张诚
（北京市建筑工程研究院有限责任公司，北京，100039）
【摘 要】新建建筑一般外墙保温刚施工完毕，没有历经时间的“考验”，出现质量问题的不多。但是很多既有建筑，外墙保温使用几年后，出现保温板脱落、面层裂缝等现象。针对此类问题，目前尚无统一的鉴定方法。本文针对整栋楼外墙保温系统出现保温板脱落、面层裂缝等质量问题的原因进行诊断，提出采用原材料报告审核、热工缺陷诊断、外墙节能构造钻孔取芯、保温板与基层粘结、后置锚固件拉拔等一系列检查方法，并通过工程实例验证此套方案的可行性。
【关键词】外墙保温；施工质量；热工缺陷；裂缝；鉴定方法
1、引言
近年来，由于外墙内保温的做法不断出现结露长霉、结构冷热桥处理不到位等问题，外保温做法逐渐受到青睐，外墙外保温已成为目前的主流外墙保温施工做法。但是随着外保温工程越来越多，一系列的质量问题也随之显现。比如外保温饰面层裂缝、空鼓甚至裂脱落等。导致外保温空鼓、裂缝以及保温板脱落的原因有多种，从设计、材料到施工等各个环节都有可能存在，比如说保温系统构造设计的不足、保温系统使用材料不合格，另外外墙保温体系通常是在建筑工程的施工现场完成，施工质量的优劣关系到外墙保温体系的质量。通常外保温遇到类似问题时，建设单位和施工单位之间为了分清责任，需要鉴定外保温出现问题的原因。根据本人多次的相关鉴定经验，针对此类问题和遇到的工程情况总结出一套检测鉴定程序。主要包含的检测方法和步骤有：审核外墙保温相关原材料复检报告、外墙热工缺陷检测、外墙节能构造钻孔取芯、外墙保温板与基层粘结强度现场拉拔、外墙保温板与基层粘结面积率、粘结方法、保温板后置锚固件拉拔力、锚固件数量检查等。
2、外墙保温相关原材料复验报告审核
根据《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007[1]要求，墙体节能工程采用的保温材料和粘结材料进场时应进行复验，复验应为见证取样送检复验项目包括：1、保温材料的导热系数、密度、抗压强度或压缩强度；2、粘结材料的粘结强度；3、增强网的力学性能、抗腐蚀性能，检测数量为：同一厂家同一品种的产品，当单位工程建筑面积在20000m2以下时，各抽查不少于3次，当单位工程建筑面积在20000 m2以上时，各抽查不少于6次。进行外墙保温系统质量鉴定或检查时，建议向委托方索要以下外墙保温原材料的复验报告：①保温板复试报告；②增强网复试报告；③界面剂复试报告；④抗裂砂浆、粘结砂浆复试报告；⑤胶粘剂复试报告；⑥腻子、涂料复试报告等。
在外保温工程质量鉴定或检查中，很多检查员认为原材料复验报告审核是没必要的，因为已竣工的工程都是通过竣工验收的，复验报告的检测结果肯定也是合格的。但是根据多次鉴定和检查经验发现，通过审核原材料复验报告，可以了解工程外保温相关材料的基本信息，审核材料的各项性能与规范的符合性，从原材料上有可能会发现导致外保温工程质量问题的因素。例如，某工程大模内置现浇聚苯板外墙外保温，外保温出现裂缝（如图1所示），剔除面层涂料后发现不规则的裂缝仅到砂浆层。在施工方提供的原材料报告中经审核未能提供抗裂砂浆的检测报告，经与施工方详细沟通可知，其工程没有采用抗裂砂浆作面层材料，而是采用普通砂浆，因钢筋混凝土、水泥砂浆、苯板等线膨胀系数不一致导致面层开裂。
3、围护结构热工缺陷红外检查
当保温材料缺失、受潮、分布不均或其中混入灰浆或围护结构存在空气渗透的部位，称该围护结构在此部位存在热工缺陷。热工缺陷的存在将影响墙体的保温性能，进而降低墙体内表面温度，当墙面温度达到或低于室内空气露点温度时，墙面将出现凝结水的现象，即为结露。这种现象不仅造成室内潮湿，长时间影响下还会导致墙面的脱落、长毛、发霉，或装饰材料的扭曲变形等等，严重影响建筑的正常使用功能。采暖期室内结露、长霉是外墙保温最常见的质量问题。引起这一现象的主要原因在于外墙保温存在热工缺陷。
