外墙外保温系统脱落原因分析及预防措施

总759期第二十五期2021年9月
河南科技
Journal of Henan Science and Technology
外墙外保温系统脱落原因分析及预防措施
李展1吴玉杰1王湘珍2
（1.河南省建筑科学研究院有限公司，河南郑州450053；2.郑州市职业技术学院，河南郑州450010）
摘要：外墙外保温系统作为一项重要的建筑节能技术在工程实践中应用广泛。

但是，近年来外墙外保温系统脱落事故频发，给社会造成了不良影响。

因此，对某住宅楼外墙外保温系统的拉伸粘结强度做了测试，分析外墙外保温系统的脱落原因，并提出预防措施，为延长外墙外保温系统寿命提供技术依据。

关键词：建筑节能；外墙外保温系统；拉伸粘结强度；保温脱落
中图分类号：TU761.12文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）25-0116-04
Cause Analysis and Preventive Measures of the External Thermal Insulation
Composite System
LI Zhan1WU Yujie1WANG Xiangzhen2
（1.Henan Academy of Building Research，Zhengzhou Henan450053；2.Zhengzhou Technical College,Zhengzhou Henan450010）
Abstract:As an important building energy-saving technology,the external thermal insulation composite system is widely used in energy-saving buildings.However,there have been frequent accidents of the external thermal insula⁃tion composite system falling off in recent years,which has caused a negative impact on the society.This article ana⁃lyzes the reasons for the fall-off of the the external thermal insulation composite system,and proposes preventive measures,which provides technical basis for prolonging the life of external thermal insulation composite system. Keywords:building energy efficiency；external thermal insulation composite system；tensile adhesive strength；insu⁃lation layer falls off
外墙外保温系统是节能建筑中应用较为广泛的保温系统，也是影响建筑能耗的关键因素。

外墙外保温系统直接与室外环境接触，受到温度、湿度、雨水、风压、地震以及腐蚀等外部因素影响，再加上材料、设计和施工等因素的影响，薄抹灰外墙外保温系统长时间使用后可能会出现空鼓、开裂、渗水甚至脱落等问题，严重影响居民的生活质量和生命安全。

本文对某小区住宅楼外墙外保温系统脱落的原因进行分析，并提出相关预防措施。

1外墙外保温系统概述
外墙外保温系统是置于建筑物外墙外侧，与基层墙体采用粘结方式固定，并辅以锚栓加固的保温系统。

系统由保温材料、粘结砂浆、锚栓、抹面砂浆、玻纤网以及饰面材料组成［1］。

其中，保温材料主要包括模塑聚苯板、挤塑聚苯板、硬泡聚氨酯板及酚醛泡沫板等。

外墙外保温系统可以缓冲因温度变化导致结构变形产生的应力，避免雨、雪、冻、融、干以及湿循环造成结构破坏，减少空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀，有效提高主体结构的耐久性，减少长期维护费用。

2工程概况
某小区住宅楼位于河南省郑州市管城回族区，建筑面积为12502.8m2，剪力墙结构，地下1层，地上33层。

外墙保温系统为40mm厚的挤塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，由挤塑聚苯板、粘结砂浆、锚栓、抹面砂浆、玻纤网及饰面涂料组成，如图1所示。

外保温系统施工时间为2014年11月。

2019年7月28日该住宅楼部分外墙保温层发生脱落事故，如图2所示。

收稿日期：2021-07-04
基金项目：河南省重点研发与推广专项“建筑节能保温防护与修缮关键技术研究与推广”（212102310941）。

作者简介：李展（1993—），男，硕士，工程师，研究方向：建筑节能。

交通与建筑
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饰面层
抹面层
保温层
粘结层
找平层
基层墙体
图1
外保温系统构造
图2住宅楼部分外墙保温层发生脱落
3现场检测
现场通过观察、敲击、取样检测外墙外保温系统的拉伸粘结强度，重点检查外墙面。

在该住宅楼的东、南、西、北四面外墙立面的5层、15层进行抹面层与挤塑聚苯板
之间的拉伸粘结强度检测及挤塑聚苯板与粘结砂浆之间的拉伸粘结强度检测，检测仪器为数显式粘结强度检测仪，检测结果如表1所示。

