既有建筑外墙保温材料开裂原因分析

孟德增

目前我国的墙体保温节能系统主要有外墙内保温系统、墙体夹心保温系统和外墙保温系统，其中外墙外保温节能体系以其众多的优点已成为墙体保温形式的主流，它有着一系列的优点。例如保护主体结构，延长建筑物寿命，基本消除了“热桥”现象，有利于室温稳定等。但是目前市场上既有节能建筑的保温层在长期的使用过程中也出现了一系列的开裂现象，给人们的生活带来了不便。有的节能建筑外贴面发生脱落，甚至造成人员伤害事故，给建筑节能市场带来了很大的负面影响。对于既有节能建筑的外墙改造也引起了社会各界人士越来越多的关注。

1 外墙保温材料开裂的原因

1.1 材料因素

目前市场上许多开发商为了眼前利益，匆忙把一些不合格的外保温产品应用到工程中，导致很多工程质量问题的发生。还有的厂家以次充好、偷工减料，以造价成本低廉抢占市场，造成许多问题工程。

外保温粘结剂传真各系统的核心材料，其性能关键是与EPS板的附着力和系统的耐水、抗裂、耐候及耐水性有关。其主要成分是丙烯酸树脂及骨料中的硅砂。市场上许多外保温胶粘剂中树脂含量较低，降低了系统的抗裂性和耐久性;河沙未经过处理，骨料中的硅砂含铁成分较高就会发生氧化。这些是造成外保温系统开裂、脱落的主要原因之一。

目前市场上使用EPS板时，对于其质量重视不够，未达到自然养生陈化6周的板材就匆匆上墙，在使用过程中造成收缩率高，使局部出现收缩和温度应力的不均，从而引起接缝之间产生裂缝。

玻纤网抗裂增强抹面层中所使用的玻纤网格布耐碱性较差，长期在抹面层中受到水泥碱性的腐蚀，使抗拉强度降低，出现抹面层龟裂和剥离的现象。更有甚者，在施工过程中将玻纤网格布的位置错置，导致了保温板脱落。

外保温的饰面层大致分为面砖和涂料。在高层和超高层使用了外挂重量超过规定或超越了外保温系统的自重和安全系数的面砖，是个极大的安全隐患，因此选择涂料的较多。但是在涂料材料的选择上，使用了彼此不相容，变形量不匹配的材料，或者使用了在建筑物理上不合理及不透气的弹性涂料和涂抹坚硬易龟裂的无机涂料，无机涂料在长期的使用过程中与外保温板发生化学变化而发生脱落。同时在使用弹性材料时，不能涂得太厚，否则附着力下降，易揭皮;更不能采取平涂的方法，因为平涂时材料收缩方向是一条线，收缩时易开裂。

1.2 设计因素

在节能设计中对窗的设计位置原则是尽量使保温层和窗连接成一个整体以减少保温层与窗体间的保温断点，避免热桥的发生，如采用外保温时尽量靠近墙体外侧。除此以外，还应考虑根部上口的滴水处理和窗下口根部的防水处理，防止水从保温层与窗根的连接部位进入保温层的内部。

在结构的伸缩缝和女儿墙内侧都应该增强保温处理，在保温截止部位材质变换处要进行密封、防水和防开裂处理。

1.3 施工因素

在引起外保温工程的质量因素中因施工操作人员造成的质量问题是相当普遍的，因此规范施工操作、质量监控、厂家针对自己产品的特点进行专业化服务指导，都是保证施工质量的重要手段，施工中容易出现的问题有:施工中环境条件恶劣，基层处理不当，水泥的混合比例不当，保温层粘贴时空鼓、虚粘等。

