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涂料饰面薄抹灰外墙保温行业现状与技术应用现存问题及应对措施

作者:永乐国际登录网站

  资讯:上世纪70年代,世界性的石油危机以后,建筑外墙外保温技术在许多国家得到长足的发展。尤其是在欧洲等发达国家,建筑外墙外保温系统质量日益提高。以德国为代表,外墙薄抹灰外保温系统运用至今已逾50年,且将外墙薄抹灰外保温技术升级到被动式节能的高度,当然是以EPS/SEPS/岩棉(垂直纤维)保温系统为主。伴随着我们国家对节能减排要求越来越高,被动式节能建筑[部份国家称为(近)零能耗建筑]的外墙薄抹灰外保温系统在国内的应用也日趋广泛。

  结合中国国情,尤其是建筑外墙有机材料外保温系统在施工过程中出现了火灾事故及使用中也出现火灾蔓延事故后,国家及政府职能部门对建筑防火安全进行了更严格的要求。2014年8月27日发布了《建筑设计防火规范》GB50016-2014,2015年5月1日实施。在《建筑设计防火规范》GB50016-2014第6.7节中对建筑外墙薄抹灰外保温系统的使用进行了严格的规定,从此在国内掀起了建筑外墙薄抹灰无机外保温系统应用的热潮,并延续使用至今。

  半个多世纪以来,以德国为代表的世界最先进、高效的建筑节能技术,其外墙外保温基本的施工体系依然是以薄抹灰EPS/SEPS/岩棉(垂直纤维)体系为基础,说明施工现场采用胶结剂或锚栓以及两种方式组合的施工工艺外墙EPS/SEPS/岩棉(垂直纤维)外保温系统是没有问题的。但为什么在国内却会出现较多的火灾、脱落、开裂、渗水等问题呢?以至于发展到从2020年(或再早)到2021年中在山东、武汉、上海、浙江嘉兴、重庆、河北、新疆、内蒙古等地,相继把“施工现场采用胶结剂或锚栓以及两种方式组合的施工工艺外墙外保温系统”进行变相或明令禁止使用。[2021年山东完成了“薄抹灰外墙外保温系统”的专家论证并给予了再次肯定,让粘锚结合的薄抹灰外墙外保温系统与结构保温一体化系统并存;2022年1月10日上海市发布《岩棉板(带)薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程(修订)》征求意见稿,但遗憾的是该标准仅适用于非透明幕墙基墙外侧的保温。]

  薄抹灰外保温系统在我们国家大面积使用才20多年,仅20来年就在部份地区夭折,如此短暂的命运,是水土不服?是天灾?是人祸?根本问题在哪?我们应该深思。

  在外墙外保温系统应用过程中,系统安全直接影响其节能效果的持久性,对整个建筑物的寿命也有更深远的影响。而影响系统安全的因素很多,如热应力、风荷载、地震荷载、水和水蒸气、火、外来冲击力等破坏力。我国的城市住宅及其它公共建筑不同于欧美,中高层居多,甚至有较多的超高层建筑,若一旦出现外墙外保温系统安全问题,需要对整个系统问题进行修复或翻新,将会带来更多的困难。

  我国目前不同保温材料外保温系统的相关标准,对普通节能建筑的外墙外保温系统安全保证年限都统一界定为:“在正确使用和正常维护条件下,使用年限不少于25年。”是非常保守的界定,是不自信的表达,是简单的抄袭借用。而被动式节能建筑的围护结构外保温隔热系统也仅是增加保温层材料的厚度,对外保温隔热系统安全也没有提出更高的要求。

  目前国内整个保温应用环境非常恶劣。建筑外墙外保温,从上世纪末开始试点到现在大面积应用,浆料外保温、板材外保温、有机外保温、无机外保温,各种改性类“A级”外保温,保温装饰一体板,现场涂抹上墙施工,粘锚结合施工,结构与保温一体化施工等;各种上墙方式,轮番上阵,保温系统中的饰面材料和上墙方式也在不断的交替变更,而现在表现出来的实际质量和效果怎样呢?!

  外保温系统的火灾、脱落、开裂、渗水、泛碱、污染、快速陈旧老化等系统安全问题及装饰耐久性问题比比皆是。

  大多区域(强)推动使用结构与保温一体化,“臆想”让保温板不再脱落就能万事大吉。结果又是一个什么情况呢?

