大居市屬保障房項目外墻外保溫系統高墜風險分析及維修治理方法探討

■ 范衛東 FAN Weidong

0 引言

實施大型居住社區（包括市屬保障性住房、農民回搬房和小部分普通商品住房，以下簡稱“大居”）建設，是上海市市委、市政府推進本市住房保障體系建設、改善市民居住條件、加快舊區改造和郊區城市化進程的重要舉措。從2003 年開始，上海市先后進行了三批次共計46 個基地的大居選址，總規劃用地面積超過150 km2，規劃人口規模約340 萬人，規劃新增住宅面積總量約1 億 m2[1]。其中，市屬保障性住房總量約5 600 多萬m2，截止目前已完成4 100 多萬m2建設，在服務城市更新、服務市場調控、服務市民居住條件改善方面發揮了積極作用。

2006—2010 年，保溫隔熱性能優秀的EPS、XPS、PUR 等材料大量應用于大居住宅樓的外墻保溫工程中。但由于2010 年11 月上海靜安區膠州路高層外保溫系統著火，國家住建部、公安部消防局對原先防火性能欠佳的有機外保溫材料予以禁用，繼而積極推廣有防火性能的外保溫材料。在2010—2019 年期間，對外墻保溫材料的使用逐步過渡到無機保溫砂漿系統、巖棉、泡沫玻璃、預制夾芯板等材料上。其中，無機保溫砂漿系統因其良好的保溫、防火性能以及施工方式簡單、造價經濟等特點，被廣泛應用于建筑外墻保溫中；尤其是大居市屬保障房項目，2008—2018 年，大約有300 多個項目采用了外墻無機保溫砂漿系統。據不完全統計，上海市2011 年住宅新建項目中應用無機保溫砂漿系統的占比約為45.6%。為此上海市在2011 年10 月推出地方標準《無機保溫砂漿系統應用技術規程》（DG/TJ08-2088—2011）[2]（以下簡稱《應用技術規程》），用以規范無機保溫砂漿系統的設計、施工、驗收等各個環節。

盡管外墻保溫系統提高了建筑的保溫性和舒適性，但由于我國對外保溫技術的研究起步相對較晚，許多基礎性研究仍然缺乏。隨著使用年限的增加，一些弊端也顯現了出來。包括無機保溫砂漿系統在內的保溫材料品質不一，施工方法也不盡相同，導致高層住宅外保溫系統在實際使用中出現了不少問題[3-4]，如開裂、起鼓或脫落等，甚至發生高空墜落，對公共安全造成極大威脅。特別是近幾年，外墻外保溫層脫落高墜事件時常見諸于各種媒體的報道中，成為社會關注的焦點。為此，市領導高度重視，如何妥善解決這一懸在廣大居民頭頂上的風險，成為市區政府管理部門必須要解決的問題。

1 市屬保障房外墻保溫系統整治情況

經物業和老百姓投訴、市人大代表提案及市區職能部門的梳理，在采用無機保溫砂漿系統的大居市屬保障房項目中，總共有208 個項目出現了外墻開裂、空鼓、外保溫材料脫落的情況（圖1），其中浦東曹路基地、浦江基地、青浦新城基地等項目的外墻無機保溫砂漿脫落較為嚴重。為了解決老百姓頭頂上的安全，上海市住建委聯合市房管局先后發布了《關于做好本市大型居住社區市屬保障性住房外墻外保溫系統質量維修工作的通知》（滬建房管聯〔2019〕219號），即“219 號文”，以及《關于開展本市大型居住社區市屬保障性住房新一輪外墻外保溫維修工作的通知》（滬建房管聯〔2023〕2 號），即“2 號文”。為了指導外墻外保溫質量整治工作的有序展開，市住建委又于2020 年頒布《外墻外保溫系統修復技術標準》（DG/TJ08-2310—2019）[5]( 以下簡稱《修復技術標準》)，且在整治過程中尤以貫徹“安全為主、兼顧保溫”的“219 號文”執行較為廣泛；同時由市住建委和市房管局牽頭各區建管委、房管局、相關鎮政府及原市屬保障房項目建設單位等，共同推進和落實大居市屬保障房外墻外保溫整治工作。截至2023年12 月底，上海市已對上述出現外墻外保溫質量的208 個項目分批開展專項整治，其中：第一批整治項目為124 個，自2019 年9 月開始，現已完成108 個項目整治，余下的項目計劃于2024 年上半年完成；第二批整治項目為84 個，自2023 年7 月開始，現已完成6 個項目整治，余下的項目正在積極辦理前期手續，力爭2024 年全部整治完成。

