李展　吳玉杰　王湘珍

摘 要：外墻外保溫系統(tǒng)作為一項(xiàng)重要的建筑節(jié)能技術(shù)在工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。但是，近年來外墻外保溫系統(tǒng)脫落事故頻發(fā)，給社會(huì)造成了不良影響。因此，對某住宅樓外墻外保溫系統(tǒng)的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度做了測試，分析外墻外保溫系統(tǒng)的脫落原因，并提出預(yù)防措施，為延長外墻外保溫系統(tǒng)壽命提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能;外墻外保溫系統(tǒng);拉伸粘結(jié)強(qiáng)度;保溫脫落

中圖分類號：TU761.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）25-0116-04

Cause Analysis and Preventive Measures of the External Thermal Insulation Composite System

LI Zhan WU Yujie WANG Xiangzhen

（1.Henan Academy of Building Research，Zhengzhou Henan 450053;2.Zhengzhou Technical College， Zhengzhou Henan 450010）

Abstract： As an important building energy-saving technology， the external thermal insulation composite system is widely used in energy-saving buildings. However， there have been frequent accidents of the external thermal insulation composite system falling off in recent years， which has caused a negative impact on the society. This article analyzes the reasons for the fall-off of the the external thermal insulation composite system， and proposes preventive measures， which provides technical basis for prolonging the life of external thermal insulation composite system.

Keywords： building energy efficiency;external thermal insulation composite system;tensile adhesive strength;insulation layer falls off

外墻外保溫系統(tǒng)是節(jié)能建筑中應(yīng)用較為廣泛的保溫系統(tǒng)，也是影響建筑能耗的關(guān)鍵因素。外墻外保溫系統(tǒng)直接與室外環(huán)境接觸，受到溫度、濕度、雨水、風(fēng)壓、地震以及腐蝕等外部因素影響，再加上材料、設(shè)計(jì)和施工等因素的影響，薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)長時(shí)間使用后可能會(huì)出現(xiàn)空鼓、開裂、滲水甚至脫落等問題，嚴(yán)重影響居民的生活質(zhì)量和生命安全。本文對某小區(qū)住宅樓外墻外保溫系統(tǒng)脫落的原因進(jìn)行分析，并提出相關(guān)預(yù)防措施。

1 外墻外保溫系統(tǒng)概述

外墻外保溫系統(tǒng)是置于建筑物外墻外側(cè)，與基層墻體采用粘結(jié)方式固定，并輔以錨栓加固的保溫系統(tǒng)。系統(tǒng)由保溫材料、粘結(jié)砂漿、錨栓、抹面砂漿、玻纖網(wǎng)以及飾面材料組成[1]。其中，保溫材料主要包括模塑聚苯板、擠塑聚苯板、硬泡聚氨酯板及酚醛泡沫板等。

外墻外保溫系統(tǒng)可以緩沖因溫度變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)力，避免雨、雪、凍、融、干以及濕循環(huán)造成結(jié)構(gòu)破壞，減少空氣中有害氣體和紫外線對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的侵蝕，有效提高主體結(jié)構(gòu)的耐久性，減少長期維護(hù)費(fèi)用。

2 工程概況

某小區(qū)住宅樓位于河南省鄭州市管城回族區(qū)，建筑面積為12 502.8 m，剪力墻結(jié)構(gòu)，地下1層，地上33層。外墻保溫系統(tǒng)為40 mm厚的擠塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，由擠塑聚苯板、粘結(jié)砂漿、錨栓、抹面砂漿、玻纖網(wǎng)及飾面涂料組成，如圖1所示。外保溫系統(tǒng)施工時(shí)間為2014年11月。2019年7月28日該住宅樓部分外墻保溫層發(fā)生脫落事故，如圖2所示。

