嚴寒地區建筑外墻保溫裝飾一體板修復模式研究★

祖宇聰 姜業超 劉 芳 黃麗麗 甘英浩

(黑龍江東方學院，黑龍江 哈爾濱 150066)

1 概述

隨著社會發展，人們對外墻保溫要求越來越高。尤其在我國嚴寒地區，一年四季溫差變化較大，建筑節能保溫十分重要。同時，近年來人們經常發現建筑外部墻體發生脫落、龜裂及翹角等現象(見圖1，見圖2)，嚴重影響人民安全及建筑美觀。經過調查研究，保溫裝飾一體板近些年來被廣泛使用，尤其在多層公共建筑，發生損壞比例較高，修復難度較大，對其進行修復具有一定代表性。

2 保溫裝飾一體板性能

2016年9月27日，國務院辦公廳發布《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》，裝配式建筑發展上升到戰略層面。保溫裝飾一體板作為裝配式建筑的重要配套部品，被廣泛使用。其是由保溫裝飾成品板、粘結層、密封材料等組成，集保溫、裝飾、節能、防水防火為一體。特點是可以批量化、一體化生產，可以把傳統必須在現場離散技術生產的工藝在工廠完成，省去了大量時間和人力成本。在使用實踐過程中，其與傳統外墻保溫系統相比具有幾個方面的特點：

1)將裝飾和保溫施工合二為一，節約了現場近10道施工工序，施工效率大幅提升；2)其保溫層可以與各種體砌體墻相結合，使用時間長久可靠，并且裝飾質感豐富多樣；3)一體板的主要材質是硬質聚氨酯，是關鍵的保溫材料，它整體性能較為穩定(見表1)；4)一體板的保溫隔熱性能更好，與傳統材料相比，耐寒能力更加突出，在寒地城市，可以很大程度降低制冷和采暖能耗，達到了節能降耗的目的。

表1 硬質聚氨酯主要性能

3 保溫裝飾一體板問題

一體板雖然優點較多，集成化較高，但在實際施工過程中也會出現塌陷、翹角、龜裂和脫落的現象，影響建筑安全和美觀，尤其在陽臺、山墻、女兒墻等建筑細部和特殊節點部位，這種破損現象時常發生，究其原因，主要是自身材料性能及施工工藝流程等問題。

3.1 材料方面

一方面，按照JG/T 287—2013保溫裝飾板外墻保溫系統材料要求，保溫裝飾一體板的重量不得大于30 kg/m2，如果超過這個數值，會加重墻體負擔，進而產生脫落的風險；另一方面，保溫芯材是一體板重要組成構建，決定保溫性能。目前一體板常用芯材包括硬泡聚氨酯板(PU)、巖棉、模塑聚苯乙烯(EPS)、酚醛等。根據不同建筑氣候分區，在施工時應當合理選擇不同材料，這些芯材導熱系數、表觀密度、燃燒等級性能如表2所示。

表2 不同保溫芯材主要性能

3.2 施工工藝流程方面

一方面，一體板在安裝之前未經過全部固化反應，多種材料有不同熟化時間，隨著時間推移，嚴寒城市一年四季溫差較大，材料之間熱脹冷縮較為嚴重，內部發生應力作用，彼此相互擠壓進而產生損壞；另一方面，工人在操作時必須調整好平整度和分隔縫的寬度，同時粘結砂漿應隨用隨攪拌，已攪拌好的粘結劑必須在2 h～4 h內用完，保溫板和墻體基層粘結面積一定達標，一旦小于規范要求，保溫一體板牢固性就大為降低，進而產生龜裂、脫落等問題。

4 一體板傳統修復模式

隨著一體板使用，經過一段時間，早先安裝的一體板有的產生了破損、開裂、脫落現象，傳統修復方式主要還是采用“打補丁”，哪里壞了修哪里，但是往往治標不治本，一體板隨時還可能發生脫落，導致安全事故的發生。主要修復方式歸納如下：

1)局部、小面積破損維修。

一體板一旦發生塌陷、翹角等問題，主要原因就是材料和施工工藝流程方面。如果只是小面積的、偶發的現象，很有可能是單個板材的性能不達標，或者是單個板材施工工藝不規范，此時可以采用小修小補的方式，將原先的板子整體拿掉，按照規范的一體板施工工藝流程，重新安裝新的一體板，同時適當的“做舊”處理，使它和周圍板子相協調，同時要安裝新膠條，適當的刮開一部分，保證它的透水和透氣性能和周邊一致，同時對其相鄰的一體板進行檢查，對其相關聯的數值進行勘察，防止安裝不規范和關聯損害。

