【學員(yuán)問題】如何治療外牆外保溫體系的硬傷？
【解答】外牆外保溫，是将保溫隔熱體系置于外牆外側，使建築達到(dào)保溫的施工(gōng)方法。
由于外保溫是将保溫隔熱體系置于外牆外側，從(cóng)而使主體結構所受溫差作用大幅度下(xià)降，溫度變形減小(xiǎo)，對結構牆體起到(dào)保護作用并可有效阻斷冷（熱）橋，有利于結構壽命的延長(cháng)。
然而，由于外保溫隔熱體系被置于外牆外側，直接承受來自(zì)自(zì)然界的各種因素影響，因此對外牆外保溫體系提出了更高(gāo)的要求。就(jiù)太陽輻射及環境溫度變化對其影響來說，至于保溫層之上(shàng)的抗裂防護層隻有3mm~20mm，且保溫材料具有較大的熱阻，因此在的熱量相(xiàng)同的情況下(xià)，外保溫抗裂保護層溫度變化速度比無保溫情況下(xià)主體外傾溫度變化速度提高(gāo)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(néng)起著(zhe)關鍵的作用。
細數各保溫系統的“硬傷”
1、聚苯闆薄摸灰外保溫系統
這類外保溫隔熱系統通(tōng)常采用粘貼法将聚苯闆固定在牆體的外側，然後再保溫闆上(shàng)抹抹面砂漿并将增強網鋪壓在抹面砂漿中，目前，此類做法很常見(jiàn)，然而出現裂縫的也非常多(duō)。從(cóng)抗裂保護層受熱應力的因素上(shàng)看(kàn)，該體系聚苯闆保溫層僅是3mm的抗裂砂漿複合網格布，膨脹聚苯闆的導熱系數為(wèi)0.042W/m.K，而抗裂砂漿的導熱系數為(wèi)0.932W/m.K，兩材料的導熱系數相(xiàng)差22倍。由于聚苯闆保溫隔熱層熱阻很大從(cóng)而使保護層的熱量不易通(tōng)過傳導擴散，因此當受太陽直射時熱量積聚在抗裂砂漿層，其表面溫度将高(gāo)達50℃（大連地區），遇突然降雨将溫則溫度會(huì)降至15℃左右，溫差可達35℃，這樣的溫差變化以及受晝夜和季節室外氣溫的影響，對抹灰砂漿的柔韌性和網格布的耐久性提出了相(xiàng)當高(gāo)的要求。另外一(yī)個(gè)應該考慮的因素是當聚苯闆的溫度超過70℃時，聚苯闆會(huì)産生(shēng)不可逆熱收縮變形，造成較為(wèi)嚴重的開(kāi)裂變形，這種情況在高(gāo)溫幹燥地區更為(wèi)明顯。
2、水(shuǐ)泥砂漿厚抹灰鋼絲網架保溫闆外保溫
這類外保溫隔熱通(tōng)常采用帶有鋼絲網架的聚苯闆作為(wèi)主體保溫隔熱材料，分為(wèi)鋼絲網穿透聚苯闆和不穿透聚苯闆兩種類型。鋼絲網穿透聚苯闆的鋼絲網架，聚苯闆施工(gōng)時通(tōng)過預先澆混凝土(tǔ)整體一(yī)次性澆築固定在基層牆體上(shàng)，不穿透聚苯闆的采用機(jī)械錨固的方式固定在基層牆體上(shàng)，面層均采用20mm~30mm的普通(tōng)砂漿找平。由于該類體系采用厚抹灰水(shuǐ)泥砂漿做法，開(kāi)裂現象比較普遍，原因如下(xià)：
1）普通(tōng)水(shuǐ)泥砂漿自(zì)身易産生(shēng)各種收縮變形，并且存在強度增長(cháng)周期短、體積收縮周期長(cháng)的矛盾，在約束條件(jiàn)下(xià)，當體積收縮形成的拉應力超過水(shuǐ)泥砂漿的抗拉強度時，就(jiù)會(huì)出現裂縫。處于保溫層保護下(xià)的主體結構受溫度變形影響較小(xiǎo)，而20~30mm的找平砂漿處于熱阻很大的聚苯闆的外側，因策受環境溫度影響而産生(shēng)較大變形。聚苯闆兩側的水(shuǐ)泥材質受環境溫差影響而産生(shēng)較大相(xiàng)對變形差，引起開(kāi)裂。
另外由于保溫隔熱闆平整度很難控制，會(huì)造成找平抹灰厚度的不均，造成局部收縮和溫差應力不均從(cóng)而引起裂縫。