3 現(xiàn)場檢測

現(xiàn)場通過觀察、敲擊、取樣檢測外墻外保溫系統(tǒng)的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度，重點(diǎn)檢查外墻面。在該住宅樓的東、南、西、北四面外墻立面的5層、15層進(jìn)行抹面層與擠塑聚苯板之間的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度檢測及擠塑聚苯板與粘結(jié)砂漿之間的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度檢測，檢測儀器為數(shù)顯式粘結(jié)強(qiáng)度檢測儀，檢測結(jié)果如表1所示。

根據(jù)《外墻外保溫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 144—2019），粘貼保溫板薄抹灰外保溫系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)不小于0.10 MPa，但現(xiàn)場保溫系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度均不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;抹面砂漿與保溫材料之間的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度同樣應(yīng)不小于0.10 MPa，但現(xiàn)場抹面層與擠塑聚苯板間的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度也均不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

對該工程擠塑聚苯板的粘貼方法及粘結(jié)面積進(jìn)行檢測。擠塑聚苯板粘貼方法為點(diǎn)框法，根據(jù)《擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》（GB/T 30595—2014）的要求，粘結(jié)面積不小于板面積的40%[2]。但是，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)擠塑聚苯板四周邊沿沒有粘結(jié)砂漿，擠塑聚苯板中心有點(diǎn)粘灰餅，有效粘結(jié)面積比僅為23%，如圖3所示。

4 脫落原因分析

4.1 施工原因

保溫板界面劑是一種微細(xì)聚合物液態(tài)材料。它的特點(diǎn)在于高效添加劑能快速與保溫板高密度表面相融合，

在涂層表面形成有效親和層，與后續(xù)砂漿形成更好的附著效果。所以，在薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)中，保溫板一般要求進(jìn)行界面處理。在本項(xiàng)目中，擠塑聚苯板表面未進(jìn)行界面處理，導(dǎo)致粘結(jié)砂漿的粘結(jié)力不足。同時(shí)，由于施工原因，本項(xiàng)目擠塑聚苯板的有效粘結(jié)面積比僅為23%，遠(yuǎn)小于《擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料》（GB/T 30595—2014）中“擠塑聚苯板與基層墻體的有效粘貼面積不得小于保溫板面積的40%”的規(guī)定，進(jìn)一步降低了外墻外保溫系統(tǒng)的可靠性和耐久性，造成脫落。

4.2 溫差變形原因

項(xiàng)目中，擠塑聚苯板的規(guī)格尺寸為1 200 mm×600 mm×40 mm，施工時(shí)不可避免會(huì)有板縫存在。鋼筋混凝土板的導(dǎo)熱系數(shù)為1.74 W/（m·K），擠塑聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.03 W/（m·K），兩者相差57倍。當(dāng)陽光直射時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)的巨大差異導(dǎo)致鋼筋混凝土板與擠塑聚苯板的伸縮強(qiáng)度不一致[3]，因此擠塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)上會(huì)產(chǎn)生額外的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，致使外保溫系統(tǒng)變形開裂，最終脫落。

4.3 系統(tǒng)構(gòu)造

項(xiàng)目中擠塑聚苯板采用點(diǎn)框法粘貼，再加上保溫板有效粘結(jié)面積未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，擠塑聚苯板與墻體之間產(chǎn)生空腔，形成了空氣間層?？諝饪梢栽谄渲辛鲃?dòng)，如圖4所示。在大風(fēng)天氣下，建筑物墻體側(cè)風(fēng)面和背風(fēng)面形成負(fù)壓區(qū)，空氣間層內(nèi)空氣與外側(cè)空氣之間的壓力差成為使保溫層從墻體脫落的推動(dòng)力[4]。

我國建筑多是南北朝向，且東西風(fēng)偏多，因此在西山墻部位容易形成負(fù)壓區(qū)。另外，在山墻部位往往設(shè)置有小通風(fēng)窗，保溫板與窗框交接處有可能產(chǎn)生縫隙。在瞬間強(qiáng)風(fēng)天氣，空氣從縫隙進(jìn)入保溫板與墻體之間的空腔內(nèi)更容易致使保溫板脫落。本項(xiàng)目外墻外保溫系統(tǒng)脫落部位位于西山墻的22～26層。

