大居市属保障房项目外墙外保温系统高坠风险分析及维修治理方法探讨

■ 范卫东 FAN Weidong

0 引言

实施大型居住社区（包括市属保障性住房、农民回搬房和小部分普通商品住房，以下简称“大居”）建设，是上海市市委、市政府推进本市住房保障体系建设、改善市民居住条件、加快旧区改造和郊区城市化进程的重要举措。从2003 年开始，上海市先后进行了三批次共计46 个基地的大居选址，总规划用地面积超过150 km2，规划人口规模约340 万人，规划新增住宅面积总量约1 亿 m2[1]。其中，市属保障性住房总量约5 600 多万m2，截止目前已完成4 100 多万m2建设，在服务城市更新、服务市场调控、服务市民居住条件改善方面发挥了积极作用。

2006—2010 年，保温隔热性能优秀的EPS、XPS、PUR 等材料大量应用于大居住宅楼的外墙保温工程中。但由于2010 年11 月上海静安区胶州路高层外保温系统着火，国家住建部、公安部消防局对原先防火性能欠佳的有机外保温材料予以禁用，继而积极推广有防火性能的外保温材料。在2010—2019 年期间，对外墙保温材料的使用逐步过渡到无机保温砂浆系统、岩棉、泡沫玻璃、预制夹芯板等材料上。其中，无机保温砂浆系统因其良好的保温、防火性能以及施工方式简单、造价经济等特点，被广泛应用于建筑外墙保温中；尤其是大居市属保障房项目，2008—2018 年，大约有300 多个项目采用了外墙无机保温砂浆系统。据不完全统计，上海市2011 年住宅新建项目中应用无机保温砂浆系统的占比约为45.6%。为此上海市在2011 年10 月推出地方标准《无机保温砂浆系统应用技术规程》（DG/TJ08-2088—2011）[2]（以下简称《应用技术规程》），用以规范无机保温砂浆系统的设计、施工、验收等各个环节。

尽管外墙保温系统提高了建筑的保温性和舒适性，但由于我国对外保温技术的研究起步相对较晚，许多基础性研究仍然缺乏。随着使用年限的增加，一些弊端也显现了出来。包括无机保温砂浆系统在内的保温材料品质不一，施工方法也不尽相同，导致高层住宅外保温系统在实际使用中出现了不少问题[3-4]，如开裂、起鼓或脱落等，甚至发生高空坠落，对公共安全造成极大威胁。特别是近几年，外墙外保温层脱落高坠事件时常见诸于各种媒体的报道中，成为社会关注的焦点。为此，市领导高度重视，如何妥善解决这一悬在广大居民头顶上的风险，成为市区政府管理部门必须要解决的问题。

1 市属保障房外墙保温系统整治情况

经物业和老百姓投诉、市人大代表提案及市区职能部门的梳理，在采用无机保温砂浆系统的大居市属保障房项目中，总共有208 个项目出现了外墙开裂、空鼓、外保温材料脱落的情况（图1），其中浦东曹路基地、浦江基地、青浦新城基地等项目的外墙无机保温砂浆脱落较为严重。为了解决老百姓头顶上的安全，上海市住建委联合市房管局先后发布了《关于做好本市大型居住社区市属保障性住房外墙外保温系统质量维修工作的通知》（沪建房管联〔2019〕219号），即“219 号文”，以及《关于开展本市大型居住社区市属保障性住房新一轮外墙外保温维修工作的通知》（沪建房管联〔2023〕2 号），即“2 号文”。为了指导外墙外保温质量整治工作的有序展开，市住建委又于2020 年颁布《外墙外保温系统修复技术标准》（DG/TJ08-2310—2019）[5]( 以下简称《修复技术标准》)，且在整治过程中尤以贯彻“安全为主、兼顾保温”的“219 号文”执行较为广泛；同时由市住建委和市房管局牵头各区建管委、房管局、相关镇政府及原市属保障房项目建设单位等，共同推进和落实大居市属保障房外墙外保温整治工作。截至2023年12 月底，上海市已对上述出现外墙外保温质量的208 个项目分批开展专项整治，其中：第一批整治项目为124 个，自2019 年9 月开始，现已完成108 个项目整治，余下的项目计划于2024 年上半年完成；第二批整治项目为84 个，自2023 年7 月开始，现已完成6 个项目整治，余下的项目正在积极办理前期手续，力争2024 年全部整治完成。

