有效控制外墻外保溫層裂縫的原則與技術
摘要：隨著全國各地住宅工程從規(guī)模到數量的發(fā)展，住宅工程房屋出現的墻體裂縫和外墻滲漏等問題也日益成為社會各界關注的焦點之一，這與普通老百姓的日常生活息息相關，直接關系到廣大人民群眾的切身利益，外保溫體系是非承重復合墻面，其墻面裂縫的危害主要是水的滲透對保溫體系的破壞以及對住戶的感觀上和心理上造成不良影響。為此加強保溫墻體結構研究，特別是保溫墻體的抗裂措施研究，已成為建筑行業(yè)發(fā)展及其人民基本生活保障的關鍵問題所在。
關鍵詞：外墻 外保溫面層 裂縫 控制 原則 技術
0 引言
裂縫是固體材料中的某種不連續(xù)現象，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。
1 外墻保溫面層裂縫控制的基本原則
1.1 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。
1.2 “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。
1.3 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生的應力，用它作為保溫層的保護層，極易產生裂縫，厚度愈厚愈嚴重。
1.4 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。
1.5 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。
1.6 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。
2 外墻保溫面層裂縫控制技術
2.1 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。
2.2 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，而我國現行防火規(guī)范對其沒有明確的限制要求。②改進型聚苯板薄抹灰外保溫。改進體現在防火隔離帶的設置及將大空腔變?yōu)闊o空腔或小空腔。
2.3 現澆無網聚苯板外保溫隔熱構造設計①通過采用具有拉結槽并經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。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。
2.4 鋼絲網架保溫板外保溫隔熱構造設計①傳統鋼絲網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改進型鋼絲網架保溫板外保溫隔熱構造設計。a在澆注完成后的鋼絲網架聚苯板表面，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。b采用雙網構造增強抗裂性。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(與保溫層鋼絲網架綁扎)作為抗裂防護層和粘貼面磚基層。
2.5 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。
2.6 面磚飾面外墻外保溫隔熱體系設計
2.6.1 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，體系必須經過大型耐候性試驗及抗震試驗驗證合格。
2.6.2 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構造的鋼絲網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。
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。
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關鍵詞：外墻 外保溫面層 裂縫 控制 原則 技術
0 引言
裂縫是固體材料中的某種不連續(xù)現象，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。
1 外墻保溫面層裂縫控制的基本原則
1.1 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。
1.2 “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。
1.3 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生的應力，用它作為保溫層的保護層，極易產生裂縫，厚度愈厚愈嚴重。
1.4 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。
1.5 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。
1.6 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。
2 外墻保溫面層裂縫控制技術
2.1 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。
2.2 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，而我國現行防火規(guī)范對其沒有明確的限制要求。②改進型聚苯板薄抹灰外保溫。改進體現在防火隔離帶的設置及將大空腔變?yōu)闊o空腔或小空腔。
2.3 現澆無網聚苯板外保溫隔熱構造設計①通過采用具有拉結槽并經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。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。
2.4 鋼絲網架保溫板外保溫隔熱構造設計①傳統鋼絲網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改進型鋼絲網架保溫板外保溫隔熱構造設計。a在澆注完成后的鋼絲網架聚苯板表面，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。b采用雙網構造增強抗裂性。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(與保溫層鋼絲網架綁扎)作為抗裂防護層和粘貼面磚基層。
2.5 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。
2.6 面磚飾面外墻外保溫隔熱體系設計
2.6.1 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，體系必須經過大型耐候性試驗及抗震試驗驗證合格。
2.6.2 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構造的鋼絲網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。
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。
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