  把通过各种加工制作的保温板作为混凝土结构的外模板,与混凝土一起现场浇筑,保温层外模板不拆除。但保温层材料的抗压强度较低以及不均匀性,混凝土浇筑完成后,墙面垂平度会出现较大偏差。结构与保温一体化施工后的找平层怎么办?5㎜厚(以上海为代表)的薄找平能解决问题吗?25㎜~30㎜厚(以山东、河北为代表)的厚找平层的牢固性又怎么解决?结构与保温一体化施工后的厚找平层脱落已有多起事故发生!早些年全国在施工现场采用抹灰工艺的浆料类保温基本都是失败的!在国内目前的相关标准和继续混乱的市场作用下,混凝土结构模板不拆卸,混凝土浇筑能振捣密实吗?将会出现结构安全问题!不论是薄找平层还是厚找平层脱落还会更多的产生!不论是薄找平层还是厚找平层的脱落事故将会继续发生!最终的受害者只能是房屋购买者,将会产生更多的社会矛盾。

  目前体现出来的是,结构与保温一体化系统不仅是使成本成倍增加,而且系统质量问题更大!

  重庆是另类,在禁用“施工现场采用胶结剂或锚栓以及两种方式组合的施工工艺外墙外保温系统”的文件出台后,粘锚施工的模塑聚苯板和垂直纤维岩棉薄抹灰外墙外保温系统就给禁用了,可这是一个柔性保温系统呀!有趣的是在这个禁用令后强推的是“刚性”保温系统,强推的保温材料有:增强型改性发泡水泥保温板、蒸压加气混凝土薄块、泡沫陶瓷保温板。而这三种均是“刚性”保温材料。更有趣的是这三种“刚性”保温材料的上墙施工工艺工序及要求,却是全部袭用了被禁用的柔性保温系统。这是一个什么样的神操作,是科技创新吗?!

  在中国南方地区现在有些地方又在推动外墙内保温,简单粗暴的“解决”薄抹灰外墙外保温系统的安全和质量问题,把系统质量问题转移到室内,减少问题暴露的影响面。自欺欺人!

  在中国的中部地区也在不遗余力的推动夹心保温(三明治保温)系统,用混凝土结构把保温层材料保护起来。没有搞懂建筑物的主体是什么?!应该是保温保护结构还是结构保护保温!?究竟应该是谁保护谁?!

  建筑墙体保温的根本意义是什么?一是节能减排,节约建筑物在使用过程中的能源消耗,减少碳排放;二是保护建筑结构,延长建筑物的使用寿命。

  不论是外墙内保温还是外墙夹心保温,都是把建筑物结构外墙暴露在温差更大的室外环境中。通过建筑全寿命周期温度场模型分析发现(相关学术文章):钢筋混凝土结构设计寿命为70年,当做外保温后,结构年温差大大缩小,寿命可大大延长;当做内保温、夹心保温后,其保温层的构造位置会引发建筑结构不同部位的温差,引发建筑墙体结构的不稳定,均会因此缩短建筑物的使用寿命。若提高节能标准,加厚保温层的厚度,会导致这类建筑结构更加不稳定。

  那些脱离了低导热系数、低密度、高柔性的保温材料的保温系统,以及不能对建筑物结构外墙起保护作用的保温系统,都是治标不治本,没有找到问题的根本,又怎么能根本的解决问题呢?“善除害者察其本,善理疾者绝其源。”

  根本原因是整个建筑产业链各环节(包括标准制定者、建设者、材料生产者、设计及施工应用者,也包括过程中的监督、检验、检查者和结果验收者)对外墙外保温系统的认知缺失,没有认知到外墙外保温系统应该是一个柔性的具备消减应力、分散应力、释放应力的系统,没有真正认知到不同保温材料的性能,没有认知到系统配套的粘结胶浆、抹面胶浆以及耐碱玻璃纤维网格布(以下简称网格布)、锚栓是保证系统安全的关键材料,更没有认知到保证系统安全的关键节点是:①有效的基层和或保温板界面处理、②有效的粘结面积率及合理的粘结方式、③有效的排版达到减少板缝且板缝分散分布均匀、④有效的达成基层应力相对集中释放处不与保温板缝呈通线性重叠、⑤有效的锚栓锚固位置、⑥有效的锚栓锚固件数量、⑦有效的抹面胶浆和网格布复合抹面层厚度、⑧有效的达成系统中网格布连续及网格布合理的放置位置、⑨有效的涂料涂装找平层。何为“有效”?怎么达成“有效”?这两个问题基本没有人去认真研究应用和要求!错误的把界面剂、粘结胶浆、抹面胶浆、锚栓、网格布、腻子等界定为辅助材料无所谓的对待,将其质量和耗量进行“打骨折”式的处理。