图1 高层住宅外墙开裂、空鼓及脱落

为了更好地完成市政府要求，及时全面地落实和完成大居市属保障房外墙外保温质量整治工作，本文将结合工作实际和经验，以大居内既有市属保障房高层住宅外墙外保温系统为例，从现场检测、原因分析、隐患处置、政策制定等角度，全方位探索解决大居市属保障房项目外墙外保温墙面开裂、空鼓和高坠问题的措施和方法。

2 外墙外保温系统高坠原因分析

保温砂浆是无机材料，理论上具有很好的稳定性，可与基层墙体有同等的使用寿命。那么，导致其产生开裂、空鼓乃至脱落的原因到底是什么呢？在此，笔者以使用无机保温砂浆外保温系统的某一典型大居市属保障房高层建筑为例，通过对建筑墙体的检测及数据分析，找出原因。

2.1 外墙基本构造

该大居市属保障房项目位于上海市松江区，于2012 年底竣工并投入使用。根据相关设计资料，该小区建筑外墙的基本构造层次由内到外依次为：基层墙体（砌块或混凝土墙体）—20 mm 水泥砂浆—界面剂砂浆—40 mm 无机保温砂浆—5 mm 聚合物抗裂砂浆（内加一层耐碱纤维网格布，建筑底层加强为双层耐碱纤维网格布，并以锚栓锚固）—真石漆涂料饰面层（底层为饰面砖）。

2.2 外墙检测

在使用过程中，该小区建筑外墙阳角及连续尺寸较大的部位陆续出现空鼓和开裂，甚至在2023 年4 月和5 月期间发生了外墙高坠事件，坠落部分为真石漆涂料和无机保温砂浆。为了较全面地了解墙体的现状和存在的问题，由专业检测单位对其外墙展开检测工作，主要包括以下5 项内容：①外墙外保温系统构造检测，包括系统分层、分格缝做法和网格布设置等检测；②外墙外保温系统黏结强度检测；③外墙面损伤检测；④红外热像空鼓检测；⑤无机保温砂浆抗压强度筒压法检测。

2.2.1 外墙外保温系统构造检测

经实测，该建筑外墙面由内至外为基层结构墙体、砂浆找平层、无机保温砂浆层、抗裂砂浆层、涂料面层，与原设计相符，但仍存在诸多问题。①建筑外墙无机保温砂浆厚度不满足相关规范要求，且抽样部位抗裂砂浆厚度普遍不符合设计厚度要求（图2、3）；②建筑外墙面未设置分格缝，不满足设计及规程要求；③ 建筑外墙面普遍设置单层网格布，但局部阳角未设置网格布，且阳角、窗角的网格布普遍未进行交错搭接及加强处理，不满足规范要求[6]。

图2 保温层厚度现场检测

图3 立面芯样照片

2.2.2 外墙外保温系统黏结强度检测

对建筑外墙外保温系统进行黏结强度检测，结果显示：抽样部位外墙外保温系统黏结强度在0.01～0.17 MPa 之间，平均黏结强度在0.03～0.11 MPa 之间，强度偏低；且多数为保温层与找平层界面间断开，不满足《应用技术规程》[2]规定的“Ⅰ型无机保温砂浆系统的抗裂防护层与保温层的拉伸黏结强度≥0.10 MPa，且其破坏部位应位于保温层内”的要求。

