聚苯板黏貼外墻外保溫系統(tǒng)工程中安全性及相應(yīng)措施分析

■ 龔 英 Gong Ying

0 引言

近年來，國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)迅速發(fā)展，出現(xiàn)各種先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，諸如新型節(jié)能墻體材料、外墻絕熱及飾面型節(jié)能墻體、保溫中空墻體系、夾芯墻體系及外墻內(nèi)保溫體系等，尤其外墻外保溫體系得到了廣泛重視和迅速發(fā)展。建筑外墻外保溫與外墻裝飾是融為一體的，先做保溫層，后在保溫層上做裝飾。外墻裝飾質(zhì)量與內(nèi)墻裝飾不同，如出質(zhì)量問題很難修復(fù)，費(fèi)用更高，而且一旦保溫層出現(xiàn)脫落，整個(gè)外裝修也就隨之毀掉。聚苯板黏貼外墻外保溫系統(tǒng)與其它幾種建筑保溫形式相比，具有整體保溫效果好，導(dǎo)熱系數(shù)小，隔斷冷熱橋的產(chǎn)生，沒有冷凝點(diǎn)，耐久性好等特點(diǎn)。同時(shí)，該類系統(tǒng)的自重輕，可以有效減輕建筑物外承重墻的荷載和地基荷載，減少抗震設(shè)防的基礎(chǔ)處理費(fèi)用，因此成為建筑物保溫節(jié)能的主流技術(shù)。但由于目前我國建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展處于起步階段，特別是外墻外保溫技術(shù)尚不成熟，因此容易出現(xiàn)一些問題，比如表面出現(xiàn)裂縫、空鼓現(xiàn)象，有的甚至與墻體剝落等許多缺陷，本文就建筑工程中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)技術(shù)措施作一些闡述。

1 外墻外保溫存在的問題

1.1 隔熱保溫材料的性能

膨脹型聚苯板簿抹灰系統(tǒng)所使用的是3～10cm厚度的聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯板作為保溫材料，其保溫隔熱效率好，易加工，但存在強(qiáng)度低、承重能力小、易彎曲變形、還有氧化、降解等問題。通過黏結(jié)、抹面后的拉撥強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，聚合物黏結(jié)砂漿與墻基層的黏結(jié)非常牢固，而黏結(jié)砂漿與聚苯板的黏結(jié)部位都是聚苯板較易被破壞掉，反映了不僅泡沫板的抗拉強(qiáng)度極低。在實(shí)際工程中，很多建筑的外保溫層出現(xiàn)空鼓、脫落甚至是大面積脫落，都與發(fā)泡塑料保溫板有關(guān)，這種低強(qiáng)度油性的發(fā)泡材料其承重能力以及抗沖擊力都很差，用黏結(jié)的辦法或者鉚釘加固的辦法很難保證外保溫層的強(qiáng)度及承重力。

1.2 外墻外保溫施工

外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)在施工中不斷發(fā)展，早期的膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的技術(shù)和施工工藝比較簡單，主要采用聚合物黏結(jié)砂漿將聚苯乙烯發(fā)泡板材直接黏貼在墻上，將玻璃纖維網(wǎng)格布貼在聚苯板上，然后再抹3.5mm厚的聚合物抹面砂漿，但這材料和施工工藝在外墻外保溫中的一些質(zhì)量技術(shù)問題很快就暴露出來，常出現(xiàn)開裂、脫落問題。近幾年，為穩(wěn)固聚苯板，在黏貼好聚苯板后，用膨脹螺絲釘鉚固，剛開始是每平方米鉚4個(gè)鋼釘，后來覺得鉚4個(gè)鋼釘不是很保險(xiǎn)，現(xiàn)在有的要鉚6個(gè)甚至達(dá)到10個(gè)鋼釘，只要鉚釘起到了作用，一般數(shù)年內(nèi)聚苯板及薄抹灰層不掉下來，但難以保證建筑物壽命內(nèi)不脫落，外墻外保溫層安全可靠性程度難以做結(jié)論。筆者認(rèn)為，外墻外保溫系統(tǒng)現(xiàn)在最主要問題，就是要解決好保溫層的黏貼牢固問題，確保保溫層達(dá)到安全穩(wěn)固性能，提高其使用壽命。

