轻质砂浆保温系统在海上御景苑的应用

0 前言

无机保温轻质砂浆问世近十年来，许多工程竣工没多久，外墙保温层即出现了空鼓、开裂，甚至大面积脱落的现象。但也有些项目在采用了轻质砂浆内外组合保温系统，经若干年的使用后，外墙保温并未出现空鼓、开裂，更无脱落。可以说，轻质砂浆内外组合保温系统是外墙保温技术的一种创新。一方面，它具有无机外保温的优点，可减少建筑物由温差产生的内应力，从而提高建筑物外墙的抗裂能力和防水性能；另一方面，它又具有内保温的优点，即节约室内能耗，克服内保温占用室内使用面积等缺点。中星海上御景苑项目就是对该新型保温系统的探索和尝试。

1 工程概况

海上御景苑项目位于上海市宝山区罗泾镇陈行路，是中星集团新城房地产有限公司开发建设的中高档住宅小区。建筑为英伦风格，住宅类型有连体别墅、花园洋房和高层公寓（图1～3）。项目于2009年11月开工，2014年7月竣工，总建筑面积305 600m2。建筑结构类型为剪力墙结构和异形框架柱结构；外墙装饰材料为：低层和多层的1～2层部分外立面为天然花岗石饰面，2层部分及3层以上采用面砖与涂料结合。其外保温及各装饰面面积见表1。

图1 海上御景苑联体别墅外立面

图2 海上御景苑花园洋房外立面

图3 海上御景苑高层外立面

表1 外保温及各装饰面面积

2 本工程选择外墙保温系统的原则

如何来选择适宜本工程的外墙保温体系呢？我们主要考虑以下原则：

（1）在选择外墙保温工艺产品时，应明确该产品已列入国家标准图集内，或有上海相关部门批准的应用技术规范（简称红本本）。

（2）外墙保温体系必须满足A级防火等级。

（3）保温体系及保温层应与基层墙体有可靠连接和黏结强度，其系统抗拉强度应满足：①当外饰面材料为面砖时，抗拉强度≥0.40MPa；②当外饰面材料为涂料时，抗拉强度≥0.10MPa。

（4）具有良好的保温隔热性能。

（5）能适应基层的正常变形而不产生裂缝或空鼓。

（6）能承受自重、风荷载和室外气候的长期反复作用而不产生有害的变形和破坏。

（7）应具有良好憎水性和防水渗透性能。

（8）系统各组成部分具有较好的物理、化学稳定性，以达到设计使用年限。

（9）应具有施工、监管和验收便捷性。

（10）具有价格的竞争性。

通过现场制做样板墙，在满足养护时间后进行拉拔检测，并参照上述10条原则，最终选用了轻质砂浆内外组合保温系统作为本项目的外墙保温系统。

3 保温系统的构造及主材的技术性能指标

轻质砂浆内外组合保温系统是通过水泥基组轻质砂浆和石膏基组轻质砂浆分别设置在外墙外、外墙内二侧组合形成保温体系。外墙外构造是由水泥轻质砂浆，砂浆内配有硅化珍珠岩、水泥护面胶浆复合耐碱玻璃纤维网格布构成的外保温系统；外墙内构造是由石膏轻质砂浆，砂浆内配有珍珠岩、保水剂、缓凝剂等添加剂，石膏轻质砂浆面层外粉有石膏护面砂浆构成的。

