工程案例
業(yè)務范圍
外墻防水保溫體系面層裂縫原因及控制技術
發(fā)布時間：2014-08-05
（一）裂縫的基本概念 裂縫是固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象，在學術上屬于結構材料強度理論范疇。通常把裂縫分為微觀裂縫和宏觀裂縫。肉眼可見的裂縫范圍一般以0.05mm為界，小于0.05mm的裂縫稱為微觀裂縫，大于等于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫。
由于外保溫隔熱體系是非承重復合墻面，其墻面裂縫的危害不在于影響結構安全，主要是對住戶的審美和心理的影響以及由于裂縫存在，有可能對保溫隔熱體系造成破壞（如水的滲透、凍融破壞等）。從水的滲透看，水分子可穿過任何肉眼可見的裂縫，所以從理論上是不允許裂縫的。由于裂縫具有發(fā)展性，因此對裂縫的判定和分級應包含時間、裂縫寬度和長度、以及面積發(fā)生率。
（二）外墻保溫裂縫產(chǎn)生的原因分析
外墻保溫隔熱裂縫產(chǎn)生的原因相當復雜，包含構造設計、材料及施工的各個環(huán)節(jié)。
外墻內保溫隔熱構造設計的缺陷
內保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻內側，從而使內、外墻體分處于兩個溫度場，建筑物結構受熱應力的影響而始終處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。在相同氣候條件下做內保溫隔熱，不僅比做外保溫隔熱，甚至比不做保溫隔熱時外墻與內部結構墻體的溫差更大，受外界各種作用力的影響更直接。
對冬季采暖、夏季制冷的建筑物，室內溫度隨晝夜和季節(jié)的變化幅度通常不大（約為10℃左右），這種溫度變化引起建筑物內墻和樓板的線性變形和體積變化也不大。但是，外墻和屋面受室外溫度和太陽輻射熱的作用而引起的溫度變化幅度較大（晝夜溫差可達20℃～40℃，年溫差可達80℃～100℃）。當室外溫度低于室內溫度時，外墻收縮的幅度比內保溫隔熱體系的速度快，當高于室內氣溫時，外墻膨脹的速度會高于內保溫隔熱體系，這種反復形變使內保溫隔熱體系始終處于一種不穩(wěn)定的墻體基礎上。根據(jù)資料和實測證明，6m開間的混凝土墻面在年溫差80℃的溫差變化條件下約發(fā)生4.8mm的形變，這樣的形變應力反復作用不僅使外墻易遭受溫差應力的破壞，也易造成內保溫隔熱體系的空鼓開裂。內保溫隔熱的另一個明顯的缺陷是：結構冷（熱）橋的存在易造成局部溫差過大導致產(chǎn)生結露現(xiàn)象，而結露水的浸漬或凍融極易造成保溫隔熱墻面發(fā)霉、開裂。
住戶在裝修時，內保溫隔熱層往往遭到破壞，破壞后自身不易修復。正因為內保溫隔熱固有的缺陷使內保溫隔熱墻體出現(xiàn)裂縫成為普遍現(xiàn)象，而內保溫隔熱裂縫時時刻刻處于住戶的視野中，對住戶的審美和心理會產(chǎn)生長期的影響，成為投訴焦點。因此從構造設計上看，內保溫隔熱具有自身先天的缺陷。
外墻外保溫隔熱構造設計的不足
外保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻外側從而使主體結構所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，對結構墻體起到保護作用，并可有效阻斷冷（熱）橋，有利于結構壽命的延長。因此從有利于結構穩(wěn)定性方面來說，外保溫隔熱具有明顯的優(yōu)勢，在可選擇的情況下應首選外保溫隔熱。但由于外保溫隔熱體系被置于外墻外側，直接承受來自自然界各種因素影響，對體系要求更高。就太陽輻射及環(huán)境溫度變化對其影響來說，置于保溫層之上的抗裂防護層只有3mm～20mm，且保溫材料具有較大的熱阻，在得熱量相同的情況下，外保溫抗裂防護層溫度變化速度比無保溫情況下主體外墻溫度變化速度提高8～30倍，因此抗裂防護層的柔韌性和耐候性對外保溫體系的抗裂性能起著關鍵的作用，在構造設計時應充分考慮熱應力、水、風、火及地震力的影響。
1.聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構造設計存在的不足
這類外保溫隔熱材料通常采用粘貼的方式（也有加錨栓輔助錨固的）固定在基層墻體上，然后在保溫板上抹抹面砂漿并將增強網(wǎng)鋪壓在抹面砂漿中。該類保溫體系在國外已有較長的應用歷史，根據(jù)來華德國專家介紹，德國一個行業(yè)協(xié)會在1993年調查的14棟外保溫工程中，除1棟有0.2mm以下的輕微裂縫，其他13棟幾乎無任何裂縫，在這13棟中，除1棟建筑物外，其他都經(jīng)過新做涂料、再做抗裂防護層甚至再加做保溫層等翻新手段以達到使用壽命不低于25年。目前國內采用該保溫體系的情況遠比國外差，做該類保溫工程的廠家有上千家,除少部分企業(yè)的保溫工程外，相當數(shù)量的工程在3個月后就出現(xiàn)了裂縫。該類體系構造設計上分析有以下原因：
從保溫隔熱材料的因素來講,EPS保溫板在自然環(huán)境中的自身收縮變形時間長達60天，由于在自然環(huán)境條件下42天或60℃蒸汽養(yǎng)護條件下5天的自身收縮變形已完成99%以上，因此要求EPS保溫板在自然環(huán)境條件下42天或60℃蒸汽養(yǎng)護條件下5天后再上墻。但在實際情況中很難做到。一是EPS保溫板長時間的養(yǎng)護需要占用大量的場地；二是生產(chǎn)企業(yè)由于資金占用、成本控制等因素，通常是以銷定產(chǎn)，大量工程是EPS保溫板養(yǎng)護不到一星期就上墻，造成上墻后繼續(xù)收縮，且收縮應力均集中在板縫處。另外，保溫板在晝夜及季節(jié)變化發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮時也會在板縫處集中產(chǎn)生變形應力,該類體系板間裂縫是比較常見的現(xiàn)象。擠塑聚苯板比發(fā)泡聚苯板密度大、強度高，自身變形及溫差變形產(chǎn)生的變形應力也大，與膨脹聚苯板相比更易造成板縫處開裂。
聚苯板薄抹灰外保溫隔熱體系通常采用純點粘或筐點粘，采用純點粘時，該體系存在整體貫通的空腔。即便是筐粘，由于必須留有排氣孔，每塊板的空腔通過排氣孔及板縫仍是貫通的，當建筑物垂直度偏差通過粘結點粘結砂漿厚度來調整時，特別是墻體偏差較大時，空腔的大小是不確定的，該體系存在整體貫通的空腔正負風壓對保溫隔熱墻面進行擠或拉，也易造成板縫處開裂，極端情況下負風壓甚至會將保溫板掀掉。
從防護層受熱應力的因素上看,聚苯板保溫層上是僅3mm的砂漿復合網(wǎng)格布防護層,由于聚苯板保溫隔熱層熱阻很大，從而使防護層的熱量不易通過傳導擴散，當受太陽直射時其表面溫度將高達50℃～70℃,南方部分地區(qū)甚至可達80℃，遇突然降雨降溫，溫度會降至15℃左右,溫差可達40℃～65℃,這樣的溫差變化以及受晝夜和季節(jié)室外氣溫的影響,對抹面砂漿的柔韌性和網(wǎng)格布的耐久性提出了相當高的要求。另外，當聚苯板的溫度超過70℃時,聚苯板會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形，造成較為嚴重的開裂變形，這種情況在高溫干燥地區(qū)更為明顯。
2、現(xiàn)澆無網(wǎng)聚苯板外保溫隔熱構造設計的不足
這類外保溫隔熱材料通常將聚苯板作為主體保溫隔熱材料放置于大模內側，通過與現(xiàn)澆混凝土整體一次澆注的方式固定在基層墻體上。其優(yōu)點是實現(xiàn)復合澆注材料一次成型，施工速度快。第一個采用該做法的北京某設計院工程，在未經(jīng)任何處理的聚苯板置于大模內側與現(xiàn)澆混凝土整體一次澆注固定在基層墻體上，體現(xiàn)了快速施工的優(yōu)勢，但工程仍然存在以下問題：