1.3 外墻外保溫層的承重

一般外墻保溫層上要抹3～5mm的抗裂砂漿，再抹1～2mm的抗裂膩?zhàn)?，然后刷涂料，?jīng)估算，保溫層承重約8kg/m2，假如在保溫層上再鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)，黏貼瓷磚，則承重可達(dá)40 kg/m2。目前的外墻外保溫工程都是采用從上至下連成一片的做法，特別是貼磚掛鋼絲網(wǎng)的保溫工程，在鋼絲網(wǎng)做成幾公分長的斜插鋼絲，將鋼絲網(wǎng)的斜插鋼絲插入發(fā)泡塑料板材中，再用鉚釘加固的辦法，這種做法仍然是泡沫板承受下垂重量，一旦下垂的重力超過泡沫板和鉚釘所能承受的重力，就會(huì)造成大面積或者是整體脫落。一些大型高層建筑，整面數(shù)百平方米、甚至上千平方米面積的保溫層，重達(dá)數(shù)噸、數(shù)十噸，其安全隱患很大。

1.4 外墻外保溫層的防火

現(xiàn)代建筑物的防火要求越來越高，現(xiàn)在很多建筑物的鋼結(jié)構(gòu)都做防火涂層，而外保溫層，特別是膨脹型聚苯板薄抹灰系統(tǒng)的防火問題，已引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。泡沫板易燃燒，防火性很差。如建筑物發(fā)生火災(zāi)，引燃了泡沫塑料保溫層，不僅整個(gè)保溫層和外墻裝飾材料會(huì)毀于一旦，而且還會(huì)產(chǎn)生二惡英等劇毒物質(zhì)和大量的浮塵，造成環(huán)境污染，還有可能導(dǎo)致安全事故。

2 解決質(zhì)量安全隱患的具體措施

2.1 保溫材料的選擇

2.1.1 隔熱材料的耐久性分析

目前常用的外墻保溫系統(tǒng)中，主要采用聚苯板、擠密苯板、聚苯顆粒保溫材料。聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.042W/(m·K)，與抗裂砂漿相差22倍；而擠密苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.029W/(m·K)，抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93W/(m·K)，兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差32倍。因此擠密苯板的抗裂能力比聚苯板差。一般由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成的聚苯顆粒保溫隔熱材料，該種材料的導(dǎo)熱系數(shù)比擠密苯板和聚苯板要大，因而能夠緩解在抗裂層的熱量積聚，較快釋放保溫體系受溫度突變產(chǎn)生的熱負(fù)荷和應(yīng)力，提高抗裂層的耐久性。

2.1.2 增強(qiáng)網(wǎng)的選擇

在外墻外保溫技術(shù)中，作為抗裂保護(hù)層的關(guān)鍵增強(qiáng)材料玻纖網(wǎng)格布至關(guān)重要，玻纖網(wǎng)格布具有長期耐堿性，由于保溫層的外保護(hù)開裂砂漿為堿性，這有利于抗裂性能的提高。從耐久性上分析，高耐堿纖維網(wǎng)格布要比無堿網(wǎng)格布和中堿網(wǎng)格布的耐久性好得多。因此，使用高耐堿的網(wǎng)格布作為增強(qiáng)網(wǎng)耐久性提高明顯。

2.1.3 保護(hù)層材料的選擇

由于水泥砂漿的強(qiáng)度高、收縮大、塑性變形差，在保溫層外面，耐候性差，宜引起開裂。采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強(qiáng)網(wǎng)，并在砂漿中加入適量的纖維，可使抗裂砂漿的壓折比小于3。

2.1.4 無空腔構(gòu)造提高體系的穩(wěn)定性

在采用聚苯板作外保溫的設(shè)計(jì)中，保溫層主要承受的是重力和風(fēng)壓。在施工中可采用無空腔提高黏結(jié)面積，滿足抗風(fēng)壓破壞的要求來提高保溫板的強(qiáng)度。

2.2 施工工藝方案的優(yōu)化

2.2.1 采用聚苯板與聚苯顆粒相結(jié)合的保溫做法

為防止受到外部環(huán)境溫度變化影響過程中外墻角部接縫出現(xiàn)開裂，在門窗洞口角部的施工時(shí)，一般要求200mm以內(nèi)EPS板不允許留有橫豎接縫，以此來預(yù)防接縫開裂。采用玻纖網(wǎng)格布黏結(jié)聚苯板保溫做法與聚苯顆粒保溫做法相結(jié)合的手段，在主體墻面使用聚苯板，在門、窗邊口及某些陰陽角等聚苯板不宜施工的地方采用聚苯顆粒保溫砂漿抹灰材料。這種材料體系有利于保溫隔熱、面層抗裂與抗沖擊能力，同時(shí)提高防水耐侯性，易于施工，避免窗口角部接縫開裂效果更加明顯。