图4 复合保温系统构造图

3.1 外墙饰面材料为涂料或面砖

当外墙饰面为面砖时，选用加强型的耐碱玻璃纤维网格布，且设置的锚固件数量要求不少于4个/m2，其节点详图见图4。

3.2 外墙饰面材料为天然花岗石石材

通常，外墙保温石材饰面均采用钢龙骨外挂石材板的工艺。但本工程有2个特点：①联体别墅和花园洋房项目的第二层至第三层外立面有退台，若选用钢龙骨外挂石材板工艺必然会造成转角退台收头节点多、工艺复杂、施工难度大、造价高，同时，也会累计增加总建筑面积或降低用户使用面积。②经拉拔检测，轻质砂浆内外组合保温系统的外侧保温系统极限破坏均＞0.62MPa，最高达到0.7MPa，这样能否将石材板直接黏贴在保温层上呢？为此，我们同设计、施工、材料生产方进行了专题研讨，设计、制作试样并多次试验，最终形成了外饰石材板直接黏贴在保温层面的新工艺。由于该工艺在本行业没有工程实例，我们将节点图、测试数据、制作要求等完整资料报上海市建设科技委员会，并由该委员会组织专家对此新工艺进行专项评审论证。经到会专家复算、分析，认为该工艺可行，可用于本工程 ；同时，又提出了一些建议，使该工艺更合理安全。其构造见图5。

（1）以外饰面面砖为基础，增加钢托架支撑和加强锚固的方法，每1 540mm设置一道连续角钢（∟50×5）托架，以抵抗石材自重产生的剪力。

图5 石材饰面板黏结锚固构造及节点详图

（2）金属件应采取防腐措施，并将原保温层护面层厚度由3mm改为6mm，中间设置2层160g/m2耐碱玻璃纤维网格布，且表面需涂塑处理，为石材板黏结创造有利的基层条件。

（3）每块石材板安装1个回拧打结锚固件连接入基层墙内，以平衡石材板外倾覆时产生的拉力。单个锚固件的抗拉强度值应≥0.8kN，锚固件进入基层墙体的有效锚固深度应≥40mm。

（4）采用黏结强度≥0.6MPa的石材板黏结剂，以拉条满黏法黏贴石材板，确保其与墙体保温层充分黏结。

（5）安装石材板时，应左右预留6mm竖缝且上下预留10mm横缝，内嵌入聚苯发泡条后，外用结构硅胶封闭，以防止金属托架等遇雨水锈蚀。

3.3 性能指标

本工程保温系统所用主材的性能指标详见表2～10。

表2 外墙保温系统性能指标

表3 水泥轻质砂浆技术性能指标

表4 水泥护面胶浆技术性能指标

表5 墙面砖主要性能指标

表6 面砖黏结剂主要性能指标

表7 石膏轻质砂浆技术性能指标

表8 石膏护面砂浆技术性能指标

表9 石膏轻质砂浆、石膏护面砂浆的放射性指标

表10 塑料锚固件的主要性能指标

4 施工工艺流程

（1）外墙外保温系统施工流程为：施工准备→贴灰饼→冲筋→做护角→界面剂、水泥轻质砂浆制备→分层分遍抹水泥轻质砂浆→2m直尺刮平→检查平整度、垂直度和厚度→水泥护面胶浆制备→批抹第1遍水泥护面胶浆同时贴网格布→再批抹1～2遍水泥护面胶浆→工程验收交付。

（2）外墙内保温系统施工流程为：施=工准备→贴灰饼→冲筋→做护角→石膏轻质砂浆制备→分层抹石膏轻质砂浆→2m直尺刮平→检查平整度、垂直度→工程验收交付。

（3）外保温层石材饰面工艺流程见图6。

5 结语

海上御景苑在建设过程中，严格按照上海市建筑节能相关规定和标准进行设计与施工。实施前，做到论证在前、设计在前、招标跟上，并根据不同外饰面材料分别针对每一种材料各做2组样板墙，严格检测合格后封样；实施时，对每批次进场的保温材料进行质量抽样检测，与封样产品进行性能对比。施工阶段按规范、施工图进行中途竣工验收，再分批次到现场抽样检测，结果均符合规范要求。竣工3年多来，其外墙外保温使用情况良好，未发现空鼓、开裂，也未发生面砖、石材饰面板起鼓、脱落现象，外立面效果充分体现了英伦风貌。

本项目是对轻质砂浆内外组合保温系统的首次实践与尝试。通过形成“内外组合”的新型保温体系，满足了中国特色住宅建筑工程结构体系和保温工程需求，并彻底改变了现有市场上普遍存在的“保温不防火、保温不耐久、保温不环保、保温造价高、保温太繁琐”等保温工程缺点。该系统具有较好的经济、社会、环境效益，值得推广使用。

图6 外保温层石材饰面工艺流程图