回归安全为本的建筑外皮
2015-10-21刘春梅
刘春梅
2015年3月，住房城乡建设部国家安全监管总局发布了《关于进一步加强玻璃幕墙安全防护工作的通知》（建标（2015）38号文），其中提到在工程规划、设计、施工及既有玻璃幕墙使用、维护、管理等环节，切实加强监管，落实安全防护责任，确保玻璃幕墙质量和使用安全。新建住宅、党政机关办公楼、医院门诊急诊楼和病房楼、中小学校、托儿所、幼儿园、老年人建筑，不得在二层及以上采用玻璃幕墙。这一讯息说明在社会建设不断向前的今天，人们开始不仅仅关注建筑的形象，更多的开始从人的角度思考问题，越来越注重建筑外皮的功能性和安全性。与此同时，伴随着中国第4次人口出生高峰，“双独”“单独”二孩的逐年增多，政府积极推进教育建设，发展教育，各地的中小学、托儿所、幼儿园等学校基础建设也正在迅速推进。孩子代表着社会的未来和希望，对孩子的各方面安全的考虑，是学校建筑设计的首先需要满足的基本条件。于是，我们针对学校建筑外墙的选用和考量，结合实际工程做了一些研究。管中窥豹，希望在教育建筑的设计中，在考虑经济性、功能性、美观性的同时，更多的结合安全性的考虑。
首先，需要了解传统的建筑外墙所包含的层次及相应的材料属性，才能针对性强的选用外墙材料。
外墙的基本构造层次
《建筑外墙防水工程技术规程》（JGJ/T235-2011） P10-11
由此可见外墙的主要层次为结构层，找平层，保温层，防水层，面层材料（结合层）等。
结构层：混凝土墙面或者砌体墙面基层清理干净，采用界面处理剂。
找平层：选用预拌水泥抹灰砂浆，强度不低于M15.
保温层：保温层分为内保温、外保温、墙体自保温。材料多种，有XPS挤塑板、EPS聚苯板、聚氨酯板、酚醛板、岩棉、玻璃棉板、无机保温砂浆等。实际运用中，需结合面层选用和防火性能考虑。
防水层：选用聚合物水泥防水砂浆或者普通防水砂浆，可根据当地年降水量、基本风压及有无外保温等情况设防。
面层：面层主要划分为涂料面层、面砖面层、幕墙饰面。根据不同的面层采用不同的结合方式，具体分析。
外墙的厚度根据这些构造层次的厚度及粘接情况而定。当达到一定的厚度而又粘接不牢，外墙就容易出现脱落，此时就存在安全隐患。所以在设计外墙构造措施的时候，材料的选用和厚度是个综合平衡的过程。结合上面的构造层次，不难看出构造层次中需要重点把握的关键是保温层和面层的选用。以下结合保利心语南侧中学外墙设计为例，在实际过程中的运用。
保利心语南侧中学位于成都高新区保利心语花园小区南侧，仅一街之隔。沿用了小区欧洲古典建筑的元素，营造出庄重、典雅的校园气息，相映成辉。在建筑外墙上表现为三段式立面风格：下段为花岗石墙面，中段为砖红色丁字贴面砖，上段为浅米色质感涂料。（参考左图）
面层材料确定为花岗石、面砖、涂料。在实际选用的过程中，下段花岗石幕墙厚度25mm厚，采用干挂，宽度为600宽，每块面积小于1m?。满足《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001 第1.0.2条规定：“本规范适用于建筑高度不大于100m、设防烈度不大于8度的民用建筑石材幕墙工程。”中段面砖根据《成都市城乡建设委员会关于加强我市建筑外墙饰面材料管理的通知》的规定，饰面砖外墙高度60米以下，饰面砖尺寸规定限值为≤45mmX95mm，单块面积≤50cm?.所以规格选用45mmx95mm砖红色釉面砖，厚度不大于6mm，工字帖，面砖及结合层材料总重量≤15kg/ m?。上段面层根据《高新区中小学、幼儿园建设标准》规定，不再大面积采用外墙涂料，而尽量采用面砖、石材或其他环保新型材料（其他辅助材料包括型钢，木材，玻璃幕墙、铝单板幕墙等）。改用21.5mmx21.5mm浅米色釉面砖，厚度不大于6mm，直帖，面砖及结合层材料总重量≤15kg/ m?。严格结合相关规定和需求，面层确定。