1）聚苯板與混凝土基墻結合力不夠。由于EPS板是一種有機絕熱材料，與混凝土粘結強度不夠，通過拉拔試驗發(fā)現(xiàn)，粘結強度達不到0.1MPa，拉拔破壞部位是聚苯板與混凝土界面分離。
2）平整度和垂直度較難控制。由于現(xiàn)澆混凝土時是分層施工，現(xiàn)澆時混凝土下部的側壓力比上部大，每層聚苯板的下部受到的擠壓力及壓縮變形也大，拆卸外側模板后，聚苯板回彈時下部回彈比上部大，造成表面不平整度加大。另外由于現(xiàn)澆施工表面平整度控制困難，工程通高垂直偏差較大，局部達到40mm-60mm。
3）存在局部破損和污染。由于聚苯板表面強度低，在支護和拆卸外側模板時，聚苯板表面不可避免受到損壞，在澆注時難避會出現(xiàn)漏漿形成熱橋。
3.采用水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構造設計的不足
這類外保溫隔熱材料通常采用帶有鋼絲網(wǎng)架的聚苯板作為主體保溫隔熱材料，通過與現(xiàn)澆混凝土整體一次澆注或采用機械錨固的方式固定在基層墻體上，然后采用20mm～30mm的普通水泥砂漿找平。由于該類體系采用厚抹水泥砂漿做法,開裂現(xiàn)象較為普遍，原因如下:
①普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生收縮變形，并且存在強度增長周期短（主要強度在10多個小時便已完成）、收縮周期長（幾個月甚至上百天，收縮率為8%-10%）的矛盾，當收縮形成的拉應力超過水泥砂漿的抗拉強度時，就會出現(xiàn)裂縫。處于保溫層保護下的主體結構受溫度變形影響較小，而20mm～30mm的找平砂漿處于熱阻很大的聚苯板的外側，受環(huán)境溫度影響產(chǎn)生較大變形，聚苯板兩側的水泥材質受溫差影響產(chǎn)生較大變形引起開裂。另外，由于保溫隔熱板平整度很難控制，會造成找平抹灰厚度不均，局部收縮和溫差應力不均引起裂縫。
②配筋位置不合理引起裂縫。鋼絲網(wǎng)架在水泥砂漿中的位置靠近保溫隔熱層，相當于單面配筋方式，而正負風壓、熱脹冷縮、干縮濕脹、及地震等作用力都是雙向或多向，這種方式的配筋對靠近外飾面應力的分散作用起不到應有的抗裂作用。四角鋼網(wǎng)配筋對抵抗和分散與鋼絲網(wǎng)網(wǎng)絲同向的應力具有良好的效果，但在網(wǎng)孔對角線方向無筋，對抵抗和分散網(wǎng)孔對角線方向的應力作用有限，易產(chǎn)生沿四角網(wǎng)對角線方向的裂縫。另外，四角鋼網(wǎng)的十字交叉處水泥砂漿不易完成充分握裹，使水泥砂漿與鋼網(wǎng)不能成為一共同受力體。
③荷載過大產(chǎn)生擠壓開裂。由于在鋼絲網(wǎng)架聚苯板外保溫隔熱實際工程中由于平整度較差、找平砂漿很厚，每平米荷載可達80kg甚至100kg以上，在這樣的荷載作用下，鋼絲網(wǎng)架聚苯板會產(chǎn)生徐變，使整個硬質面層產(chǎn)生重力擠壓造成裂縫。
4.帶防護層預制保溫隔熱塊材外保溫隔熱構造設計的不足
這類外保溫隔熱材料通常在工廠加工預制好帶有涂料或面磚飾面的保溫隔熱塊材，在施工現(xiàn)場只需錨固安裝上墻即可。目前市場上該類產(chǎn)品多在板縫處出現(xiàn)裂縫的原因是：
①預制板在上墻后仍在收縮，將板縫拉開。
②預制板受溫度及濕度變化會發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮現(xiàn)象，對板縫反復擠壓造成板縫開裂。
③由于預制保溫隔熱板的變形是必然發(fā)生的，因此必須在板縫處留有相當?shù)膶挾炔⒉捎萌犴g變形性及防水性良好的材料來嵌縫。該類產(chǎn)品具有可在工廠連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)場干作業(yè)等優(yōu)點。在較好地解決板縫裂縫問題后，大面積推廣應用前景是很好的。
5.膨脹珍珠巖及海泡石保溫漿料外墻外保溫隔熱體系設計的不足
在該類體系中，采用以膨脹珍珠巖及海泡石為主保溫隔熱材料的漿料由于吸水率高、干縮變形及溫濕變形大易開裂脫落，且保溫性能較差，已被建設行業(yè)管理部門限制淘汰。
6.膠粉聚苯顆粒預混合干拌保溫材料外墻外保溫隔熱體系設計的不足
該類做法從構造設計上充分考慮了熱應力、水、火、風壓及地震力的影響，采用無空腔和逐層漸變柔性釋放應力的技術路線有效解決了抗裂難題。但以下因素必須重點考慮：
①目前北方正在開展第三步建筑節(jié)能65%的試點工作，嚴寒地區(qū)的此類體系做法要達到這個目標已不具有經(jīng)濟合理性，因此利用膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系成熟、優(yōu)良的綜合性能與高性能保溫隔熱材料復合，將是比較理想的模式，也是未來發(fā)展方向。
②膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系技術路線的實施是靠各層材料的性能指標及嚴格的施工控制來實現(xiàn)的。以下問題易引起開裂：在該體系中不用柔性膩子而采用剛性膩子，不采用壓折比小于3的抗裂砂漿而采用普通水泥砂漿或柔韌性不夠的抹面砂漿，門窗洞口角未鋪設45°耐堿玻纖網(wǎng)等。
7.面磚飾面外墻外保溫隔熱體系設計的缺陷
通過非保溫墻面面磚飾面質量問題的研究發(fā)現(xiàn)，面磚飾面破壞通常有三個破壞部位和二個斷裂層。面磚掉落現(xiàn)象通常是成片發(fā)生，往往發(fā)生在墻面邊緣和頂層建筑女兒墻沿屋面板的底部以及墻面中間大面積空鼓部位。這是因為保溫隔熱體系受溫度影響在發(fā)生脹縮時，產(chǎn)生的累加變形應力將邊緣部分面層面磚擠掉或中間部分擠成空鼓，特別是當面磚粘接砂漿為剛性不能有效釋放溫度應力時，這種現(xiàn)象發(fā)生更加普遍。當面磚粘接砂漿強度較高時，在基層為粘土磚時，面磚與粘結砂漿同時脫落，破壞層發(fā)生在粘土磚基層；在基層為混凝土墻時，面磚自身脫落，破壞部分發(fā)生在粘結面磚的砂漿層表面。
墻體飾面磚層出現(xiàn)脫落和開裂主要原因有：
①溫度：不同季節(jié)，白天黑夜，墻體內外由于溫差的變化，飾面磚會受到三維方向溫度應力的影響，在飾面層會產(chǎn)生局部應力集中飾面層開裂引起面磚脫落，也有相鄰面磚局部擠壓變形引起面磚脫落。
②反復凍融循環(huán)，造成面磚粘接層破壞，引起面磚脫落。
③組合荷載、地基不均勻沉降等外力作用，引起墻體變形錯位，造成墻體嚴重開裂，面磚脫落。
以上這些問題應該從面磚飾面外保溫構造設計上應該認真加以考慮的。目前在外保溫隔熱外飾面粘貼面磚的做法主要有膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系和鋼絲網(wǎng)架聚苯板外墻外保溫隔熱體系，也有直接在玻纖網(wǎng)布復合抹面砂漿的無網(wǎng)聚苯板外保溫外飾面粘貼面磚的。從構造設計上看，直接在玻纖網(wǎng)布復合抹面砂漿的無網(wǎng)聚苯板外保溫外飾面粘貼面磚是不合理的，應加以限制。原因如下：
①從受力狀況看，應用于外保溫的聚苯板通常采用點粘法，粘結面積35%，而聚苯板本身具有受力變形性，必然會發(fā)生徐變，短期或許不會發(fā)生嚴重事故，但長期的變形將導致受力的失衡從而引發(fā)開裂甚至脫落。整個面磚層是粘貼在抹面砂漿復合玻纖網(wǎng)形成的抗裂層上，而與基層沒有任何連接，面磚荷載不能傳到結構上，存在面磚層及抗裂層整體脫落的危險。