5 預(yù)防措施

5.1 提高建筑外立面平整度

因?yàn)榻ㄖ饬⒚嫫秸炔蛔?，所以點(diǎn)框法粘貼保溫板是外墻外保溫系統(tǒng)常用的粘貼保溫板方式。但是，外墻外保溫系統(tǒng)施工不規(guī)范，造成脫落事故頻發(fā)。在外墻外保溫系統(tǒng)施工前，必須對基層墻面進(jìn)行驗(yàn)收和處理，要求表面清潔，無油污、浮塵等附著物，并進(jìn)行找平層施工。基層墻面的尺寸偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定。

5.2 條粘法粘貼保溫板

點(diǎn)框法粘貼保溫板時(shí)，基層墻體與保溫板之間容易形成空氣間層，在大風(fēng)天氣空氣間層與外側(cè)空氣之間的壓力差的作用下導(dǎo)致保溫板脫落。在建筑外立面平整度滿足要求時(shí)，應(yīng)盡量采用條粘法粘貼保溫板，以避免保溫板與基層墻體之間形成空氣間層，使粘結(jié)更加牢固。施工時(shí)，采用專用鋸齒抹刀，將膠粘劑均勻布置于保溫板面（如圖5所示），后將保溫板按設(shè)計(jì)位置平貼上去，調(diào)整平整度[5]。

5.3 加強(qiáng)施工過程控制

外墻外保溫系統(tǒng)施工過程需要加強(qiáng)過程控制，特別要注意以下幾點(diǎn)：①保溫材料的厚度不得低于設(shè)計(jì)要求;②保溫材料與基層之間及各構(gòu)造層之間的粘結(jié)或連接必須牢固，保溫材料與基層的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)，且不得在界面破壞;粘結(jié)面積比應(yīng)進(jìn)行剝離檢驗(yàn)，粘結(jié)面積比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;③錨固件數(shù)量、位置、錨固深度、膠結(jié)材料性能和錨固力應(yīng)符合設(shè)計(jì)和施工方案的要求;④錨固件錨固力或拉拔力應(yīng)做拉拔試驗(yàn)。

6 結(jié)語

通過對某住宅樓外墻外保溫系統(tǒng)檢測發(fā)現(xiàn)，外墻外保溫系統(tǒng)采用點(diǎn)框法粘貼保溫板時(shí)，保溫板未進(jìn)行界面處理，且有效粘結(jié)面積僅為23%，墻體與保溫板之間形成大量空氣間層，外墻外保溫系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。在大風(fēng)天氣時(shí)，空氣間層內(nèi)空氣與外側(cè)空氣之間的壓力差造成了保溫板脫落。

為避免上述情況發(fā)生，外墻外保溫系統(tǒng)的施工一定要加強(qiáng)過程控制，避免因施工問題造成保溫系統(tǒng)出現(xiàn)空鼓、開裂、滲水甚至脫落等情況。此外，在外墻外保溫系統(tǒng)施工前對基層墻面進(jìn)行找平層施工，采用條粘法進(jìn)行粘貼，以避免在墻體與保溫板之間形成空氣間層，減小大風(fēng)天保溫板脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.外墻外保溫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：JGJ 144—2019[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2019.

[2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).擠塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)材料：GB/T 30595—2014[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[3]馬思慧，杜柏松，邵林斌，等.薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)缺陷分析與修繕探討[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2018（4）：52-55.

[4]張自國，魏德新，劉麗莘.外墻外保溫系統(tǒng)保溫板脫落的研究[J].長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017（2）：62-64.

[5]吳玉杰.近零能耗建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能工程施工技術(shù)指南[M].鄭州：黃河水利出版社，2021：41-46.

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