基于某住宅楼外墙外保温系统检测的分析与思考

■ 姚晓璐 YAO Xiaolu 陈小杰 CHEN Xiaojie

0 引言

2009 年，《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）发布实施，明确提出“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”[1]。自此，具有优越防火阻燃性能、保温性能、耐久性能的无机保温砂浆，在外墙保温系统中得到了广泛应用。然而，伴随着无机保温砂浆外保温系统应用项目数量的增加、使用年限的延长，因无机保温砂浆的质量和施工工艺等因素，导致无机保温砂浆外墙外保温系统普遍出现开裂、空鼓、保温骨料破损、砂浆热工性能降低等损坏。2018 年4 月，上海市住房和城乡建设管理委员会发布《上海市禁止或者限制生产和使用的用于建设工程的材料目录（第四批）》（沪建建材〔2018〕212 号），禁止水泥基无机保温砂浆系统在新建、改建、扩建的建筑工程外墙外侧作为主体保温系统使用[2]。而对于现有的无机保温砂浆外墙外保温系统住宅，为避免其外墙外保温脱落而引起生命和财产损失，需进行外墙外保温系统修缮。由于修缮技术手段的限制，往年普遍采用全面铲除的方式。其优点是可直接从保温系统根源上解决问题，消除安全隐患；缺点是无法对无机保温砂浆系统的损坏情况区别对待，全部铲除造成的修缮成本较大、修缮周期较长，且修缮过程中粉尘较大，对居民日常生活造成不便。

随着新的外墙修复技术手段不断涌现及相应技术标准的相继出台，对不同损坏程度的外墙外保温系统提出针对性的修复方法，如表层置换、薄层原位修复、厚层原位修复、外墙饰面筑筋修缮等。因此，首先需要对外墙外保温系统进行专项检测，以明确损坏部位、损坏程度，为修缮设计提供技术支持。本文将根据《外墙外保温系统修复技术标准》（DG/TJ 08-2310—2019）[3]（以下简称《标准》）中提出的新方法，结合实际案例进行分析。

1 项目概况

某住宅楼为2 单元，建于2015年，地上18 层、地下1 层，层高2.8 m。其主屋面为平屋面，屋面女儿墙顶高51.80 m，突出屋面机房屋顶高56.70 m。

房屋外墙饰面除一～二层为面砖饰面，其余部位为涂料饰面（图1、2）。①涂料饰面外保温构造由外至内依次为：柔性防水腻子+涂料饰面层，5 mm 厚聚合物抗裂砂浆（压入1 层耐碱玻纤网格布，用于首层时网格布为2 层），界面剂砂浆，30 mm 厚无机保温砂浆，15 mm 厚水泥砂浆找平层，5 mm 厚聚合物水泥砂浆防水层，基层墙体；②面砖饰面外保温构造由外至内依次为：专用黏结剂贴面砖+面砖填缝剂，8～10 mm 聚合物抗裂砂浆（压入1 层耐碱玻纤网格布，用于首层时网格布为2 层）+锚栓（不少于4个/ m2），界面剂砂浆、30 mm 厚无机保温砂浆，15 mm 厚水泥砂浆找平层、5 mm 厚聚合物水泥砂浆防水层，基层墙体。

图1 被检测房屋南立面现状

目前，房屋外墙饰面已经开始出现空鼓、开裂等现象，需对其外墙外保温系统质量情况进行检测评估。本文仅介绍一～二层的检测情况。

图2 被检测房屋东立面现状

2 现场检查及检测

2.1 外墙外观质量检查

经检查，房屋一～二层外墙面砖饰面已经开始出现多处空鼓、开裂等现象，阳角部位开裂、空鼓现象较为明显（图3、4）。

图3 北立面阳角面砖接缝处空鼓开裂

图4 南立面阳角面砖接缝处修补后依然空鼓开裂

2.2 外墙外保温构造、缺陷检测

2.2.1 外墙保温系统分层做法检测

（1）该外墙饰面层由外至内依次为饰面层、抗裂砂浆层、无机保温砂浆层、基层，与设计图纸相符。

（2）外墙保温层平均厚度39 mm，达到设计厚度要求；最小值为36 mm，达到设计厚度的90%，符合设计要求。

（3）被检测房屋面砖饰面抗裂层平均厚度为2.0 mm，小于原设计聚合物抗裂砂浆（总厚度8～10 mm）的要求。

2.2.2 网格布构造检测

对一～二层外墙外保温系统进行抽检，发现部分外墙阳角处抗裂砂浆中的网格布未覆盖至端部，部分为单层设置，部分无网格布（图5），部分则未交错搭接、包转或单层包转（图6），未满足《无机保温砂浆系统应用技术规程》（DG/TJ 08-2088—2018）[4]（以下简称《规程》）规定的“外墙阳角、阴角部位及门窗洞口周边和转角部位应作加强处理，增设一层网格布，角部应交错搭接、包转”等要求。