②從抗風壓性上看，粘貼聚苯板外保溫體系存在空腔，抗風壓尤其是抗負風壓的性能差，北京某小區(qū)已發(fā)生過大風刮落聚苯板事件。如果再在其上粘貼面磚飾面層則整個保溫體系的安全性將無法保障。
③從防火性上看，體系本身就存在整體連通的空氣層，火災時很快形成“引火風道”使火災迅速蔓延。聚苯板外墻外保溫體系在高溫輻射下很快收縮、熔結，在明火狀態(tài)下發(fā)生燃燒，也就是說在火災發(fā)生時（有明火或較高的熱輻射），聚苯板外墻外保溫體系將很快遭到破壞。從這個意義上說在聚苯板外保溫體系面層粘貼面磚的做法是非常危險的，火災狀態(tài)下聚苯板在受熱后嚴重變形，使面磚飾面層喪失依托，引起面磚層整體脫落造成人員傷害，這種教訓在國外已有發(fā)生。
外墻外保溫隔熱外飾面磚做法的分析
1.鋼絲網(wǎng)架聚苯板外墻外保溫隔熱外飾面粘貼面磚體系
從構造設計上看，該類體系要比直接在薄抹灰無網(wǎng)聚苯板外保溫隔熱外飾面粘貼面磚安全。采用該體系滿足第三步節(jié)能時，需增加保溫層厚度，從而使力矩成倍增加，不安全性因素加大。主要為：
①由于水泥砂漿收縮及厚度不均,溫差應力不均引起裂縫。
②單面鋼絲網(wǎng)構造設計不合理引起裂縫：正負風壓、熱脹冷縮、濕脹干縮、正弦拍波地震力等均產(chǎn)生兩個方向的作用力，由于上述原因，造成水泥砂漿找平層開裂的現(xiàn)象十分普遍。砂漿層產(chǎn)生裂縫處變形應力較大易引起此處面磚勾縫膠產(chǎn)生裂縫甚至連面磚也被拉裂。如果水從裂縫處滲入會直接對鋼絲網(wǎng)產(chǎn)生銹蝕。
③荷載過大產(chǎn)生擠壓裂縫且對抗震安全性產(chǎn)生不利影響：經(jīng)抗震試驗發(fā)現(xiàn)，當采用50厚的鋼絲網(wǎng)架聚苯板，整個硬質面層（找平砂漿層+粘接砂漿層+面磚勾縫膠及面磚層）荷載為41.5kg/m2，當試驗進行到加速度達到0.5g時傳出鋼絲網(wǎng)斜插絲切割聚苯板的聲音，表明整個硬質面層發(fā)生了位移。即在粘貼瓷磚時，必須保證聚苯板面層的荷載要小于40kg/m2。
從以上分析可看出來，鋼絲網(wǎng)架聚苯板外保溫隔熱體系靠水泥粘貼面磚來解決開裂問題是存在安全隱患的。因此，從構造上減輕荷載、減少開裂、控制熱橋是該類外保溫隔熱體系應用于三步建筑節(jié)能時需要解決的關鍵。
2.膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱外飾面粘貼面磚體系
從構造設計及綜合技術指標上看，膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱外飾面粘貼面磚是抗裂、抗震、抗風壓、防火及耐候性等綜合優(yōu)勢最多的體系。但對于嚴寒及寒冷地區(qū)第三步節(jié)能來說，由于保溫隔熱層厚度的加大，從經(jīng)濟因素方面不盡合理。采用膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系復合高效保溫材料（如聚氨酯硬泡）的方式既不增加厚度同時又充分利用了該體系理想的綜合性能優(yōu)勢是該類外保溫隔熱體系的發(fā)展方向。
局部節(jié)點設計的缺陷
（1）屋面及女兒墻未做保溫隔熱或保溫隔熱效果不好。女兒墻外側墻體的保溫在設計中往往忽視了對內側的保溫。女兒墻內側的根部靠近室內的頂板，如果不對該部分采取保溫處理，極容易引起因為熱橋通路變短而在頂層房間的頂板棚根處產(chǎn)生返霜結露現(xiàn)象。而采取保溫措施，有助于保護主體結構，使得因溫度變化而引起的應力作用都發(fā)生在外保溫層表面，避免了女兒墻墻體裂縫的發(fā)生。另外，在保溫設計中也常常忽視對結構挑出部位如陽臺、雨罩、女兒墻內外側及壓頂?shù)炔课坏谋亍＜t外線測試顯示這些被忽視的部位與被保溫的部位相比，其溫度受環(huán)境影響十分明顯，由此而產(chǎn)生的的溫差應力引起該部位與主體部位相接處產(chǎn)生裂縫。
（2）保溫截止部位材質變換處節(jié)點設計。因為保溫層與其它材料的材質的密度相差過大，使得材質間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不盡相同，在溫度應力作用下的變形也不同，極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。同時還應該考慮這些部位的防水處理，避免因凍脹作用而導致體系的破壞，影響體系的正常使用壽命和耐久性。
（3）老虎窗的保溫處理。近幾年在建筑設計中對屋面倡導平改坡，為了加強頂層房間的采光效果，多在坡屋面上設置了老虎窗。老虎窗周圍的裝飾線條變化和墻體的轉折比較復雜，而且在這部分墻體和裝飾線條的處理一般都采用現(xiàn)澆混凝土來處理，因混凝土的傳熱系數(shù)較高，在該部分的圍護結構進行保溫處理的時候，常出現(xiàn)因保溫方案處理的不完善，在冬季內墻面出現(xiàn)返霜、結露的現(xiàn)象。這個問題的主要原因是由于老虎窗處的線條過多，而在設計中這些線條又多以混凝土挑出，在其上如果再加保溫層勢必導致線條既定比例關系的失調，所以為不破壞建筑的立面表現(xiàn)形式，只能放棄對該部分的保溫處理，由于未對裸露部位的混凝土采取保溫處理而導致室內出現(xiàn)返霜、結露現(xiàn)象。
（4）面磚密縫粘貼，應力無處釋放形成開裂。另外面磚密縫粘貼形成瞎縫，雨（雪）水浸漬及凍融破壞易引起開裂脫落。
（5）將增強網(wǎng)直接鋪設在保溫隔熱層上，沒起到抗裂作用反而形成了隔離作用。
（6）窗口周邊及墻體轉折處等易產(chǎn)生應力集中的部位未鋪網(wǎng)格布來分散其應力，從而產(chǎn)生裂縫。
（三）材料
從嚴格意義上來講，整套組成材料都應由體系供應商提供，體系供應商最終對整套材料負責。
1.保溫隔熱材料。
1.1膨脹聚苯板。
用于外墻保溫的聚苯板主要是密度在18.0～22.0kg/m3、尺寸穩(wěn)定性≤0.30%的阻燃型膨脹聚苯板（模塑聚苯板）。由材料因素造成開裂的原因有：
（1）聚苯板密度過低：采用15kg/m3以下的聚苯板作為墻體保溫層材料，密度低、易變形、抗沖擊性差，造成保溫墻面開裂。
（2）陳化時間不夠：聚苯板應經(jīng)自然條件下陳化42d或在60℃蒸氣中陳化5d，為了趕工期生產(chǎn)出來就上工地，結果聚苯板尺寸穩(wěn)定性不夠，在保溫體系完成后繼續(xù)收縮變形，引起保溫墻面開裂。
（3）材料粉化:由于工期長或隔年施工等原因,造成聚苯板表面粉化,導致聚苯板粘貼不牢或抹面砂漿粘結不牢,引起保溫層脫落、抹面砂漿開裂等事故。
（4）熱熔縮：當聚苯板受熱時會發(fā)生不可逆熱熔縮變形引起保溫面層開裂、空鼓。
（5）所用的膠粘劑達不到外保溫技術對產(chǎn)品的質量要求。
1.2擠塑聚苯板。
擠塑聚苯板具有良好的閉孔結構、吸水率和導熱系數(shù)都很低的優(yōu)點，近來應用量比較大。但在已完成的外保溫工程中開裂現(xiàn)象比較普遍，開裂程度也較為嚴重，除了與膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫體系類似的原因外，還有以下原因：
①整個體系材料不配套，未經(jīng)大型耐侯性試驗驗證。擠塑聚苯板雖然具有良好的保溫防水性但由于其強度較高變形應力大、表面光滑、疏水難以粘接等原因在國外主要用于屋面及地面±0以下墻面的保溫。
②擠塑板比膨脹聚苯板密度大強度高由于自身變形及溫差變形而產(chǎn)生的變形應力也大，相對于每條板縫來說，相臨兩塊板自身的應力變化是反向的，對板縫處進行擠或拉，造成板縫處開裂，該類材料還有很多問題需要解決。
1.3保溫隔熱漿料。
