倪海瓊,李 浩,毛建龍(河北奧潤順達窗業有限公司, 河北 高碑店 074000)
隨著建筑節能指標不斷提高,外墻保溫厚度由原來的 80 mm、100 mm 逐步提高到 220 mm、250 mm 及以上。雖然建筑外保溫的性能提升,對房屋的保溫性能和居住品質有了明顯改善和提高,但是加劇了外墻外保溫開裂、空鼓、脫落、保溫材料易燃等質量問題。這些也是外墻外保溫工程的“痛點”。
導致此種現象的發生,首先是保溫產品的質量參差不齊,再加人們對保溫材料知識的匱乏,甚至在材料自身質量方面偷工減料。同時,外墻保溫系統作為安裝在外墻外表面的非承重的復合構造層,出現脫落的現象一般不只是構造層交界處,設計、施工等都會造成脫落問題。所以,外保溫構造的各環節都會影響整體的安全性能。
(1) 保溫板質量不合格。以 EPS 板舉例,國標規定:保溫材料容重為 18~22 kg/m3,拉伸黏結強度≥0.1 MPa。然而,有些工程在保溫板施工的過程中偷工減料,選用小于 18 kg 容重保溫板,甚至有些陳化時間不足,導致保溫板自身收縮變形,造成抗拉強度過低,不能滿足保溫系統自身重量和抗負風壓的要求,容易造成外墻保溫脫落。
(2)保溫材料選用不當。選用保溫板時,沒有充分考慮材料自身的兼容性和材料特點。例如:擠塑板,因生產工藝的原因,板材表面光潔度比較高,與粘貼砂漿的黏結性較差,所以在施工前應預涂刷專用界面劑增加黏結性;其次,發泡水泥板的密度大,吸水之后,自身的強度會有所減退,也容易導致外墻保溫脫落。
(3)錨固件問題。外墻保溫一般采用錨栓來進行固定,但是如果錨栓的強度、數量不足,錨固的深度不夠、使用方式不正確,均會帶來脫落風險,特別是關于沿海負風壓較大的地區,使用擠塑板、巖棉板、酚醛板等外墻保溫材料的工程項目。錨固件在設計和施工時,沒有融入墻體的類型,比如:加氣混凝土或者空心磚墻體,錨固的深度不夠或使用方式不當,導致外保溫脫落。
(4)黏結層(粘貼砂漿)產品質量問題 。在外墻保溫脫落的事件中,粘貼砂漿引起的脫落情況最為常見。外墻保溫系統中保溫板,通常為泡沫板,為了使保溫板和墻體結構的牢固結合,應采用含有可再分散乳膠粉的聚合物砂漿。
(5)抹面層(抹面砂漿)產品質量問題。使用抗裂差的抹面材料,例如河砂代替石英砂,采用低劣的網格布,都會導致抹面層產生開裂、空鼓。這也是導致外墻保溫脫落的致命問題。
(6)保溫板粘貼面積不符合規范要求。保溫板在施工粘貼時,粘接砂漿涂布的方式不正確,外保溫與墻體的有效粘貼面積未能達到國標規定的 40% 以上,會產生外保溫脫落的風險。另外,部分地方標準高于國標,例如天津地標 DB/T 29-227—2014《天津市泡沫塑料板薄抹灰外墻外保溫系統應用技術規程》要求“保溫板與墻體的有效粘貼面積不低于 70%”。
(7)抹面層施工干鋪網格布。干鋪網格布導致抹面砂漿層與保溫板不完全粘貼,極其容易使抹面層出現整體脫落的現象。并且,搭接寬度標準有明確規定,網格布的搭接寬度不小于 100 mm。
(8)未對基層墻體進行驗收或處理。當墻體的強度太低,或者表面留有灰塵、油污等,這種情況也會影響粘貼的效果,導致保溫板與基層墻體粘貼不牢固,容易在基層墻體表面出現脫落現象。
(9)低氣溫施工。標準中要求,外墻施工時外部溫度不得低于 5 ℃,但實際情況存在不少在雨雪天氣低氣溫的環境下進行施工的現象,使聚合物砂漿出現凍融、返堿性等問題,強度不能達到設計要求,導致外保溫系統脫落。
應從產品的需求、研發、生產、洽購、銷售、技術服務等多方面進行環形管理,并且對各種保溫板材的抗拉拔強度、防火等級、導熱系數等關鍵性能指標進行優劣對比,從技術的可行性、安全性、工程進度、施工成本等因素進行綜合考慮,選擇合適的外墻外保溫體系。保溫材料性能見表 1。

