主要完成单位：北京振利高新技术公司
主要完成人：黄振利
奖励等级： 二
项目简介：
一、技术发展历程
ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术的研制开发源于1996年，历时5年多，其间经历了外墙内保温、多层外墙外保温、高层外墙外保温等不同保温形式，已发展成为一种保温种类多样、适用范围广阔、技术完善齐全、施工简便易行的综合性的外墙保温成套技术。目前，从该成套技术发展历程看，大致经历了以下三个阶段：
1、起步阶段（1996—1999.10）。在这一阶段中，实施的重大事项有：①1997年，该研究课题被列入北京市科学技术委员会的星火计划；②1998年被列入北京市城乡建设委员会的科技开发项目；③1999年2月，《ZL聚苯颗粒外墙内保温技术》通过北京市城乡建设委员会的专家鉴定，成果为国内领先。
2、拓展阶段（1999.10—2001.7）。其主要标志为，1999年10月，ZL胶粉聚苯颗粒外墙外保温技术通过北京市城乡建设委员会的专家鉴定，成果为国内领先。在这一阶段，实施的重大事件还有：①2000年2月,《ZL胶粉聚苯颗粒外墙内保温工法》被建设部批准为“国家级工法”（YJGF40-98）；②同年9月，ZL胶粉聚苯颗粒保温材料被北京市建委确定为新技术、新材料推广应用项目；③10月，《外墙外保温施工技术规程》被北京市建委列为北京市地方标准；④10月31日，被国家住宅与居住环境工程中心列入新技术、新产品推广应用项目；⑤12月获得北京市科技进步三等奖；⑥2001年2月，《ZL胶粉聚苯颗粒高层外墙外保温工法》被天津市建委列为市级工法；⑦4月，《ZL 聚苯颗粒外保温体系构造》图集被河北省建设厅批准为河北省工程建设设计标准；⑧7月，被山西省建设厅批准为山西省建筑构造通用图集。
3、成熟阶段。其标志性的三大事件为：①2001年7月18日，ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温技术被建设部列为2001年科技成果推广转化指南项目，项目编号2001019;②2001年10月，ZL胶粉聚苯颗粒外墙外保温工法被建设部确定为国家级工法；③2001年11月2日，ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及高层外墙外保温成套技术通过建设部科技发展促进中心组织的建设部科技成果评估会，成果为国际先进水平。在这一阶段，实施的重大事件还有：①2001年8月,ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温技术被新疆维吾尔自治区建设厅批准为自治区建设系统科技成果推广转化指南项目；②9月，《ZL胶粉聚苯颗粒外墙外保温构造图集》被天津市建委批准为天津市工程建设推荐性通用图集。
该成套技术的质量保障体系完善，1998年10月通过ISO9002国际标准质量体系认证；2000年1月，被中国建筑市场协会和国家建材局信息中心授予具有向消费者进行质量信誉承诺的生产销售单位；2001年5月，产品标准在北京市技术质量监督局注册，期限为5年；同年8月，通过ISO9001：2000国际标准质量体系认证。同时，公司对承接的保温工程质量实行保证期制度，并提供专业维修队无偿保修，这是迄今为止全国首家保温材料生产单位向用户做出的郑重承诺。
二、技术组成、技术构造及适用范围
1、技术组成 ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术涵盖的内容十分丰富，并在持续发展和进步，目前，在技术组成上，该保温成套技术主要包括以下内容：