根据《外墙外保温工程技术标准》（JGJ144—2019），粘贴保温板薄抹灰外保温系统拉伸粘结强度应不小于
0.10MPa，但现场保温系统拉伸粘结强度均不满足标准要求；抹面砂浆与保温材料之间的拉伸粘结强度同样应不小于0.10MPa，但现场抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度也均不满足标准要求。

对该工程挤塑聚苯板的粘贴方法及粘结面积进行检测。

挤塑聚苯板粘贴方法为点框法，根据《挤塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温系统材料》（GB/T30595—2014）的要求，粘结面积不小于板面积的40%［2］。

但是，现场发现挤塑聚苯板四周边沿没有粘结砂浆，挤塑聚苯板中心有点粘灰饼，有效粘结面积比仅为23%，如图3
所示。

图3有效粘结面积
4脱落原因分析
4.1施工原因
保温板界面剂是一种微细聚合物液态材料。

它的特
表1东立面外墙外保温系统拉伸粘结强度检测结果
检测位置东立面5层东立面15层南立面5层南立面15层西立面5层西立面15层北立面5层北立面15层
检测项目
抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度
挤塑聚苯板与粘结砂浆间的拉伸粘结强度
抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度
挤塑聚苯板与粘结砂浆间的拉伸粘结强度
抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度
挤塑聚苯板与粘结砂浆间的拉伸粘结强度
抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度
挤塑聚苯板与粘结砂浆间的拉伸粘结强度
抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度
挤塑聚苯板与粘结砂浆间的拉伸粘结强度
抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度
挤塑聚苯板与粘结砂浆间的拉粘结接强度
抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度
挤塑聚苯板与粘结砂浆间的拉伸粘结强度
抹面层与挤塑聚苯板间的拉伸粘结强度
挤塑聚苯板与粘结砂浆间的拉伸粘结强度
检测结果/MPa
0.07
0.07
0.08
0.07
0.04
0.06
0.07
0.09
0.08
0.07
0.07
0.08
0.07
0.06
0.07
0.06
设计要求
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）
≥0.10MPa（破坏部位应位于XPS板内）外墙外保温系统脱落原因分析及预防措施
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点在于高效添加剂能快速与保温板高密度表面相融合，在涂层表面形成有效亲和层，与后续砂浆形成更好的附着效果。

所以，在薄抹灰外墙外保温系统中，保温板一般要求进行界面处理。

在本项目中，挤塑聚苯板表面未进行界面处理，导致粘结砂浆的粘结力不足。

同时，由于施工原因，本项目挤塑聚苯板的有效粘结面积比仅为
23%，远小于《挤塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温系统材料》（GB/T30595—2014）中“挤塑聚苯板与基层墙体的有效粘贴面积不得小于保温板面积的40%”的规定，进一步降低了外墙外保温系统的可靠性和耐久性，造成脱落。

4.2温差变形原因
项目中，挤塑聚苯板的规格尺寸为1200mm×600mm×40mm，施工时不可避免会有板缝存在。

钢筋混凝土板的导热系数为1.74W/（m·K），挤塑聚苯板的导热系数为0.03W/（m·K），两者相差57倍。

当阳光直射时，导热系数的巨大差异导致钢筋混凝土板与挤塑聚苯板的伸缩强度不一致［3］，因此挤塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统上会产生额外的拉应力和剪应力，致使外保温系统变形开裂，最终脱落。