图5 窗洞北侧外墙阳角处无网格布

图6 转角单层网格布未包转

2.2.3 外墙空鼓情况检测

采用空鼓锤人工敲击法，对一～二层饰面砖区域外墙外保温系统空鼓情况进行检测，并在图上标记空鼓缺陷位置（图7）。经检测，各立面空鼓面积比介于3%～5%之间。

图7 各立面空鼓部位分布图（红色为空鼓区域）

2.2.4 外墙外保温系统粘结强度检测

根据现场拉拔试验结果，房屋一～二层外墙饰面材料平均粘结强度分别为：东立面0.20 MPa、南立面0.20 MPa、西立面0.23 MPa、北立面0.37 MPa；外墙护面材料平均粘结强度分别为：东立面0.15 MPa、南立面0.21 MPa、西立面0.12 MPa、北立面0.21 MPa；外墙保温系统粘结强度各立面平均值为0.02 MPa，保温层内部、抗裂层内部均出现破坏，存在部分测点粘结强度偏低的情况。

2.2.5 无机保温砂浆抗压强度检测

根据筒压法测试结果，房屋一～二层外墙饰面无机保温砂浆抗压强度为1.05 MPa。

2.2.6 锚固材料承载力检测

根据锚栓抗拉承载力，房屋一～二层外墙锚栓抗拉最小承载力为1.052 kN，但存在房屋南北立面锚栓布置较设计偏少的情况。

2.3 检测评级

根据《标准》附录B，结合上述检查、检测结果，对房屋一～二层外墙外保温单项材料及外保温系统进行评级。

2.3.1 单项材料评级

（1）饰面材料各立面评级结果为：东立面、南立面和西立面均为C，北立面为B。

（2）护面材料各立面评级结果分别为：东立面和西立面为C，南立面为B，北立面为A。

（3）保温材料各立面评级为B。

（4）粘结锚固各立面材料评级结果分别为：东立面和西立面为C，南立面和北立面D。

2.3.2 外保温系统评估

根据上述单项评级结果，对被检测房屋外墙外保温系统质量技术状况进行评估。

（1）外墙外保温系统各立面空鼓面积比均≤15%。

（2）外墙外保温系统总体评级为：东、南、西立面C 级，北立面D级；但存在房屋南、北立面粘结锚固材料评级为D 的情况。

2.4 检测结论

根据《标准》：当外墙外保温系统空鼓面积比≤15%，且单项材料质量状况评为C 级及以上时，对外墙外保温系统立面评级为B 级的，可采取局部修复；对外墙外保温系统立面评级为C 级的，可进行整体原位修复或局部修复；对外墙外保温系统立面评级为D 级的，则需整体修复；另外，对粘结锚固质量技术状况为D 级的房屋立面，可采取锚固、注浆等措施加固。

因此，对案例中，房屋的东、南、西立面可进行整体原位修复或局部修复，北立面需整体修复；同时，由于南立面和北立面的粘结锚固材料评级为D 级，仍需采取锚固、注浆等加固措施。

3 新旧检测方法的差异

通过上述案例可以看出，《标准》中的检测方法与之前普遍采用的检测方法相比，差异较大。就面砖饰面无机保温砂浆系统而言，主要可总结为以下几个方面。

3.1 各立面评级

《标准》的评估单元为建筑物的单侧立面，综合考虑了建筑物设计情况及使用中的朝向、应力释放等因素，使各个立面呈现出的空鼓情况差异较大。显然，按照各个立面进行评级更为科学。

3.2 引入评级

《标准》中，根据外墙外保温系统的构造做法，以及外墙外保温系统缺陷产生的原因、缺陷面积及程度等，对外墙外保温系统饰面材料、护面材料、保温材料、粘结锚固材料等进行单项评估，进而对各立面的外保温系统进行质量技术状况评估；再根据各单项评估结果及外墙外保温系统的评估结果，明确具体的修缮方式。

外墙外保温系统的质量技术状况评估包括控制项和评分项，且评估指标中，安全性指标占80%以上。其中，控制项是指外保温系统的基本指标，主要有以下两条：①当保温砂浆类外墙外保温系统空鼓面积比大于15%或外墙外保温系统立面评级为D 级，应采取整体修复。②当保温材料质量技术状况评定为D 级时，应采取整体置换修复；当饰面、护面材料质量技术状况评定为D 级时，应采取整体表层置换修复或整体厚层原位修复；当粘结锚固质量技术状况评定为D 级时，可采取锚固、注浆等加固措施。当满足控制项要求时，根据外墙外保温系统立面评级情况，分别采取相应修复措施；不满足控制项要求时，外墙外保温系统应进行整体修复，并应结合外墙外保温系统立面及单项材料的评级情况，采取相应的整体修复设计方案。

外墙外保温系统各立面质量技术状况是评分项指标。当保温砂浆类外墙外保温系统空鼓面积比≤15%，且单项材料质量技术状况评级为A、B、C 级时，可对外墙外保温系统各立面进行整体评分。

