王淑麗,姚 崧,戈 兵,周 垚,高正陽
(中國建筑科學研究院有限公司,北京 100013)
近年來時有發生外墻外保溫工程保溫層脫落的質量事故,在社會上引起較大反響,盡管外保溫工程沒有結構工程質量對安全產生的影響大,但外墻外保溫工程的質量事故也越來越引起人們廣泛的關注,外墻外保溫工程質量糾紛不斷。
從 20 世紀 80 年代末 90 年代初開始,外墻外保溫的工藝逐漸進入我們視野。隨著年代的變遷,保溫材料的品種不斷更新,目前常用的保溫材料種類有模塑聚苯板、擠塑聚苯板、膠粉聚苯顆粒、保溫砂漿、硬泡聚氨酯板、酚醛板、保溫巖棉版、玻璃棉板、橡塑保溫板、保溫一體化板等,各種材料都有各自的保溫系統,有各自不同的施工方法、工藝要求和質量驗收標準。下面是一個 STP 超薄絕熱板外保溫系統質量鑒定的實例。
某工程 8 棟樓總建筑面積約 10 萬 m2,該工程外墻外保溫采用 STP 超薄絕熱板保溫系統,外墻飾面為涂料飾面。該工程于 2012 年 12 月中旬竣工驗收,此后外墻保溫工程陸續出現墻面起鼓、開裂、脫落現象,其中一棟住宅樓西墻脫落面積較大。此后各方因施工合同糾紛訴至法院,要求對同期施工的 4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11# 共計 8 棟住宅樓外墻保溫工程進行質量鑒定,并對產生質量問題的原因進行分析,對外墻保溫工程的維修方案提出維修建議和意見。
本工程原設計外保溫做法為大模內置 50 mm 厚無網無槽擠塑聚苯板,后改為粘貼 15 mm 厚 STP 超薄絕熱板,做法見華北標 BJ 系列專項圖集 11BJZ61《STP 超薄絕熱板外墻保溫》(2011 版),無詳細設計資料。施工時依據華北標 BJ 系列專項圖集 11BJZ61《STP 超薄絕熱板外墻保溫》(2011 版)、《STP 超薄絕熱板外墻保溫系統(B 系統)》施工交底書、Q/0214KRH006-2012《STP 超薄絕熱板建筑保溫系統》等技術資料執行。外墻保溫工藝流程如下:基層處理-水泥砂漿找平-配制粘結砂漿-粘貼 STP-2 保溫板-接縫部位處理-抹第一遍抹面膠漿-鋪貼耐堿玻璃纖維網格布-抹第二遍抹面膠漿-整體檢查-飾面層施工-驗收。約定的工程施工與驗收參考施工方案、華北標 BJ 系列專項圖集 11BJZ61《STP 超薄絕熱板外墻保溫》(2011 版),結合 GB 50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》[1]進行。
技術資料中有 STP 超薄絕熱板專用抹面膠漿檢測報告 1 份、STP 超薄絕熱板專用粘結砂漿檢測報告1 份及工程質量檢查報告 1 份。STP 超薄絕熱板專用抹面膠漿的檢測報告中,原強度和可操作時間 1.5 h 的拉伸粘結強度為 0.08 MPa,耐水后的拉伸粘結強度為 0.07 MPa,抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板的拉伸粘結強度和可操作時間不滿足企業標準要求;STP 超薄絕熱板專用粘結砂漿的檢測報告中,原強度和可操作時間 1.5 h 的拉伸粘結強度為 0.08 MPa,耐水后的拉伸粘結強度為 0.07 MPa,粘結砂漿的拉伸粘結強度和可操作時間不滿足企業標準要求;工程質量檢查報告,對 5# 樓、7# 樓、4# 樓和 11# 樓共 4 棟住宅樓的外墻保溫工程質量進行了檢測。檢測結論為 5# 樓和 4# 樓外墻起鼓、開裂情況比較嚴重,局部存在脫落現象,存在較大的安全隱患,建議對本次所檢的 4 棟住宅樓盡快采取維修措施,尤其對 5# 樓的東立面和 4# 樓的西立面應重點加大監查力度,防止抹面膠漿脫落產生意外事故。
進入工程現場發現,4# 樓已經進行了外保溫工程的修復。其余 7 棟樓各外墻保溫層在東、西、南、北立面均存在不同程度的空鼓、開裂現象,空鼓表現為墻面呈波浪狀,裂紋有的呈網格狀,部分樓層有保溫層脫落現象,如圖 1~2 所示。
比較典型及嚴重的部位如下:

圖1 保溫層脫落

圖2 空鼓、開裂
1)6# 樓東立面外墻保溫層大面積空鼓開裂,靠近北側有 8 處 STP 超薄絕熱板脫落,其中 2 層向上約 5.4 m 高處,2.4 m(最寬處)脫落,2 處明顯脹袋(粉料向下堆積),STP 超薄絕熱板與基層基本為滿粘,STP 超薄絕熱板脫落部位的內層網格布與 STP 超薄絕熱板之間脫開,粘接砂漿與基層之間粘結有部分不密實,脫落下的 STP 超薄絕熱板表層網格布破碎。