（1）以海泡石及珍珠巖為主要原料的保溫隔熱漿料。從材料性能上存在以下缺陷：海泡石屬于海洋沉積無機礦，吸水不易干、軟化系數(shù)小，溫濕變化對其強度影響較大，適用于熱力管道但不適用于墻體。珍珠巖通常有兩種情況，一種是未充分攪拌時，顆粒完整的珍珠巖保溫隔熱漿料的保溫隔熱性能相對較好，但和易性差、強度低；另一種是攪拌時間超過而把珍珠巖攪碎了，保溫隔熱漿料雖和易性好、強度高，但導熱系數(shù)高，保溫隔熱性能相對較差。以上兩種材料的共同特點是強度高、變形性差、易空鼓開裂，尤其是溫濕變化影響較大，即便是內保溫隔熱也會存在問題。
（2）以聚苯顆粒為主要原料的保溫隔熱材料。目前市場上該類保溫隔熱材料一類為獲得國家重點新產(chǎn)品的膠粉聚苯顆粒保溫隔熱材料，該保溫材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒組成，膠粉料作為聚苯顆粒的粘結材料，膠粉料是由無機膠凝材料和少量有機添加劑采用預混合干拌技術生產(chǎn)。5%多種纖維和可再分散乳液粉末的加入，提高了保溫材料的施工性和粘結強度。采用熟石灰粉－粉煤灰－硅粉－水泥為主要成份的無機膠凝體系，與石膏膠凝材料相比，具有耐水性好的優(yōu)點；與水泥膠凝材料體系相比，避免了強度增長快變形周期長的矛盾。因此，ZL膠粉料固化后形成的保溫體系要比采用純水泥材料制成的保溫材料的導熱系數(shù)低保溫性能好，這種火山灰體系的膠凝材料在固化過程中不會象水泥那樣產(chǎn)生大量水化熱，其早期強度滿足施工要求，后期強度增長滿足功能性要求，而長短不一、彈性模量不同的耐堿纖維形成三維網(wǎng)狀結構，有效提高了材料的體積穩(wěn)定性和抗拉強度。因此該類保溫材料變形小、抗裂性能好并具有良好的耐候性能。另一類為市場上仿冒的膠粉聚苯顆粒保溫隔熱材料。該類材料主要有以下問題：
①純水泥與聚苯顆粒制成的保溫隔熱漿料：和易性差、易滑墜，強度高、干縮大，易空鼓、易開裂。
②采用石膏類膠凝材料與聚苯顆粒制成的保溫隔熱漿料：浸水后失去強度和體積穩(wěn)定性引起開裂脫落；
③采用了安定性不合格的水泥或氫氧化鈣：易引起保溫隔熱層開裂。
④在珍珠巖或海泡石保溫漿料中加入少量聚苯顆粒：仍具有珍珠巖或海泡石保溫漿料的缺陷。
2.防護層
由抹面砂漿與增強網(wǎng)構成的防護層對整個體系的抗裂性能起著關鍵的作用。抹面砂漿的柔韌極限拉伸變形應大于最不利情況下的自身變形（干縮變形、化學變形、濕度變形、溫度變形）及基層變形之和，從而保證防護層抗裂性要求。玻纖網(wǎng)格布作為抗裂防護層軟配筋的關鍵增強材料在外墻外保溫技術中的應用得以快速發(fā)展。復合在抹面砂漿中增強網(wǎng)（如玻纖網(wǎng)格布）的使用，一方面能夠有效的增加防護層的拉伸強度，另一方面由于能有效分散應力，可以將原本可能產(chǎn)生的較寬裂縫（有害裂縫）分散成許多較細裂縫（無害裂縫）從而形成其抗裂作用。目前通常采用經(jīng)表面涂塑的玻纖網(wǎng)格布，對于玻纖網(wǎng)格布我們不僅應規(guī)定其斷裂強力值，而且應規(guī)定耐堿強度保留率，以確保玻纖網(wǎng)格布長期有效地發(fā)揮作用。玻纖網(wǎng)格布的耐堿性由玻纖品種、表面涂塑材質及涂塑量所決定。研究表明，表面涂覆材料及涂覆量對玻纖網(wǎng)格布的早期耐堿性具有較重要的意義，而玻纖品種對長期耐堿性具有決定意義。對耐堿玻纖網(wǎng)布、中堿玻纖網(wǎng)布和無堿玻纖網(wǎng)布的耐堿試驗證明：
①無堿網(wǎng)格布雖然初期強度很高，但浸入堿液中1天，其強力保留率就下降到22%，時間越長，強力保留率越低，直至最后被堿液腐蝕失去強力。不能用于外墻外保溫體系。
②耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布的耐堿性能尤其是長期耐堿性能優(yōu)于中堿網(wǎng)格布。
耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布與中堿玻璃纖維網(wǎng)格布的根本區(qū)別在于耐堿玻璃纖維表面存在著富鋯的界面，能使堿溶液中氫氧根離子濃度降低，抑制其在玻璃纖維表面的擴散速度，從而提高了玻璃的耐堿性。由于外墻外保溫體系至少要滿足25年的使用要求，因此外墻外保溫體系中所采用的玻纖網(wǎng)格布必須是由耐堿玻纖機織而成并經(jīng)耐堿高分子材料涂塑的網(wǎng)格布。
由于防護層材料而引起保溫隔熱墻面開裂的原因有：
（1）直接采用水泥砂漿做防護層：強度高、收縮大、柔韌變形性不夠，引起砂漿層開裂。
（2）配制的抗裂砂漿雖然也用了聚合物進行改性，但柔韌性不夠也易開裂；
（3）抗裂砂漿層過厚：砂漿層收縮大易開裂；
（4）使用了不合格的玻纖網(wǎng)格布：由于斷裂強力低、耐堿強力保留率低、斷裂應變大等原因造成起不到長期有效分散應力的作用，引起防護層裂縫。
3.1涂料飾面層
涂料飾面層應具有良好的防水及抗裂性能，當采用涂料飾面時，復合在抹面砂漿之上的膩子和涂料應著重考慮柔韌變形性而不是強度。顯然從抹面砂漿→膩子→涂料，變形性逐層增加是保證體系抗裂性能的理想模式。而由于飾面層材料引起的裂縫原因如下：
（1）采用剛性膩子：由于膩韌性不夠，無法滿足抗裂防護層的變形而開裂。
（2）采用不耐水的膩子：由于膩子不耐水，當受到水的侵漬后起泡開裂。
（3）采用不耐老化的涂料：由于該類涂料不耐老化，剛涂上去很好，但經(jīng)過2年就會開裂、起皮。
（4）采用與膩子不匹配的涂料：例如，在聚合物改性膩子上面使用了某種溶劑型涂料，由于該涂料中的溶劑同樣會對膩子中的聚合物產(chǎn)生溶解作用而使膩子性能遭到破壞從而引起起皮、開裂。
3.2面磚飾面層
從材料方面考慮，引起面磚飾面層開裂、脫落的原因如下：
（1）在以玻纖網(wǎng)為增強材料的抗裂防護層上粘貼面磚，由于玻纖網(wǎng)網(wǎng)孔小、與砂漿屋裹不好、玻纖網(wǎng)形成隔離層，易引起面磚飾面層開裂、脫落。
（2）使用水泥砂漿或聚灰比達不到要求的聚合物砂漿粘貼面磚：砂漿柔韌性小滿足不了柔性漸變釋放應力的原則，面磚飾面層易開裂、空鼓、脫落。
（3）使用水泥砂漿或聚灰比達不到要求的聚合物砂漿進行面磚勾縫：砂漿柔韌性小無法釋放面磚及砂漿本身由于溫濕變化產(chǎn)生的變形應力，勾縫砂漿處易開裂，造成環(huán)境水或雨雪水滲漏，面磚飾面層易空鼓、脫落；
（4）使用了吸水率大的面磚：易造成粘結界面處粘結砂漿快速失水，拉拔強度達不到《建筑工程飾面磚粘接強度檢驗標準》JGJ110-1997標準規(guī)定的不小于0.4MPa要求，吸水后易遭受凍融破壞引起開裂、空鼓、脫落；
（5）使用了不帶槽的平板面磚：不易粘貼牢固，易脫落。
（四）施工
4.1基層處理及保溫層在基層上的粘貼/固定
基層處理及保溫層在基層上的粘貼/固定施工中，以下問題易造成保溫體系質量問題：
（1）基層表面的平整度不符合外保溫工程對基層的允許偏差項目的質量要求，平整度偏差過大。
（2）基層表面含有妨礙粘貼的物質，沒有對其進行界面處理。
（3）所用的膠粘劑達不到外保溫技術對產(chǎn)品的質量、性能要求或采用機械固定時錨固件的埋設深度和錨固數(shù)量不符合設計規(guī)范要求。
（4）粘結面積不符合規(guī)范要求，粘結面積過小，未達到粘結面積的質量規(guī)范要求。
（5）基層墻面過于干燥在粘貼保溫板時沒有對基層進行撣水處理或雨后墻面含水量過大還沒有等到墻面干燥就進行保溫板的粘貼，造成粘貼失敗。
4.2涂料飾面外保溫隔熱施工因素
由于施工因素造成涂料飾面外保溫隔熱墻面開裂的原因有：
（1）網(wǎng)格布干搭接或搭接不夠：在搭接處形成裂縫；
（2）網(wǎng)格布鋪設位置貼近保溫隔熱層：起不到抗裂作用，抹面砂漿層易產(chǎn)生裂縫。
（3）門窗洞口的四角處沿45°未加鋪玻纖網(wǎng)格布：在應力集中的門窗洞口的四角處沿45°易出現(xiàn)裂縫。
