外墻無機保溫砂漿系統常見問題及安全管理

■ 王一峰WANG Yifeng

0 引言

隨著節能建筑的大力推廣，建筑保溫隔熱材料得到了較快發展，與此同時，因保溫材料引起的火災也時有發生，造成了巨大的人員傷亡及財產損失，特別是央視大樓和上海膠州路公寓火災，尤令人印象深刻。繼2009年《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》（46號文）和2011年《關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監督管理有關要求的通知》（公消[2011]65號）等政策條文的制定出臺，具有經濟性好、強度高、防火阻燃性能好、施工簡單、與主體結構使用壽命同步等多種優點的無機保溫砂漿逐漸成為居住建筑外墻保溫、高層建筑外墻保溫和防火隔離帶的主力軍[1～3]。

隨著無機保溫砂漿的廣泛應用、推廣和發展，其存在的不足和問題也隨之出現，主要有開裂、空鼓，保溫骨料破損、砂漿熱工性能降低等。本文將結合實例進行分析。

1 無機保溫砂漿空鼓、開裂、脫落實例

1.1 基本情況

某房屋建造于2011年，外墻采用無機保溫砂漿外保溫系統。其外保溫設計要求為：40mm厚無機保溫砂漿外保溫和30（40）mm厚無機保溫砂漿內保溫，燃燒性能A級，無機保溫砂漿導熱系數不大于0.085 W/(mK)；外保溫具體節點、構造做法、施工要求均參見國標圖集《改性膨脹珍珠巖外墻保溫建筑構造——XR無機保溫材料》（圖集號06CJ07）。外墻外保溫分層做法由內至外為：基層墻體→水泥砂漿找平層→專用界面劑→40mm厚無機保溫砂漿保溫層→5～7厚聚合物抗裂砂漿→氟碳漆外墻涂料飾面層。目前，外墻保溫系統出現開裂、空鼓及脫落等損壞現象。

1.2 檢測情況

1.2.1 外墻開裂、空鼓、脫落情況（目測）

為保證使用安全，現場已將外墻明顯空鼓部位大面積鏟除；目測未鏟除部位外墻面普遍存在飾面涂料層嚴重龜裂、墻面滲漏、無機保溫砂漿空鼓現象（圖1），且大部分空鼓現象發生在保溫砂漿的分層界面（圖2）。

1.2.2 外墻紅外熱像法檢測

為明確房屋未脫落部分的空鼓狀況，檢測單位采用紅外熱像儀對房屋未鏟除部位進行了檢測。經對紅外熱像照片處理分析，未鏟除部位外墻普遍存在較為嚴重的空鼓現象（圖3、4）。

1.2.3 無機保溫砂漿系統構造做法檢測

現場選取未發生明顯空鼓部位，采用局部鑿開等方法檢測無機保溫砂漿厚度、抗裂砂漿厚度和無機保溫砂漿系統的構造。結果表明：①該房屋部分測點保溫層厚度未達到設計值的要求，部分芯樣在分層施工界面斷開；②部分墻體陽角的網格布布置未達到圖集《改性膨脹珍珠巖外墻保溫建筑構造——XR無機保溫材料》（06CJ07）規定的“陽角附加網格布搭接兩側各寬不小于200mm”要求（圖5）；③大部分外窗窗周的網格布布置未按照圖集06CJ07要求設置附加網格布（圖6），且個別外窗下側的網格布未上翻至窗臺。

1.2.4 無機保溫砂漿系統抗拉強度現場拉拔檢測

根據圖集06CJ07規定，拉伸黏結試驗時，破壞面應位于保溫層，且拉伸黏結強度≥0.10MPa?，F場抽取典型的未發生空鼓部位的外墻飾面進行拉拔試驗（拉拔試塊規格為100mm×100mm），測試無機保溫砂漿系統的拉伸黏結強度。