红外热像法是检测围护结构外墙热工缺陷的主要方法。红外热像仪测温的基本原理：被测物体产生的热辐射经红外探测器接收后辐射强度信号转换为电子视频信号，再通过放大电路、补偿电路及线性处理后在显示终端显示被测物体的温度，或经计算机处理形成由不同颜色表示的物体温度分布的彩色热图，即红外热像图。其测温的特点在于：一、非接触式测温，不会影响到被测物体原有的温度分布，二、测定的是物体表面的温度分布，而不是像热电偶或光学温度计那样仅能测定有限个点的温度。红外热像法是当前检测热工缺陷最快捷最有效的定性检测方法，在热工缺陷检测方面有非常广泛的应用。图2所示为某工程局部保温材料缺失引起的热工缺陷的红外热像。
因此，本文提出，在外墙保温施工质量鉴定中，应首先采用无损的红外热像法检测围护结构是否存在热工缺陷。
4、外墙保温节能构造钻芯检验
外墙保温节能构造钻芯检验是参照《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411- 2007 [1]的要求，在外墙上用取芯机在垂直于墙面的方向上钻取保温芯样，在垂直于芯样表面的方向上实测保温层的厚度，并通过芯样观察保温材料的种类、构造做法。外墙保温节能构造钻芯检验主要检验外墙保温以下三方面内容：1）保温层的构造做法是否符合设计要求；2）保温材料的种类是否符合设计要求；3）保温层的厚度是否符合设计要求。此种检验是目前外墙保温验收中必检的项目之一，由于操作方便，数据比较直观，因此同样也适用于既有建筑外保温的质量鉴定。外墙保温施工过程中，由于某些利益的驱使，一些开发商和施工方盲目追求降低成本而偷工减料。采用外墙节能构造钻芯法，能最为直接的发现问题，如果保温层厚度都不符合设计要求，那就没必要耗费精力去检测围护结构的传热系数了。此种检测方法的缺点在于这是一种破坏性的检测手段，当保温芯样取出后，要求对检测部位用保温材料填充并用建筑胶密封，不允许使用混凝土或碎砖加砂浆等材料填塞，以免产生热桥而影响保温效果。处理不当，极有可能形成新的热桥，从而影响保温效果。
5、保温板与基层粘结情况检查
外墙保温板与基层的粘结情况检查同钻芯法一样，都是采用破坏性的检查方法。外墙保温板的粘结的好坏与外墙保温的使用寿命密切相关。而且近年来极端气候频繁出现，有些工程外保温在刮大风时保温层甚至直接脱落。本人根据近年来的检测经历，外墙保温板与基层粘结情况的检查是十分有必要的。在检查项目上，检查保温板与基层的粘结强度、粘结砂浆的粘结面积率，粘贴方法等是否符合规范或设计要求。
保温板的粘贴方法根据《外墙外保温施工技术规程》（聚苯板增强网聚合物砂浆做法）（DB 11／T 584-2008）要求可采用点框法或条粘法[2]（如图3所示）。不管采用哪种粘贴方法，聚苯板与墙面必须粘结牢固，无松动和虚粘现象。采用涂料饰面时，粘结面积率不小于40%；采用面砖饰面时，粘结面积率不小于50%。检查粘贴方法和粘结面积率时选取约1m2左右的外墙面，首先剔除外饰面，露出保温板，然后揭开一个整块的保温板，查看粘贴方法，测量粘结砂浆的粘结面积；粘结面积计算时务必要扣除虚粘部分面积。
对保温板与基层的拉伸粘结强度进行现场试验，试验方法参照《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004[4]。粘贴标准块时，可在粘贴面积检查部位附近，以方便确定粘结砂浆的位置，尽量使标准块满粘贴于粘结砂浆的位置。
6、保温板后置锚固件检查
锚固件在建筑外墙外保温中起到增强保温层和基层墙体连接的作用。外墙外保温系统通常设计有保温板后置锚固件。《外墙外保温施工技术规程》（聚苯板增强网聚合物砂浆做法）（DB 11／T 584-2008）[2]对锚固件的数量作出了明确规定，饰面为涂料时，标高20m以下的部位可不安装锚固件；20m以上50m以下的不宜少于4个/m2;50m以上的不宜少于6个/m2。
影响锚固件拉拔力大小的因素有锚固件的紧固方式、锚固深度和基层墙体材料种类等。对保温板后置锚固件主要检查锚固件的拉拔力，每平米锚固件数量。锚固件拉拔力的检测主要采用拉拔仪，将锚栓从基层墙体拔出，拉拔仪显示的峰值即为锚栓的抗拔承载力。每至少500~1000m2的保温面积检查一组，每组为3个锚栓。试验结果评定为每组保温锚栓的单个抗拔承载力最小值不低于设计值即为合格或符合设计要求。锚固件的数量检查是在检查可随机揭开1m2的外墙饰面层，看锚栓的数量。通常为了外墙保温维修方便，在检查保温板与基层粘结砂浆粘结面积率的同时检查每平米锚固件的数量。