  任何保温系统都有优点、缺陷或不足,所有的缺陷或不足需要在施工应用中克服和解决。但在实际应用中,整个建筑产业链的各环节都不是在真正的解决系统不足、克服系统缺陷,而是在扩大系统风险。建设单位未认知相对低成本且能保证系统安全的外墙外保温系统是什么!不按正确逻辑追求最低价中标,导致材料质量及施工质量越来越差,偷工减料行为愈演愈烈,以至于整个行业进行了三十几年“奶油夹心饼干”式的涂料涂装饰面被视为“行业正常状态”,“皮之不存,毛将焉附”这个简单的道理基本就没有人去认真解读!

  从某种角度上讲,国内的外墙外保温系统在应用中处于无序和混乱状态还有一个严重的诱因——粗糙的“标准”,无论是保温的施工应用技术标准还是涂料涂装的应用技术标准。目前我们国内的相关标准基本“天下一大抄”。“标准”内容通常出现:定义不准确、不详细,界定模糊,错误、过正、不足等等,前后矛盾,落地性差。尤其以“《岩棉薄抹灰外墙外保温工程技术标准》JGJ/T 480-2019”为代表的标准,将标准中的问题表现得非常突出。无论是应用者还是依照标准的监督者,经常出现理解偏差,甚至较大的理解偏差,大家都在“猜、猜、猜”地进行相应的实施行为。

  对应材料质量合格,相关标准没有详实准确的界定,施工现场管理人员基本没有简单、直观、有效的判定方法和能力。而现在第三方机构的“检测报告”可信度又有多高?仅广告而已!

  比如抹面胶浆或涂料涂装找平材料在墙面施工完成28d后进行连续浇水,从浇水10s开始用手指甲使劲挖浇水处的砂浆类材料抹面层或涂装找平层,现在使用的材料有多少能扛住10s、20s、30s的连续浇水后而不被挖下来呢? 能抗住2min连续浇水后不被挖下来的已是市场中耐水强度最好的材料(但在市场中已是凤毛麟角了),而保温系统刚进入我们国家试用至刚开始大面积使用期间,最好的抹面胶浆材料在施工完成28d后能抗住连续浇水10min不被挖下来。

  对应材料耗量合理,相关标准没有详实准确的界定,施工现场管理人员没有简单、直观、有效的判定及控制方法和能力。所有材料生产厂家的相关产品说明书中没有关联耗量的物性指标,只有误导性说明,比如施工一遍的耗量是多少,大家细思一下,这个说法难道不滑稽吗?!居然几乎全行业都信了!一遍是多厚?一遍有多厚?厚度指标如何体现?没有厚度的体现,达不到必要的厚度要求,其相应的性能如何体现?1㎜、3㎜、5㎜、7㎜等不同厚度的抗裂砂浆抹面层其抗冲击能力和抗开裂能力能一样吗?

  说行业内共通性错误认知中的一个案例:砂浆类材料(界面砂浆、粘结胶浆、抹面胶浆、涂装找平材料等)的施工干密度值没有准确界定。在走访国内近80个材料生产厂家后,发现95%以上的生产厂家没有测算砂浆类材料的施工干密度值,有3个厂家进行过测算,但其测算的方式不对,测算出来的值较低,几乎没人知道砂浆的基本施工干密度值应是约1.8kg/(㎡·㎜),所以当他们测算出一个错误的低值时没有感知,而将这个错误值去长期误导行业。

  说系统的抗冲击性能,有多少项目在施工过程中有抗冲击性能检测?有多少项目在施工完成后有抗冲击性能检测?别说用610㎜的绳系0.5kg铁球或1020㎜的绳系1.0kg铁球去给保温系统墙面做3J或10J的抗冲击性能检测,整个建筑产业链中各环节的所有相关单位,有几家有这样的检测工具?!通常一个普通人用手一巴掌就把系统拍碎,包括施工完成的项目和材料生产厂家自做的系统样板(墙),普通人一巴掌拍下去的冲击力最多1J至2J,何况肉掌还有一定的缓冲性。

