建筑外墻保溫板脫落原因及處理措施

李 水 冰

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原　030012)

0　引言

隨著建筑設(shè)計(jì)和人們生活水平的不斷提高，對建筑的要求也逐年增加，其中對建筑的保溫性和熱舒適性要求更為迫切。在我國北方地區(qū)冬季采暖過程中，為降低能耗提高建筑的室內(nèi)溫度，多數(shù)建筑在建筑外墻上鋪設(shè)保溫板以達(dá)到保溫的要求。目前在我國既有建筑中應(yīng)用量最大的保溫板是聚苯板，聚苯板具有造價低、施工方法簡單、保溫效果好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用，同時也具有使用壽命短、易燃、易脫落等缺點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國多數(shù)城市的建筑中均存在保溫板脫落傷人的事故，如2011年沈陽某小區(qū)建筑發(fā)生保溫板脫落，經(jīng)調(diào)查其原因是由于保溫板與墻基體間的砂漿強(qiáng)度不合格、界面劑涂刷不到位、未進(jìn)行底層砂漿涂抹和掛網(wǎng)施工而導(dǎo)致；2014年香河某小區(qū)建筑保溫板大面積脫落，經(jīng)調(diào)查其原因是由于未涂刷界面劑而導(dǎo)致；2014年北京某小區(qū)建筑保溫層被大風(fēng)掛掉，經(jīng)調(diào)查其原因是由于基層處理不到位、保溫板與墻基體間的粘結(jié)面積較小、界面劑涂刷不到位、砂漿強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)所致；2014年長春某學(xué)校公寓樓保溫板大面積脫落，經(jīng)調(diào)查其原因是由于保溫板風(fēng)化嚴(yán)重所致。

1　建筑外墻保溫板脫落的自然原因

建筑外墻保溫板是建筑保溫系統(tǒng)中的重要組成部分，應(yīng)牢固、安全，全壽命周期內(nèi)不能產(chǎn)生裂縫和空鼓現(xiàn)象從而影響保溫效果或產(chǎn)生意外事故影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

根據(jù)外墻保溫板脫落的相關(guān)事故進(jìn)行總結(jié)得到，由于自然原因而導(dǎo)致建筑外墻保溫板脫落的原因主要有：熱應(yīng)力原因、風(fēng)壓原因和水原因。

1.1　熱應(yīng)力原因

建筑外墻保溫板受到熱應(yīng)力而產(chǎn)生脫落是由于外保溫層處于建筑外墻的最外層，常年受陽光直射，受溫度變化影響最為直接，且北方地區(qū)晝夜溫差較大，尤其是冬季使用過程中受到溫度變化最為明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在北方地區(qū)一年內(nèi)外保溫層受到的晝夜溫差最大值可達(dá)到60 ℃左右，且建筑外墻保溫板常年受冷熱交替影響會發(fā)生較大的熱脹冷縮變形，從而導(dǎo)致保溫層外層抹灰開裂、脫落，最終使得保溫板也隨之產(chǎn)生脫落。

在有機(jī)保溫材料中，XPS板受溫度影響變化最為明顯，當(dāng)XPS板處于內(nèi)外溫差為20 ℃環(huán)境中時的應(yīng)變?yōu)?59，而當(dāng)處于內(nèi)外溫差為70 ℃環(huán)境中時的應(yīng)變?yōu)? 571。同樣環(huán)境下EPS板的應(yīng)變值為XPS板的50%，受溫度影響而產(chǎn)生的應(yīng)變也較大。

1.2　風(fēng)壓原因

建筑外墻保溫板中受到風(fēng)壓因素而產(chǎn)生脫落的原因主要是由于保溫板屬于負(fù)風(fēng)壓位置或保溫板與建筑外墻墻體脫離而產(chǎn)生空腔。由于風(fēng)荷載作用于建筑物表面不是均勻的分布，受風(fēng)荷載作用建筑外墻側(cè)面和背面受到的風(fēng)荷載作用力是從內(nèi)向外的推力而形成的負(fù)風(fēng)壓，外墻正面受到風(fēng)荷載作用的推力而形成正風(fēng)壓。在正風(fēng)壓作用下建筑外墻保溫層受到推力而與建筑外墻緊密連接；在負(fù)風(fēng)壓作用下建筑外墻保溫層受到吸力作用而與建筑外墻分離，當(dāng)吸力作用大于保溫板與墻體間的粘結(jié)力時兩者之間產(chǎn)生空腔，嚴(yán)重時會造成保溫板脫落。常見的保溫板受風(fēng)荷載作用而脫落的現(xiàn)象主要是由于受負(fù)風(fēng)壓作用而導(dǎo)致。

1.3　水原因

隨著時代的發(fā)展和保溫材料的更新，為提高保溫效果我國相關(guān)科研單位已經(jīng)研發(fā)出多種保溫效果良好、氣密性好的新型無機(jī)保溫材料。無論是無機(jī)保溫材料還是有機(jī)保溫材料，只要其氣密性好，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)均能滿足相關(guān)規(guī)范要求，達(dá)到保溫節(jié)能的效果。但保溫材料氣密性越好，保溫材料與外墻基體間的水汽越難排出，常年累月作用下導(dǎo)致兩者間的水汽逐年增加，尤其是在冬季受外界溫度影響更為明顯，嚴(yán)重時可使保溫材料發(fā)霉、凍脹等，從而使保溫材料在未達(dá)到正常使用壽命前破壞、失去保溫效果，使保溫材料與外墻基體間的粘結(jié)材料失效，最終導(dǎo)致保溫材料脫落。