圖1 高層住宅外墻開裂、空鼓及脫落

為了更好地完成市政府要求，及時全面地落實和完成大居市屬保障房外墻外保溫質量整治工作，本文將結合工作實際和經驗，以大居內既有市屬保障房高層住宅外墻外保溫系統為例，從現場檢測、原因分析、隱患處置、政策制定等角度，全方位探索解決大居市屬保障房項目外墻外保溫墻面開裂、空鼓和高墜問題的措施和方法。

2 外墻外保溫系統高墜原因分析

保溫砂漿是無機材料，理論上具有很好的穩定性，可與基層墻體有同等的使用壽命。那么，導致其產生開裂、空鼓乃至脫落的原因到底是什么呢？在此，筆者以使用無機保溫砂漿外保溫系統的某一典型大居市屬保障房高層建筑為例，通過對建筑墻體的檢測及數據分析，找出原因。

2.1 外墻基本構造

該大居市屬保障房項目位于上海市松江區，于2012 年底竣工并投入使用。根據相關設計資料，該小區建筑外墻的基本構造層次由內到外依次為：基層墻體（砌塊或混凝土墻體）—20 mm 水泥砂漿—界面劑砂漿—40 mm 無機保溫砂漿—5 mm 聚合物抗裂砂漿（內加一層耐堿纖維網格布，建筑底層加強為雙層耐堿纖維網格布，并以錨栓錨固）—真石漆涂料飾面層（底層為飾面磚）。

2.2 外墻檢測

在使用過程中，該小區建筑外墻陽角及連續尺寸較大的部位陸續出現空鼓和開裂，甚至在2023 年4 月和5 月期間發生了外墻高墜事件，墜落部分為真石漆涂料和無機保溫砂漿。為了較全面地了解墻體的現狀和存在的問題，由專業檢測單位對其外墻展開檢測工作，主要包括以下5 項內容：①外墻外保溫系統構造檢測，包括系統分層、分格縫做法和網格布設置等檢測；②外墻外保溫系統黏結強度檢測；③外墻面損傷檢測；④紅外熱像空鼓檢測；⑤無機保溫砂漿抗壓強度筒壓法檢測。

2.2.1 外墻外保溫系統構造檢測

經實測，該建筑外墻面由內至外為基層結構墻體、砂漿找平層、無機保溫砂漿層、抗裂砂漿層、涂料面層，與原設計相符，但仍存在諸多問題。①建筑外墻無機保溫砂漿厚度不滿足相關規范要求，且抽樣部位抗裂砂漿厚度普遍不符合設計厚度要求（圖2、3）；②建筑外墻面未設置分格縫，不滿足設計及規程要求；③ 建筑外墻面普遍設置單層網格布，但局部陽角未設置網格布，且陽角、窗角的網格布普遍未進行交錯搭接及加強處理，不滿足規范要求[6]。

圖2 保溫層厚度現場檢測

圖3 立面芯樣照片

2.2.2 外墻外保溫系統黏結強度檢測

對建筑外墻外保溫系統進行黏結強度檢測，結果顯示：抽樣部位外墻外保溫系統黏結強度在0.01～0.17 MPa 之間，平均黏結強度在0.03～0.11 MPa 之間，強度偏低；且多數為保溫層與找平層界面間斷開，不滿足《應用技術規程》[2]規定的“Ⅰ型無機保溫砂漿系統的抗裂防護層與保溫層的拉伸黏結強度≥0.10 MPa，且其破壞部位應位于保溫層內”的要求。