  通过以上案例,我们可以想象(因为大多没有现场感知,只能想象)保温系统的抗裂抹面层及涂料涂装找平层材料的强度、柔韧性及吸水性和耐水强度是一个什么情况。如此糟糕的行业现状能把保温系统做好吗?而薄抹灰外保温系统被相关政府部门禁限后,推出的结构与保温一体化的现场浇筑施工,就不需要做找平处理了吗?就不需要做饰面了吗?就不需要解决系统热应力问题了吗?满地鸡毛的配套材料和施工乱象,保温层材料再好又能咋滴?纸面上的保温层材料和结构基层的链接方式设计得再好又能咋滴?就保温层不掉了(以后真不掉了吗?可能结构会垮掉!?),后续施工的找平层、所谓的抗裂层、涂料涂装层就不掉了吗?别再掩耳盗铃自欺欺人了!

  涂料涂装基本沿袭传统的工艺制定思路,走的是“掩盖路线”——肤浅的理解和简单的应用“柔性渐变原理”,仅考虑涂料涂装系统从内到外各组成材料的柔韧性增加,而忽略了系统应具备一定的应力传递分散能力和抗拉能力;设想利用涂料及配套找平材料的相对延展性(类似橡皮筋),掩盖涂料涂装后基层内应力和涂料涂装系统本身的内应力(系统材料干湿应力和热应力)造成的开裂(龟裂)。在实际应用中错误的把涂装找平材料仅界定为“腻子”,且作为辅助材料无所谓的对待,将其质量和耗量进行“打骨折”式的处理。三十多年的应用实践证明,这套“掩盖路线”和“错误界定”不但无法解决饰面层开裂(龟裂)、系统渗水问题,还因为“奶油夹心饼干”式的涂装施工导致了系统层间附着力不良(鼓包、起皮、剥落)的问题,和鼓泡、泛碱等问题。

  涂料材料生产厂家之间的恶性竞争达到白热化程度,涂料主要成份的树脂含量已到临界值或低于了临界值,品质越来越低,配套找平材料质量几乎达到“一触就掉”的程度,还大包大揽,用极其简单的工艺和经不得推敲的数据忽悠建设单位,以达到实现销售的目的。在国内占据主导地位的几个大品牌建筑涂料生产企业的产品说明书中,缺失了几个与应用有密切关系的物性指标,粉料类材料缺失了施工干密度,液体类材料缺失了原始(产品出厂即具备的)密度、固体含量、遮盖力等。

  涂料涂装系统工艺制定的技术主线思路应是“逐层渐变的应力传递分散”路线。当涂料涂装施工完成后,其系统能相对承受内应力释放时的张力强度,能迅速传递分散,当这样的内应力从内到外逐层传递到表层时已经分散均匀,不在某处集中释放,才能真正的解决系统开裂(龟裂)问题。

  再说整个行业的施工现况一斑,所谓窥一斑而知全豹,施工作业人员几乎是一把铁板(而铁板的长度基本不超过250㎜)从开始干到结束,只要一个“快”就行!

  对应九个有效,应以质量合格、耗量合理的配套材料为前提;有科学合理且能落地的施工工艺工序;有明确详实的管控节点;技术管控有落地性手段;不同工序应有相应配套的施工工具(工欲善其事必先利其器),施工作业有详实的与相应工具配套的施工说明和节点要求。施工技术方案应有针对性,应标靶准确,应能完全落地实施。

  行业技术工作者和施工应用技术人员应沉下心来研究施工作业过程中应实现的“九个有效”,研究何为“有效”?怎么达成“有效”?然后去落地实施!经过这样的一个过程,就能明辨什么是相对更好的保温系统。这样就能以相对低成本保证保温系统安全并有较好的观感效果且耐久。这样才能真正体现行业标准中被“砖家”们一直套用的经济性、实用性。

  仅靠政府职能部门的“监管”无法有效地改变现状,政府目前最有力的管理方式是“禁止使用”,以禁代管,模糊追责。结果仅是反复折腾。

  在此进行一个简单的总结:没有做不好的保温系统,只有没有做好的保温系统。关键在以下几个方面的践行程度:1.不同保温系统的标准要求和施工作业细则是否达到标靶准确和线.需求者(建设单位如开发商等)的认知程度(合理成本的组成),保证系统安全的保温系统选择及成本匹配是否适度;3.施工企业的技术工作者和施工管理者及施工作业人员的应用技术知识认知程度和践行程度;4.行业自律应是全产业链的自律,是否是在重典治理下的自律(如交通违法中的酒驾治理和自律行为,否则仅是口号)。若同时考虑经济性和系统安全性,相对低成本且能保证系统安全的保温系统只能是:1.有机保温系统是涂料饰面模塑聚苯板(EPS/SEPS)薄抹灰外墙外保温系统;2.无机保温系统是涂料饰面垂直纤维岩棉薄抹灰外墙外保温系统。

