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摘要：外墙外保温系统为我国的节能减排做出了重大贡献，但保温材料起火、保温板脱落的事故时有发生。本文结合实际工程案例，系统地介绍了岩棉板外墙外保温系统从材料选择、方案设计到施工控制等各方面的工作要点，具有很好地借鉴性。
关键词：节能；岩棉板；工程；控制
节能减排是我国一项基本国策，首选就是建筑工程领域的节能减排[1]。建筑外墙外保温系统在提高建筑节能，保证居住舒适性上具有很多优势[2]，同时不像内保温那样占用室内面积、墙板结合处易出现“冷桥”，因此在我国得到了越来越多的应用。但由于材料性能差异，施工质量参次不齐，多次出现由保温材料引起的火灾以及保温材料或面层脱落的事故，给人民的生命财产安全带来极大的损失。本文将结合工程案例介绍外保温系统的材料选择、方案设计、质量把控要点及检查措施。
工程概况
该工程为住宅工程，位于河北省廊坊市，总建筑面积13320.78平方米，地上24层，地下2层，总高69米，属于一类高层建筑。建筑地上耐火等级为一级，地下室耐火等级为一级，剪力墙结构，二次结构为空心砌块，保温形式为外保温。
一、材料选择
保温材料分为有机材料和无机材料两种。市场上常用的无机材料为岩棉板，有机材料常用的有XPS、EPS板。三种材料的主要性能及价格如表1所示：
表1外墙常用保温材料性能及价格
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从上表中可以看出，岩棉板自重大，导热系数大；XPS板、EPS板自重轻，导热系数小。要达到相同的保温效果使用的岩棉板要比XPS板和EPS板厚，自重也会大很多。价格方面，岩棉板也比另外两种材料贵一些。如此看来，选用XPS板和EPS板会更加合理一些。当建筑的外墙外保温系统采用B1、B2级保温材料时，外墙上需设置防火窗[3]。经过市场询价得知，防火窗的价格大概在550元/m2左右。从工程整体造价考虑，选用岩棉板会更加经济。同时岩棉板燃烧性能为A级，杜绝了施工过程中保温材料发生火灾的可能性。综合考虑，建设单位选用岩棉板作为外墙保温材料，兼顾了经济性与安全性。岩棉板外保温系统基本构造如图1所示：
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图1岩棉板外保温系统基本构造
二、方案设计
1、锚栓
1.1锚栓数量
岩棉板外墙外保温系统是以锚为主，粘锚结合的方式[4]，锚栓是方案设计的关键。由于河北省没有关于岩棉板施工的地方标准，鉴于廊坊市紧邻北京地区，气候条件相近，参照北京市地方标准《岩棉外墙外保温工程施工技术规程》（DB11/T1081-2014）进行锚栓核算。
岩棉板外墙外保温系统安全度核算时不考虑粘结影响，按下式（1）计算锚栓数量：
Na≥γWd/F 式（1）
式中：Na——单位面积锚栓数量，个/m2；
Wd——相应高度处最大风荷载标准值，为风荷载标准值的1.5倍；
γ——安全系数，γ=2；
F——单个锚栓现场抗拉承载力标准值与穿透力标准值的较小值，kN/个。
根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，围护结构的风荷载标准值应按下式计算：
Wk=βgzμslμzWo 式（2）
式中：Wk—风荷载标准值（kN/m2）；
βgz—高度z处的阵风系数；
μsl—风荷载局部体形系数；
μz—风压高度变化系数；
Wo—基本风压（kN/m2）。
计算按北京地区，基本风压0.45（R=50年），体形系数取2.0。工程所在地最大负风压标准值见表2所示：
表2工程所在地最大负风压标准值
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从表2中可以看出，不同高度风荷载标准值是不同的，根据36#楼檐高以及规范规定，按不利情况取40m、70m计算不同高度的风荷载标准值。
参考以往试验结果，采用锚盘压网双网增强做法，岩棉穿透力数值大于锚栓抗拉承载力标准值，因此F按表3锚栓抗拉承载力标准值取值。
表3不同墙体锚栓的抗拉承载力标准值
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对于混凝土墙：
Na=γWd/F=2×1.5×2.15/0.6=10.75个/m2；[建筑高度40m]
Na=γWd/F=2×1.5×2.45/0.6=12.25个/m2；[建筑高度70m]
对于空心砌块墙：
由于空心砌块墙体主要集中在首层至三层窗间墙，窗间墙砌块面积小于1㎡，考虑实际情况，体型系数取为1.4，风压高度变化系数取为1.70。
Wk=0.45×1.00×1.4×1.70=1.071
Na=γWd/F=2×1.5×1.071/0.3=10.71个/m2[建筑高度10m]
锚栓数量计算结果如表4所示。
表4不同墙体锚栓的数量