外墙保温通过计算，采用结构自保温达不到节能的要求，需要增加保温层来实现保温节能的目的。鉴于本学校大面积采用外墙外贴面砖，為保证面砖的粘接牢度，从安全的角度出发，决定采用内保温形式。材料选用也需要实际运用与相关规定相结合。原定初步是选用无机保温砂浆，因为无机保温砂浆保温效果接近挤塑板，同时耐火等级能够达到A级。根据2014年《四川省住房和城乡建设厅关于推进我省建筑保温隔热系统技术进步的通知》规定，逐步限制使用产品质量不稳定、原材料生产能耗高、施工质量难控制的浆料类建筑保温隔热系统。浆料类建筑保温系统除用于3层以下民用建筑和建筑防火隔离带外，不得用于民用建筑的墙体、屋面、楼地面保温工程。而岩棉、玻璃棉板皆不用于人员众多的普通室内，最终选定内保温材料为XPS挤塑聚苯板。挤塑板抗压强度可达到220-500Kpa，作为内保温不易被破坏，吸水性极低，而且易切割，固定简单，耐火等级能够达到B1级。满足《民用建筑外墙保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中关于保温材料燃烧性能的规定，只是按规定要严格设置防火隔离带。
同时参考相关规范、图集及规定
《外墙内保温工程技术规程》（JGJ/T 262-2011）
《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）
《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）
《四川省居住建筑节能设计标准》（DB51/5027-2012）
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2001）
《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）
《建筑外墙防水工程技术规程》（JGJ/T235-2011）
《墙》（西南11J112）
《室外装修》（西南11J516）
《外墙内保温建筑构造》（国标11J122）
《工程做法》（国标05J909）
《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》（公通字<2009>46号）
《四川省住房和城乡建设厅关于进一步加强建筑节能用挤塑聚苯板管理的通知》（川建勘设科发[2013]57号）
外墙最终具体构造措施如下：
编号 名称 构造做法 使用部位 备注
外1 花岗石外墙 1.面层详内墙面做法 花岗石外立面： 石材板面、板底及四周防水剂处理
2.专用聚合物抗裂砂浆内嵌复合耐碱玻纤网格布（两层） 当用于无保温外廊和架空层的柱墙时，取消2、3做法。
3.XPS挤塑聚苯板，厚度详节能设计
4.墙体，双面都作基层处理
5.20厚1：3水泥砂浆找平
6.幕墙龙骨
7.干挂浅褐色花岗石25厚
外2 面砖外墙 1.面层详内墙面做法 面砖外立面： 外墙面砖规格不大于45X95，厚度不大于6，厚，面砖及结合层材料总重量应≤15kg/㎡
2.专用聚合物抗裂砂浆内嵌复合耐碱玻纤网格布（两层） 当用于无保温外廊和架空层的柱墙时，取消2、3做法。
3.XPS挤塑聚苯板，厚度详节能设计
4.墙体，双面都作基层处理
5.刷水泥浆一道（混凝土面刷界面处理剂）
6.20厚1：2.5水泥砂浆打底，两次成活，扫毛或划出横道（加5%防水剂）
7.专用粘贴剂粘贴高级面砖，专用勾缝剂勾缝（缝宽5），每层间设20宽抗裂分隔缝。
保利心语南侧中学项目根据建筑形象需要，虽然仅采用了石材和面砖面层，但对于采用涂料类，幕墙类等作为面层的建筑，触类旁通皆可沿用此类分析方式确定构造措施。总之，需要建筑设计人员在设计过程中，不仅在建筑功能上以人为本，在构造措施设计上同样应该以人为本，以安全为本。同时还要不断提供自身的建筑素养：需要加强对相关政策、规范的了解，对新建筑材料知识的运用，对各类材料造价的经济性的考虑。只有怀着对设计的责任感，才能让建筑设计不仅仅停留于图纸，真正的落地生根。