7、工程实例
依据上述方法，对北京房山区某工程进行外墙保温质量鉴定。某工程采用后粘挤塑聚苯板（XPS）外墙外保温做法，涂料饰面。2011年竣工，2013年左右外墙面有明显的裂缝和空鼓现象（如图4所示），部分墙面的保温板甚至脱落。为查明出现此种现象的原因，进行了此工程原材料报告审核、围护结构热工缺陷测试、外墙节能构造钻芯检验、保温板与基层粘结强度现场拉拔、保温板后置锚固件锚固力现场拉拔等，以下为检查结果。
7.1、原材料报告审核结果
委托方主要提供了以下几种材料的检验报告：粘结砂浆、聚合物粘结砂浆、抹面砂浆、聚合物抹面砂浆、耐碱玻纤网格布、聚苯乙烯挤塑保温板，报告检测结果均为合格。此外，委托方还提供了外墙节能构造钻芯检验、保温板与基层粘结强度检验以及后置锚固件拉拔力检验等现场检验报告，报告检测结果也均为合格。因此，本工程从检测报告上未发现不符合项。
7.2、外墙热工缺陷检测结果
对外墙面进行红外测温，得到红外热像图（如图5、6所示）。从红外热像图上可知，外墙表面温度分布均匀，没发现因保温板缺失等引起的明显热工缺陷。
7.4、保温板粘结情况检查
随机揭开一块约1200×600mm大小的保温板，检查保温板的粘贴方式和粘结砂浆的粘结面积率。图10所示为揭开保温板后的粘结情况。从图10可知，本工程采用的是点框法粘贴，经测算，粘结面积率约为27%，粘结面积率小于规范要求。分别在首层和三层随机选取10个测点进行保温板与基层粘结强度测试，得到保温板与基层粘结强度为0.021MPa，如表1所示，远远小于委托方提供的0.1MPa的设计要求。
7.5、保温板后置锚固件检查
本工程外墙保温设计有后置锚固件，在保温板粘结情况检测的基础上，计算开启保温板上含有的锚栓数量，经计算约为8个/m2。在首层和三层随机选取三个锚栓进行保温板后置锚固件拉拔力测试，结果如表2所示。委托方提供的保温板后置锚固件拉拔力设计值为0.3kN，测试的6个锚钉中有4个低于设计要求。
7.6检查鉴定结论
通过以上项目的检查，得出以下结论：本工程外墙保温无明显热工缺陷；外墙外保温采用的是粘贴挤塑聚苯板（XPS）做法，饰面为涂料层，保温板外侧有玻纤网格布，保温材料种类符合设计要求，构造做法符合设计要求，保温材料厚度不符合设计要求；外墙保温板与基层的粘结面积率不符合标准要求，保温板与基层粘结强度不符合标准要求；保温板后置锚固件的拉拔力不符合设计要求。
8、总结
外墙保温技术是建筑节能的重要手段，是推动建筑节能创新的一个重要组成部分。关于外墙外保温裂缝等质量问题的鉴定，本文采用了一系列的检测方法，并通过工程实例验证这套方法的可行性。
（1）外墙保温原材料试验报告的审核，从材料上查找可能导致外墙保温质量问题的原因。
（2）围护结构红外热像测试。查找围护结构外表面可能的引起的热工缺陷。
（3）外墙节能构造钻芯检验。检查外墙保温的构造做法、保温材料的厚度、种类与设计要求的符合性。
（4）外墙保温板与基层粘结情况检查。检查保温板与基层的粘结强度、粘结面积率，从保温板的粘贴上检查其与规范要求的符合性。
（5）保温板后置锚固件检查。现场测试锚固件的拉拔力。
（6）以上外墙外保温检查方法虽然以破坏性检查方法为主，通过工程实例验证了此套方法的可行性，能有效的对外墙保温施工质量问题进行鉴定，为今后类似外墙保温工程鉴定提供参考。
参考文献：
[1]GB50411-2007，《建筑节能工程施工质量验收规范》
[2]DB 11／T 584-2008，《外墙外保温施工技术规程》
[3]JGJ/T 132-2009，《居住建筑节能检测标准》
[4]JGJ144-2004, 《外墙外保温工程技术规程》
论文作者:张诚
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/10
标签：外墙论文; 锚固论文; 保温板论文; 砂浆论文; 拉拔论文; 工程论文; 基层论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;