上海市民用建筑外墙外保温系统应用现状与建议
2018-02-16何卫东上海市住宅建设发展中心上海200003
何卫东(上海市住宅建设发展中心, 上海 200003)
1 概 述
自 2005 年上海市新建居住建筑全部执行节能设计标准以来,多数项目采用外墙外保温,少数采用内保温,随着装配式建筑的推进,夹心保温开始应用。然而,因气候、材料、设计、施工等方面的因素,外墙外保温系统发生一些质量问题,其中,无机保温砂浆外墙外保温系统发生质量问题的比例较高。
2 上海市民用建筑外墙外保温系统应用现状
根据上海统计年鉴中 2005 年~2016 年各个时间段的民用建筑竣工面积的统计结果,对上海市不同类型保温材料的应用建筑面积进行分析,2005 年~2016 年本市发泡聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、聚氨酯、改性聚苯板等有机保温材料的应用建筑面积约 1.5 亿 m2,无机保温砂浆、岩棉板等无机保温材料的应用建筑面积约 1.2 亿m2。
2005 年~2010 年有机保温材料应用面积约 1.3亿 m2,无机保温材料应用面积约 2 000 万 m2; 2011年~2015 年有机保温材料应用面积约 1 300 万 m2,无机保温材料应用面积约 8 500 万 m2;2016 年有机保温材料应用面积约 350 万 m2,无机保温材料应用面积约 1 300 万 m2。
数据分析可以看出,2010 年之前建筑外墙保温大多采用外墙外保温,因有机保温材料具有质轻、保温隔热效果好等特点,这一阶段的外保温材料以膨胀聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、聚氨酯等有机保温材料为主。2010年上海“11·15”特大火灾事故之后,公安部消防局发布了《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》(公消 [2011]65 号),明确规定“民用建筑外保温材料采用燃烧性能为 A 级的材料”,之后上海市外墙保温主要采用无机保温材料。由于当时市场上无机保温材料种类有限,可供选择的余地较小,因此,2010 年之后,本市外墙保温材料主要以无机保温砂浆为主。2015 年台风“灿鸿”之后,无机保温砂浆应用逐渐减少,改性聚苯板、发泡水泥板等应用逐步增多。
2014 年 1 月,《上海市保障性住房建筑节能设计指导意见》(沪建交联 [2014]9 号)发布,规定保障性住房应优先采用外墙内保温系统;确需采用外墙外保温系统的建筑,应采用符合国家现行消防技术标准的材料和系统并制定防止保温层材料开裂、坠落的外保温系统设计、施工质量控制技术要点,且应有外保温系统质量保证和维修的书面承诺。
2015 年 5 月,GB 50016-2014《建筑设计防火规范》开始发布实施,规定民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A 级,且不应低于 B2 级。2015 年 10 月,DGJ 08-2164-2015《民用建筑外保温材料防火技术规程》规定新建、改建、扩建民用建筑外墙保温材料严禁采用燃烧性能为 B2 级及以下的保温材料。2015 年 7 月台风“灿鸿”之后,无机保温砂浆外墙外保温系统发现质量问题,随着新版防火规范的发布实施,无机保温砂浆应用逐渐减少,改性聚苯板、发泡水泥板等应用逐步增多。
2017 年 8 月《上海市高层建筑消防安全综合治理工作方案》(沪府办发 [2017]54 号)明确对违规采用易燃、可燃外保温材料的高层建筑,结合改建、扩建工程,拆除易燃可燃外保温材料,更换符合消防技术标准的外保温材料。
目前市场上应用较多的保温材料有A级岩棉板、泡沫玻璃板、发泡水泥板、B1 级改性聚苯板等。
上海住宅中心对 2007 年~2015 年竣工的 92 个项目调研结果表明,约 60% 的商品房项目采用有机保温材料,86% 的保障房项目采用无机保温砂浆;公共建筑大多采用岩棉板、玻璃棉;对本市 2007 年~2015 年竣工的 30 个商品住房和 62 个保障性住房项目的调研结果发现,商品房项目中 60% 的项目采用膨胀聚苯板、挤塑聚苯板、聚氨酯等有机保温材料,40% 采用无机保温砂浆、岩棉板、泡沫混凝土板及 STP 板等无机保温材料。保障性住房开始大规模建设于 2010 年以后,其中 86% 的项目采用无机保温砂浆,有机材料应用较少。
公共建筑多为幕墙饰面,通常采用干挂工艺,保温层多位于幕墙和主体墙体之间,保温材料一般选用岩棉板、玻璃棉等。
3 外墙外保温系统存在的质量问题