①从工程类型来看，包括ZL胶粉聚苯颗粒高层外墙外保温成套技术、ZL胶粉聚苯颗粒多层外墙外保温成套技术、ZL胶粉聚苯颗粒屋面顶棚保温技术以及ZL胶粉聚苯颗粒既有建筑物节能改造和修裂技术等；
②从体系构成上，包括：ZL胶粉聚苯颗粒保温材料外墙保温技术、ZL胶粉聚苯颗粒保温材料复合钢丝网架聚苯乙烯芯板外墙保温技术以及ZL胶粉聚苯颗粒保温材料复合聚苯板外墙保温技术；
③按外饰面作法，包括：外饰面涂料作法、外饰面干挂石材作法以及外饰面粘贴面砖作法等。
2、技术构造
应用该成套技术进行墙体保温，其基本构造包括界面处理层、保温隔热层、抗裂防护层和饰面层等部分。具体如表一。
| 基墙 ① | ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术基本构造 | ||||
| 界面处理层② | 保温隔热层③ | 抗裂防护层④ | 饰面层⑤ | 构造示意 | |
| 实心粘土砖、混凝土、小型混凝土空心砌块、粘土多孔砖、非粘土砖等 | ZL界面剂(除新粘土砖墙可用水湿润墙面处理外，其余基层均应涂界面剂) | ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料 | ZL柔性水泥抗裂砂浆压入耐碱涂塑玻纤网格布，面层涂覆ZL高分子乳液弹性底层涂料 | 基层采取ZL抗裂柔性耐水腻子；面层采用涂料、干挂石材或粘贴面砖 | |
3、适用范围
ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术施工适用范围广，不仅适用于严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区多层、中高层及高层建筑的混凝土、小型混凝土空心砌块、粘土多孔砖、实心粘土砖和非粘土砖的外墙保温工程，也适用于混凝土复合聚苯板或钢丝网架聚苯乙烯芯板现场浇注成型的保温工程及各类既有建筑的节能改造工程。不过，在寒冷以南地区如夏热冬冷地区和夏热冬暖地区，选用ZL胶粉聚苯颗粒保温材料外墙保温技术更合理、更经济；在寒冷以北地区如严寒地区，则选用ZL胶粉聚苯颗粒保温材料复合钢丝网架聚苯乙烯芯板外墙保温技术和ZL胶粉聚苯颗粒保温材料复合聚苯板外墙保温技术更为可靠、更为适用。
三、技术特点
与其他外墙保温技术相比，ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术有以下特点：
1、导热系数低，热稳定性能好
聚苯颗粒的胶凝材料选用氢氧化钙、粉煤灰及不定型二氧化硅等多种无机材料，避免了水泥密度大、石膏不耐水等问题。此材料的干密度≤230kg/m3，导热系数≤0.059W/（m·K），热稳定性能十分优良。
2、耐久性好、耐候性强
ZL胶粉聚苯颗粒保温材料是在参考古罗马建筑和古长城砌筑浆料成份，复合多种高分子粘结材料和多弹性模量、长短匹配的多种纤维而成的新型墙体保温材料，材料性能先进、稳定，耐冻融、耐曝晒、抗老化、抗降解，具有极好的耐候性能；该成套技术与材料的使用，工程质量较高，同时可以有效地降低高层维护费用，进一步提高高层建筑结构的耐久性，延长高层建筑的使用寿命，基本做到与建筑结构寿命同步。
3、逐层渐变、柔性抗裂
常规刚性防水技术路线的影响是墙体防裂失败的主要原因，与刚性防水技术路线不同，该成套技术在构造设计上采用了逐层渐变的柔性抗裂技术路线。
①基本原理：各构造层满足允许变形与限制变形相统一的原则，各层材料的性能满足随时分散和消解变形应力，各层弹性模量变化指标相匹配逐层渐变，外层的柔韧变形量高于内层的变形量。ZL外墙保温体系各构造层变形指标为：
基层混凝土墙为万分之二
ZL胶粉聚苯颗粒保温层为千分之一
抗裂砂浆层为百分之五
柔性腻子层为百分之十
上述柔性渐变抗裂体系的建立，能够有效地吸收和消纳热应力变形，解决了国内外保温表面易出现有害裂缝的技术难题，是目前国内可靠的外墙保温作法之一。
