淺談反射隔熱涂料在工程應用中的系統抗裂技術
——基于*《外墻外保溫抗裂技術研究》的技術成果
（上海天補建筑科技有限公司董事長楊生鳳）

一、反射隔熱涂料工程應用，抗裂是關鍵
反射隔熱涂料作為一種具有節能效果的涂料類型，在我國蓬勃發展的建筑保溫節能市場中，具有巨大的發展潛力。然而，作為一種將保溫節能功能集于飾面涂料的建筑節能手段，反射隔熱涂料在工程應用中，必然需要更高、更嚴格的抗裂性能要求，因為一旦發生飾面開裂，則其保溫節能效果必將大打折扣甚至*喪失，在這一點上，比之依靠保溫板或保溫砂漿進行保溫節能的傳統做法，后果更為嚴重。
目前，在部分區域已制定并執行的有關隔熱涂料應用的技術規程中，已有對其相關材料的抗裂性能做了一定程度要求，如對采用保溫膩子結構層時，保溫膩子的“柔性”指標需滿足“直徑50mm無裂紋、導熱系數≤0.10W/（m•k）”的要求。
對于反射隔熱涂料涂裝基層材料在抗裂性能上的要求，雖然能夠在一定程度上降低墻面出現裂縫的幾率，但難以從根本上解決涂層的開裂問題。如江蘇省某工程采用反射隔熱涂料進行外墻涂裝，目前已出現大量的裂紋（如圖一、圖二）。

二、關于天補系統抗裂技術簡介
作為以建筑抗裂技術為專長的建筑技術解決方案服務商，上海天補建筑科技有限公司經過多年的研發和經驗積累，結合反射隔熱涂料的性能特征，發展了以“多技術耦合、多材料協同、個性化設計”為特征的反射隔熱涂料涂裝系統抗裂技術，不僅具有的抗裂能力，*解決了反射隔熱涂料的開裂問題，更具有較之其他做法更好的保溫效果補強性能。
 
天補的反射隔熱涂料涂裝系統，充分體現了天補系統抗裂技術——*《外墻外保溫抗裂技術研究》課題技術成果——的特征與優勢，即，在保證相關材料符合相應單項材料性能指標要求的前提下，更注重各層材料在不同功能，特別是抗裂性能上的協同，從而使相關材料通過層層的系統化整合與優化（如圖三），實現共同抗裂、協同抗裂的效果。

1、 關于天補的系統抗裂技術
目前已存在的反射隔熱涂料涂裝應用技術規程，均是基于傳統涂裝觀念的技術路線，即，僅觀注于相關單項材料的性能指標和使用說明，而沒有從“系統”的角度出發，進行統籌設計和結構。
 
在工程實踐中，每一個涂裝工程，均是在不同的氣候、地理環境下，由多種具有不同功能、性質和特征的材料，通過不同的工藝方法而zui終完成的。因而，在進行一項工程應用時，不僅僅需要考慮單項材料的性能指標和使用工藝，更需要重視材料與材料之間、不同工藝程序之間的協同，以及產品、工藝與環境的適用性等方面（如圖四），也就是說，必須秉持“系統化的技術路線”，而不能“割裂”地強調單項材料的指標與工法——單項材料的指標、工藝必須置于整體系統中加以考慮，即，進行協同與優化。

2、 天補反射隔熱涂料涂裝系統抗裂能力指標結構
產品系統，即由三層系統結構而成的天補反射隔熱涂料涂裝系統（如圖三所示），其抗裂性能指標結構包含三個層次：系統抗裂性能指標、子系統抗裂性能指標、單項產品指標，與傳統組合技術的指標結構的不同之處，如表一：
表一   天補系統抗裂技術指標結構與傳統做法指標結構比較
指標類型 傳統組合技術 天補系統技術
整體系統指標 無 *的體現天補抗裂原理的整體系統指標
子系統指標 無 *的體現天補抗裂原理的子系統指標
單項產品指標 孤立、標準的單項產品指標 單項產品指標滿足相關要求的基礎上，根據系統協同的要求進行調整和擴展
由于天補系統抗裂指標體系，包括整體系統、子系統、單項材料以及過程性和結果性指標的復雜性，以下，僅舉幾項予以說明：
如整體系統指標（表二）：
表二    整體系統抗裂性能部分指標
項目 性能指標 試驗方法
抗沖擊性， J 3.0，且無寬度大于0.10mm的裂紋 JG 149-2003
系統附著強度，MPa ≥0.10，破壞在保溫找平料上 Q/IYRL 005-2011
如子系統之復合抗裂層（表三）：
表三    復合抗裂層部分性能指標
檢驗項目名稱及單位 技術指標 試驗方法
系統附著強度，MPa ≥0.50 Q/IYRL 005-2011
系統斷裂拉伸強度，KN/m ≥15.0 Q/IYRL 005-2011
系統斷裂位移，mm/m ≥15.0 Q/IYRL 005-2011
3、 關于天補的抗裂原理的說明
抗裂指標的設置與所應用的技術原理息息相關。天補在設計其產品或系統的抗裂能力時，采用的抗裂原理（如圖五所示）和抗裂方法的要點如下所述：
 