2）配筋不合理引起裂縫。鋼絲網架在在水(shuǐ)泥砂漿中的位置相(xiàng)當于單面配筋方式，且靠近保溫隔熱層。在正負風壓、熱脹冷縮、幹縮濕漲及地震等作用都是雙向或多(duō)向。該種方式的配筋對靠近外牆飾面應力的分散作用很有限，起不到(dào)應有的抗裂作用。四角鋼網配筋對抵抗和分散與鋼絲網網絲同向的應力具有良好的效果，但在網孔對角線方向無筋，因此對抵抗和分散網孔對角線方向的應力左用有限。從(cóng)而易産生(shēng)沿四角網對角線方向的裂縫，另外，四角鋼網的十字交叉處水(shuǐ)泥砂漿不易充分握裹，使水(shuǐ)泥砂漿與鋼網不能(néng)成為(wèi)共同受力。
3）不外保溫引起的裂縫。在外牆保溫中，我們經常注重整體牆面的保溫，然而卻忽略了女兒牆、雨篷、老虎窗(chuāng)、凸窗(chuāng)、外陽台等部位的保溫，而使此部分出現開(kāi)裂或者降低(dī)使用壽命。
在保溫層與其他材料的材質變換處，因為(wèi)保溫層與其他材料的材質的密度相(xiàng)差過大，這就(jiù)決定了材質間的彈性模量和線性膨脹系數也不相(xiàng)同，在溫度應力作用下(xià)的變形也不同，極容易在這些部位産生(shēng)面層的裂縫。同時還(hái)應該考慮防水(shuǐ)處理，防止水(shuǐ)分侵入到(dào)保溫體系内，避免因凍漲作用而導緻體系的破壞，影響體系的正常使用壽命和體系的耐久性。
3、無網聚苯闆外保溫
從(cóng)構造設計上(shàng)看(kàn)，直接在玻纖網布複合抹灰砂漿的無網聚苯闆外保溫外面粘貼面磚是不合理的。一(yī)方面，從(cóng)受力狀況看(kàn)，應用于外保溫的聚苯闆的通(tōng)常采用點粘法，粘結面積35%左右，而聚苯闆本身具有受力變形的特性，由聚苯闆直接承受面磚飾面層（包括粘結砂漿）荷載，必然會(huì)發生(shēng)徐變，短期或許不會(huì)發生(shēng)嚴重事(shì)故，但長(cháng)期的變形将導緻受力的失衡從(cóng)而引發開(kāi)裂甚至脫落。另一(yī)方面，從(cóng)抗風壓性上(shàng)看(kàn)，粘貼聚苯闆外保溫體系存在空腔，抗風壓尤其是抗負風壓的性能(néng)差，會(huì)出現在刮大風時聚苯闆刮落事(shì)件(jiàn)。第三，從(cóng)防火性能(néng)上(shàng)看(kàn)，體系本身就(jiù)存在整體連通(tōng)的空氣層，火災時很容易形成“引火通(tōng)道”，使火災迅速蔓延。聚苯闆外牆外保溫體系在高(gāo)溫輻射下(xià)很快收縮、熔結，在明火狀态下(xià)燃燒，即在火災發生(shēng)時，聚苯闆外牆外保溫體系将很快遭到(dào)破壞。從(cóng)這個(gè)意義上(shàng)說，在聚苯闆外保溫體系面層粘貼面磚的做法是非常危險的，火災狀态下(xià)聚苯闆在受熱後嚴重變形，使面磚層喪失依托，引起面磚層整體脫落造成人員(yuán)傷害。
正确把脈，對症下(xià)藥
以上(shàng)都是外牆保溫系統在設計、施工(gōng)等過程中的不當，而造成施工(gōng)質量的問題。那麽，如何才能(néng)使建築保溫做到(dào)既滿足保溫要求，又(yòu)滿足建築施工(gōng)質量要求呢(ne)？
首先，由于外保溫使建築結構處于保溫層的保護中，使建築結構所處溫度環境穩定，有利于建築結構的保護，增強耐久性。另外，外保溫将建築在外面包裹，保溫的面積大，更有利于保溫節能(néng)。關于外保溫存在牆體開(kāi)裂的問題，我們可以通(tōng)過在外保溫材料及施工(gōng)方法等方面的改進，使之達到(dào)規定的施工(gōng)質量。
具體方法如下(xià)：
1）建築的外保溫應該是整個(gè)建築全部的外保溫。
上(shàng)面我們曾講過，由于不外保溫使得建築的雨篷等構件(jiàn)出現裂縫，因此，為(wèi)避免裂縫的産生(shēng)，應該對建築進行全面的保溫，包括雨篷等構件(jiàn)。