結果顯示，現場拉拔破壞面大部分發生在保溫砂漿和基層界面（切割后粘貼試塊時，部分保溫材料直接脫落），拉伸黏結強度基本為0MPa；少部分破壞面發生在保溫層，拉伸黏結強度基本為0MPa，個別強度達到規范規定0.1MPa，表明大部分無機保溫砂漿系統破壞狀態不滿足要求（圖7、8）。

1.3 檢測結論

經綜合分析，房屋采用的無機保溫砂漿外保溫系統存在各構造層間材料彈性模量差異大、溫差大等特性，使無機保溫砂漿質量和施工工藝難以控制，容易導致飾面層開裂、滲水及黏結強度降低；另外，由于外墻面設計時，規范對外保溫的要求較寬松，被檢測房屋外墻面未設分格縫且外保溫層較厚，更容易導致外保溫系統的開裂、空鼓甚至脫落損壞。外墻飾面存在的構造缺陷、空鼓局部鏟除后導致飾面層易進水等問題，在一定程度上加劇了外墻飾面的損壞。

圖1 外墻飾面層嚴重龜裂、空鼓及滲漏

圖2 空鼓多位于分層界面

圖3 典型外墻飾面層空鼓紅外照片1

圖4 典型外墻飾面層空鼓紅外照片2

圖5 抗裂砂漿中網格布搭接寬度偏小

圖6 窗臺抗裂砂漿中無網格布

圖7 保溫層與基體界面為主斷開面

圖8 保溫層為主斷開面

因該房屋外墻飾面層已普遍脫落或被鏟除，剩余外墻飾面存在空鼓、開裂等問題，影響公共安全，建議及時采取鏟除外墻飾面層后新做飾面等方式進行處理。

2 無機保溫砂漿系統損壞原因分析

從上文的案例可知，建筑外墻保溫系統發生普遍空鼓、大面積脫落現象，主要與無機保溫砂漿材料的特性、施工工藝等因素有關。

2.1 無機保溫砂漿外保溫系統的自身因素

（1）無機保溫砂漿導熱系數與抗壓強度兩項指標是一對矛盾。當無機保溫砂漿的導熱系數較高時，材料較為疏松，抗壓強度偏低，在厚度較大時，施工質量較難控制，特別是分層界面處。因此，對無機保溫砂漿的材料工藝要求高，材料質量較難以保證。

（2）無機保溫砂漿需現場攪拌、分層施工，存在非機械作業（手工作業）、濕作業多、隨意性較大等問題。分層施工時，分層界面處施工質量較難控制；墻面滲漏水后，黏結強度降低，極易在分層施工界面發生空鼓現象，造成外墻飾面層局部大面積脫落。

（3）無機保溫砂漿外保溫系統抗裂砂漿層與保溫砂漿層之間的彈性模量差異較大，加上兩者存在較大的溫差，在自由變形時，兩者之間會因溫差產生較大的變形差（本項目中采用的氟碳漆具有剛度大、變形小等特性，更易產生變形不協調及開裂問題），當外墻外保溫構造措施不到位時，容易產生飾面層的開裂現象。

（4）當雨水滲入飾面層至無機保溫砂漿層后，無機保溫砂漿強度下降明顯，黏結強度更低，易發生界面脫開。

2.2 原設計標準要求較低

房屋在設計時，無機保溫砂漿外保溫系統在外墻面的應用尚處于起步階段，規范對分格縫設置、保溫層厚度等的要求較為寬松，如圖集06CJ07對分格縫設置要求為宜條文，而非強制性要求，允許一般型外保溫系統的保溫層厚度做到50mm； 2011年下半年開始實施的《無機保溫砂漿系統應用技術規程》（DG/TJ 08—2088—2011）則明確規定“應設置分格縫，外保溫層厚度不應大于40mm”。

由于未設分格縫，導致外保溫系統中的溫度應力無法釋放，容易造成飾面層開裂（被檢測房屋墻面龜裂嚴重），從而引起墻面滲漏水，進而造成無機保溫砂漿黏結強度降低，導致墻面產生空鼓。外保溫層較厚現象對無機保溫砂漿材料的黏結性能、施工工藝等提出了更高要求，在無加強措施的情況下，容易產生飾面層空鼓、脫落等隱患。