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1.2二次结构锚栓分布
二次结构墙体材料为空心砌块，边缘部位在施工时灌注了混凝土，形成了实心，以便进行门窗安装。锚栓在二次结构墙体上安装时实心部位采用膨胀锚栓效果更佳，空心部位采用麻花锚栓。同时空心砌块部位锚栓过多容易将砌体打碎，要对锚栓分布进行优化，将锚栓尽可能多的安装在实心部位。
2、托架
岩棉板粘贴后、锚栓加固前粘接砂浆并没有完全凝固，不具备足够的粘接力来支撑岩棉板，因此需要由托架承担一部分岩棉板的重量。为保证安全，楼板线位置通长设置镀锌钢托架，托架长度为2500mm，根据岩棉板厚度不同东西立面托架尺寸为40mm×70mm，南北立面托架尺寸为40mm×60mm。安装用膨胀螺栓的规格为10mm×80mm,，螺栓进墙深度不小于50mm。
3、粘接面积
根据规范要求，岩棉板与基层墙体的粘结采用点框法，建筑高度24m以下时粘结面积率不小于40%，大于24m时，不小于60%。边框宽度80mm,设置100mm宽排气孔，以排出基层墙体内的水汽。
三、质量把控
1、材料检验
1.1生产厂家
材料的厂家必须是大厂名牌，同时具备生产系统外墙材料的能力。选择系统的、合格的供应商具有责任清晰，避免扯皮的优点。质次价廉的材料，虽然降低了成本，但牺牲了质量。外保温是一个系统，各种材料必须相互作用，互相配合，而绝不是几种材料的简单组合。
1.2材料性能
1.2.1保温板
检查保温材料质量分布是否均匀，防止岩棉板出现团状和“空腔”岩棉。该种次品岩棉虽然容重能够达标，但是施工中若锚栓若打在“空腔”部位，则极易发生岩棉板的穿透破坏。
1.2.2锚栓刚度
锚栓的栓帽具有足够的强度，不易变形，在合格的岩棉板上很难发生穿透破坏。而低劣的锚栓钉帽薄而软，发生变形后锚固力难以得到保证。
此外保温板导热系数、燃烧性能、压缩强度和砂浆、玻纤网格布等材料的性能可以通过复试报告及厂家出厂证明进行检验。
2、施工控制
2.1涂刷界面剂
为了保证岩棉板与基层墙体、岩棉板与抹面砂浆的粘接质量，必须在基层墙体、岩棉板两侧涂刷界面剂。一方面可以清除墙体及岩棉板表面的浮渣，另一方面可以增强粘接性。为便于查看，要求施工单位必须涂刷带有明显颜色的界面剂。
2.2、粘贴岩棉板
岩棉板上墙粘贴要前检查粘接面积、排气孔的留置。粘贴时要按水平顺序进行，上下应错缝，阴阳角处错茬处理，拼缝位置不得在门窗口的四角处。
2.3、玻纤网施工
玻纤网格布是减少抹面砂浆由于收缩及温度影响而开裂的有效措施，同时可以将风荷载传递至锚栓[5]。施工时工人盲目赶进度，直接用一遍砂浆压入玻纤网，这样的后果是玻纤网格布会成为保温板与抹面砂浆的隔离层，形成“保温板+玻纤网+砂浆”的两层皮构造，即使岩棉板固定牢固，面层也存在脱落风险。如下图2所示。正确的做法为压入玻纤网前岩棉板上已经有一定厚度的抹面砂浆，压入玻纤网后再抹一层砂浆，形成“保温板+砂浆+玻纤网+砂浆”的构造。
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图2保温板与涂料面层“两层皮”及面层脱落示意图
2.4、锚栓安装
锚栓施工时墙体已被抹面砂浆覆盖，工人无法辨别二次结构及主体结构，在锚栓安装前要对墙体进行弹线，区分两种墙体，便于工人选择对应的锚栓进行安装。很多工人为加快进度会将钉帽及钢钉一齐砸入墙体，而这样的话很容易将锚栓砸弯或砸穿。这种情况下锚栓无法提供拉拔力，失去了锚固作用。正确施工顺序应为：钻孔—放入钉帽—拧入钢钉。每道工序检查无误后方可进入下道工序。
四、检查措施
1、吊篮统一编号
对每天使用吊篮的人进行实名登记，做到错误可追溯。
2、佩戴录像仪
因保温施工属于高空作业，检查不便，为进一步严控质量，每个工人施工时要求佩戴录像仪，施工过程全称录像，这样可对工人形成很好的震慑作用，打消其在无人监督情况下为赶工期野蛮施工的心思。
3、破坏性拉拔
质检人员自备拉拔仪，以吊篮为单位，在施工中有进行破坏性的拉拔检测并形成记录。重点检查高层部位的锚栓拉力，不满足要求的即刻返工，同时加大对该吊篮作业人员的检查频率，如下图3所示。
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图3施工过程中的破坏性拉拔检测
结语
岩棉板外墙外保温系统保温效果良好，不燃的特性很好地杜绝了施工中火灾的发生，对节能环保及安全生产均有贡献。岩棉施工只要做到严把材料、细化方案、认真施工、全面检查就可以保证施工质量。
参考文献
[1]李翔.外墙外保温系统的发展趋势及其研究[J].绿色环保建材,2019 (10):3+5.
[2]苟浩军.建筑外墙外保温系统保温板脱落原因及防治措施[J].建材世界,2020,41(03):58-59+72.
[3]冯静慧.耐火窗在建筑外墙外保温系统应用中的若干技术问题探讨[J].建设监理,2018(08):50-52+75.
[4]苗纪奎,刘思琪,魏艳红.风荷载作用下岩棉板外保温系统的安全性分析[J].建筑节能,2019,47(02):102-107.