表1 保溫材料性能表
設計時提前進行風荷載模擬實驗。通過計算、風荷載模擬、提供試驗數據,進而保證粘貼率及錨栓個數的合理性。
設計時可以采用專用錨栓分色管理,避免出現錨栓固定不到位,控制錨栓入墻深度,確保系統安全。外墻外保溫工程是一個系統的工程,設計時需考慮各結構層之間的匹配性。對于自身強度較低或黏結性差的材料,需要設計錨栓加固、提升保溫板粘結率;外飾面選用時,要與保溫系統相匹配,適合設計涂裝系統,并且合理設置分隔縫。
此體系適用于新建、擴建的公共建筑框架結構外墻外保溫工程。結合外墻保溫脫落的多種原因,采用鋼絲網架珍珠巖夾芯板可極大減少脫落事件的發生,并且可以采用復合保溫體系滿足防火要求。此保溫體系由內斜插金屬腹絲與復合保溫板外單側或雙側鋼絲網片焊接構成鋼絲網架復合保溫板,經過金屬連接件將鋼網架(片)復合保溫板與現澆混凝土結構層或將鋼絲網架(片)復合保溫板與鋼結構、框架結構主體可靠銜接,形成鋼絲網架(片)復合保溫板體系;外側鋼絲網噴涂砂漿作為防護層、內側結構層澆筑混疑土形成保溫與外墻結構一體的外墻外保溫系統。
該復合板質量輕,是普通紅磚的 1/5,重量僅 16 kg/m2,適合用于高層建筑、軟弱地質的建筑。另外,珍珠巖為無機無毒物質,絕對不燃,是非常理想的防火建材產品。
技術要求:①連接件為直徑 8 mm 的螺紋鋼筋或連接件,連接件≥8 個/m2,穿過保溫板位置的螺紋鋼筋或者鋼材應采用工程塑料熱熔包覆;②穿過保溫層的斜插腹絲,應使用不銹鋼絲;③噴涂砂漿防護層的等級≥M20 級,總厚度≥30 mm;④隔層設置的混凝土挑板,與鋼絲網架(片)復合保溫板和結構層連接,端部設置隔熱措施;⑤保溫芯材應噴涂水泥基聚合物砂漿進行六面包覆。
此體系適用于新建、擴建的民用建筑現澆混凝土剪力墻結構外墻外保溫工程。通過不銹鋼腹絲焊接網架或金屬連接件將現澆混凝土結構層和防護層連接,中間設置保溫層,層間設置混凝土挑板,在保溫層兩側結構層和防護層同時現場澆筑混疑土,形成外保溫與外墻一體的外墻外保溫系統(圖 1)。

圖1 現澆混凝土內置保溫體系構造
技術要求:①主體結構層和防護層合適使用自密混凝土或普通細石混凝土;②防護層厚度≥50 mm,內設低碳鍍鋅鋼絲網,鋼絲直徑≥3 mm,網格≥50 mm×50 mm;③連接件為直徑 8 mm 螺紋鋼筋或鋼制型材,連接件≥8 個/m2,穿過保溫板部位的鋼筋或鋼材采用工程塑料熱熔包覆;④層間混凝土挑板伸至防護層厚度的 4/5 處,端部設置隔熱措施;⑤保溫板應噴涂水泥基聚合物砂漿進行六面包覆。
此圖集為河北省住建廳批準,適用于河北省抗震設防烈度 8 度及 8 度以下,建筑高度≤100 m 的新建、擴建被動式超低能耗民用建筑。基本構造通過專用的拉結支撐桿及限位控制件卡扣連接鋼絲網片并將其與保溫層置于固定位置,澆筑混凝土后防護層與保溫層內側的現澆混凝土基層墻體有效連接,形成的具有保溫、防護作用的構造系統,簡稱為“卡扣連接內置保溫體系”。其構造見表 2,卡扣連接內置保溫性能指標見表 3,外墻主斷面傳熱系數計算選用表見表 4 。

表2 卡扣連接內置保溫性能指標

表3 卡扣連接內置保溫性能指標

表4 外墻主斷面傳熱系數計算選用表
通過對外墻外保溫起火脫落的了解和分析,闡述了外保溫起火脫落的基本情況,同時為建筑外保溫的安全適用提供了有利的條件,使各種保溫體系在應用中能夠達到應有要求。根據各體系的特點做好外保溫體系的技術應用,彌補外墻外保溫的不足,使外墻外保溫在應用方面能夠提高性能效果,提供有力的技術支持。