏化學、歐文斯科寧公司和上福公司的產(chǎn)品（可耐福公司進入中國較遲）。上海市建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站和上海市建筑建材業(yè)市場管理總站在2007年2月發(fā)布的《上海民用建筑外墻保溫工程應用導則》明確規(guī)定，“XPS薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)應采用外墻專用柔性XPS保溫板，嚴禁使用屋面擠塑板或普通擠塑板用作外墻保溫板”。在很大程度上保證了XPS系統(tǒng)的工程質(zhì)量。而編制組通過2009年對北方地區(qū)的調(diào)研認為，我國北方地區(qū)XPS板質(zhì)量的總體水平還不高，除地處天津的可耐福公司、沈陽的尚威公司（臺灣禹昌國際集團所屬）以及被應用的歐文斯科寧板材外，大多數(shù)為摻入大量回收料的帶表皮的壓花板，售價普遍較低，每立方米價格為350~480元，工程應用質(zhì)量不理想，或存在質(zhì)量隱患。實際上，各地相關(guān)管理部門以及科研、設(shè)計單位的專家們都重視并要求提高制品質(zhì)量，一些生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量意識也已經(jīng)加強，但目前尚缺少能予以監(jiān)管的規(guī)范。四、幾個主要問題的說明（一）對XPS板的說明XPS板是XPS系統(tǒng)的主要材料，板的質(zhì)量對系統(tǒng)的應用十分關(guān)鍵，這是上海地區(qū)的應用經(jīng)驗和調(diào)查研究所證明了的。故本標準對XPS板規(guī)定了較高的質(zhì)量要求。1、首先，從材質(zhì)上要求XPS板也是應具有柔性的，良好的柔性使其能夠吸收結(jié)構(gòu)熱脹冷縮所產(chǎn)生的應力。XPS板的密度較大，強度較高，但不應是硬度大的脆性板，故規(guī)定為“不摻加非本廠產(chǎn)品回收料的板”，在表面特征上要求為“不帶表皮的毛面板”或“有表皮的開槽板”。因為摻加回收再生料的板必然影響發(fā)泡，且勻質(zhì)性差，而要求去除表皮的毛面板可有下列優(yōu)勢：①去除了表皮層的XPS板是一種勻質(zhì)性材料，線膨脹系數(shù)一致。不會因溫度應力而翹曲變形，墻面的平整度有保證。②去除了表皮層的XPS板，表面的粘結(jié)性能得以有效改善。在不涂刷表面處理劑的情況下，毛面板與聚合物砂漿的拉伸粘結(jié)強度可比帶表皮光面板提高一倍以上。③去除了表皮層，內(nèi)應力釋放，能確保板材具有一定的柔性。④不再會因在板面上打錨固件而出現(xiàn)表皮層破裂的情況。⑤制品表面會有可打磨性。“有表皮的開槽板”因?qū)PS板的兩個大面均開了槽，板的內(nèi)應力也得以釋放，避免了不均勻變形；且聚合物砂漿嵌入槽口，可在一定程度上提高與板材的粘結(jié)性以及系統(tǒng)的整體性。故其應用也是可行的。2、表觀密度指標的確定規(guī)定XPS板的密度可用于控制回收再生料的摻量，防止制品出現(xiàn)脆性或過硬。根據(jù)編制組對XPS板性能的驗證檢驗，8家企業(yè)10種樣品的表觀密度在29.4kg/m3～34.1kg/m3之間，僅1種為27.1kg/m3，1種35.0kg/m3。但考慮到在我國開發(fā)較早、應用較多的歐文斯科寧公司XPS板的生產(chǎn)采用真空發(fā)泡工藝，其低限密度可到22kg/m3，故本標準明確XPS板的表觀密度為（22～35）kg/m3。3、導熱系數(shù)指標的確定本標準不推薦采用帶表皮的XPS板（開槽板除外），故不將導熱系數(shù)指標區(qū)分為不帶表皮和帶表皮兩類。根據(jù)GB/T10801.2-2002，不帶表皮XPS板在平均溫度25℃時的導熱系數(shù)應為≤0.035W/（m·K）～≤0.032W/（m·K），本次對10種樣品驗證檢驗結(jié)果有6種大于0.030W/（m?K），前幾年對去表皮毛面板的檢測結(jié)果也有大于0.030W/（m?K）的。故本標準確定導熱系數(shù)指標為≤0.032W/（m·K），帶表皮開槽板也可包含在內(nèi)。4、關(guān)于彎曲變形①GB10801.2沒有對XPS板的彎曲變形性能（熔結(jié)性）提出要求，但作為用于外墻外保溫的專用柔性板，列入一個能評價柔性的特定指標十分必要。