2.2.2 立體黏貼保溫材料

目前普遍采用的“平面黏貼”施工方法，即聚苯板的表面抹上聚合物黏結(jié)膠漿，然后貼在外墻基面上，要求抹膠面積占聚苯板的30%～40%。這種工藝一旦處于負(fù)風(fēng)壓的頻振狀態(tài)下，就有可能從聚苯板靠墻黏貼表面一側(cè)被撕裂。如果把苯板的表皮受力傳遞為苯板的整體受力，將平面受力變成立體受力，可增加苯板整體對(duì)外力的吸收和消減，這種能有效增加苯板與外墻的黏結(jié)強(qiáng)度的“立體黏貼”施工工藝，是先對(duì)聚苯板的黏貼表面進(jìn)行機(jī)械處理，在黏貼后墻體基面形成每平米幾百個(gè)直徑約5mm、長約5mm的小水泥膠釘，釘帽牢牢抓住聚苯板，每個(gè)膠釘形成一個(gè)獨(dú)立的受力體，它既能分散和消減對(duì)苯板的外作用力，又能增加外墻體基面對(duì)苯板的黏結(jié)拉力。經(jīng)過計(jì)算，平均增加黏貼面積約25%，可增強(qiáng)聚苯板與外墻的抗拉伸、抗壓剪強(qiáng)度。

2.2.3 預(yù)留孔洞的處理

外墻外保溫聚苯乙烯泡沫板在完工后必須做到全封閉保護(hù)。但各種直徑較小預(yù)留孔洞在施工中，無法抹膠漿保護(hù)和內(nèi)襯網(wǎng)格布，造成保溫板受到破壞。根據(jù)預(yù)留孔洞要求可以做不同保護(hù)處理。首先，在保溫板黏貼完工后，對(duì)預(yù)留孔外表面做打磨整平處理，按照不同要求，選擇內(nèi)襯材料。一般普通孔洞可以利用PVC管材做內(nèi)襯，特殊要求的孔洞可以選擇薄壁鐵管(或鋼管)做內(nèi)襯，鐵管必須做內(nèi)外防銹處理。同時(shí)，將所需的PVC管(或鐵管)按要求尺寸鋸好備用，其長度等于保溫層厚度加上50～70mm，待保溫外墻薄抹面層完全固化后，把預(yù)留孔洞表面網(wǎng)布按“米”字型剪開，再把鋸好的PVC管從外孔向內(nèi)壓入。壓入時(shí)必須把網(wǎng)布?jí)涸赑VC管外側(cè)。管頭壓入(低于)外表面5mm左右，用黏結(jié)膠漿把管口封好。經(jīng)過這種施工方法處理的預(yù)留孔洞，能很好地保護(hù)EPS板保溫層。

2.2.4 弧形墻面的處理

根據(jù)弧面特征，施工時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)保溫板豎向排列，用壁紙刀沿長度直線割縫，黏貼時(shí)，劃口向弧形外側(cè)切割，如果外墻有裝飾構(gòu)件，可貼在陽臺(tái)內(nèi)側(cè)，經(jīng)過割劃處理的板塊，黏貼方法簡單，整體保溫性能好，外觀也美觀。

2.3 從施工環(huán)節(jié)中消除質(zhì)量隱患

2.3.1 施工準(zhǔn)備工作

材料外墻保溫施工應(yīng)避開主體結(jié)構(gòu)墻的應(yīng)力變形期，待結(jié)構(gòu)變形基本穩(wěn)定后再進(jìn)行外保溫施工。保溫施工前要求外墻掛線抹灰找平，面層拉細(xì)毛處理，平整度最大偏差小于4mm，并保證無空鼓、脫層和裂縫等缺陷。同時(shí)對(duì)基層墻體進(jìn)行清理、修補(bǔ)，徹底清除墻體表面的油、灰塵、污垢、脫模劑、風(fēng)化物等有礙黏貼強(qiáng)度的材料，待基層墻體及找平層干燥后方可施工。

2.3.2 施工節(jié)點(diǎn)要求

外墻裝飾工程中主要有：界面劑、截面砂漿、保溫層，防裂砂漿和網(wǎng)格，柔性耐水膩?zhàn)硬牧?，高分子乳液防水彈性底層涂料施工工藝。采用自上而下的施工程序，?nèi)外同時(shí)施工，對(duì)檐口、陰陽角、分割縫、窗洞陽臺(tái)下串線和水平串線，對(duì)抹灰墻面進(jìn)行全面檢查、放線、彈線、貼餅控制。

(1)聚苯板表面處理：聚苯乙烯保溫板生產(chǎn)后應(yīng)放置7周以上，保證固化穩(wěn)定充分。將聚苯乙烯保溫板雙面拉毛以增加表面聚合物砂漿黏結(jié)能力。對(duì)聚苯板靠墻一面進(jìn)行均勻布孔處理，一般孔的直徑和深度控制在5mm左右。