②在保温隔热层的构造设计中，采用多种无机与有机粉料及不同弹性模量、长短不一的纤维复合在一起，并配套采用先进的生产技术和设备，使ZL胶凝材料能够均匀地复合在本身具有一定弹性的聚苯颗粒上，形成一层具有一定强度的亚弹性体，可以吸收受外界自然条件影响产生的膨胀、收缩变形，并均匀地将温差变形应力向四周扩散。
③在抗裂防护层的构造设计中，采用聚合物乳液并渗加多种外加剂制成抗裂剂，由抗裂剂与水泥、中砂按1:1:3重量比搅拌制成的水泥抗裂砂浆，增加了柔性变型的新性能；耐碱涂塑玻璃纤维网格布采用耐碱玻璃纤维纺织，面层涂以耐碱防水高分子材料制成，其含锆量合理，经纬向抗拉强度一致，耐碱强度保持率高，4×4mm网眼尺寸合理，耐冻融好。水泥抗裂砂浆复合耐碱涂塑玻璃纤维网格布后，其垂直墙面方向变形能力增加，沿墙面方向变形受限，从而形成一层能适应墙体变形、避免产生裂缝的抗裂防护层。
④ZL抗裂柔性耐水腻子的柔性设定合理，ZL高分子乳液弹性底层涂料的呼吸性良好，柔性耐水腻子与弹性底层涂料两者的配套使用，不仅满足面层的变形的要求，而且还具有良好的防水、透气、耐冻融、装饰作用。
4、无空腔、抗风压能力强 就风压而言，一般地说，正风压产生推力，负风压产生吸力，对建筑物外保温层均会造成极大的破坏，这就要求外保温层应具备相当的抗风压能力，而且就抗负风压而言，要求保温层无空腔，杜绝空气层，从而避免负压状态下保温层内空气层的体积膨胀而造成对建筑物的破坏。ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术内无空腔，并采用锚固于主体结构的钢丝网增强，抗风压性能突出。经抗风压试验，ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术的抗风压能力为正、负风压均为5000Pa，无裂纹。
5、抗震性能优良
地震力会导致建筑物结构和保温面层的扭曲变形，保温面层刚性越大，抗地震能力就越弱，破坏就越严重。这就要求建筑物外墙保温材料在有相当附着力的前提下，必须满足柔性渐变的原则，以分散和消纳地震波，防止在地震力的影响下保温面层出现大面积塌落。
由中国建筑科学研究院工程抗震研究所与铁道部科学研究院铁建所于2001年8月29日共同组织的“ZL胶粉聚苯颗粒外墙外保温材料的抗震试验”的结果表明：ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料与建筑物墙具有极好的粘结能力，抗震性能十分优良，其柔性构造能够缓解地震力对面层的冲击力，而且专用瓷砖粘合剂的弹性设定值也相当适宜，可以确保瓷砖在罕遇强度等级地震的振动作用下不开裂、不脱落。
6、憎水性好，透汽性强
该成套技术的耐水性能好，憎水率为99%以上，其呼吸功能强，既有很好的防水功能，又能排解保温层的水分，做到少进多出，有效地避免了水或水蒸汽在湿迁移过程中产生墙体结露或保温层含水率增高的现象，进一步提高了建筑物的耐久性和耐雨水侵蚀以及抗冻融能力。
7、耐火等级高
该成套技术的耐火等级为B1级，在明火状态下不会产生有毒烟雾，无次生烟尘灾害，而且材料的强度和体积也不会损失降低过多，满足建筑防火要求，完全适用于防火等级较高的建筑物使用
8、适应性好，施工方便，速度快
ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料采用胶粉料预混合干拌技术和聚苯颗粒轻骨料分装工艺，到施工现场按包装配合比加水搅拌成膏体材料，有效地避免了施工现场称量不准确的问题。采用同种材料作保温层冲筋，保温效果一致，保温层厚度得到准确控制。施工不受墙面外形的限制，在基层结构复杂与基层平整度不良的情况下，均可直接施工，能够有效地对局部偏差实施找平纠正，施工适应性好。同时，由于在保温材料中精选加入了美、德、中国台湾等产的高分子材料，采用大分子互穿增稠技术，使材料的施工操作性能得到了突破性改善，湿粘着静剪切力强，一次抹灰厚度由普通抹灰1cm左右提高到一次抹灰4cm 以上不滑坠；由于触变性好，抹灰也非常省力，易操作；而且可与其他施工作业交叉进行，如安装窗户、外饰物施工等，并可以多点施工，施工组织适应强，墙面平整度好、抗裂性能优，大幅度提高了保温施工质量。
9、技术全面，作法多样
在外墙保温做法中，ZL胶粉聚苯颗粒保温材料可以单独使用，自成体系。还可以与聚苯板组合浇注砼体系和钢丝网架聚苯乙烯芯板组合浇注砼体系复合使用，作为上述体系的找平、修补、补充保温、抗裂等材料使用。本外墙保温作法饰面层不仅可用涂料装饰，而且可用干挂石材、粘贴面砖装饰，实现了饰面装饰方式多样化，可满足顾客的不同要求。
10、利废再生，生态建材
ZL胶粉聚苯颗粒保温材料总体积的90%是利用回收的聚苯乙烯等废弃物制成，其中粉煤灰材料占保温层总重量的1/3，真正实现了利废再生，在建造新型建筑的同时净化了环境，是一种良好的生态绿色建材，经济效益、社会效益俱佳。
11、综合造价合理，性能价格比优
该成套技术综合造价比较合理，其性能价格比十分优良，主要基于以下三个原因，一是该技术是国家重点的扶持项目；二是北京市等政府部门在税收方面给予该技术及材料有力地培育和支持；三是该成套技术自身构造的合理性，特别是在粘土多孔砖、陶粒轻质砼砌块、高密度加气砼块砖结构墙体中,在山东、河南等地区以及整个过渡地区的保温体系中,该成套技术为投资最小、综合效益最高的外墙保温作法。
四、性能指标
ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术的性能指标具体如表1。
表1：ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术性能指标
| 项 目 | 单位 | 指 标 |
| 耐冲击性 | J | ＞20 |
| 耐磨性(500L铁砂) | - | 无损坏 |
| 人工老化性(2000) | h | 合格 |
| 耐燃性 | - | B1级 |
| 耐冻融性(10) | 次 | 无开裂 |
| 抗风压试验： 负压4500 正压5000 |
Pa Pa |
无裂纹 无裂纹 |
| 表面憎水率 | % | 99 |
| 水蒸汽渗透性 | g/Pa·m·s | >9.00×10-9 |
五、设计构造示意图
1. 多层建筑外墙外保温技术构造示意图 
上述构造适用于低于30m建筑或建筑部位中使用。
2. 高层建筑外墙外保温技术构造示意图
上述构造适用于建筑物高于30m以上的部位使用。
3、饰面粘贴瓷砖外墙外保温技术构造示意图
4、ZL胶粉聚苯颗粒保温材料复合聚苯板外墙外保温技术构造示意图
5、ZL胶粉聚苯颗粒保温材料复合钢丝网架聚苯乙烯芯板外墙外保温技术构造示意图
七、工程应用现状
截止到2001年6月底，ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术及材料已在北京、天津、河北、山东、山西、南京、大连、杭州、新疆等地区和城市300多个工程进行了正式使用，面积达200多万m2，其中在外墙外保温工程中应用了100多万m2，包括高层建筑外墙外保温工程30多万m2；同时自过渡地区新的建筑节能规定公布以来，在夏热冬冷地区的工程试点面积正在不断扩大。在上述已完成的推广工程中，采用ZL胶粉聚苯颗粒外墙保温成套技术及其材料，工程质量良好，热工性能达标，无任何用户出现投诉开裂问题，取得了很好的经济效益和社会效益。因此，可以说该成套技术是目前外墙保温技术中抗裂防护性能最为可靠的做法之一。