2.2.3 外墻面損傷檢測

對建筑外墻面進行損傷檢測，結果顯示：外墻面飾面層起鼓、開裂普遍，局部大面積脫落，且起鼓開裂和脫落問題主要發生在陽角、窗洞周邊、檐口及連續尺寸較大的部位。

2.2.4 紅外熱像空鼓檢測

采用紅外熱像法，對建筑外墻面進行空鼓檢測（圖4），結果顯示：外墻部分區域存在溫度差異，且連續尺寸較大的區域以及中、高樓層相對較嚴重。

圖4 外墻面紅外熱像法空鼓檢測

2.2.5 無機保溫砂漿抗壓強度檢測

采用筒壓法檢測無機保溫砂漿抗壓強度，結果表明：抽樣部位試驗前后質量相對差值在0.06%～0.22%之間，且無機保溫砂漿抗壓強度在1.18～2.08 MPa 之間，滿足相關規范要求。

2.3 原因分析

2.3.1 外墻飾面層開裂原因

根據現場檢測結果，建筑外墻飾面層局部開裂主要位于窗周墻面、陽角及連續尺寸較大的部位。一方面，建筑外墻面均未設置分隔縫，且樓棟抗裂砂漿厚度偏薄，存在一定構造缺陷；另一方面，外墻陽角及窗周墻面均為建筑薄弱部位，受溫度收縮作用影響較大，容易造成應力集中，在無有效構造措施保證的情況下，易引起外墻飾面層的開裂。筆者認為，這其中關鍵因素，就是施工不規范造成的構造缺陷；另外在建筑的使用過程中，人為因素的開墻破洞也是造成局部飾面層開裂的原因之一。

2.3.2 外墻空鼓原因

根據現場檢測結果，房屋外墻飾面層局部起鼓，且伴有水漬或霉漬，主要分布在窗洞周邊、陽角、連續尺寸較大的部位等，個別墻面飾面層脫落；同時，起鼓位置多位于抗裂砂漿層與無機保溫砂漿層界面，個別空鼓位置的無機保溫砂漿層出現局部脫落。由于抗裂砂漿層與保溫砂漿層之間的材料線膨脹系數存在明顯差異，加上外墻未設置分格縫，造成飾面層出現開裂；此外，外界雨水也會滲透到保溫砂漿層中，保溫砂漿層的吸水率較大，其內部在干濕交替反復作用及冬季凍融循環作用下，最終導致系統黏結強度下降，進而出現了不同程度的起鼓現象。

2.3.3 結果分析

可以看出，在上述外墻質量問題中，空鼓最為普遍，其次是裂縫、脫落和滲水等；而導致這些問題產生的原因，主要有兩個方面，即系統自身原因和施工原因。

系統自身原因主要是無機保溫砂漿導熱系數與抗壓強度兩項指標很難平衡，當導熱系數較低時，材料較為酥松，且抗壓強度偏低，導致保溫系統容易產生空鼓[7]。

施工方面原因較多，主要包括：①漏做界面砂漿或砂漿厚度不夠，導致保溫層與基層墻體的黏結力較差，容易引起空鼓；②分層施工時，間隔未達到24 h，抗裂砂漿厚度不夠，導致砂漿與玻纖網格布所形成的握力偏低；③外墻外保溫節點部位施工不規范，如部分工程外墻陽角、陰角、門窗四周等部位的網格布未采取加強措施，分隔縫防水處理不到位等[7]；④無機保溫砂漿為非成品，較之板材類保溫材料，需要現場攪拌、分層施工，因而手工作業、濕作業較多，施工質量較難控制。

除上述兩方面主要原因，地域氣候也會對外墻質量產生一定影響。由于無機保溫砂漿的黏結強度不高，但吸水率較大，當墻體外飾面層開裂后，雨水極易滲入保溫層；加之上海冬天雨水較多、溫差較大，就更加劇了凍脹效應和應力的聚集，一旦累積的應力超過黏結強度，就會對外墻面造成局部破壞。可見無機保溫砂漿外保溫系統的損壞是個動態發展的過程，是隨著季節的交替和時間的推移而發展變化的。

3 外墻外保溫系統維修方法

對照“219 號文”“2 號文”及《修復技術標準》中的具體要求，對無機保溫砂漿外墻外保溫系統的維修應以“安全第一，兼顧節能”為基本原則。首先，由政府選定的第三方檢測機構對外墻外保溫系統做出檢測結論，并根據損壞情況、發展趨勢及安全風險程度等因素，準確判定外墻外保溫系統的等級分類（A、B、C、D）。其次，設計單位對檢測結論要有綜合的研判，并以此為依據，選擇合適的維修方式（局部維修或整體維修）；對于損壞情況嚴重、安全風險程度高的建筑外墻，應采用整體維修的方式進行處理。