2.2.3 外墙面损伤检测

对建筑外墙面进行损伤检测，结果显示：外墙面饰面层起鼓、开裂普遍，局部大面积脱落，且起鼓开裂和脱落问题主要发生在阳角、窗洞周边、檐口及连续尺寸较大的部位。

2.2.4 红外热像空鼓检测

采用红外热像法，对建筑外墙面进行空鼓检测（图4），结果显示：外墙部分区域存在温度差异，且连续尺寸较大的区域以及中、高楼层相对较严重。

图4 外墙面红外热像法空鼓检测

2.2.5 无机保温砂浆抗压强度检测

采用筒压法检测无机保温砂浆抗压强度，结果表明：抽样部位试验前后质量相对差值在0.06%～0.22%之间，且无机保温砂浆抗压强度在1.18～2.08 MPa 之间，满足相关规范要求。

2.3 原因分析

2.3.1 外墙饰面层开裂原因

根据现场检测结果，建筑外墙饰面层局部开裂主要位于窗周墙面、阳角及连续尺寸较大的部位。一方面，建筑外墙面均未设置分隔缝，且楼栋抗裂砂浆厚度偏薄，存在一定构造缺陷；另一方面，外墙阳角及窗周墙面均为建筑薄弱部位，受温度收缩作用影响较大，容易造成应力集中，在无有效构造措施保证的情况下，易引起外墙饰面层的开裂。笔者认为，这其中关键因素，就是施工不规范造成的构造缺陷；另外在建筑的使用过程中，人为因素的开墙破洞也是造成局部饰面层开裂的原因之一。

2.3.2 外墙空鼓原因

根据现场检测结果，房屋外墙饰面层局部起鼓，且伴有水渍或霉渍，主要分布在窗洞周边、阳角、连续尺寸较大的部位等，个别墙面饰面层脱落；同时，起鼓位置多位于抗裂砂浆层与无机保温砂浆层界面，个别空鼓位置的无机保温砂浆层出现局部脱落。由于抗裂砂浆层与保温砂浆层之间的材料线膨胀系数存在明显差异，加上外墙未设置分格缝，造成饰面层出现开裂；此外，外界雨水也会渗透到保温砂浆层中，保温砂浆层的吸水率较大，其内部在干湿交替反复作用及冬季冻融循环作用下，最终导致系统黏结强度下降，进而出现了不同程度的起鼓现象。

2.3.3 结果分析

可以看出，在上述外墙质量问题中，空鼓最为普遍，其次是裂缝、脱落和渗水等；而导致这些问题产生的原因，主要有两个方面，即系统自身原因和施工原因。

系统自身原因主要是无机保温砂浆导热系数与抗压强度两项指标很难平衡，当导热系数较低时，材料较为酥松，且抗压强度偏低，导致保温系统容易产生空鼓[7]。

施工方面原因较多，主要包括：①漏做界面砂浆或砂浆厚度不够，导致保温层与基层墙体的黏结力较差，容易引起空鼓；②分层施工时，间隔未达到24 h，抗裂砂浆厚度不够，导致砂浆与玻纤网格布所形成的握力偏低；③外墙外保温节点部位施工不规范，如部分工程外墙阳角、阴角、门窗四周等部位的网格布未采取加强措施，分隔缝防水处理不到位等[7]；④无机保温砂浆为非成品，较之板材类保温材料，需要现场搅拌、分层施工，因而手工作业、湿作业较多，施工质量较难控制。

除上述两方面主要原因，地域气候也会对外墙质量产生一定影响。由于无机保温砂浆的黏结强度不高，但吸水率较大，当墙体外饰面层开裂后，雨水极易渗入保温层；加之上海冬天雨水较多、温差较大，就更加剧了冻胀效应和应力的聚集，一旦累积的应力超过黏结强度，就会对外墙面造成局部破坏。可见无机保温砂浆外保温系统的损坏是个动态发展的过程，是随着季节的交替和时间的推移而发展变化的。

3 外墙外保温系统维修方法

对照“219 号文”“2 号文”及《修复技术标准》中的具体要求，对无机保温砂浆外墙外保温系统的维修应以“安全第一，兼顾节能”为基本原则。首先，由政府选定的第三方检测机构对外墙外保温系统做出检测结论，并根据损坏情况、发展趋势及安全风险程度等因素，准确判定外墙外保温系统的等级分类（A、B、C、D）。其次，设计单位对检测结论要有综合的研判，并以此为依据，选择合适的维修方式（局部维修或整体维修）；对于损坏情况严重、安全风险程度高的建筑外墙，应采用整体维修的方式进行处理。

