史蕓蕓 (安徽省建筑科學研究設計院,安徽 合肥 230031)
建筑節能是我國的一項基本國策,而外墻保溫系統是建筑節能的重要舉措之一[1-2]。我國從20 世紀90 年代開始就試點外墻外保溫系統,至今應用已有近30 年。外墻外保溫系統既能夠實現對主體結構的保護,又能減少室內熱能傳導,在我國應用廣泛。但我國關于建筑外墻外保溫系統的技術研究較晚,同時外保溫系統材料更新迭代速度較快,造成外墻外保溫系統在實際工程中應用時出現了很多問題,給工程質量帶來不利影響[3-4]。近年來,一批建筑外墻外保溫系統出現開裂、空鼓、脫落等質量問題,給人民生命財產安全帶來極大隱患。據不完全統計,我國公開報道的每年因建筑物外墻裝飾面脫落事件數量就高達300 多起,因此造成的人員傷亡及經濟損失更是不可估量[5]。目前,國內已有上海地區在2021 年3 月出臺了《關于進一步加強房屋高墜隱患排查整改的通知》,提到重點對房屋建筑外墻以及裝飾物、外掛物等附屬設施集中開展隱患排查整改工作。
外墻外保溫系統的缺陷種類較多,找準缺陷類型及形成原因,才能徹底解決問題。目前,主要通過現場走訪調查、系統拉伸粘結強度、紅外熱成像等技術對外墻外保溫系統進行系統性評估,根據評估結構給出對應的修繕建議。本文以某既有辦公樓裝飾保溫一體化保溫系統為研究對象,通過多種檢測手段綜合分析該保溫系統出現空鼓開裂的原因,并以此為依據給出對應的處理建議。
建筑外墻外保溫系統是復合構造層,空鼓脫落部位大多處于構造層交界處,如粘接層與基層墻面、保溫層與粘接層、抹面層與保溫層,常見的保溫層脫落原因有以下幾方面。
保溫系統的保溫材料多為高分子泡沫板,為了實現基層墻體和板材之間的有效粘結,會使用添加了聚合物的砂漿進行粘接,膠粘劑中含有聚合物會影響膠粘劑的粘接性能,直接導致膠粘劑的粘接強度達不到規范的最低要求。此外,布膠方式不對及膠量不夠同樣會導致保溫板與基層墻體的有效粘結面積低于40%,達不到規范的最低要求。
基層墻體表面存在浮灰和墻體表面平整度偏差大,造成保溫板與基層墻體之間不能有效粘結,造成空鼓及脫落等現象。
建筑外墻外保溫系統除了使用膠粘劑進行粘接外,還會使用錨栓進行輔助固定,若錨栓錨固深度不夠或方式錯誤,在設計時未充分考慮基層墻體的類型,也會導致錨栓不能有效連接基層墻體和保溫板,造成保溫層脫落。
外墻外保溫系統是一個系統的工程,一些建筑物過分強調外立面的美觀,使用自重較大的石材或裝飾面材料,造成界面剪切力過大,最終導致飾面層整體脫落。
現場工人在施工時直接將網格布干鋪在保溫板層面上,造成抹面膠層不能完全與保溫層粘結,致使抹面層整體脫落。
氣候和氣溫因素對外墻外保溫系統的性能影響也是不可忽略的,短時間內的巨大溫度差異會使得膠粘劑的粘接力在凍融循環下失效,強度無法達到設計要求,極易導致保溫層脫落。
該項目位于安徽省境內,業主發現辦公樓外墻外保溫層飾面有開裂、起鼓現象,部分外墻外立面甚至發生保溫層脫落現象,基于安全考慮,業主委托第三方進行檢測。現場勘查發現,該工程部分外立面可見保溫層空鼓、開裂和脫落現象。
該復合保溫板系統為建筑裝飾一體化板,由基層墻體、基層水泥抹灰砂漿找平層、粘結層、復合保溫板、錨固組件、嵌縫材料、建筑密封膠組成。對該辦公樓外立面復合保溫板系統進行檢測鑒定,現場對復合保溫板系統進行勘查以及局部破損檢測。利用HC-IM60 高精度鉚釘拉拔儀、T620 紅外熱像儀等儀器設備對該復合保溫板系統抗拉強度、基層水泥抹灰砂漿拉伸粘接強度、復合保溫板粘結面積比進行檢測,結合對照《外墻外保溫工程技術標準》(JGJ 144-2019)[6]、《建筑外墻外保溫系統修繕標準》(JGJ 376-2015)[7]、《抹灰砂漿技術規程》(JGJ/T 220-2010)[8]、《保溫裝飾外墻外保溫系統材料》(JG/T 287-2013)[9]等相關行業標準對外墻外保溫系統開裂、空鼓、脫落的原因進行檢測鑒定。
3.3.1 復合保溫板系統抗拉強度
現場對外立面復合保溫板進行系統抗拉強度檢測,檢測部位選取在粘結砂漿滿粘處,實際粘結面積以切割后據實測量,結果見表1。

表1 復合保溫板系統抗拉強度檢測結果
3.3.2 基層水泥抹灰砂漿拉粘接強度
現場對基層水泥抹灰砂漿進行拉伸粘結強度檢測,實際粘結面積以切割后據實測量,結果見表2。