2　消除自然因素而導(dǎo)致保溫層脫落的處理措施

2.1　消除熱應(yīng)力影響

為降低熱應(yīng)力對保溫層的影響，可在設(shè)計(jì)時降低保溫層與相鄰材料間的變形速率差或?qū)針蜻M(jìn)行相應(yīng)處理，提高保溫層的耐久性。

1)降低保溫層與相鄰材料間的變形速率差。

設(shè)計(jì)時可在抗裂砂漿外側(cè)、保溫層內(nèi)側(cè)涂抹保溫砂漿，避免保溫層與抗裂砂漿直接接觸，降低兩者的變形速率差，使墻體外側(cè)各結(jié)構(gòu)層之間的變形速率呈階段狀發(fā)展，減小因變形速率差較大而產(chǎn)生的剪應(yīng)力，避免了保溫層出現(xiàn)開裂、脫落而失效。

2)熱橋處理。

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時應(yīng)盡可能的減少結(jié)構(gòu)性熱橋的數(shù)量，如圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的外窗、陽臺等，若不能減少其數(shù)量時應(yīng)將陽臺墻的保溫層安裝方式由面、線式連接變?yōu)辄c(diǎn)式連接，間接降低熱橋數(shù)量。懸挑雨篷及挑檐在建筑中也屬于熱橋，因此進(jìn)行設(shè)計(jì)時也應(yīng)在懸挑構(gòu)件的上下端鋪設(shè)保溫層，避免懸挑構(gòu)件端部附近保溫層受到較大的溫度差和溫度收縮變形速率而出現(xiàn)開裂、脫落現(xiàn)象，從而引起保溫層失效。

在建筑外墻陰陽角位置安裝保溫層時，若節(jié)點(diǎn)處保溫板施工不到位易使保溫板和該位置墻體上出現(xiàn)裂縫，影響保溫效果和建筑的使用功能，同時還會縮短墻體的使用壽命，影響建筑的安全使用。設(shè)計(jì)和施工時，應(yīng)對建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)如女兒墻、懸挑板等構(gòu)件內(nèi)外和上下位置同時鋪設(shè)保溫層，避免相鄰位置的保溫層因溫差變化較大而產(chǎn)生失效、圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫而影響建筑的使用功能。

2.2　消除風(fēng)壓影響

為消除風(fēng)壓對保溫層的影響，施工時施工單位避免出現(xiàn)偷工減料現(xiàn)象，粘貼保溫層時應(yīng)使用滿粘的方法進(jìn)行施工，避免保溫層與基體間存在空腔，避免出現(xiàn)負(fù)風(fēng)壓現(xiàn)象，同時也避免了風(fēng)荷載作用下對保溫層的破壞。除此之外施工時還可使用點(diǎn)框法和條粘法施工，盡可能的增加保溫層的粘貼面積和粘結(jié)力，避免出現(xiàn)風(fēng)荷載作用下的負(fù)風(fēng)壓大于保溫層與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度。

2.3　消除水影響

為降低水滲透和保溫層與基體間的水汽對保溫層的影響，施工時應(yīng)在保溫層外側(cè)涂抹防水涂層，如使用高分子乳液彈性底層涂膜，這類防水涂層間的孔洞是一滴水直徑的1/20 000，但卻是水汽分子直徑的700倍，足以阻擋外部水滲透入保溫層內(nèi)，同時可將內(nèi)側(cè)水汽散去，確保保溫層的耐久性。

3　對保溫層相應(yīng)的加固處理措施

3.1　對已經(jīng)脫落的保溫層進(jìn)行加固處理

對已經(jīng)出現(xiàn)保溫層脫落的位置進(jìn)行保溫層施工時，使用的保溫板進(jìn)場時應(yīng)滿足《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的相關(guān)要求，粘貼時應(yīng)在保溫板的兩側(cè)均涂刷界面劑，確保粘貼時為滿鋪狀態(tài)，提高保溫層與基體的粘結(jié)性能。對基體為混凝土剪力墻的部位應(yīng)使用膨脹螺栓將保溫板與墻體固定；對基體為砌塊的部位應(yīng)使用鍍鋅穿墻螺栓和墊板對兩者進(jìn)行固定?，F(xiàn)場所使用的膨脹螺栓或鍍鋅穿墻螺栓應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行拉拔試驗(yàn)確定其承載力滿足設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行驗(yàn)收。

3.2　對未脫落的保溫層進(jìn)行加固處理

為避免未脫落的保溫層出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖紙對不同基體的墻體選用膨脹螺栓或鍍鋅穿墻螺栓對未脫落的保溫板進(jìn)行固定。計(jì)算螺栓數(shù)量時不應(yīng)考慮原螺栓的數(shù)量，施工時避免損傷保溫層外側(cè)的抗裂鋼絲網(wǎng)。螺栓安裝完成后同樣在現(xiàn)場進(jìn)行拉拔試驗(yàn)確定承載力滿足設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行驗(yàn)收。之后再在保溫層外側(cè)安裝熱鍍鋅電焊網(wǎng)格帶，安裝網(wǎng)格帶時的間距應(yīng)小于1.2 m，且網(wǎng)格帶的寬度不應(yīng)小于200 mm，選用的網(wǎng)格帶網(wǎng)絲直徑應(yīng)為2 mm，網(wǎng)格孔洞尺寸為25.4 mm×25.4 mm。

4　結(jié)語

通過對近些年來我國部分建筑外墻外保溫層脫落的事故原因進(jìn)行分析，總結(jié)得到外保溫層脫落的自然因素，如熱應(yīng)力、風(fēng)壓、水因素而導(dǎo)致外保溫層整體或局部脫落，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施避免上述自然因素導(dǎo)致外保溫層脫落。最后提出了對已經(jīng)脫落和未脫落的保溫層的相關(guān)加固處理措施，確保保溫層的正常工作和使用，確保建筑的使用功能不受影響。

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