3.1 基本維修方法

現場維修時，應按照“先上后下，由里向外”的施工順序展開。建議先將原外墻的外保溫系統全部鏟除至基層，待界面處理后再找平，最后以涂刷反射隔熱涂料的方法進行整體維修。具體做法為（由內到外）：① 原基層空鼓處理；②整體涂刷防水界面劑一道；③10～30 mm厚DPM15 砂漿找平（當基層墻體為不同材料時，交接處需設熱鍍鋅鋼絲網）；④4 mm 厚抗裂砂漿層（壓入玻纖耐堿網格布160 g/m2，且建筑底層應壓入兩層玻纖耐堿網格布）；⑤刷外墻柔性耐水膩子2 遍，并打磨平整；⑥外墻反射隔熱涂料一底二度（專用底漆、面漆）。

如此，外墻高墜的風險因素——無機保溫砂漿被徹底鏟除，外墻高墜風險程度大大降低；同時，通過涂刷防水界面劑并采用抗裂砂漿層內加網格布的方式，外墻的防水性和防開裂性得以提高；而反射隔熱涂料層不僅可以滿足一定的節能要求，還能使維修后的建筑外飾面在平整度、顏色、質感等方面與原建筑基本保持一致。對于保溫性能要求比較高的外墻，維修時還可以通過增加2～3 mm 厚的氣凝膠材料作為補充，使其達到更好的節能效果。

3.2 重要節點處理

根據前言的外墻檢測情況和原因分析，門窗洞周邊、陽角及連續尺寸較大部位是建筑外墻最薄弱的環節，因此在維修時，應著重強化這些部位的維修措施。

3.2.1 門窗洞周邊

在鏟除門窗洞周邊的無機保溫砂漿系統后，應先進行以下特殊處理：

（1）將門窗洞口損壞的發泡膠區域表面清理干凈后，內部采用聚氨酯發泡密封膠填縫，外層填抹環氧砂漿并封嚴抹平。

（2）在受損洞口外圍涂0.6 mm厚JS 防水涂料；并將其壓在門窗框的兩側，且厚度不得低于10 mm。

（3）在門窗口上方做滴水線，并將窗臺做成由內向外的坡度；注意坡度＞15%，且高差＞20 mm（圖5、6）。

圖5 外墻窗臺上口處理詳圖

圖6 外墻窗臺下口處理詳圖

（4）待涂料飾面完成并干燥后，在涂料與門窗框交接處打一圈耐候密封膠。

（5）門窗洞周邊的墻面應采用耐堿玻纖網格布搭接，且搭接長度≥150 mm；同時，在交接四角45°方向增貼一塊長500 mm、寬200 mm 的網格布進行加強。

通過這些強化措施，可有效防止門窗洞周邊開裂、滲水等現象的發生。

3.2.2 陽角部位

對建筑外墻陽角部位的維修，應強調網格布鋪貼。可在陽角處多加一道網格布；同時，兩側的網格布應沿一定角度相互搭接，且搭接寬度＞150 mm。

3.2.3 連續尺寸較大部位

在建筑外墻上設置分格縫，可以有效釋放連續尺寸較大部位產生的應力，從而防止開裂、空鼓現象的發生。外墻維修時，應在每個樓層設置一條寬20 mm、深10 mm 的分格縫（設置在樓層標高處）。具體做法為：①對基層墻面進行防水和界面處理；②涂刷DPM15 水泥砂漿打底；③在分格縫上下50 mm 范圍內分多遍涂抹0.6 mm 厚JS 防水涂料，并用素水泥漿摻108 膠粘貼成品分格條（PVC 材質）；④在分格縫周圍做10 mm 厚DPM15 水泥砂漿找平層；⑤先在分格縫周圍做柔性耐水膩子兩遍（耐堿玻纖網格布在分格縫內需斷開），再做外墻反射隔熱涂料飾面層（圖7）。

