摘要：本文从组分的相容性、吸水量、水蒸气湿流密度、耐久性和颜色等方面，论述了外墙外保温饰面的建筑涂料要求和选择。

    关键词：外墙外保温饰面，建筑涂料，选择

    1．前言

    能源和原材料是我国国民经济发展的瓶颈。我们都曾经历过，2003年的煤、电、油、运全线紧张。随着政策调整和落实，电力供应的上升，能源和原材料严重紧张局面有所改善，但能源和原材料瓶颈格局不会发生根本性的改变，节能已成为我们的基本国策。我国的建筑能耗约占全国总能耗的30%，因此，建筑节能是国家节能工作的重要组成部分。外墙外保温是行之有效的建筑节能方式，而作为其饰面，建筑涂料是首选。根据JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》规定，涂料必须与薄抹灰外保温系统相容，其性能指标应符合外墙建筑涂料的相关标准。其实，为了达到有效的节能和理想的装饰效果，除此以外，选用外墙外保温饰面建筑涂料还有一些要关注的。

     2．外墙外保温体系组成和结构

    所谓外墙外保温，简而言之，就是给建筑物穿上一件保温外套。其组成和结构如图1所示。

   （1）粘结层：一般由粘结胶浆构成，视需要可附加锚钉。如基面不符合粘贴要求时，需采用机械法固定。
   （2）保温层：一般是阻燃型聚苯乙烯泡沫板（EPS），也可以是挤塑板（XPS）等，厚度按各地节能要求选择。
   （3）防护层：由抹面胶浆和玻璃纤维网格布组成。

   （4）饰面层：可选用防开裂性、拒水性、透气性和耐候性等较好的外墙涂料等。

    外保温体系常见的问题是表面的开裂、空鼓和渗水。开裂和渗水的外墙外保温比不做外墙外保温影响还坏，而且很难修复。防护层是决定整个外保温体系性能的关键。防护层做好了，外墙外保温的抗裂性就有了基本保证。经验表明，防护层没做好，饰面涂层很难担当抗裂作用。如弹性涂料饰面的外墙外保温照样开裂和渗水就是例证。

   同时，各种材料和组分之间的匹配性和整个体系的完整性也是十分重要的。

3．组分之间的匹配性

    溶剂型涂料不能用于外墙外保温体系。因为外墙外保温体系一般采用聚苯乙烯（EPS、XPS）或聚氨酯（PU）等为保温层，根据相似相溶原则，溶剂，如苯和甲苯等，能溶解聚苯乙烯，如醋酸丁酯和二甲苯等能溶解聚氨酯。一些材料的溶度参数如表1所示。在外墙外保温体系，溶剂型涂料溶蚀聚苯乙烯和聚氨酯保温层的数量与防护层的厚度和空隙率、溶剂的溶解力、挥发速率和数量等因素有关。聚苯乙烯保温层被溶蚀而使外墙外保温体系表面参差不平时有所见。就是水性涂料中常用的200号溶剂油，其中芳香烃也能溶解聚苯乙烯保温层，因此，其含量也需根据实际使用情况予以控制。

  表1  聚苯乙烯等材料的Hansen溶度参数/ (J/cm3)1/2

     4．涂料的拒水透气性

    JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》规定，外保温系统的5mm厚防护层，浸水24h，吸水量要≤500 g/m2；外保温系统防护层和饰面涂层一起水蒸气湿流密度要≥0.85g/(m2.h)。

   JGJ 144-2004《外墙外保温工程技术规程》对此规定有些不同。本文按JG149-2003讨论。

    对于外墙面，就吸水性来说，一般外层要求比内层低，也就是说外饰涂层要低于防护层，即涂层吸水量要少于500 g/m2，这样才能使比较少的水进入墙体；就水蒸气湿流密度来说，一般外层要求比内层高，也就是说外饰涂层要高于防护层，即涂层水蒸气湿流密度要远远大于0.85g/(m2.h)，这样水蒸气才能畅通无阻地排出。

   欧洲标准EN 1062-1 ：2002《色漆和清漆 抹灰层和混凝土基面上的外用涂料和涂料系统分类—1.分类》[4]，根据涂料的透水汽性、吸水性等将外用涂料和涂料系统分类分级，以便于用户选用。