2 防止外墙保温材料开裂的措施

2.1 因地制宜，选择适合的保温材料和构造形式

严寒和寒冷地区的节能建筑一般采用外墙外保温体系，内保温和自保温形式应用较少。夏热冬冷地区有着特殊的气候特点，在采暖空调条件下，室内外温差比严寒地区要小得多，相应的热桥传递的热量也要少得多。在夏热冬冷地区围护结构热桥的影响因素是有限的，因此，内保温和自保温技术也应得到推广和应用。但是对于既有建筑的改造来说外墙外保温体系能够增大用户的建筑使用面积，对用户的影响也较小。

经常采用的外墙外保温的构造形式有硬泡聚氨酯喷涂复合胶粉聚苯颗粒做法、粘贴聚苯板复合胶粉聚苯颗粒做法、胶粉聚苯颗粒保温浆料做法等。

2.2 科学计算保温层最佳厚度

既有建筑节能改造过程中，墙体保温层厚度的确定要考虑三方面的因素:1)要达到预期的节能目标;2)要保证接触温度高于冰冻点;3)要考虑经济因素。选择最经济有效的厚度。墙体的节能率为 ψw，原有墙体的热阻为 RO，保温层的热阻为 RS，保温层热阻应满足以下关系:RS≥ψw×RO/(1-ψw)。在满足上述条件下，还要充分考虑保温材料的经济效益，并不是保温材料越厚，取得的经济效益越好。采用不同厚度EPS保温后，外墙传热系数的比较试验见表1。

表1 外墙传热系数的试验结果比较

从表1中发现，保温厚度达到一定时，再增加保温层厚度，节能潜力很小。

2.3 热桥部位重点改善

从理论上讲，在进行围护结构设计时，只要外墙的热量不超过规定的能耗指标，就能保证围护结构热桥部位不结露。在外保温、内保温、自保温三种保温体系中，外保温的热桥附加量占总热流损失的3%，内保温为18%，自保温为15%。在严寒和寒冷地区，室内外温差较大，通过热桥传递的总热量也较大，应对该部分进行重点改善，如采用L形外包自保温砌块墙体，能尽量减小热桥的影响。但是对于南方地区，热桥对外围护结构的影响是有限的，不必要花过多的代价来处理。

2.4 修补墙体考虑其美观性

在强调外墙保温的同时要提高外立面的美观性和艺术性，提倡“保温、装饰一体化”，将保温材料与外饰面材料在工厂内预制好，然后再在现场粘贴或钉挂。例如将聚氨酯材料在选择好的饰面背面进行发泡，然后用“断桥”铆钉或钉挂在墙体上，现场施工时，将此复合铝板安装固定在围护结构的龙骨上。而保温大理石的做法是在处理好的饰面大理石背面事先加固好保温板，将此大理石干挂在墙体上。这些保温隔热与装饰一体化的配套技术由于造价高，适用于公共建筑的新建和节能改造工程。

既有节能建筑中出现外保温材料的脱落现象，对于墙面的修补，从技术角度应该充分考虑材料的保温性、耐候性、防潮性、防裂性，从建筑设计角度应该考虑新旧两种材料色彩的搭配，保温板材的大小划分在立面造型上的影响等，否则修补部分和原来的色彩新旧区别很大，严重影响了建筑的外观，就像是“补丁”。

3 结语

既有建筑节能改造是建筑节能的一项十分艰巨复杂的任务，首先要对既有建筑做好基础调查，为改造规划提供决策依据，同时要科学选择综合改造的技术路线。建筑节能改造需要投入大量资金，回报期较长，好的质量可以保证外保温25年甚至40年依然完好，不好的质量两三年破损失效，得不偿失。此外，应该因地制宜，根据不同的地区气候情况科学选择材料和构造方式，科学计算保温材料的有效厚度。

对于已经改造过的建筑要进行建筑能耗测试与分析，并与改造前进行比较。将节能改造效果量化，不断提高群众的认识，鼓励群众积极参与。对于既有节能建筑中出现的问题，要使其充分体现出来，应该由设计人员、施工人员和供货厂家三方一起研究并解决问题，降低相同原因造成损失的可能性。

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