1） 增加材料的彈性極限和斷裂強度，并通過降、放系統應力，使系統內部在實際環境中集中的應力，zui大限度的處于材料的彈性極限之下。
2） 增加材料的斷裂位移，降低材料塑性變形固化損失的幅度和速度。
3） 通過優化相關的指標，使系統的抗裂性能zui大化。

三、天補反射隔熱涂料涂裝系統的性能優勢和價值說明
如圖三所示，天補反射隔熱涂料涂裝系統，可以分為三個子系統層級，即復合抗裂層、涂裝基層、涂裝系統。
1、復合抗裂層
復合抗裂層是反射隔熱涂料涂裝系統抗裂能力的核心功能層（分系統），通過保溫膩子與配套性網格布在抗拉以及延伸能力方面的協同與同步，實現抗裂能力與成本的優化設計。同時，通過對保溫膩子導熱系數和面向飾面涂料和墻體基層或保溫找平膩子的雙向附著力設計，使整個復合抗裂層具有較強的保溫增強能力和系統整合能力。
天補復合抗裂層與傳統保溫膩子+網格布做法的性能數據對比（表四）。
表四復合抗裂層與傳統做法性能試驗比較
 試驗項目 天補反射隔熱涂料涂裝系統之復合抗裂層 復合標準的保溫膩子+市場常規同規格網格布 倍數
拉伸試驗 破壞時拉力值（KN） 1.030 0.652 1.58
 破壞強度（KN/M） 25.75 16.30 
 zui終破壞狀態 漿料與網同步斷裂 砂漿與網分層 
 破壞時位移（mm） 3 1.2 2.5
 位移延伸率（%） 2.5 1.0 
附著力（拉開法）試驗 附著破壞力（N） 1101 650 1.69
 破壞強度（MPa） 0.69 0.41 
 破壞狀態 涂層的內聚破壞 砂漿與涂料附著破壞 
保溫膩子與網剝離強度測試 剝離破壞力（KN） 0.121 0.0560 2.16
 剝離強度（KN/M） 3.03 1.40 
 剝離狀態 漿料與網分離 漿料與網分離 
從上表可見，經過協同與優化設計的天補復合抗裂層，在斷裂強度、斷裂位移、附著強度、剝離強度等抗裂關鍵指標上，與傳統做法相比較均具有*的性能優勢。

2、涂裝基層
由復合抗裂層+保溫找平膩子構成涂裝基層，作為二級子系統，涂裝基層系統，融合了找平、抗裂和保溫增強性能。
目前，市場中常規采用的找平材料，大致分為兩類，即普通水泥砂漿或直接采用保溫膩子，采用普通砂漿找平，則無法彌補隔熱保溫涂料及保溫膩子結構所具有的節能效果不足的缺陷，特別在部分節能效果要求高的地區更是如此；直接采用保溫膩子，由于墻面平整度的差異，往往需要大用量的找平材料，會造成整個涂裝工程材料成本的急劇上升。

天補專為反射隔熱涂料涂裝系統而設計的保溫找平膩子，具有輕質、導熱系數低、一次可批涂厚度高的特征，不僅能夠節約涂裝工程的成本、具有補強保溫效果的性能，且其相關的抗拉、延伸、熱膨脹系數、附著力等指標，均經系統優化設計，能夠與墻體基層、復合抗裂層有效融合并實現變形協同，共同抗裂。

四、天補反射隔熱涂料涂裝系統的應用實踐
2011年4月，江蘇某60萬平方米的住宅項目，設計采用反射隔熱涂料進行外立面涂裝，上海天補與國內某反射隔熱涂料合作，由天補根據飾面涂料的性能特征，以及工程項目所在的氣候區域和鹽堿性較重的地理特性，通過優化配套和個性化設計，結構具有高抗裂、耐鹽堿，整體節能指標符合設計要求的反射隔熱涂料涂裝系統，共同參與投標。
4月底，由5家投標單位共同在現場做樣板墻以進行技術驗證，至7月底，5塊樣板墻，除天補之外，其余4塊均出現不同程度的開裂現象。于是開發商選擇天補作為該項目的涂裝材料供應商，目前，項目正在進行中。