2)多處、大面積破損維修。

如果發生問題一體板較多，很有可能是施工材料和施工流程整體上不達標，這時一體板的破損可能是接連不斷的，如果還采用簡單修復，需要重新安裝新的板子較多，建筑就會出現多個“大補丁”，呈現出“五彩斑斕”的外立面現象，這樣既影響了建筑美觀性，也影響了建筑實用性，同時還是一種治標不治本的方式，根本原因沒有得到解決，還可能導致建筑安全事故。這時通常采用整體拆除、整體重新安裝的方式，這樣可以把問題的根本原因得以解決，但是此種維修方式也帶來了一系列的問題：一是維修時間較長；二是維修成本過高；三是帶來大量建筑垃圾。這樣維修方式雖然解決一體板的破損問題，但是維修效率和經濟性都不高，沒有達到建筑材料的可持續性，不宜大面積廣泛的使用。

5 一體板全新修復模式

筆者曾參與一體板修復工程實踐案例，單棟建筑立面超過20 000 m2，一體板多處破損，為了更好更快的完成修復，運用一種新的施工流程，此方案適用于建筑立面多處和大面積破損的整體維修，其分為兩個程序：第一步為外立面的加固，形式為“多膠多網”配以回擰式螺栓，即玻璃纖維網格布和抗裂砂漿的多次疊加使用，其網格布和抗裂找平砂漿層數和數量取決于破損程度和破損面積大小，主要方式為在其外部進行抗裂砂漿找平，同時掛玻璃纖維網，通過回擰式螺栓錨固，將其整體牢牢的與建筑綁定，防止其繼續發生破碎及脫落現象；第二步為裝飾系統的修復，形式為在其外部按照底漆、面漆、罩面漆順序進行噴涂，然后進行彈線分格，重塑和更新建筑外立面效果。本方案為建筑整體維修方案，對于建筑的節點，如女兒墻、外墻門窗上下口等處也都要做處理和維修。

5.1 修復關鍵點

在新的修復模式中，首先加固技術是施工安全性的保證，每平方米回擰式螺栓數量是安全性載體，這其中需要建立詳細的數理公式和模型，根據《建筑結構荷載規定》第8.1.1條之規定，計算數值范圍，并進行對比試驗，在保證安全和經濟的基礎之上，確定合理數值；其次，外立面的彈線分格是已破損建筑的“二次著裝”，應該秉持著修舊如新的理念，參考其原先的外立面風格，聘請相關建筑學專家對其進行重新設計，在保持原有風格基礎之上可以更加大氣美觀(見圖3,圖4)；最后，全新一體板采用建筑整體修復理念，砂漿、網格布及螺栓等需要結合成整體，不適合建筑局部破損與維修，其單次整體造價成本高，但核算后每平米較少，而且修復是對建筑的整體加固處理，后續不會再出其他立面破損問題，還可以對建筑整體效果進行重新塑造，這對于外立面多處及大面積破算的建筑而言，免去了多次維修及反復維修的煩惱，經濟適用，具有較好的推廣及應用價值，詳細流程主要分為以下兩個施工工藝流程(如圖5所示)：

1)一體板修復施工工藝流程。一體板雖然發生變形、開裂等現象，但聚氨酯的保溫功能并沒有損壞，因此對其修復主要是防止其繼續發生碎裂和脫落，同時延續其保溫功能。修復步驟如下：保溫裝飾復合板外表面基層處理→掛批刮抗裂找平砂漿→掛玻璃纖維網格布→錨固回擰式螺栓。2)仿石漆飾面施工工藝流程。在保溫裝飾系統修復之后，采用噴涂仿石漆工藝恢復原建筑外墻的裝飾效果，達到“修壞如舊”目的。修復步驟如下：膩子批刮找平→涂刷抗堿封閉底漆→涂刷仿石漆中途涂料→彈線分格→噴涂仿石漆面料→噴涂防塵罩面漆。

5.2 與傳統一體板修復模式比較分析

傳統保溫裝飾一體板修復主要考慮的是局部和小范圍，并沒有整體宏觀的概念，同時容易出現再次脫落風險，而新的修復方式從整體出發，對建筑的外立面進行一次重新裝飾和整理，并且通過回擰式螺栓，可以最大程度避免再次發生損壞風險；傳統的修復往往治標不治本，損壞的根本原因沒有發現和解決，隨時可能在別的地方再次脫落，影響建筑安全，新的修復方式對原先的一體板進行加固，將新的建筑表皮和建筑結構融為一體，把原先的一體板包裹在其中，達到治標的目的；同時，傳統修復方式工期較短，單次維修的造價也相對較低，新的修復方式需要一定的維修時間，整體工期也會相對較長。

6 結語

保溫裝飾一體板一旦出現開裂、破損、脫落的現象，嚴重影響建筑及周邊人們生活的安全，同時也影響建筑的美觀。一旦遇到此類問題，一方面我們應當分析其產生原因，往往是材料和施工流程方面問題，在以后施工中應當更加嚴格把控材料質量和施工工藝流程；另一方面，我們應當秉承著科學的態度，對其進行多次科學的實驗和相關測量，分析其破損的原因和未來發生破損的趨勢，根據其不同情況進行小面積和大面積不同的修復方式，以達到治標又治本目的。