表2 基層水泥砂漿拉神粘接強度檢測結果
3.3.3 基層水泥抹灰砂漿拉粘接強度
現場對外立面復合保溫板粘結面積比檢測,結果見表3。

表3 復合保溫板粘結面積比檢測結果
3.3.4 相關檢測結果分析
該辦公樓外立面復合保溫板系統抗拉強度、基層水泥抹灰砂漿拉伸粘結強度、復合保溫板粘結面積比的檢測結果分析如下:
①根據《保溫裝飾外墻外保溫系統材料》(JG/T 287-2013)的要求,Ⅱ型保溫裝飾板外墻外保溫系統拉伸粘結強度不應小于0.15MPa。現場共檢測5 個點,復合保溫板系統抗拉粘結強度在0.02~0.07MPa之間;
②根據《抹灰砂漿技術規程》(JGJ/T 220-2010)的要求,基層水泥抹灰砂漿拉伸粘結強度不應小于0.20MPa,現場共檢測5 個點,基層水泥抹灰砂漿拉伸粘結強度在0.04~0.07MPa之間;
③根據該項目的施工圖要求,復合保溫板粘結面積不得低于40%。現場共檢測2 處,每處兩塊,有效粘結面積在17%~24%之間。
3.3.5 復合保溫板系統錨固組件檢查
現場對復合保溫板系統錨固組件安裝情況進行檢查,具體檢查情況如下:對十一層北立面外墻錨固組件進行檢查后發現,該區域保溫系統存在錨固組件置于板上,未有效錨固,如圖1 所示;豎向無錨固組件,如圖2 所示;橫向僅有一個承托件,無錨固組件;兩塊保溫板豎向均無錨固組件,橫向上側有一個承托件,下側有兩個承托件,一個錨固組件且未有效錨固;對八層東立面外墻錨固組件進行檢查夠發現板面單側無錨固組件,如圖3 所示;板面上方無承托件等問題。對二層東立面外墻錨固組件進行檢查后發現存在該板面單側用木板代替錨固組件,如圖5 所示;板面承托件位于板中等現象。

圖1 未進行有效錨固

圖2 豎向無錨固件

圖3 單側無錨固組件

圖4 面板無承托件

圖5 木板代替錨固件
項目施工圖對錨固組件的要求包括復合保溫板豎向每邊的錨固組件數量為2 個,橫向每邊的錨固組件數量為1 個,每塊板的承托件為2 個。現場共破損檢查東立面2 處、北立面1 處,發現復合保溫板固組件的安裝數量及安裝方式,不滿足圖紙要求,且出現無錨固組件、錨固組件未有效連接、用木板代替錨固組件等情況。現場用紅外熱像儀無損檢測二層南立面弧形門頭處,如圖6 所示,發現復合保溫板未安裝錨固組件。

圖6 門頭處紅外熱成像圖
根據現場檢測檢查結果分析,復合保溫板空鼓的主要原因如下:
①復合保溫板粘結面積比低于40%,不符合圖紙的要求;
②復合保溫板錨固組件數量偏少,安裝方式不正確,不符合圖紙的要求;
③基層水泥抹灰砂漿拉伸粘結強度均低于0.20MPa,不符合《抹灰砂漿技術規程》(JGJ/T 220-2010)的規定;
④復合保溫板系統抗拉強度均低于0.15MPa,不符合《保溫裝飾外墻外保溫系統材料》(JG/T 287-2013)的規定。
在本次檢測中,發現該辦公樓外立面復合保溫板粘結面積比、錨固組件的安裝數量及安裝方式、基層水泥抹灰砂漿拉伸粘結強度不符合技術標準規程及圖紙要求,且已多處出現空鼓現象,故該辦公樓外立面復合保溫板系統存在嚴重安全隱患。
該辦公樓外立面復合保溫板空的主要原因為復合保溫板粘結面積比、錨固組件的安裝數量及安裝方式、基層水泥抹灰砂漿拉伸粘結強度、復合保溫板系統抗拉強度不符合技術標準規程及圖紙要求。
該辦公樓外立面復合保溫板系統存在多處施工質量不符合技術標準規程及圖紙要求,故存在嚴重安全隱患。
根據《建筑外墻外保溫系統修繕標準》(JGJ 376-2015)第4.4.4條:當保溫板材類外墻外保溫系統的粘結強度低于原設計值(0.15MPa)的70%,應進行單元墻體修繕的規定。建議對該辦公樓外立面復合保溫板系統進行整體修繕或請有關單位根據檢測鑒定結果提出具體處理意見。
本文以某實際辦公樓外保溫系統空鼓開裂檢測鑒定為背景依托,系統分析了該工程外保溫系統出現空鼓的原因,并以此為依據給出了處理建議,得到的結論如下:
①外墻外保溫系統出現空鼓開裂等質量缺陷的原因涉及到設計、施工、材料、環境等各個方面,應通過多種檢測手段對其出現缺陷的原因進行系統分析;
②對于已出現開裂空鼓現象的外墻外保溫系統,應及時對其進行安全性鑒定并提出合理的修繕建議。