2.3 施工不規范

施工過程中，抗裂防護層（抗裂砂漿+網格布）較薄、外墻陽角及門窗框四周等部位網格布布置不規范等，均會導致系統抗裂防護能力差、端部加強措施不到位，容易在溫度應力作用下產生飾面層開裂現象。

2.4 飾面層部分脫落后的滲水問題

對于無機保溫砂漿外保溫系統，面層開裂或局部脫落后，應及時進行修繕，以避免損壞范圍的擴大。若對外墻飾面層局部脫落或空鼓區域被鏟除后，雨水更易進入未鏟除的外墻飾面層，導致殘留飾面層黏結強度進一步降低，從而加速外墻飾面層的開裂、空鼓。

3 加強安全管理的建議

由于建筑外墻無機保溫系統質量問題較多，2015年已較少使用，到2017年已禁限使用。但對于既有建筑的外墻無機保溫系統，隨著使用年限的增加，存在的安全問題逐漸凸顯，給使用方帶來財產損失，甚至因保溫層脫落造成人員傷亡事故。為防止此類事故再次發生，要切實保障既有建筑外墻無機保溫系統的安全使用，建議如下。

3.1 提高認識，切實履行安全監管職責

相關管理部門及房屋使用方要提高認識，普及外墻無機保溫系統損壞常識，加強安全教育。使用方相關人員應在日常使用中注意對外墻無機保溫系統空鼓、開裂等損壞情況加強巡視、定期檢查，尤其是在連續強降雨或臺風等特殊天氣及重大節假日前期。對于新增損壞，應立即匯報管理人員，做好損壞情況記錄，視情采取相關安全措施，并由專業技術人員進場進一步界定。

3.2 定期巡查，及時排除安全隱患

相關管理部門應組織力量對轄區內既有建筑外墻無機保溫系統進行一次全面的安全隱患排查工作，對于外墻存在質量問題的房屋定期開展巡查，加強動態監管，并記入臺賬。根據安全隱患排查情況，由使用方對外墻無機保溫系統損壞程度進行分類分級管理，落實相應的措施。一旦發現外墻損壞較嚴重、有脫落隱患的情況，立即啟動應急預案，做好安全隔離，采取局部鑿除等方法排除險情，并落實修繕相關準備工作。

3.3 開展檢測，為后續修繕提供建議

對于大范圍的保溫系統質量問題或其他有檢測需要的情況，可委托有相關資質的檢測單位進行外墻無機保溫系統專項檢測。檢測單位在對外墻無機保溫系統檢測前，應調閱工程設計及施工文件，明確系統基本構造及無機保溫砂漿的規格型號、干表觀密度、導熱系數、抗壓強度等性能指標要求是否存在節能設計修改等情況。現場檢測過程應規范，關鍵指標不得漏檢、缺檢，檢測結果應客觀公正，反映實際問題。檢測單位根據現場檢測結果，分析損壞產生原因，提出后續修繕處理建議。

3.4 嚴格管理，保證修繕工程質量

外墻無機保溫系統的修繕和日常維修保養工程等，應由相關單位提出修繕方案，明確外墻分層做法，合理選材，同時一并解決滲漏等病癥。修繕方案應報相應管理部門審批同意，對于重要建筑、人員密集的公共建筑或者安全隱患嚴重的工程，應對方案組織專家評審。

修繕工程必須按批準過的設計文件施工，如變更設計，應征得原設計單位同意。限額以上的工程應按規定辦理相應的建設程序。建設、施工、監理、設計單位等相關各方應嚴格履行各自職責，保證修繕工程的質量和施工安全。修繕工程結束后，建設單位或實施單位組織施工、設計、監理及相關管理部門進行竣工驗收，明確驗收結論，并做好竣工圖紙和有關資料歸檔工作。