3.1 基本维修方法

现场维修时，应按照“先上后下，由里向外”的施工顺序展开。建议先将原外墙的外保温系统全部铲除至基层，待界面处理后再找平，最后以涂刷反射隔热涂料的方法进行整体维修。具体做法为（由内到外）：① 原基层空鼓处理；②整体涂刷防水界面剂一道；③10～30 mm厚DPM15 砂浆找平（当基层墙体为不同材料时，交接处需设热镀锌钢丝网）；④4 mm 厚抗裂砂浆层（压入玻纤耐碱网格布160 g/m2，且建筑底层应压入两层玻纤耐碱网格布）；⑤刷外墙柔性耐水腻子2 遍，并打磨平整；⑥外墙反射隔热涂料一底二度（专用底漆、面漆）。

如此，外墙高坠的风险因素——无机保温砂浆被彻底铲除，外墙高坠风险程度大大降低；同时，通过涂刷防水界面剂并采用抗裂砂浆层内加网格布的方式，外墙的防水性和防开裂性得以提高；而反射隔热涂料层不仅可以满足一定的节能要求，还能使维修后的建筑外饰面在平整度、颜色、质感等方面与原建筑基本保持一致。对于保温性能要求比较高的外墙，维修时还可以通过增加2～3 mm 厚的气凝胶材料作为补充，使其达到更好的节能效果。

3.2 重要节点处理

根据前言的外墙检测情况和原因分析，门窗洞周边、阳角及连续尺寸较大部位是建筑外墙最薄弱的环节，因此在维修时，应着重强化这些部位的维修措施。

3.2.1 门窗洞周边

在铲除门窗洞周边的无机保温砂浆系统后，应先进行以下特殊处理：

（1）将门窗洞口损坏的发泡胶区域表面清理干净后，内部采用聚氨酯发泡密封胶填缝，外层填抹环氧砂浆并封严抹平。

（2）在受损洞口外围涂0.6 mm厚JS 防水涂料；并将其压在门窗框的两侧，且厚度不得低于10 mm。

（3）在门窗口上方做滴水线，并将窗台做成由内向外的坡度；注意坡度＞15%，且高差＞20 mm（图5、6）。

图5 外墙窗台上口处理详图

图6 外墙窗台下口处理详图

（4）待涂料饰面完成并干燥后，在涂料与门窗框交接处打一圈耐候密封胶。

（5）门窗洞周边的墙面应采用耐碱玻纤网格布搭接，且搭接长度≥150 mm；同时，在交接四角45°方向增贴一块长500 mm、宽200 mm 的网格布进行加强。

通过这些强化措施，可有效防止门窗洞周边开裂、渗水等现象的发生。

3.2.2 阳角部位

对建筑外墙阳角部位的维修，应强调网格布铺贴。可在阳角处多加一道网格布；同时，两侧的网格布应沿一定角度相互搭接，且搭接宽度＞150 mm。

3.2.3 连续尺寸较大部位

在建筑外墙上设置分格缝，可以有效释放连续尺寸较大部位产生的应力，从而防止开裂、空鼓现象的发生。外墙维修时，应在每个楼层设置一条宽20 mm、深10 mm 的分格缝（设置在楼层标高处）。具体做法为：①对基层墙面进行防水和界面处理；②涂刷DPM15 水泥砂浆打底；③在分格缝上下50 mm 范围内分多遍涂抹0.6 mm 厚JS 防水涂料，并用素水泥浆掺108 胶粘贴成品分格条（PVC 材质）；④在分格缝周围做10 mm 厚DPM15 水泥砂浆找平层；⑤先在分格缝周围做柔性耐水腻子两遍（耐碱玻纤网格布在分格缝内需断开），再做外墙反射隔热涂料饰面层（图7）。