（4）冬施：易出現(xiàn)開裂、空鼓、脫落。
（5）粘貼聚苯板時，一端翹起，引起另一側的板面虛貼、空鼓。在施工時敲、拍、震動板面引起膠漿脫落。
（6）墻面平整度不好又沒進行基層找平時，粘貼聚苯板通常采用以下方法，均存在缺陷：
①通過調整點粘粘結砂漿厚度來調整。此法造成板后空腔大小不一。
②用不同厚度的板或多層板來調整平整度。此法造成荷載不均，施工不規(guī)范，易出現(xiàn)問題。
③采用打磨方法找平。此法破壞了聚苯板表面致密結構，影響與抹面砂漿的粘結。且打磨厚度過大時也降低了保溫層的保溫效果。
（7）當面層的增強材料為鋼絲網(wǎng)時，沒有采用抗裂砂漿做面層抹灰材料，依然采用普通水泥砂漿或僅摻加少量纖維的水泥砂漿做為面層抹灰材料，在面層中因鋼筋、水泥砂漿、苯板、冷拔鋼絲這幾種材料的線性膨脹系數(shù)相差過大變形不一致引起開裂。
（8）施工面層時在太陽曝曬下進行或在高溫天氣下面層保水性能不足，導致面層失水過快引起開裂。
（9）在膩子層尚未干燥或剛淋過雨的情況下，直接在上面涂刷透汽較差的高彈性面層涂料。造成面層涂料氣鼓。
4.3面磚飾面外保溫隔熱施工因素
由于施工因素造成面磚飾面層開裂脫落的原因有：
①基體未清理干凈、表面太光滑、有脫膜劑；
②墻體表面垂直度、平整度偏差大，靠增加粘結砂漿厚度的辦法調整飾面的平整度，造成粘結砂漿超厚，因自重作用下墜，造成粘結不良。
③粘結前需要面磚浸水而未浸水，表面積灰，砂漿不宜粘結，而且由于面磚吸水，把砂漿中的水分很快吸收使粘結砂漿與磚的粘結力大為降低。
④由于需要浸水的面磚浸水后粘結前未擦干/涼干，粘結面形成水膜，消弱了粘結砂漿與磚的粘結力。
⑤當采用密縫粘貼面磚時，由于面磚飾面層受熱應力影響而產(chǎn)生的變形應力得不到釋放，易發(fā)生空鼓開裂。同時由于密縫粘貼面磚時形成“瞎縫”，磚縫無法勾縫易形成雨水滲漏；女兒墻檐口、雨蓬、窗臺、陽臺欄板等具有上平面和水平陽角的部位以及水落管出水口的下部等易發(fā)生問題。主要原因是角部磚縫對接不良，上平面易積存雨雪水，這些水分會侵入縫隙中；面磚吸水率過大時，水通過面磚被吸入到磚坯中；以上這些侵入水經(jīng)日夜或季節(jié)凍融作用使粘結層受到破壞，發(fā)生開裂、脫落，并向大面積發(fā)展。
（五）外墻外保溫隔熱體系實驗研究
5.1耐候性試驗研究
外保溫隔熱工程在實際使用中會受到相當大的熱應力作用，這種熱應力主要表現(xiàn)在保護層上。由于聚苯板的隔熱性能特別好，保護層溫度在夏季可高達80度，而夏季持續(xù)晴天后突降暴雨所引起的表面溫度變化又能達到50度之多，同時夏季的高溫會加速保護層的老化。大型耐侯性試驗要求試樣經(jīng)高溫-降雨循環(huán)和加熱-冷凍循環(huán)后，不得出現(xiàn)空鼓、脫落及開裂，這樣才能反應實際工程的耐候性能。
5.2火反應性試驗研究
外墻外保溫隔熱體系是復合在結構墻體外側，其本身的燃燒性能和耐火極限，無論是抵抗相鄰建筑火災的侵害還是阻止本身建筑火勢的蔓延都很重要。火反應性試驗研究表明：膠粉聚苯顆粒外保溫隔熱體系和巖棉外保溫隔熱體系除了點火性、熱釋放、煙及有毒氣體的產(chǎn)生等性能大大優(yōu)于聚苯板外保溫隔熱體系外，在高溫輻射時外保溫隔熱體系的體積穩(wěn)定性上也具有明顯的優(yōu)勢。
5.3瓷磚外飾面體系抗震試驗研究
由中國建筑科學研究院工程抗震所、鐵道部科學研究院鐵建所和北京振利高新技術公司共同制定的抗震試驗方案，選用具有廣泛代表性的、對外飾面破壞力最大正弦拍波，使外保溫隔熱瓷磚外飾面體系抗震試驗更具有現(xiàn)實意義，為確立各類保溫隔熱體系面層荷載限值提供了參考。在地震8度以上（含8度）設防區(qū)，采用ZL膠粉聚苯顆粒保溫隔熱漿料作為外保溫隔熱材料時，面層荷載限值為60kg/m2；采用有網(wǎng)聚苯板時，面層荷載限值為40kg/m2；采用無網(wǎng)聚苯板時，面層荷載限值為20kg/m2。對于面磚飾面體系，應將大型耐候性試驗及抗震試驗作為面磚飾面外保溫系統(tǒng)上市前必做試驗。
5.4熱工缺陷紅外熱像檢測技術研究
紅外熱像儀是集先進的光電子技術、紅外探測器技術和紅外圖像處理技術于一身的高科技產(chǎn)品，具有測溫速度快、靈敏度高、測溫范圍廣、形象直觀、非接觸等優(yōu)點。利用該技術能較好地判別保溫隔熱墻體內部材料及構造是否存在缺陷，并對其嚴重程度進行定量化研究，對傳統(tǒng)建筑節(jié)能檢測方法進行提升、改造、集成，提高檢測效率和準確性；另一方面可直觀觀測到熱工缺陷，針對產(chǎn)生裂縫的工程，可幫助分析熱工缺陷、溫差變化等原因造成的裂縫。該方法與傳統(tǒng)方法相結合，可對具體工程進行熱工定量測試和熱工缺陷確認，達到點與面全面控制，更加完善準確。
5.5外保溫隔熱飾面層粘貼面磚體系抗裂技術研究
面磚裝飾具有比涂料裝飾耐沾污能力強、色澤耐久性更好等優(yōu)點，但在外墻外保溫隔熱墻面上粘貼面磚時以下關鍵技術必須認真考慮：
（1）要在保護保溫隔熱層的前提下，使外保溫隔熱體系形成一個整體，分散面磚飾面層負荷，改善面磚粘貼基層的強度，達到標準規(guī)定要求；
（2）要考慮粘結材料的壓折比、粘結強度、耐候穩(wěn)定性等指標以及整個外保溫隔熱體系材料變形量的匹配性，以釋放和消納熱應力或其他應力；
（3）要考慮外保溫隔熱材料的抗?jié)B性以及保溫隔熱體系的呼吸性和透汽性，避免凍融破壞而導致面磚掉落；
（4）要提高外保溫隔熱體系的防火等級，避免火災等意外事故出現(xiàn)后產(chǎn)生空腔，在面磚飾面的自重重力的影響下，體系大面積塌落；
（5）要提高外保溫隔熱體系的抗震和抗風壓能力，避免偶發(fā)事故出現(xiàn)后的水平方向作用力對外保溫隔熱體系的破壞。
5.6外墻保溫隔熱體系面層裂縫防治機理研究
本分項課題通過XRD和SEM(TEM)等介觀物質形貌和晶相分析設備，觀察“柔性漸變逐層釋放應力”技術體系各組成部分和各實施階段的外墻面層材料體系應力的情況，明確與其對應的應力應變的“允許/誘導變形”關系，并在此基礎上對面層體系各組成部分和各實施階段以及體系整體性能進行數(shù)學和力學建模和計算，從而驗證了柔性漸變逐層釋放應力抗裂技術路線的正確性。
（六）外墻外保溫隔熱裂縫控制技術研究
6.1外墻保溫面層裂縫控制的基本原則
（1）外保溫隔熱體系抗裂優(yōu)于內保溫隔熱體系的原則。外保溫隔熱體系有利于建筑物建立一個更加合理的溫度場，使保溫層以里的主體結構冬季溫度提高，濕度降低，溫度變化較為平緩，夏季結構溫度穩(wěn)定性增加，墻體結構熱應力減少，并且雨、雪、凍、融、干、濕等對主體墻的影響也會大大減輕，從而主體墻產(chǎn)生裂縫、變形、破損的危險性減小，建筑壽命得以大大延長。因此，外保溫隔熱體系對建筑結構的保護、防止裂縫的發(fā)生優(yōu)于內保溫隔熱體系。
（2）“逐層漸變柔性釋放應力”的抗裂技術原則。采用“逐層漸變，柔性釋放應力的抗裂技術”理念的構造設計要點是：保溫隔熱體系各相鄰構造層性能、彈性模量變化指標相匹配、逐層漸變，抗裂砂漿應保證一定的柔韌性以便釋放變形應力。同時，在抗裂防護層中采用軟配筋和多種纖維改變應力傳遞方向，防止各種變形應力集中發(fā)生。涂料飾面時，理想的模式應為從抗裂砂漿層-膩子-涂料的柔韌變形性逐漸增大；面磚飾面時，應采用柔性的粘結膠和勾縫膠。
（3）普通水泥砂漿不應作為保溫體系表面的找平及保護層材料的原則。普通水泥砂漿不僅自身易產(chǎn)生各種收縮裂縫，同時由于柔韌性較差而無法適應自身溫差變形及相鄰層溫度變形而產(chǎn)生的應力，用它作為保溫層的保護層，極易產(chǎn)生裂縫，厚度愈厚愈嚴重。