   吸水性按EN 1062-3测定，按表2将涂料分类。

表2  按吸水性分类

    透水汽性按EN ISO 7783-2测定，按表3分类。

    表3  按透水汽性分类

     尽管JG149-2003和EN1062-3：1998《色漆和清漆抹灰层和混凝土基面上的外用涂料和涂料系统分类--3.吸水性的测定和分类》[5]对吸水量的测试方法略有差别，主要是基层不同，将它们粗略做一比较，24h吸水量500 g/m2相当于W=0.1 kg/m2h0.5，是欧洲标准EN 1062-1中最低一挡吸水量。也就是说，是最严格的要求。Kuenzel 理论仅要求W≤0.5 kg/m2h0.5，如图2所示。

图2  Kuenzel外墙保护理论图

JG149-2003标准中的水蒸气湿流密度是按GB/T17146-1997《建筑材料水蒸气透过性能试验方法》中的水法测定，是通过水的相对湿度100%与实验室相对湿度差产生水蒸气流。而EN ISO 7783-2：1999 《色漆和清漆抹灰层和混凝土基面上的外用涂料和涂料系统分类--2.透水汽性的测定和分类》[6]的测试方法与GB/T17146-1997不同。它是由23℃磷酸二氢铵相对湿度93%与实验室相对湿度50%差产生水蒸气流。严格地说，不同测试方法所得结果不能比较。大致说，水蒸气湿流密度0.85g/(m2.h)相当于V=20.4 g/m2d，即相当于1.2m静止空气层阻力，属于欧洲标准EN 1062-1中的中等透水汽性。

    涂层水蒸气湿流密度太低，轻者造成表面色差，重者导致发霉和热工性能变差，甚至不同程度的破坏。对于透水蒸气来说，弹性涂料难以达到要求。硅树脂涂料等能符合水蒸气湿流密度的要求。
另外，水蒸气湿流密度大小不仅与涂料有关，还与涂膜的厚度成反比。

   对于外墙外保温体系，吸水量（拒水性）和水蒸气湿流密度（透气性）是要同时满足的，所以要综合平衡。从拒水透气的角度看，JG149-2003标准对外墙外保温饰面用涂料的要求比普通外墙涂料高得多，有些符合产品标准要求的外墙涂料却达不到此要求。有些可以通过与底涂搭配的涂层系统予以解决。

   5. 涂料的耐久性

   JGJ 144-2004《外墙外保温工程技术规程》规定，外墙外保温工程的使用年限不应少于25年。外墙涂料使用年限不仅与外墙涂料的质量有关，而且与基层、施工、使用环境条件、所用颜色和维护保养等因素有关。一般约为8-15年，使用年限达30年的也有报道。因此应尽量选用耐久性好的外墙涂料，尤其是色浆，优先选择保色性好的无机色浆，另外要做好及时维护翻新。

  6．涂料的颜色

   涂料的颜色主要牵涉到太阳能的吸收和反射问题。当太阳辐射能入射到不透明的涂层表面时，一部分能量被吸收，另一部分能量被反射，而透过的能量可忽略不计。吸收能量与入射总能量的比值，称为涂层的吸收系数（α）；反射能量与入射总能量的比值，称为涂层的反射系数（ρ）。α+ρ＝1。吸收系数和反射系数随涂层温度和入射辐射能的波长而改变。颜色与太阳辐射能反射系数的关系如表4，这些颜料的粒径都不大于50μm。

表4  颜色与太阳辐射能反射系数的关系[7]

    对于外墙外保温饰面来说，夏天希望更多地反射太阳能，而冬天希望更多地吸收太阳能。这只有变色龙涂层才能做到，一般涂层还做不到。热传递有三种：传导、对流和辐射。太阳辐射热是影响建筑热过程的主要热源。而辐射与温度四次方成正比。夏天温度高，辐射热大，另外保温层密度低，隔热性差，涂层颜色影响大。冬天温度低，辐射热少，保温层导热系数低，涂层颜色影响小。因此，外墙外保温饰面涂料颜色的选择应以夏天隔热为主。也就是说，不能选择太深的颜色，如最低明度值应大于20%。