图7 外墙分格缝节点详图

3.3 其他技术要点

现场维修时，还应关注以下一些技术要求：

（1）清除无机保温砂浆外保温系统时，不可破坏原基层墙体。

（2）原无机保温砂浆系统整体铲除后，应对基层墙体进行检查，并对缺陷部位进行处理。缺陷部位应先进行修复，必要时可采取强化措施；此外，需要清除墙体上的灰尘和油渍。

（3）基层墙体经界面剂处理后，采用水泥砂浆进行找平；新做找平层与基层应黏结牢固。

（4）当新旧抹灰层总厚度超过35 mm 时，需加设热镀锌钢丝网。应采用钢钉将钢丝网与原墙面锚固牢靠，且锚固数≥6 个/m2。

（5）若原混凝土与填充墙上的界面剂不一致，可采用切割机打水平槽等方式来增加黏结力。

（6）涂刷反射隔热涂料时，涂料基层应干燥，且基层含水率不得超过10%。

4 保障措施

为确保大居市属保障房外墙外保温整治工程的顺利实施，在整个整治过程中，各实施单位应严格执行“219号文”和“2 号文”的规定；同时，政府职能部门及建设、设计、施工、监理、物业等相关单位也应采取有效的保障措施，确保工程质量。

（1）政府职能部门应从政策、制度上加强管理，并对目前工程上所使用的外墙外保温材料进行全面梳理。对于列入2018 年《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）的材料，应严格禁用；同时，积极组织科研院所加快研究，推广符合高层建筑外墙保温所需各项指标（设计强度、防火、抗压、耐久、保温、经济等）的外保温材料。

（2）建设单位是外墙外保温工程质量安全管理的第一责任人，应严格按照相关文件规定的流程执行。应选择在外墙外保温整治方面有资质和经验的设计和施工单位，对外墙外保温修缮方案进行专项设计并制定施工方案；所有方案均要通过评审后方可立项，且立项后的外墙外保温系统不得随意改变。

（3）设计单位应依据国家现行规范及标准、外墙外保温系统专项检测报告等制定专项设计方案，并进行施工图审核；同时，为了保证外墙外保温系统的维修质量，外墙重点部位、节点细部必须符合规范要求，且需提供详尽的建筑节能设计说明书和一览表。

（4）施工单位必须严格按施工图纸、国家施工规范及标准编制施工方案。施工前，应对操作技术进行交底，施工材料也要现场复验。施工过程中，应严格遵守工序，不得为追求效率而忽视质量标准；特别是锚固、注浆等，必须在相关人员见证下进行。

（5）监理单位应审查专项施工方案、维修材料合格证、锚固拉拔检验报告，对进场维修材料、锚固等履行见证、检测责任，并对外保温修复施工关键工序、关键部位实施旁站监理。

（6）政府质量监管部门在项目巡查过程中，必须严格按照制定好的流程进行有效监管，尤其对材料检测和有效性方面予以重点核查。

（7）为了保证维修后外墙外保温系统的安全性，物业公司应建立一套定期检查机制，以及时发现和解决可能出现的问题，并做好现场预警措施。此外，应适当引入工程质量保险模式，确保在出现高坠风险后能够及时化解和处置。

5 结语

从实际使用情况来看，大居市属保障房外墙外保温系统经过10 多年的发展，仍有很多局限性；特别是无机保温砂浆系统在外墙外保温中的应用，给建筑外墙面带来了高坠的风险。通过对大居市属保障房问题外墙检测结果的分析，可知无机保温砂浆外保温系统产生高坠的原因不外乎施工不规范、材料自身缺陷及自然气候影响。基于这些因素，可以判断出无机保温砂浆外保温系统的损坏是发展的、动态的过程。因此，制定的维修方案和保障措施必须要有预判性、前瞻性和全面性。尤其在整治过程中，政府职能部门、建设、设计、施工、监理、物业等相关单位都应各尽其责，严格执行相关规定和要求。唯有如此，才能妥善解决建筑外墙面的高坠问题，将防范化解重大风险、消除城市安全隐患、切实维护人民群众利益的指导思想落到实处。