（4）無空腔或小空腔構造提高體系穩(wěn)定性的原則。無空腔或小空腔構造做法使得外保溫隔熱體系具有抗風壓能力強、體系整體性好、應力傳遞穩(wěn)定、安全性好等優(yōu)勢。在高層建筑工程做外保溫隔熱，應充分重視風荷載對外保溫隔熱的破壞作用，盡可能地采用無空腔或小空腔，以滿足抗風壓破壞的要求。由于風壓對建筑物的破壞力與建筑物的高度成正比，高層建筑要比多層建筑承受的風壓更大，因而高層建筑外保溫隔熱要考慮風壓、特別要考慮負風壓的影響。建筑物的風荷載是指空氣流動形成的風遇到建筑物時，在建筑物表面產(chǎn)生壓力或吸力。風荷載的大小主要與近地風的性質、風速、風向及建筑物所在地的地貌和周圍環(huán)境有關，同時也與建筑物本身的高度、形狀有關。風荷載作用于建筑物的壓力分布是不均勻的，迎風面所受的為正風壓；側風面和背風面所受為負風壓。當外界負風壓較大時，空腔內與外表面的壓力差必然會提高，空腔內的氣體膨脹從而向外產(chǎn)生一個推力，內外壓力差造成對保溫隔熱層的疲勞破壞，往往是造成有空腔保溫隔熱墻面裂縫的因素之一。
（5）防護層的抗裂問題是控制裂縫的主要矛盾的原則。實踐證明傳統(tǒng)的水泥砂漿抹在保溫層上，不能解決抗裂問題，必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網(wǎng)。另外在砂漿中加入適量的纖維對控制裂縫的產(chǎn)生是十分有效的。采用多種纖維復合配制的抗裂技術,能夠更好地吸收受外界自然條件影響產(chǎn)生的膨脹、收縮變形，并均勻地將溫差變形應力向四周分散，從而有效地防止裂縫的產(chǎn)生。如外飾面是面磚，在水泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網(wǎng)片，但是應對鋼絲網(wǎng)的絲徑、孔距通過試驗來確定，面磚的短邊應至少搭在兩個網(wǎng)孔上，鋼絲網(wǎng)應采用防腐（銹）好的熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。
（6）所有外保溫體系經(jīng)過大型耐候性試驗驗證抗裂性原則。在外保溫隔熱的工程中，外保溫隔熱材料面層的防護材料及飾面層材料要長期經(jīng)受冷熱、溫濕、凍融等氣候變化。為了驗證外保溫隔熱體系的穩(wěn)定性及使用壽命，最好的辦法就是進行耐候性試驗。
（7）應盡量選擇涂料外飾面體系的原則。采用涂料外飾體系即使產(chǎn)生裂縫也比較直觀，有利于對裂縫的控制。選擇粘貼面磚外飾面該如何防止面磚飾面開裂：
①整個體系必須經(jīng)過抗震試驗、耐候性試驗、火反應性試驗等大型試驗驗證。
②膠粉聚苯顆粒外保溫外飾面粘貼面磚體系滿足體系粘結安全性、輔助機械錨固安全性、柔性釋放應力安全性、耐候及防火安全性等綜合性能。
③鋼絲網(wǎng)架聚苯板外保溫體系飾面粘貼面磚時，用傳統(tǒng)水泥砂漿找平的單網(wǎng)結構具有較大不合理性(荷載大、易開裂)，表面受正負風壓、熱脹冷縮、干縮濕脹均為雙向受力，應采用收縮率小的輕質砂漿找平并采用雙網(wǎng)構造，實現(xiàn)柔性漸變、減輕荷載、增加抗裂性。
（8）應充分考慮各層材料的相容性及匹配性原則。由于保溫體系是由多層材料復合構成，就抗裂性能來說，除應考慮各層材料自身功能性外還應充分考慮材料的相容性及匹配性。
（9）加強保溫截止部位材質變換處的密封原則。在保溫層與其它材料的材質變換處，由于這些材質的密度相差過大，這就決定了材質間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不盡相同，在溫度應力作用下的變形也不同，極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。同時還應該考慮這些部位的防水處理，防止水份侵入到保溫體系內，避免因凍脹作用而導致體系的破壞，影響體系的正常使用壽命和體系的耐久性。
（10）外墻保溫體系供應商應對體系材料成套供應的原則。外墻保溫是一個有機整體，組成的各相關層協(xié)同作用不僅要求柔性漸變，而且應有一定的相容性、協(xié)同性，形成一個復合整體。因此，外墻保溫體系應由體系供應商成套供應，以保證體系材料的匹配性及抗裂技術路線的實現(xiàn)，有利于明確工程質量的責任。
（11）提高保溫體系的質量保證率原則。由于原材料、試樣檢驗差異、施工條件等許多復雜因素的影響，必然造成墻體保溫質量的波動。為了保證墻體保溫的質量，必須提高保溫體系的質量保證率。在正常生產(chǎn)、施工條件下，用數(shù)理統(tǒng)計的方法，求出多組保溫材料傳熱系數(shù)平均值、標準差，根據(jù)其離散程度，確定可靠的保證率。
6.2外墻保溫面層裂縫控制指南
1.外墻內保溫隔熱構造設計
（1）單一內保溫不利于結構墻體的保護，應避免采用單一內保溫設計。
（2）如果一定要采用內保溫，最好采用內外保溫復合做法，既在外墻內側、內隔墻等部位采用內保溫，最好采用具有抗裂、耐火及隔音性好的內保溫形式；然后在外墻外側采用抗裂、防水、耐候、耐火、抗風壓及抗震性好的外保溫。這樣既可解決主體結構穩(wěn)定性問題也可滿足分戶計量所要求的內保溫形式。并且具有良好的冬季采暖和夏季空調節(jié)能效果。
2.聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構造設計
（1）聚苯板薄抹灰外保溫。該類外保溫已有比較固定的構造設計形式。由于存在大空腔、隔熱及防火性能較差等不足之處，該體系的適用范圍受到一些限制，國外出于防火性的考慮將其限制在18或22米以下的建筑。但考慮到國內該體系的應用較早、較多，而我國現(xiàn)行防火規(guī)范對其沒有明確的限制要求，該體系的適用范圍應為：以保溫為主、隔熱為輔的嚴寒及寒冷地區(qū)、建筑高度30米以下、對防火性沒有特殊要求的外墻保溫。
（2）改進型聚苯板薄抹灰外保溫。改進體現(xiàn)在防火隔離帶的設置及將大空腔變?yōu)闊o空腔或小空腔。可選的做法：
A、基層平整度達標后采用滿粘聚苯板以形成無空腔體系，由于聚苯板被滿涂粘結劑粘結于墻面，對聚苯板形成強約束，有利于板縫裂縫的控制。
B、首先將門窗口用膠粉聚苯顆粒保溫漿料作口以增加門窗口的防火性，建筑高度超過30m時，在30米以上的部位根據(jù)具體情況按垂直方向每隔三層（或8米-10米）設置一道防火隔離帶，做法是在應設防火隔離帶處不貼聚苯板而用膠粉聚苯顆粒保溫漿料替代，隔離帶在水平方向的長度應是建筑物水平通長，位置應設置在上下窗間，高度宜等于上下窗距，如上下窗間距小于0.9m，則除了按窗檻墻的高度做膠粉聚苯顆粒保溫漿料防火隔離帶外還應在下窗的上檐增設挑出寬度不小于70cm的不燃燒體水平挑檐。
C、該做法是在傳統(tǒng)聚苯板薄抹灰外保溫做法或改進做法A、B中，在聚苯板保溫層上采用15mm～20mm膠粉聚苯顆粒保溫漿料整體找平及補充保溫。該做法首先消除了板縫并對聚苯板起到了保護作用從而提高了抗裂性能及耐候性，同時提高了防火性及隔熱性能。由于改進型聚苯板薄抹灰外保溫提高了體系綜合性能從而擴大了適用范圍，該體系的適用范圍應為：建筑高度60米以下、對防火性沒有特殊要求的外墻保溫隔熱。
1）通過采用具有拉結槽并經(jīng)界面砂漿處理的聚苯板解決聚苯板與混凝土基墻結合力不夠的問題。聚苯板經(jīng)界面砂漿處理后與混凝土具有良好的粘結性能，而拉結槽由于部分嵌入混凝土中，拉結作用非常明顯，增強了整體安全性。目前采用拉結槽槽型多為燕尾形、凹凸形，從受力因素考慮燕尾槽更為合理。現(xiàn)場組合澆注過程中，使用塑料卡釘可防止跑漿發(fā)生并有助于澆注平整度的控制，與金屬錨固件相比防止了局部非柔性現(xiàn)象。
3.現(xiàn)澆無網(wǎng)聚苯板外保溫隔熱構造設計