3.3 保温系统各层粘结强度检测

对于无机保温砂浆系统，在饰面材料（面砖饰面）评估、护面材料评估、粘结锚固材料（粘结为主、粘锚结合）评估中，均包含拉伸粘结强度评分，相较于《规程》中要求的面砖与抗裂防护层的平均拉伸粘结强度、水泥基无机保温砂浆拉伸粘结强度，《标准》中的检测内容更为全面。

3.4 无机保温砂浆强度检测、锚固材料检测

为了对保温材料质量技术状况进行评估，《标准》增加了筒压法测定无机保温砂浆抗压强度。检测过程中，从外墙外保温系统中抽取相应重量的无机保温砂浆试样，在试验室内进行筒压荷载测试；通过测试筒压比，采用拟合公式换算为无机保温砂浆强度。

对于粘结锚固材料质量技术状况评估，根据粘结锚固方式不同，分为粘结为主的外保温系统、锚固为主的外保温系统和粘锚结合的外保温系统，需分别采用不同的性能指标评定其状况指数。

4 新检测方法的一些建议

《标准》自2020 年5 月1 日起正式实施，在本项目开展前，其在具体检测项目中的实施应用较少。笔者结合本案例检测评估中存在的难点和疑点，对《标准》中新的检测评估方法提出一些建议。

4.1 关于现场检测

（1）《标准》4.3.3 节中，关于外墙外保温系统各层材料之间的粘结强度现场检测。在实际检测过程中，外墙外保温系统各层材料的厚度因材料和部位的不同均有较大差异，且抗裂防护层本身设计厚度较薄，工人在切割过程中很难精确切割至所要求的深度；同时，拉拔过程中往往破坏的是承载力最为薄弱的部位，且拉拔破坏发生在保温层或其他层内部较多。因此，各层材料之间想得到比较理想的粘结强度较为困难，建议检测前先做好预判，再采用增加检测数量或根据拉拔结果进行总结分析。

（2）《标准》4.3.3 节及附录A中，采用筒压法测试无机保温砂浆的抗压强度。根据要求，在对应测试区域取成块无机保温砂浆约6 kg，外墙用水泥基无机保温砂浆（干密度约350～450 kg/m3）。本项目保温层厚度约30 mm，考虑局部保温层厚度偏薄、取下试样不成块等不利因素，经推算，现场需切割约0.8 m×0.8 m 的无机保温砂浆试样，对墙体的破坏面较大。因此，检测前应与相关单位沟通，选取合适检测部位，并在取样后尽快采取措施对墙面进行修复处理。

4.2 关于评级

（1）《标准》4.3.2 节中包含系统构造检查，主要为构造层次、施工质量、节点做法等，附录B 中的单项评估则主要根据粘结强度、缺陷（裂缝、渗漏）等进行，而对于保温层厚度、阳角等构造做法并没有明确要求。建议检测人员在评估时，酌情考虑这些情况，特别是抗裂构造措施的要求。

（2）《标准》附录B 中，关于饰面材料缺陷指数部分，根据损坏程度无（0）、轻（0～5%）、中（5%～15%）、重（≥15%）的分值分别为100、80、60、40 分。评分中，未考虑线性内插，且对于界限值附近的损伤比例，其评分相差悬殊，对评分影响较大。建议检测过程中，对立面的损伤总体把握，特殊情况时，可对标准中的评分要求适当调整。

（3）《标准》附录B 中，饰面材料和护面材料对空鼓损坏均有评估，采用红外热像检测、目测法、敲击法等都很难判断空鼓分布在哪一层材料之间，且检测过程中，发现保温层内部空鼓、保温层与基层之间空鼓的情况均有产生；而在保温材料和粘结锚固材料评估中未将其纳入，会导致在非空鼓部位拉拔的结果较好，与实际情况存在一定偏差。因此，在检测过程中，建议根据空鼓分布情况、空鼓面积等综合考虑。

（4）《标准》4.3.3 节提出“采用接触式检测或有损检测时，建筑每个立面的检测数量不少于1 组，每组不少于3 处”；而在附录B 中，对于粘结强度的指数评价并未明确是采用粘结强度的平均值还是最小值进行评估。建议评估过程中，当拉拔数值离散性不大时，采用平均值进行评分。

5 结语

外保温系统附着于主体结构外部，长期受外界环境及温度应力的直接作用，加之自身材料性能较主体结构偏弱，设计使用年限较主体结构短，材料质量、施工质量参差不齐，经多年使用后，逐步显现出损坏、开裂、空鼓现象；且现代居住建筑中又有很多高层住宅，局部的脱落都可能造成不可预估的后果，因此，需采用科学、合理、经济的方式定期对外墙外保温系统进行修缮保养。本文结合实际工程案例，根据《标准》要求，对外墙外保温系统组成部分逐层进行检测分析，并对各个立面系统进行评级，检测内容更全面，评级结果更客观，后期修缮方法的指向性也更明确。同时，针对现场检测和评估过程中的一些问题，结合实践经验给出建议，为后续开展类似检测项目提供借鉴。