圖7 外墻分格縫節點詳圖

3.3 其他技術要點

現場維修時，還應關注以下一些技術要求：

（1）清除無機保溫砂漿外保溫系統時，不可破壞原基層墻體。

（2）原無機保溫砂漿系統整體鏟除后，應對基層墻體進行檢查，并對缺陷部位進行處理。缺陷部位應先進行修復，必要時可采取強化措施；此外，需要清除墻體上的灰塵和油漬。

（3）基層墻體經界面劑處理后，采用水泥砂漿進行找平；新做找平層與基層應黏結牢固。

（4）當新舊抹灰層總厚度超過35 mm 時，需加設熱鍍鋅鋼絲網。應采用鋼釘將鋼絲網與原墻面錨固牢靠，且錨固數≥6 個/m2。

（5）若原混凝土與填充墻上的界面劑不一致，可采用切割機打水平槽等方式來增加黏結力。

（6）涂刷反射隔熱涂料時，涂料基層應干燥，且基層含水率不得超過10%。

4 保障措施

為確保大居市屬保障房外墻外保溫整治工程的順利實施，在整個整治過程中，各實施單位應嚴格執行“219號文”和“2 號文”的規定；同時，政府職能部門及建設、設計、施工、監理、物業等相關單位也應采取有效的保障措施，確保工程質量。

（1）政府職能部門應從政策、制度上加強管理，并對目前工程上所使用的外墻外保溫材料進行全面梳理。對于列入2018 年《上海市禁止或者限制生產和使用的用于建設工程的材料目錄》（第四批）的材料，應嚴格禁用；同時，積極組織科研院所加快研究，推廣符合高層建筑外墻保溫所需各項指標（設計強度、防火、抗壓、耐久、保溫、經濟等）的外保溫材料。

（2）建設單位是外墻外保溫工程質量安全管理的第一責任人，應嚴格按照相關文件規定的流程執行。應選擇在外墻外保溫整治方面有資質和經驗的設計和施工單位，對外墻外保溫修繕方案進行專項設計并制定施工方案；所有方案均要通過評審后方可立項，且立項后的外墻外保溫系統不得隨意改變。

（3）設計單位應依據國家現行規范及標準、外墻外保溫系統專項檢測報告等制定專項設計方案，并進行施工圖審核；同時，為了保證外墻外保溫系統的維修質量，外墻重點部位、節點細部必須符合規范要求，且需提供詳盡的建筑節能設計說明書和一覽表。

（4）施工單位必須嚴格按施工圖紙、國家施工規范及標準編制施工方案。施工前，應對操作技術進行交底，施工材料也要現場復驗。施工過程中，應嚴格遵守工序，不得為追求效率而忽視質量標準；特別是錨固、注漿等，必須在相關人員見證下進行。

（5）監理單位應審查專項施工方案、維修材料合格證、錨固拉拔檢驗報告，對進場維修材料、錨固等履行見證、檢測責任，并對外保溫修復施工關鍵工序、關鍵部位實施旁站監理。

（6）政府質量監管部門在項目巡查過程中，必須嚴格按照制定好的流程進行有效監管，尤其對材料檢測和有效性方面予以重點核查。

（7）為了保證維修后外墻外保溫系統的安全性，物業公司應建立一套定期檢查機制，以及時發現和解決可能出現的問題，并做好現場預警措施。此外，應適當引入工程質量保險模式，確保在出現高墜風險后能夠及時化解和處置。

5 結語

從實際使用情況來看，大居市屬保障房外墻外保溫系統經過10 多年的發展，仍有很多局限性；特別是無機保溫砂漿系統在外墻外保溫中的應用，給建筑外墻面帶來了高墜的風險。通過對大居市屬保障房問題外墻檢測結果的分析，可知無機保溫砂漿外保溫系統產生高墜的原因不外乎施工不規范、材料自身缺陷及自然氣候影響。基于這些因素，可以判斷出無機保溫砂漿外保溫系統的損壞是發展的、動態的過程。因此，制定的維修方案和保障措施必須要有預判性、前瞻性和全面性。尤其在整治過程中，政府職能部門、建設、設計、施工、監理、物業等相關單位都應各盡其責，嚴格執行相關規定和要求。唯有如此，才能妥善解決建筑外墻面的高墜問題，將防范化解重大風險、消除城市安全隱患、切實維護人民群眾利益的指導思想落到實處。