4.3系统构造
项目中挤塑聚苯板采用点框法粘贴，再加上保温板有效粘结面积未达到标准要求，挤塑聚苯板与墙体之间产生空腔，形成了空气间层。

空气可以在其中流动，如图4所示。

在大风天气下，建筑物墙体侧风面和背风面形成负压区，空气间层内空气与外侧空气之间的压力差成为使保温层从墙体脱落的推动力［4］。

我国建筑多是南北朝向，且东西风偏多，因此在西山墙部位容易形成负压区。

另外，在山墙部位往往设置有小通风窗，保温板与窗框交接处有可能产生缝隙。

在瞬间强风天气，空气从缝隙进入保温板与墙体之间的空腔内更容易致使保温板脱落。

本项目外墙外保温系统脱落部位位于西山墙的22～26层。

5预防措施
5.1提高建筑外立面平整度
因为建筑外立面平整度不足，所以点框法粘贴保温板是外墙外保温系统常用的粘贴保温板方式。

但是，外墙外保温系统施工不规范，造成脱落事故频发。

在外墙外保温系统施工前，必须对基层墙面进行验收和处理，要求表面清洁，无油污、浮尘等附着物，并进行找平层施工。

基层墙面的尺寸偏差应符合表2的规定。

5.2条粘法粘贴保温板
点框法粘贴保温板时，基层墙体与保温板之间容易形成空气间层，在大风天气空气间层与外侧空气之间的压力差的作用下导致保温板脱落。

在建筑外立面平整度满足要求时，应尽量采用条粘法粘贴保温板，以避免保温板与基层墙体之间形成空气间层，使粘结更加牢固。

施工时，采用专用锯齿抹刀，将胶粘剂均匀布置于保温板面（如图5
基层墙体
胶点室外流动空气
空气间层
保温板
图4保温板点框法施工空气层
外墙外保温系统脱落原因分析及预防措施
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表2墙体基面的允许尺寸偏差
项目允许偏差检验方法
砌体工程
墙面垂直度/mm
每层
4
2m托线板
检查
全高≤10m
5
经纬仪或吊
线、钢尺检查
全高＞10m
10
经纬仪或吊线、
钢尺检查
表面平整度/mm
5
2m靠尺和
塞尺检查
混凝土工程
墙面垂直度/mm
层高≤5m
4
经纬仪或吊线、
钢尺检查
层高＞5m
4
经纬仪或吊
线、钢尺检查
全高＞10m
＞10且≤30
经纬仪、钢尺检查
表面平整度/
mm
4
2m靠尺和
塞尺检查
所示），后将保温板按设计位置平贴上去，调整平整度［5］。

图5条粘法粘贴保温服
5.3加强施工过程控制
外墙外保温系统施工过程需要加强过程控制，特别要注意以下几点：①保温材料的厚度不得低于设计要求；
②保温材料与基层之间及各构造层之间的粘结或连接必须牢固，保温材料与基层的拉伸粘结强度应进行现场拉拔试验，且不得在界面破坏；粘结面积比应进行剥离检验，粘结面积比应符合设计要求；③锚固件数量、位置、锚固深度、胶结材料性能和锚固力应符合设计和施工方案的要求；④锚固件锚固力或拉拔力应做拉拔试验。

6结语
通过对某住宅楼外墙外保温系统检测发现，外墙外保温系统采用点框法粘贴保温板时，保温板未进行界面处理，且有效粘结面积仅为23%，墙体与保温板之间形成大量空气间层，外墙外保温系统拉伸粘结强度不满足相关标准要求。

在大风天气时，空气间层内空气与外侧空气之间的压力差造成了保温板脱落。

为避免上述情况发生，外墙外保温系统的施工一定要加强过程控制，避免因施工问题造成保温系统出现空鼓、开裂、渗水甚至脱落等情况。

此外，在外墙外保温系统施工前对基层墙面进行找平层施工，采用条粘法进行粘贴，以避免在墙体与保温板之间形成空气间层，减小大风天保温板脱落的风险。

参考文献：
［1］住房和城乡建设部.外墙外保温工程技术标准：JGJ 144—2019［S］.北京：中国建筑工业出版社，2019.
［2］国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.挤塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温系统材料：GB/T 30595—2014［S］.北京：中国标准出版社，2014.
［3］马思慧，杜柏松，邵林斌，等.薄抹灰外墙外保温系统缺陷分析与修缮探讨［J］.墙材革新与建筑节能，2018（4）：52-55.
［4］张自国，魏德新，刘丽莘.外墙外保温系统保温板脱落的研究［J］.长春工程学院学报（自然科学版），2017（2）：62-64.
［5］吴玉杰.近零能耗建筑围护结构节能工程施工技术指南［M］.郑州：黄河水利出版社,2021：41-46.
外墙外保温系统脱落原因分析及预防措施。