2)將 7# 樓東立面墻體鼓出部位外墻砂漿與涂料層取下,可見鼓出處的 STP 超薄絕熱板已無真空度,粉料堆積在下部造成外墻涂料鼓出,南側的 STP 超薄絕熱板基本完好。此 STP 超薄絕熱板下部與下一層 STP 超薄絕熱板間有 200 mm 左右的保溫漿料層,保溫漿料潮濕,保溫層下部基層混凝土局部密實度很差,骨料外露;樓梯間 11 層北側約 2.5 m2保溫層脫落;其它各立面外墻保溫層均有空鼓、開裂,裂紋呈網格狀,墻面空鼓呈波浪形。
3)8# 樓西側外立面大部分空鼓,靠近南側部分嚴重,在西立面外墻取下 STP 超薄絕熱板 1 塊,內側表面鋁膜粉化,手撕即破,二單元入口處北側外脫落,頂層電梯間外墻東側表面裂紋,南側門頭上部外保溫起鼓;電梯間西側外墻空鼓,外墻面保溫層開裂呈網格狀。
熱工缺陷檢測可參照 JGJ/T 132-2009《居住建筑節能檢測標準》[2],采用紅外熱像儀對外墻保溫系統熱工缺陷進行檢測,重點對東西立面未脫落部位進行檢測。共選擇 4 面墻進行檢測,檢測結果未見明顯的熱工缺陷。
參照 GB 50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》及 JGJ 144-2004《外墻保溫工程技術規程》[3]對抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板粘結強度進行檢測,選定 14 面墻,17 個檢測部位,粘結強度檢測結果在 0.01~0.07 MPa 之間;每個部位 5 個檢測點,共計 105 個檢測點,100 個檢測點的破壞位置為 STP 超薄絕熱板表面,3 個檢測點的抹面膠漿破壞,2 個檢測點為 STP 超薄絕熱板和抹面膠漿均破壞。
現場抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板粘結強度檢測結束后,在粘結強度檢測破損的位置周邊取下較為完整的 STP 超薄絕熱板,對其外觀進行檢查。STP 超薄絕熱板表面的網格布大多已破損,部分已嵌入抹面膠漿表面,大部分的 STP 超薄絕熱板的取下初期仍可保持為板狀,但垂直提起一段時間后即會出現其中的粉體材料向下堆積的現象。
選取 5 個有代表性的部位,依據 GB 50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》及 JGJ 144-2004《外墻保溫工程技術規程》對粘結砂漿與基層的粘結強度進行檢測,檢測結果在 0.28~0.83 MPa 之間,僅有一個檢測點低于 0.60 MPa,平均值> 0.60 MPa。25 個檢測點中,15 個檢測點的破壞位置為混凝土基層內聚破壞,4 個檢測點的破壞位置為粘結砂漿與混凝土基層的界面處,6 個檢測點的破壞位置為粘結砂漿內聚破壞。
現場在進行拉伸粘結強度檢測的部位,隨機選取 80 個部位,切取尺寸約為 100 mm×100 mm 的抹面膠漿飾面層,運回試驗室對抹面膠漿飾面層的各層厚度進行檢測。
檢測實際 STP 超薄絕熱板至涂料飾面層的各層構造措施為:抹面膠漿-網格布-抹面膠漿-膩子-涂料飾面層(其中網格布壓入抹面膠漿內部)。
STP 超薄絕熱板至涂料飾面層的總厚度在 1.70 ~12.88 mm 之間,抹面膠漿層厚度為 0.82~10.65 mm,膩子層厚度為 0.15~7.08 mm。其中 64 個部位抹面膠漿層厚度不在 3~5 mm 范圍內。
1)JGJ 144-2004《外墻外保溫工程技術規程》中規定:“外墻外保溫工程應能適應基層的正常變形而不產生裂縫或空鼓、長期承受自重而不產生有害的變形、承受風荷載的作用而不產生破壞、耐受室外氣候的長期反復作用而不產生破壞”,檢查結果表明,本工程的外觀質量不符合上述要求。
2)GB 50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》等現行標準中并未涉及本工程中所使用的 STP 超薄絕熱板的相關內容,對 STP 超薄絕熱板與砂漿層的粘結強度無相應的技術要求,但華北標 BJ 系列專項圖集 11BJZ61《STP 超薄絕熱板外墻保溫》(2011 版)和 Q/0214KRH006-2012《STP 超薄絕熱板建筑保溫系統》規定了相應的技術要求為:STP 超薄絕熱板與水泥砂漿的拉伸粘結強度應≥0.10 MPa,因此,以此作為抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板粘結強度的技術要求。檢測結果表明,抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板粘結強度,不滿足上述要求。