2）通過膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平及輔助保溫解決平整度、垂直度、熱橋、局部破損及裂縫問題。隨著施工技術的總結，通常在綁扎聚苯板時采用上松下緊及調整模板傾角的辦法來控制平整度，但該做法效果及個體差異較大，難以徹底解決問題。還有一種方法是打磨，即將突出的聚苯板打磨一部分以滿足平整度要求。該類做法也有不足：一是打磨后保溫層厚度無法保證，二是由于打磨破壞了這部分的聚苯乙烯顆粒粘結性及產(chǎn)生粉末，從而無法保障抹面砂漿與聚苯板的粘結力。該類工程垂直度控制較好的偏差在20mm以內，大部分工程垂直度偏差在20mm-40mm，個別也有40mm-60mm。
比較理想的辦法是保溫板與混凝土一次澆筑成型后采用膠粉聚苯顆粒保溫材料進行處理。根據(jù)平整度及垂直度可采用10mm-30mm膠粉聚苯顆粒保溫材料進行整體找平。該方法解決了上下層聚苯板臺階、整體平整度及垂直度問題。可以方便地對門窗洞口、施工時留下的穿墻孔、聚苯板局部破損處進行保溫、修補，同時對難以避免的“熱橋”可以靈活地采用20mm-30mm膠粉聚苯顆粒保溫漿料進行斷橋處理。板縫處是應力集中釋放區(qū)易產(chǎn)生裂縫，當板縫處出現(xiàn)臺階時由于抹面砂漿在此處存在厚度差異，更易產(chǎn)生裂縫。采用膠粉聚苯顆粒保溫漿料整體找平后，起到了均質化作用，具有良好的抗裂性能。由于該做法聯(lián)接可靠，整個體系滿足“無空腔”、“逐層漸變柔性釋放應力”等抗裂原則，該體系的適用范圍應為：以現(xiàn)澆混凝土剪力墻高層或超高層建筑、對防火性沒有特殊要求的以涂料為飾面的外墻保溫。
4.鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構造設計
（1）傳統(tǒng)鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構造設計。由于該類體系采用20mm～30mm厚普通水泥砂漿找平,開裂現(xiàn)象較為普遍，因此幾乎不敢做涂料飾面，而是粘貼面磚，這樣由于荷載過大加大了不安全性。尤其是節(jié)能65%工作開展后，由于保溫層厚度加大使力矩遠超出安全力矩要求。因此應對該類做法加以改進。
（2）改進型鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構造設計。
①在澆注完成后的鋼絲網(wǎng)架聚苯板表面，采用20mm～30mm膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平，既可大大減少荷載同時由于阻斷了熱橋起到了良好的補充保溫效果，減少了力矩增加了安全性。
②采用雙網(wǎng)構造增強抗裂性。采用涂料飾面時，在膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平層上做抗裂砂漿復合耐堿玻纖網(wǎng)布作為抗裂防護層；采用面磚飾面時，在膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平層上做抗裂砂漿復合熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)（與保溫層鋼絲網(wǎng)架綁扎）作為抗裂防護層和粘貼面磚基層。由于改進后的構造減輕了荷載、增強了保溫并滿足逐層漸變柔性釋放應力的原則，因此其抗裂性及抗震安全性大大提高。
5.帶飾面預制保溫隔熱塊材外保溫隔熱構造設計
該類產(chǎn)品具有可在工廠連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)場干作業(yè)等優(yōu)點，市場對其有期待。但預制板受溫度及濕度變化會發(fā)生熱脹冷縮、濕脹干縮變形是不可避免的，而變形應力通常集中在板縫處易造成板縫開裂。因此如何在技術可行、經(jīng)濟合理的條件下解決裂縫問題還有許多工作要做。
6.保溫隔熱漿料外墻外保溫隔熱體系設計
保溫漿料外墻外保溫隔熱體系種類較多，質量參差不齊。優(yōu)質的外保溫體系已超過德國同類產(chǎn)品，但質量低劣的體系也在充斥市場。目前國家及北京市行業(yè)主管部門已加強了市場監(jiān)管力度，除了編制行業(yè)標準的膠粉聚苯顆粒外保溫體系外，其他保溫漿料已被限制淘汰，在設計時應區(qū)分對待。
7.面磚飾面外墻外保溫隔熱體系設計
（1）在可選擇的情況下，應首選涂料飾面外保溫體系。選擇面磚飾面體系時要保證體系滿足以下條件：
①有與基層墻體具有可靠聯(lián)接的面磚粘結基層；
②體系構造應充分考慮對溫度應力及其他變形應力的消納和釋放；
③保溫材料應具有較好的防熱輻射及防明火性能；
④體系應具有較強的抗風壓、耐侯性能，體系必須經(jīng)過大型耐候性試驗及抗震試驗驗證合格；
（2）在外保溫體系粘貼面磚時應注意：
①不宜直接在聚苯板薄抹灰體系上粘貼面磚；
②不宜在芯板厚度超過75mm的厚抹普通水泥砂漿鋼絲網(wǎng)架聚苯板外保溫體系飾面粘貼面磚。
③宜在采用膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平的雙網(wǎng)構造的鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱體系粘貼面磚。
④宜選膠粉聚苯顆粒外墻外保溫粘貼面磚飾面體系。
8.細部節(jié)點設計
（1）為避免屋面板變形過大，不應采用將保溫層做在屋面板下面的做法；應在屋面板上面做好保溫隔熱層，保溫層宜延伸至挑檐板盡端。
（2）外墻外保溫層應包覆門窗框洞口外側、封閉陽臺、女兒墻以及屋頂挑檐等熱橋部位，以減小室外氣候溫差引起的變形。
（3）對于砌體結構外墻，即便保溫隔熱性能符合節(jié)能指標，但由于混凝土框架梁柱與砌體脹縮速度及脹縮量的差異，對防止外墻面裂縫極為不利。當采用內保溫時，這些差異更加顯著。因此，對這類墻體，采用徹底的外保溫來減小墻體變形差異同時對外墻進行均質化，是解決外墻裂縫的正確途徑。
（4）在材質變換處，因為材質的密度、彈性模量、線脹系數(shù)相差過大，易引起開裂。因此應做好過渡部位（如面磚飾面與涂料飾面過渡）的節(jié)點設計。以防裂縫的出現(xiàn)。
（5）窗口周邊及墻體轉折處等易產(chǎn)生應力集中的部位應設增強網(wǎng)格布以分散其應力。
材料因素
（1）材料宜由體系材料供應商成套供應，材料應經(jīng)國家認可的檢測機構檢測合格并附蓋有CMA章及CAL章的檢測報告；
（2）相應的外墻外保溫系統(tǒng)材料應符合相關行業(yè)標準“JG149-2003膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)”、“膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)”、“外墻外保溫工程技術規(guī)程”的要求。
（3）外墻外保溫理論及技術在不斷發(fā)展改進，本課題的研究結論，對材料研究提供了改進的方向，外保溫系統(tǒng)材料除應滿足以上相關標準要求外還應滿足本課題的研究結論。
施工因素
施工方面應確保作業(yè)環(huán)境滿足規(guī)程要求，按施工操作規(guī)程分層作業(yè)，盡量避開冬期、雨天施工，施工環(huán)境溫度不應低于50C，風力不大于5級。做好中間工序的檢查，不合格工序應及時返工。應確保進入施工現(xiàn)場的材料滿足材料要求的存放條件。對施工進行籌劃及施工過程中注意力應特別集中在體系所有的中斷點及終端等處。
涂料飾面外保溫體系施工
（1）基層處理。
①基層表面應清潔，無油污、脫模劑等妨礙粘結的附著物。凸起、空鼓和疏松部位應剔除并找平。找平層必須與墻體粘結牢固，不得有脫層、空鼓、裂縫。②基層與膠粘劑的拉伸粘結強度應不低于0.3Mpa，并且粘結界面脫開面積應不大于50%。③采用界面劑進行界面處理可有效增強粘結劑與基層的粘結強度。