在這方面，編制組研究了彎曲負荷、彎曲強度、彎曲彈性模量等彎曲性能的相關(guān)指標，經(jīng)過比較，確定參照《模塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》的國標報批稿，也采用“彎曲變形”，主要是由于彎曲變形試驗方便，且可與EPS板有一個比較。②根據(jù)對9種XPS板彎曲變形的驗證檢驗，有6種板在原厚20mm時，其彎曲變形可達到20mm且未斷裂（跨距200mm）；有7種板在原厚30mm時，其彎曲變形可達到30mm且未斷裂（跨距360mm）。故彎曲變形試驗的試樣厚度可取20mm或30mm，其變形值的指標即為板的厚度值。5、尺寸穩(wěn)定性指標①尺寸穩(wěn)定性根據(jù)歐洲標準EN13164采用以三個方向中最大值為判定依據(jù)。②本次對10種XPS板尺寸穩(wěn)定性的驗證檢驗結(jié)果除有2種試樣大于1.2%外，其余均較?。ò◤蜏y）。本標準以≤1.2%為控制指標，絕大多數(shù)產(chǎn)品可以滿足要求。③XPS板的尺寸穩(wěn)定性較大于EPS板，但在實際應用狀態(tài)，XPS板是通過粘、釘結(jié)合工藝與基層墻體連接的，即板材是處于雙面緊固的約束條件，其尺寸的變化是很小的。編制組曾選用未經(jīng)陳化以及經(jīng)陳化45d的同品種XPS板進行大面積的墻面試驗，截止第140天的測量結(jié)果表明，XPS板在雙面約束條件的尺寸變化率均不大于0.50%。（二）對膠粘劑和抹面膠漿的要求1、膠粘劑和水泥砂漿的拉伸粘結(jié)強度（包括原強度和耐水強度）取與EPS系統(tǒng)國標（報批稿）相同的指標。2、膠粘劑和抹面膠漿與XPS板的拉伸粘結(jié)強度均規(guī)定為≥0.20MPa，因為根據(jù)這次驗證檢測，有7種XPS板垂直于板面方向的抗拉強度大于0.20MPa。3、與EPS國標（報批稿）以及JGJ144修訂稿不同的是本標準不列入膠粘劑和抹面膠漿與聚苯板的拉伸粘結(jié)強度試驗必須破壞在XPS板的規(guī)定，因為：①已成倍提高了膠粘劑和抹面膠漿與XPS板的拉伸粘結(jié)強度要求，不論在哪個部位（包括界面）破壞，均滿足用于外墻外保溫的要求。②有較多XPS板垂直于板面方向的抗拉強度較高，不一定能確保破壞發(fā)生在XPS板中。③歐洲標準ETAG004以及行標JGJ110-2008均未有這方面的規(guī)定。4、抹面膠漿的柔韌性項目中不列入“開裂應變”指標，因為XPS系統(tǒng)無非水泥基抹面膠漿的應用。5、與EPS系統(tǒng)國標（報批稿）一樣，為確保材料的使用性能，對抹面膠漿增加了抗沖擊性、吸水量以及不透水性的試驗項目，其指標符合對系統(tǒng)的要求。（三）對玻纖網(wǎng)布的要求1、根據(jù)南京玻璃纖維研究設(shè)計院質(zhì)檢中心的意見、EPS系統(tǒng)國標（報批稿）對面磚飾面玻纖網(wǎng)的性能要求以及本編制組對玻纖網(wǎng)布性能的驗證檢驗結(jié)果，本標準確定包括涂料飾面和面磚飾面，XPS系統(tǒng)抹面層中的增強抗裂材料均可采用經(jīng)有機涂層表面涂覆處理的普通（中堿）玻纖網(wǎng)布，不需要采用含有ZrO2和TiO2的耐堿玻纖網(wǎng)布。其原因是：①相同單位面積質(zhì)量的網(wǎng)布，普通玻纖涂覆網(wǎng)布的初始強力高于耐堿玻纖網(wǎng)布。②從5%NaOH、23℃、28天的耐堿試驗條件下的測試數(shù)據(jù)來看，普通玻纖涂覆網(wǎng)布的耐堿性與耐堿玻纖網(wǎng)布沒有顯著差異性。③從國外三十多年成功的工程實踐來看，國外的外墻外保溫工程使用的都是普通玻纖涂覆網(wǎng)布，選擇網(wǎng)布都是強調(diào)強度和耐堿性能，并沒有按照玻璃成分來選擇。④這次編制組對三家企業(yè)各兩種網(wǎng)布的驗證檢驗表明，經(jīng)耐堿涂覆的有ZrO2耐堿網(wǎng)布的耐堿斷裂強力保留率在84天時并不高，甚至有低于普通（中堿）玻纖涂覆網(wǎng)布的情況。2、考慮到在XPS板終端部位的網(wǎng)布需要翻包，且為防止抹面膠漿被隔離，面磚飾面時網(wǎng)布的單位面積質(zhì)量也不宜太大，故本標準對玻纖網(wǎng)布的單位面積質(zhì)量以及耐堿斷裂強力指標均直接按EPS系統(tǒng)國標（報批稿）取值。其中，單位面積質(zhì)量分別取130g/m2（涂裝飾面）和160g/m2（面磚飾面）。