不同于建筑的其它部位，外墻外保溫系統(tǒng)由于其位于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最外側(cè)，直接面對(duì)各種惡劣環(huán)境對(duì)體系的影響，如夏季的極端高溫或是冬季的極端低溫，材料自身便會(huì)在較大溫差下產(chǎn)生較大的溫度熱應(yīng)力。同時(shí)由于外保溫體系特殊的多層結(jié)構(gòu)，特別是組成材料中的無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料物理性能差別巨大，使外保溫體系內(nèi)部存在的溫度應(yīng)力成為影響外保溫系統(tǒng)耐久性能的重要因素。
結(jié)構(gòu)物由于溫度變化不能自由伸縮或其內(nèi)部各部分的溫度不同而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力或溫度應(yīng)力。與幕墻和鋼結(jié)構(gòu)等金屬或無(wú)機(jī)材料構(gòu)件不同，不少外墻外保溫系統(tǒng)是由無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料共同構(gòu)成，不同材料性能差別巨大，這就為不同材料層因溫度應(yīng)力不同步而形成內(nèi)在破壞埋下隱患。同時(shí)由于保溫層特殊的保溫隔熱功能，使得各結(jié)構(gòu)層溫度梯度差別很大，而溫度差則是造成溫度應(yīng)力的重要因素，所以外保溫系統(tǒng)要著重考慮溫度應(yīng)力對(duì)系統(tǒng)的破壞影響。
在外墻外保溫系統(tǒng)中，保溫板內(nèi)側(cè)溫度變化較小，各界面的溫差應(yīng)力不大，但保溫外側(cè)溫差很大。夏天保溫系統(tǒng)外表面受熱膨脹，保溫板中間鼓起，邊緣凹進(jìn)；冬天保溫系統(tǒng)外保溫面受冷收縮，保溫板中間凹進(jìn)，邊緣翹起，因此在保溫板板縫處產(chǎn)生大量的應(yīng)力集中，導(dǎo)致板縫處應(yīng)力狀態(tài)極不穩(wěn)定，引起開裂。
保溫板在不同季節(jié)的形變狀態(tài)
有機(jī)保溫材料相較于抹面膠漿等無(wú)機(jī)材料其彈性模量要小很多，造成不同結(jié)構(gòu)層應(yīng)力差別巨大，在溫度升高時(shí)形成壓應(yīng)力，在溫度降低時(shí)則相反。有機(jī)保溫材料的尺寸穩(wěn)定性也較差，線性膨脹系數(shù)比無(wú)機(jī)保溫材料要大得多，因此保溫層與抹面層的剪應(yīng)力就非常大。如抹面膠漿其自身的抗拉性能極差，內(nèi)嵌玻纖網(wǎng)格布質(zhì)量不佳時(shí)，在受到溫度應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間作用下，自身很容易出現(xiàn)開裂、空鼓。尤其是彈性模量高、尺寸穩(wěn)定性差的保溫材料，如XPS板、PUR板等。
保溫系統(tǒng)出現(xiàn)開裂
在影響安全性的諸多因素中，溫度應(yīng)力因素其影響機(jī)理復(fù)雜，對(duì)外墻保溫系統(tǒng)影響比重較大而受業(yè)內(nèi)學(xué)者廣泛關(guān)注。深入理解溫度應(yīng)力對(duì)外保溫系統(tǒng)的影響機(jī)理對(duì)建立建筑外保溫體系耐久性評(píng)價(jià)指標(biāo)至關(guān)重要。