(1) 近年来外墙外保温系统质量问题时有发生,其中无机保温砂浆外墙外保温系统发生质量问题比例较高。
2015 年,受台风“灿鸿”影响,三林基地盛世南苑小区 6 栋楼无机保温砂浆外墙外保温系统脱落,12 辆轿车被砸。徐汇某公租房无机保温砂浆外墙外保温系统出现裂缝、空鼓、脱落等现象。部分采用无机保温砂浆外墙外保温系统的商品房项目也发生质量问题。
对 2011 年之后交付的 45 个保障房项目调研发现,有14个项目外墙外保温系统发现裂缝、渗水、空鼓、脱落等缺陷问题,其中采用无机保温砂浆外墙外保温系统的项目有 12 个,另外 2 个发现质量问题的是胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统。空鼓缺陷最为普遍,其次是裂缝、脱落,发现渗水缺陷的项目相对较少。无机保温砂浆系统发生质量问题的原因有材料、施工和后期使用等多方面的因素,具体有以下一些原因。
一是无机保温砂浆质量较难控制。保温砂浆导热系数与抗压强度两项指标是一对矛盾,对生产厂家来说,两个指标很难平衡。当无机保温砂浆的导热系数较高时,材料较为酥松,抗压强度偏低,导致保温系统易产生空鼓。
二是市场上无机保温砂浆质量参差不齐,受建设成本制约,尤其是保障房受成本控制,当选用的无机保温砂浆价格较低时,材料质量更加难以保证。
三是保温材料与配套材料可能存在不匹配隐患,若界面砂浆与无机保温砂浆不是由保温材料供应单位统一提供,存在不匹配的隐患,或在施工时存在界面砂浆少做和漏做的现象,保温层与基层墙体的粘结力较差,易引起基层与保温层之间产生空鼓。
四是现场施工工艺难以控制,无机保温砂浆非成品,较之板材类保温材料,需现场搅拌、分层施工,而且主要是手工作业、湿作业多,随意性较大,目前施工工艺水平导致施工质量难以保证。
五是外墙外保温节点部位施工不规范,部分工程外墙阳角、阴角及门窗框四周等部位网格布未采取加强措施,分格缝防水处理不到位等。
六是部分住宅项目有时为了抢工期,在冬季和夏季施工,易造成保温砂浆水化条件差、甚至无法水化,从而导致保温砂浆凝结后的强度下降。
七是后期使用不当,部分居民在装修时对预留空洞进行调整,安装花架、晾衣架、空调室外机,都会对外保温系统造成损害,引起保温层开裂、脱落。
(2) 上海市大量采用有机保温材料的项目存在一定的质量安全、消防等方面的隐患。膨胀聚苯板、挤塑聚苯板等有机保温材料防火性能仅为 B2 级,存在消防安全隐患。此外,当保温板采用点粘时,体系中存在整体贯通的空腔,容易导致渗漏。
(3) 若遭遇 10 级以上台风正面影响,本市大量无机保温砂浆外墙外保温系统面临更严峻的考验。台风“灿鸿”对上海地区的影响,陆地最大阵风达 7~9 级,风压约0.2 kN/m2~0.4 kN/m2,尚小于规范对上海地区建筑结构设计的基本风压取值 0.55 kN/m2(相当于 10 级台风)。因此,当上海遭遇 10 级以上台风时,上海市大量无机保温砂浆外墙外保温系统将面临更严峻的考验。
4 建 议
(1) 建议采用相对成熟的外墙保温材料。鉴于无机保温砂浆易造成安全隐患,现已将其列入建筑材料禁限目录,外墙外侧不得使用无机保温砂浆。墙体节能保温系统采用的保温材料、抹面(抗裂)砂浆、粘结剂、界面砂浆、网格布、锚固件、填缝材料、涂料等应当具有相容性,且各项性能指标应符合相关技术标准的规定。
(2) 建议根据《上海市高层建筑消防安全综合治理工作方案》要求,将 2010 年之前使用的有机保温材料,结合改建、扩建工程更换为符合消防技术标准的外保温材料。高层建筑消防安全综合治理中应避免将拆除的易燃可燃材料更换为无机保温砂浆。此外,更换后的外保温材料还应严格遵循防火要求,按照 DGJ 08—2164—2015《民用建筑外保温材料防火技术规程》的要求,严禁采用燃烧性能为B2 级及以下的保温材料。市住建委节能管理部门研究推荐使用成熟、稳定的保温材料。
(3) 推广适用的外墙保温系统形式。借鉴国外主要采用外墙内保温形式的经验,结合目前正在实施的装配式建筑、全装修住宅等采用内外组合保温等。鼓励在住宅项目中推广采用内外墙组合保温和内墙保温形式。
(4) 开展已建建筑外保温系统全面排查和定期检查。一是建议对上海市 2005 年后竣工验收的民用建筑项目开展全面排查,及时排除质量安全、消防等方面的隐患。二是可根据 JGJ 376—2015《建筑外墙外保温系统修缮标准》对外墙外保温系统进行周期性的检查和维修。
(5) 开展在建工程外保温系统专项检查,消除安全隐患。核查在建工程的外保温系统及相关技术资料,核查在建工程有无随意变更外墙外保温系统行为,重大变更是否经原施工图审查机构审查批准。核查保温及配套材料相关技术资料,包括合格证、型式检验报告、见证取样报告等是否齐全有效,并与现场实际采用的材料相一致。