3、玻纖網(wǎng)布的耐堿性試驗方法統(tǒng)一取GB/T20102-2006《玻璃纖維網(wǎng)布耐堿性試驗方法氫氧化鈉溶液浸泡法》，考慮到采用該標準，樣品的試驗周期需40天，不能完全滿足實際應用過程中對玻纖網(wǎng)布性能及時檢測的要求，故本標準也參照EPS國標（報批稿）列入了一個根據(jù)歐盟標準制定的采用三種溶液的耐堿性快速試驗方法（見附錄C），以利于工程應用中對網(wǎng)布產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控，在兩種可采用的方法中，本標準規(guī)定以GB/T20102的方法為仲裁試驗方法。（四）對錨栓的要求1、錨栓是本系統(tǒng)必須采用的輔助連接件，參照EPS系統(tǒng)國標（報批稿），取消了錨栓對系統(tǒng)傳熱增加值的指標（因為每平方米錨栓用量較少），增加了對不同墻體基層的抗拉承載力標準值指標，但作為錨栓抗拉承載力評定的依據(jù)應為在C25混凝土基層中的測試結(jié)果。2、單個錨栓抗拉承載力標準值與錨栓在基層中的有效錨固深度有關(guān)，故本標準明確了錨栓在不同基層中的有效錨固深度要求（在“一般要求”中）。3、為了避免使用脆性的錨栓，補充了錨栓圓盤強度的標準值指標。（五）對“系統(tǒng)”性能的要求1、同為聚苯板的薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，對“系統(tǒng)”的性能要求應是基本一致的。故本標準在“系統(tǒng)”的性能指標項目上直接參照EPS國標的報批稿，取消了“抗風荷載性能”以及“抹面層不透水性”（列入抹面膠漿性能項目中）的要求，保留了“吸水量”指標。但應該明確，系統(tǒng)的吸水量是包括飾面層在內(nèi)的。2、由于XPS板垂直于板面方向的抗拉強度指標比EPS板高一倍，故本標準對耐候性和耐凍融性能試驗后的“抹面層與擠塑板拉伸粘結(jié)強度”指標提高到≥0.20MPa，但與EPS系統(tǒng)國標（報批稿）一樣，本標準也不規(guī)定該拉伸粘結(jié)強度試驗的破壞部位，其原因可參見《編制說明》中“（二）對膠粘劑和抹面膠漿的要求”中第3點。3、對系統(tǒng)的水蒸氣濕流密度取與EPS系統(tǒng)相同的指標[≥0.85g/(m2·h)]，是由于：①眾多的XPS系統(tǒng)檢測均能滿足該項指標。②雖XPS板的水蒸氣濕流密度較小于EPS板，但并不能反映XPS系統(tǒng)的水蒸氣透過能力小于EPS系統(tǒng)。因為評價圍護結(jié)構(gòu)或一個構(gòu)造層水蒸氣透過能力的參數(shù)應是其水蒸氣滲透阻，而水蒸氣滲透阻是圍護結(jié)構(gòu)或構(gòu)造層厚度除以材料的水蒸氣透濕系數(shù)得到的商。在應用系統(tǒng)中，XPS板的厚度比EPS板小，故兩種系統(tǒng)的水蒸氣滲透阻是接近的。XPS系統(tǒng)取與EPS系統(tǒng)相同的水蒸氣濕流密度也可消除人們對XPS系統(tǒng)應用在該項性能上的誤解。（六）對面磚飾面的要求1、XPS板密度較大，壓縮強度優(yōu)于EPS板，粘貼面磚的基層（保溫層）的密實性好；XPS板的抗拉強度和抗剪切強度高，系統(tǒng)的整體性優(yōu)良，且承受面層材料質(zhì)量的能力大。因此，在工程應用中，XPS系統(tǒng)采用面磚飾面較多。根據(jù)已有的資料，上海地區(qū)僅上海廣順涂料科技有限公司一家，從2002年～2008年在上海、南京、寧波、青島、沈陽、蘭州等地完成的XPS系統(tǒng)67項工程（外墻外保溫面積273萬平方米）中，有67%的工程采用面磚飾面。2、XPS面磚飾面系統(tǒng)已有的耐候性檢測報告表明，面磚與抹面層的拉伸粘結(jié)強度均可滿足≥0.4MPa的要求，符合JGJ110-2008的規(guī)定。由中國建筑材料檢驗認證中心節(jié)能檢驗認證部提供的“外墻外保溫面磚飾面新耐候性試驗方法試驗檢測結(jié)果匯報討論會”資料可見，在常規(guī)耐候性試驗后再加做25次（-20℃）凍融循環(huán)（試驗采用歐文斯科寧公司的XPS板及其系統(tǒng)），28d后面磚的粘結(jié)強度仍可達到0.47MPa。且可高于EPS系統(tǒng)。3、參照EPS系統(tǒng)國標（報批稿）寫法，本標準也把面磚飾面系統(tǒng)列入資料性附錄，列出了基本構(gòu)造、