(2)聚苯乙烯板的黏貼：用抹子沿聚苯板小孔排列的方向涂敷一條平均寬25mm，厚5～7mm梯形帶狀聚合物砂漿。聚苯板應(yīng)從墻基處或堅(jiān)固支撐處開始自下而上沿水平方向橫向鋪黏，每排板應(yīng)錯(cuò)縫1/2板長，局部最小不得小于100mm；遇到有突出墻面的建筑構(gòu)配件時(shí)，應(yīng)用整幅聚苯板套割，其切割邊緣應(yīng)順直、平整，使其與建筑構(gòu)配件完全吻合，不得用零板拼湊。有緊固件的構(gòu)件圓盤與聚苯板表面取平或凹一些，確保膨脹釘尾部回?cái)Q，使其與基層墻體充分錨固。

(3)錨釘安裝完畢后，按設(shè)計(jì)要求分三次抹保溫層，末次需用大杠刮平整，并壓實(shí)壓光，待24h后，每層水平分格縫，豎向分格縫依據(jù)窗洞兩側(cè)設(shè)置，掛線施工用裁紙刀裁割掛線部位切出30～50mm寬，深度大于20mm，再用防裂砂漿固定成分格條10mm×10mm規(guī)格，分格條用防裂砂漿填抹密實(shí)，用玻璃網(wǎng)格布黏貼格條兩側(cè)。

(4)防裂砂漿在墻面抹厚3～4mm抹干后，將事先裁好的玻璃網(wǎng)格布?jí)喝敕懒焉皾{內(nèi)，表面平整、無皺褶、達(dá)到100%飽滿度，防裂砂漿抹二遍，抹平壓實(shí)，平整度3mm。涂刷高分子乳液防水彈性底層涂料，涂刷均勻。刮柔性耐水膩?zhàn)討?yīng)在防裂保護(hù)層干燥后施工，表面平整光滑、棱角清晰。

(5)變形縫、界格縫的處理：墻身變形縫的金屬蓋縫板應(yīng)在聚苯板黏結(jié)前按設(shè)計(jì)要求定位并與基層墻體固定牢固。在金屬蓋縫板與擠塑板相接處及界格縫處填塞發(fā)泡聚乙烯實(shí)心圓棒，其直徑宜為縫寬的1～3倍，分兩次嵌入密封膏，深度為縫寬的50%～70%。密封膏與擠塑板面層隔離開。

(6)飾面層的施工：當(dāng)外墻飾面層為涂料時(shí)，宜優(yōu)先采用高彈防水抗裂涂料。施工前應(yīng)修補(bǔ)聚合物砂漿不平處，并用砂紙打磨，然后進(jìn)行涂料施工；當(dāng)墻面為瓷磚飾面時(shí)，鑲貼瓷磚應(yīng)采用專用瓷磚黏結(jié)劑。以解決由于采用的抹面砂漿(保護(hù)層)抗裂效果不佳而保護(hù)層脫落的問題。通過使用抗裂性能、黏結(jié)強(qiáng)度高的材料來解決。

2.3.3 關(guān)注的施工細(xì)節(jié)

外墻保溫施工期間室外溫度應(yīng)高于5℃，風(fēng)力小于5級(jí)，雨天不允許施工；聚苯板上墻后，要用橡皮棰輕敲或揉拍，防止虛黏，保證與墻體基層黏貼密實(shí)；底層墻外表面在墻體防潮層以下，要做防潮處理，以防保溫層吸水而影響其使用壽命；對(duì)墻面使用外墻腳手架所留孔洞及損壞處應(yīng)安排專人進(jìn)行細(xì)心修補(bǔ)，防止出現(xiàn)滲漏、脫落現(xiàn)象。

3 結(jié)語

在國家大力倡導(dǎo)建筑節(jié)能保溫技術(shù)的大環(huán)境下，外墻外保溫技術(shù)得以飛速發(fā)展，但與國家的節(jié)能安全要求尚有不少距離：①保溫隔熱材料品種較少，很難滿足全國不同氣候地區(qū)和日益擴(kuò)大的建筑市場需求，應(yīng)該從各個(gè)方面引導(dǎo)加大節(jié)能材料的研發(fā)力度；②建筑圍護(hù)隔熱保溫體系的設(shè)計(jì)，應(yīng)綜合考慮材料的生產(chǎn)、隔熱效果、施工技術(shù)、安全防火等因素，多方配合，優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工；③需更大力度地提高建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)政策驅(qū)動(dòng)機(jī)制。建設(shè)單位往往過多計(jì)較一次性基建投資，節(jié)能科技投入過少，從研究到推廣各環(huán)節(jié)的工作還不配套，建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)綜合體系急需建立。