（2）保溫層施工。
①聚苯板薄抹灰外墻外保溫體系。
a、粘貼聚苯板時，提倡滿粘法，即首先將墻體基層找平，基層平整度控制在3mm內，在聚苯板背面滿抹膠粘劑再用齒型抹子刮抹后，粘于墻體。采用點框粘時實際粘結面積不得小于40%。
b、聚苯板應按順砌方式粘貼，豎縫應逐行錯縫。保溫板面應平整，相鄰苯板粘貼時不出現(xiàn)通縫。聚苯板應粘貼牢固，不得有松動和空鼓。
c、墻角處聚苯板縫應交錯互鎖。門窗洞口四角處聚苯板不得拼接，應采用整塊聚苯板切割成形，聚苯板接縫應離開角部至少200mm。
d、聚苯板安裝上墻后應及時做抹面層，裸露時間不應過長。否則聚苯板將以每年1mm～1.5mm的速度粉化，粉化界面將嚴重影響抹面砂漿與聚苯板的粘結。
e、應采用兩道抹面做法，保證玻纖網(wǎng)布的正確位置。玻纖網(wǎng)布應在規(guī)定部位進行翻包并保證必要的搭接長度。
f、宜采用膠粉聚苯板顆粒保溫漿料進行局部找平和修補。采用15mm～20mm膠粉聚苯板顆粒保溫漿料進行整體找平可顯著提高體系綜合性能。
②膠粉聚苯顆粒外墻外保溫體系。
a、檢測濕密度應在350-420Kg/m3，具有良好的可操作性和抗滑墜性。
b、聚苯顆粒漿料保溫層應分遍施工，每遍所抹聚苯顆粒漿料間隔24h。施工溫度偏低時，間隔時間可延長。
③現(xiàn)澆無（有）網(wǎng)聚苯板薄抹灰外墻外保溫體系。
a、聚苯板兩面必須預噴界面砂漿。
b、輔助塑料卡子每平米宜設2至3個。
c、混凝土一次澆注高度不宜大于1m，混凝土需振搗密實均勻，墻面及接茬處應光滑、平整。
d、宜采用膠粉聚苯板顆粒保溫漿料進行局部找平和修補。采用15mm～20mm膠粉聚苯板顆粒保溫漿料進行整體找平可顯著提高體系綜合性能。
（3）抗裂防護層施工。
a、應按設計要求做好體系檐口、勒腳的包邊和裝飾縫、門窗四角、陰陽角等處局部加強網(wǎng)施工以及變形縫處的防水和保溫構造。
b、抗裂劑中嚴禁加水,應采用兩道抹面做法，保證玻纖網(wǎng)布的正確位置；
c、窗角、陰陽角等部位的加強網(wǎng)格布應先用抗裂砂漿貼好，接著連續(xù)施工大面，掌握先施工細部，后施工整體，整片的耐堿網(wǎng)格布壓住分散的加強網(wǎng)格布的原則；
d、耐堿網(wǎng)格布搭接寬度不應小于50mm，耐堿網(wǎng)格布的邊緣嚴禁干搭接，必須嵌在抗裂砂漿中。抗裂砂漿保護層厚度宜控制在5mm內；
e、網(wǎng)格布鋪設在抗裂砂漿中靠近外飾面一側，以見紋不見色為宜；
f、首層必須鋪貼雙層網(wǎng)格布，第一遍網(wǎng)格布搭接處可采用對接，第二遍做法同一般做法。
（4）飾面層施工
應確保膩子層的柔韌性，膩子干燥后再涂刷涂料。不宜用平涂方法,宜選用凹凸花紋的浮雕涂料，因采用平涂作法時材料收縮的方向為一條線，故基層材料收縮時易把漆膜拉裂，而凹凸浮雕涂料的變形方向具有多向性，避免了漆膜拉裂現(xiàn)象。如若非選用平涂，應選用桔紋狀涂料，桔紋狀涂料應滿足與膩子層的親和性、柔性、透氣性、自清潔能力。
面磚飾面外保溫體系施工
應不斷完善《外墻飾面磚工程施工及驗收規(guī)程》并嚴格執(zhí)行。針對通常最易出現(xiàn)的問題，應注意以下幾點：
（1）基層處理：
①墻體表面垂直度、平整度應達到驗收標準要求，如偏差較大應采用聚合物砂漿找平。
②基層應清理干凈、不得有灰塵及脫膜劑。然后采用界面處理劑進行處理。
（2）面磚處理：
①在不同氣候區(qū)施工時，面磚的含水率及抗凍性必須滿足不同地區(qū)的要求。
②粘貼前應將面磚清理干凈，背面不應有脫膜劑。當粘結劑要求對面磚浸水時，浸水應2h以上，待表面涼干后方可使用。宜使用背面帶有燕尾槽的面磚，以增加拉勾力。
（3）抗裂防護層（粘貼基層）：
①應采用熱鍍鋅四角網(wǎng)加強結構，熱鍍鋅四角網(wǎng)應通過綁扎或錨固的方式與基層結構聯(lián)接。熱鍍鋅四角網(wǎng)的孔徑不宜大于面磚短邊的二分之一。
②應先抹一遍抗裂砂漿，然后鋪設、錨固四角網(wǎng)，再抹第二遍抗裂砂漿將四角網(wǎng)包覆。整個抗裂防護層的厚度宜控制在8mm～15mm，厚度太薄強度不夠，厚度太厚，造價提高且荷載增大。
（4）粘貼面磚及勾縫：
①面磚接縫寬度不應小于5mm，不得采用密縫粘貼。
②應采用壓折比小于3的粘結砂漿和勾縫料，面磚層每16～18米（每六層）留有不小于20mm伸縮縫，用硅酮膠嵌縫。
加強外保溫質量管理的建議
（1）建立健全標準規(guī)范。外保溫行業(yè)急需迅速建立一整套產(chǎn)品標準、施工技術規(guī)程及驗收規(guī)范。目前外保溫系統(tǒng)產(chǎn)品標準僅有《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》、《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》已發(fā)布。外保溫施工技術規(guī)程僅有部分地方標準，行業(yè)標準《外墻外保溫工程施工技術規(guī)程》已完成報批稿即將發(fā)布。保溫工程作為一項分項工程，目前仍缺少相應的驗收標準和裂縫判斷標準，國家建筑安裝統(tǒng)一驗收標準中也未列入相應的內容，而墻體保溫又與主體結構、裝飾裝修以及建筑防水關系十分密切，應該引起有關部門的重視。總之，外保溫行業(yè)在我國還是一個新興的行業(yè)，各類標準還不夠齊全，市場還極不規(guī)范。因此，對相關產(chǎn)品標準應作到相對成熟的就及時編制標準，隨著技術的發(fā)展不斷加以改進和完善。由于節(jié)能的緊迫性，在外墻外保溫這一先進的技術節(jié)能領域，應及時將先進的專利技術納入標準中，以迅速提升行業(yè)的整體技術水平，對于社會急需的基本專利技術可采用強制許可納入標準。
（2）規(guī)范外墻外保溫市場。規(guī)定提供保溫技術和材料的生產(chǎn)單位應有完善的生產(chǎn)工藝，健全的質量標準及可靠的質量管理體系。工程監(jiān)理單位應按規(guī)定對生產(chǎn)單位的材料和技術質量、施工單位的工序質量實施監(jiān)理。保溫工程未經(jīng)監(jiān)理工程師簽字，不得驗收。材料生產(chǎn)單位的配套供應也十分重要，否則出現(xiàn)質量問題往往很難分清責任。為了保證施工質量，有條件的地區(qū)應該逐步實施專業(yè)化施工。強化質量管理。外墻外保溫抗裂技術是一項體系工程，應從構造設計、體系和材料性能、施工技術及現(xiàn)場管理、質量監(jiān)督管理等方面加以控制。
（3）加強建筑節(jié)能的培訓。這一點無論對設計，還是材料生產(chǎn)和施工以及開發(fā)商都非常重要。這里包括建筑節(jié)能的重要性，節(jié)能的基本知識，主要墻體保溫體系的做法以及保溫墻體裂縫控制方法等。在有條件的情況下，應學習墻體保溫體系的做法以及相關標準、試驗方法等。
（4）實行外保溫體系認證準入制。外墻外保溫體系供應商是外墻外保溫質量的第一責任人。它應負責對體系材料和技術的成套供應；負責現(xiàn)場施工的具體指導和監(jiān)督；負責為設計單位提供相關的標準圖。保溫體系應經(jīng)過大型耐候性試驗、保證體系有可靠的耐久性。要同時保證設計、材料及施工的質量，但首先是材料體系的有效性和耐久性，制定相應的技術規(guī)范和施工規(guī)范。
（5）加強對建筑節(jié)能知識產(chǎn)權的保護。應以國家知識產(chǎn)權戰(zhàn)略的角度實施積極的知識產(chǎn)權保護政策。
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