南京世茂 | 外墻外保溫系統(tǒng)延長(zhǎng)壽命課題調(diào)研回訪20年百米超高層住宅工程

回訪工程介紹

2022年7月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與國(guó)家發(fā)改委印發(fā)了《城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》，對(duì)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰提出了具體要求，即在能源消費(fèi)方面節(jié)約用能，提高用能效率，降低能耗強(qiáng)度。因此，這就要求建筑行業(yè)必須提高建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)科學(xué)延長(zhǎng)建筑安全使用期限。這其中涉及兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，二是延長(zhǎng)保溫隔熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用期限。我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《外墻保溫工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ144規(guī)定：“在正確使用和正常維護(hù)的條件下，外保溫工程的使用年限不應(yīng)少于25年”。

因此，適當(dāng)?shù)靥岣咄鈮Ρ毓こ藤|(zhì)量和使用年限，更好地應(yīng)對(duì)熱應(yīng)力、風(fēng)、水、地震等惡劣因素，解決外墻保溫系統(tǒng)的耐久性、防火安全性、含濕量變化、結(jié)露等問(wèn)題尤其重要。山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展研究院、北京振利高新技術(shù)有限公司和中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司等單位組成調(diào)研組，先后赴北京、南京及省內(nèi)部分地市實(shí)地考察調(diào)研，并采取查閱資料、專(zhuān)家座談、與企業(yè)溝通交流、到其他省市科研單位學(xué)習(xí)等方式，對(duì)“外墻保溫系統(tǒng)延長(zhǎng)壽命”課題進(jìn)行了廣泛調(diào)研和深入思考。

早在1995年，我國(guó)發(fā)布實(shí)施節(jié)能率50%的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。1996年召開(kāi)的全國(guó)第一次建筑節(jié)能工作會(huì)議中，首次提出把推廣外墻保溫技術(shù)作為工作的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展，我國(guó)引進(jìn)和研發(fā)了粘貼保溫板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)、保溫裝飾板外墻保溫系統(tǒng)、保溫漿料外墻保溫系統(tǒng)、大模內(nèi)置保溫板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)、膠粉聚苯顆粒貼砌保溫板外墻保溫系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)噴涂硬泡聚氨醋外保溫系統(tǒng)等多種外墻保溫技術(shù)，適應(yīng)了各地建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外墻保溫工程的需要。實(shí)踐證明，外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用是成功的，許多早期建造的外保溫工程至今保持完好，為我國(guó)的建筑節(jié)能事業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)。

但同時(shí)，外墻保溫行業(yè)普遍存在著低價(jià)位惡性競(jìng)爭(zhēng)、片面追求利潤(rùn)最大化、偷工減料、構(gòu)造設(shè)計(jì)缺陷、組成材料性能不達(dá)標(biāo)、以及施工管理不到位等問(wèn)題，使得我國(guó)大量外墻保溫工程出現(xiàn)了各種各樣的質(zhì)量安全事故，常見(jiàn)的工程案例諸如系統(tǒng)開(kāi)裂、空鼓、滲水、脫落以及保溫材料在施工過(guò)程或使用中的燃燒等事故。

分析外保溫工程質(zhì)量事故產(chǎn)生的原因，一是基礎(chǔ)理論研究缺失，沒(méi)有科學(xué)地選擇外保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)；二是偷工減料、組成材料性能不達(dá)標(biāo)、施工管理不到位等。工程實(shí)踐中忽視局部熱橋保溫，保溫層與墻體結(jié)構(gòu)連接安全性差，外部水分容易向墻內(nèi)滲入，內(nèi)部水蒸氣向外滲透受阻，增強(qiáng)網(wǎng)耐久性差，保溫面層抗裂性能不良，保溫材料燃燒性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，造成了保溫系統(tǒng)的開(kāi)裂、空鼓、滲水、脫落、著火等質(zhì)量安全事故。

通過(guò)研究外墻保溫系統(tǒng)在熱應(yīng)力、水的相變、風(fēng)載和地震自然力的破壞影響，并分析大量工程案例，我們提出了保證外墻保溫工程質(zhì)量的“十條控制基線”，在滿(mǎn)足十條控制基線的前提下，外墻保溫工程的使用年限由25年提高到50年是可行的，十條控制基線的主要包括：

（1）外墻外保溫系統(tǒng)各構(gòu)造層應(yīng)由完全柔性的材料組成，外側(cè)材料的可允許變形量應(yīng)大于內(nèi)側(cè)材料可允許的變形量，相鄰材料變形速度差不應(yīng)大于20倍；

（2）外墻外保溫系統(tǒng)不應(yīng)設(shè)置分隔縫，不應(yīng)設(shè)置應(yīng)力集中釋放區(qū)，系統(tǒng)材料性能設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足允許變形、誘導(dǎo)變形的要求，應(yīng)改變應(yīng)力的傳導(dǎo)方向使應(yīng)力得到及時(shí)釋放；

（3）外保溫材料應(yīng)為彈性體或亞彈性體，無(wú)機(jī)漿料材料進(jìn)行亞彈性改性時(shí)聚苯顆粒體積添加量不應(yīng)少于50%，各種纖維重量添加量不應(yīng)少于1%；

（4）外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)有水分散構(gòu)造，應(yīng)有防液態(tài)水進(jìn)入、排出氣態(tài)水功能，使露點(diǎn)生成的冷凝水得到分散，并適時(shí)轉(zhuǎn)成氣態(tài)水排出，形成含水量的自我平衡；

（5）當(dāng)采用貼砌做法時(shí)，最小防火分倉(cāng)體積不應(yīng)大于0.027m3，低能耗工程貼砌兩層保溫板做法的最小防火分倉(cāng)體積不大于0.041m3；

（6）外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置防火找平過(guò)渡層，采用有機(jī)保溫板時(shí)厚度不應(yīng)小于30mm，采用無(wú)機(jī)保溫板時(shí)厚度不應(yīng)小于20mm。

（7）外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造中的線條在窗口和陰、陽(yáng)角位置不宜使用可燃材料，不應(yīng)使用熱塑性材料，避免受熱收縮形成助燃構(gòu)造；

（8）各種外保溫材料一律采用滿(mǎn)粘法施工，不允許有任何空腔及虛粘存在，杜絕風(fēng)壓破壞；

（9）各種外保溫材料在負(fù)壓下不應(yīng)產(chǎn)生膨脹變形，禁止非豎絲巖棉用在外保溫工程中；

（10）外保溫整體柔性和整體輕質(zhì)是附著在結(jié)構(gòu)上安全消解地震破壞力的必要條件。

根據(jù)以上十條外墻外保溫控制基線實(shí)施的粘貼增強(qiáng)豎絲巖棉復(fù)合板系統(tǒng)、貼砌模塑板涂裝飾面系統(tǒng)和貼砌擠塑板涂裝飾面系統(tǒng)的外墻外保溫工程設(shè)計(jì)使用年限可不少于50年。