3)Q/0214KRH006-2012《STP 超薄絕熱板建筑保溫系統》中對粘結砂漿的技術要求如下:與砂漿的粘結強度≥0.60 MPa;與保溫板的粘結強度≥0.10 MPa。因此,將粘結砂漿與基層的粘結強度的技術要求定為≥0.60 MPa。檢測結果表明,粘結砂漿與基層的粘結強度基本滿足上述要求。
4)華北標 BJ 系列專項圖集 11BJZ61《STP 超薄絕熱板外墻保溫》(2011 版)給出的外墻保溫構造為:基層墻面(墻面不平時用 DP 砂漿水泥砂漿找平)-DEA 粘貼 STP 超薄絕熱板-抹3~5 mm DBI 干拌砂漿(即本工程中所用的抹面膠漿),中間壓入一層耐堿玻纖網格布-涂料飾面;《STP 超薄絕熱板外墻保溫系統(B 系統)》施工交底書中給出的外墻保溫構造為:基層墻體-水泥砂漿找平層-膠粘劑-STP-2 保溫板-3~5 mm 厚的抗裂砂漿(即本工程中所用的抹面膠漿),中間壓入一層耐堿網格布。根據這兩種構造措施要求,STP 超薄絕熱板至涂料飾面層的構造措施應為 3~5 mm 的抹面膠漿,中間壓入一層耐堿網格布。檢測結果表明,STP 超薄絕熱板至涂料飾面層的各層構造措施為抹面膠漿-網格布-抹面膠漿-膩子-涂料飾面層(其中網格布壓入抹面膠漿內部),不滿足上述要求。所檢的 80 個檢測部位中,64 個部位的抹面膠漿層厚度不滿足 3~5 mm 的要求。
根據前期勘驗階段的外觀勘驗和檢測鑒定階段的現狀調查,除 4# 樓外其它 7 棟住宅樓的外墻保溫工程東西立面均存在外保溫空鼓、開裂、局部脫落等破壞情況,南北立面破壞程度較輕。外墻保溫工程質量問題的初期為抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板之間脫開,抹面膠漿開裂,隨著水份滲入,抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板之間脫開程度加劇,STP 超薄絕熱板失去保護層后真空度更容易喪失,最終造成外保溫空鼓、開裂,在風壓作用下出現一定面積的脫落。
根據外墻保溫工程質量檢測鑒定結果,對外墻保溫產生質量問題的原因分析如下。
1)抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板間粘結強度低,致使抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板間脫開。
2)外保溫工程施工未按照華北標 BJ 系列專項圖集 11BJZ61《STP 超薄絕熱板外墻保溫》(2011 版)和《STP 超薄絕熱板外墻保溫系統(B 系統)》施工交底書的要求進行施工,施工過程控制不到位。
3)破壞界面主要為 STP 超薄絕熱板表層網格布破損,部分網格布已經嵌入抹面膠漿,取下的 STP 超薄絕熱板大部分表面網格布破損,部分鋁箔面破壞,說明 STP 超薄絕熱板表層的網格布與抹灰膠漿的相容性較差,在長期接觸情況下破損,造成抹面膠漿與 STP 超薄絕熱板之間脫開,也導致它們之間的粘結強度越來越低,致使外裝飾層空鼓開裂,STP 超薄絕熱板失去保護層的保護,失去真空度,使空鼓、開裂面積進一步擴大甚至脫落。
根據檢測鑒定結果和原因分析,建議的維修處理方式有以下兩種。
1)將現有外墻保溫清除,按原設計要求進行外墻保溫施工,粘貼方式采用粘錨結合的方式進行,并控制抹面膠漿的整體性,避免抹面膠漿開裂。
2)將現有外保溫破損處、空鼓開裂部位進行局部處理后進行外保溫加固處理,東西立面進行整體墻面鋪設鍍鋅電焊網安裝外墻保溫錨栓進行加固,粘貼 50 mm 厚 XPS 擠塑板或模塑板進行二次加固,然后整體粉刷抹面膠漿;南北立面進行整體墻面粘貼 50 mm 厚 XPS 擠塑板或模塑板安裝外墻保溫錨栓進行加固,然后整體粉刷抹面膠漿,每 2 層設置一道巖棉板(防火隔離帶)。
建設單位可根據實際情況選擇維修處理方式,并請設計單位對維修處理方式進行復核。
外墻外保溫系統作為重要的建筑節能技術,是目前應用最廣泛的保溫做法之一。外墻外保溫系統抹面層開裂、空鼓、脫落是外墻外保溫系統中最常見的質量通病,不但滿足不了設計的節能要求,有時保溫系統的空鼓、脫落,還會危害社會公眾安全。外墻外保溫體系的施工包含多種材料和多道工序,每一種材料質量的優劣和每一道工序的施工質量都有可能影響到最后的工程質量。對于本工程,STP 超薄絕熱板的應用屬于新材料的應用,施工時沒有相應的工程和產品標準,為了保證工程質量,必須從設計圖紙、施工方案、材料的采購和進場復驗、到施工過程的控制、施工后的質量檢查實行嚴格的管理。任何質量事故都不是單一的原因造成的,只有進行各個工序的控制,才能避免質量事故、質量糾紛的發生。