外牆外保溫開(kāi)裂的主要原因是因為(wèi)保溫材料與外裝飾材料的線膨脹系數不同産生(shēng)的，我們預防裂縫的原理是：通(tōng)過減小(xiǎo)建築結構外保溫材料同外裝飾找平砂漿、外飾面等材料的線膨脹系數比，是材料之間産生(shēng)逐層漸變，柔性釋放(fàng)應力，以起到(dào)預防裂縫的作用。
2）保溫材料的選擇。
現在施工(gōng)的建築中，保溫材料的使用以擠密苯闆、聚苯闆、聚苯顆粒保溫材料為(wèi)主。擠密苯闆具有密度大，導熱系數小(xiǎo)等優點，它的導熱系數為(wèi)0.029W/m.K，而抗裂砂漿的導熱系數為(wèi)0.93W/m.K），兩種材料的導熱系數相(xiàng)差32倍，而聚苯闆的導熱系數為(wèi)0.042W/m.K，同抗裂砂漿相(xiàng)差22倍，因此擠密苯闆與聚苯闆相(xiàng)比，抗裂能(néng)力弱于聚苯闆。一(yī)聚苯顆粒為(wèi)主要原料的保溫隔熱材料由膠粉料和膠粉聚苯顆粒做成，膠粉材料作為(wèi)聚苯顆粒的粘結材料一(yī)般采用熟石灰粉—粉煤灰—矽粉—水(shuǐ)泥為(wèi)主要成分的無機(jī)膠凝體系，該類材料的導熱系數一(yī)般為(wèi)0.06W/m.K，與抗裂砂漿相(xiàng)比相(xiàng)差16倍。該種材料與擠密苯闆和聚苯闆相(xiàng)比，導熱系數要小(xiǎo)得多(duō)，因而能(néng)夠緩解熱量在抗裂層的積聚，使體系受溫度驟然變化産生(shēng)的熱負荷和應力得到(dào)較快釋放(fàng)，提高(gāo)抗裂成的耐久性。
3）增強網的選擇。
玻纖網格布作為(wèi)抗裂保護層軟賠進的關鍵增強材料在外牆外保溫技(jì)術(shù)中的應用得以快速發展，一(yī)方面它能(néng)有效的增加保護層的拉伸強度，另一(yī)方面由于能(néng)有效分散應力，将原本可以産生(shēng)的款裂縫分散成許多(duō)較細裂縫，從(cóng)而形成抗裂作用。由于保溫層的外保護開(kāi)裂砂漿為(wèi)堿性，玻纖網格布的長(cháng)期耐堿性對抗裂縫就(jiù)具有了決定性的意義。從(cóng)耐久性上(shàng)分析，高(gāo)耐堿纖維網格布要比無堿網格布和中堿網格布的耐久性好得多(duō)，至少能(néng)夠滿足25年(nián)的使用要求，因此，在增強網的選擇上(shàng)，建議使用高(gāo)耐堿的網格布。
4）保護層材料的選擇。
由于水(shuǐ)泥砂漿的強度高(gāo)、收縮大、柔韌性變形不夠，直接作用在保溫層外面，耐候性差，而引起開(kāi)裂。為(wèi)解決這一(yī)問題，必須采用專用的抗裂砂漿并輔以合理的增強網，并在砂漿中加入适量的纖維，抗裂砂漿的壓折比小(xiǎo)于3.如外飾面為(wèi)面磚，在水(shuǐ)泥抗裂砂漿中也可以加入鋼絲網片光(guāng)，鋼絲網片孔距不宜過小(xiǎo)，也不宜過到(dào)，面磚的短邊應至少覆蓋在兩個(gè)以上(shàng)網孔上(shàng)，鋼絲網應采用防腐好的熱鍍鋅鋼絲網。
5）無空腔構造提高(gāo)體系的穩定性。
在采用聚苯闆作外保溫的設計中，保溫層主要承受的是重力和風壓，由于聚苯闆強度的限制，使保溫層開(kāi)裂，甚至脫落。為(wèi)了提高(gāo)保溫闆的強度，應盡可能(néng)提高(gāo)粘結面積，采用無空腔，以滿足抗風壓破壞的要求。
建築外牆保溫是近年(nián)來新興的施工(gōng)方法，由于内保溫、混合保溫等方法在設計中的缺陷，建議采用外保溫，并按照(zhào)逐層漸變，柔性釋放(fàng)應力的原則，選擇材料及施工(gōng)方法，以達到(dào)保溫、抗裂的目的。由于外牆保溫體系是一(yī)個(gè)有機(jī)的整體，組成的各相(xiàng)關層協同作用不僅要求柔性漸變，而且應有一(yī)定的相(xiàng)容性、協同性，形成一(yī)個(gè)複合整體。