  标准制定者承担终身责任;设计者承担终生责任;整个产业链各环节,包括政府职能机构的系统审批、材料检验检测、过程监督检查、结果验收等执法者,包括参与项目建设的建设单位及其代表、材料生产单位、施工单位、施工监理单位及代表等违法必究,违法成本一定大于其违法所得的N倍(包括经济处罚和量刑处罚)。

  1.主编单位应是由有真知灼见的科研单位、主管单位、职能机构、建设单位、材料生产单位、施工单位组成;

  3.参编单位或参编人员不应只是刷存在感,需要有基本认同感和积极响应行为;

  2.应用技术规程的后面即跟配套图集,配套图集应全面准确的对应用技术规程中的技术要求及施工落地节点进行图文并茂的表述;

  5.对系统中涉及到的所有专业术语应有详细、准确的界定,逻辑清晰,前后对应,不相互矛盾;

  6.工艺工序及节点控制要求应详细、准确的界定,注明每道工序及使用材料的功能、作用和耗量,逻辑清晰,前后对应,不相互矛盾;(最好能附带表述为什么或编制配套教材进行详细表述讲解)

  1.应从同时满足经济性、环保性、节能有效性、系统安全性的角度确定保温层材料和保温系统。应在保证系统安全为前提的基础上进行综合考量,力求经济性和环保性以及节能效果达到最佳;

  2.确定保温系统应具备更深远的功能和作用。保温系统应不只是起到建筑节能的作用,还应具备保护建筑结构墙体的功能,起到建筑结构墙体免受室外不同季节或昼夜温差变化较大而导致热胀冷缩变形,从而延长建筑物寿命的作用;

  3.保温系统应具备减震、隔震、消减应力、传递应力、分散应力、透气的功能和作用。保温系统应是一个由柔性材料组成的柔性系统,首先保温层材料应该是柔性和透气的材料;

  1.经济有效的保证系统与建筑围护结构能长久附着,在自然状态下不出现火灾蔓延、开裂、渗水、脱落,能和建筑物同寿命;

  2.在使用过程中仅需对受外因(超过10J冲击力或各种灾害)破环的系统和自然老化的饰面表层进行修复和翻新即可。

  1.应运用“火山灰原理、机械锚固原理、柔性过渡原理、逐层渐变原理、应力传递分散原理”,运用“疏、堵、排”的治水原理,采用有效防止流挂污染的措施;

  2.应落地“设计合理、材料合格、耗量合理、施工规范、检测严格”这二十字方针;

  3.不论是普通节能建筑或被动式节能建筑的有机或无机的柔性保温系统其复合抹面层都应达到抗10J冲击力要求;

  4.应落地实现“①有效的基层和或保温板界面处理、②有效的粘结面积率及合理的粘结方式、③有效的排版达到减少板缝且板缝分散分布均匀、④有效的达成基层应力相对集中释放处不与保温板缝呈通线性重叠、⑤有效的锚栓锚固位置、⑥有效的锚栓锚固件数量、⑦有效的抹面胶浆和网格布复合抹面层厚度、⑧有效的达成系统中网格布连续及网格布合理的放植位置、⑨有效的涂料涂装找平层。”这九个有效。应对这九个有效的实现进行具体详实的表述。

  1.厘清技术、材料、施工的权重关系。所谓“三份材料七分施工”是流传已久的行业相互推诿的谎言;

  2.应有行业的应用技术教材行业技术工作者和施工应用技术人员应沉下心来研究施工作业过程中应实现的“九个有效”,研究何为“有效”?怎么达成“有效”?对应九个有效,应以质量合格、耗量合理的配套材料为前提;有科学合理且能落地的施工工艺工序;有明确详实的管控节点;技术管控有落地性手段;不同工序应有相应配套的施工工具(工欲善其事必先利其器),施工作业有详实的与相应工具配套的施工说明和节点要求。应用技术教材不能像现在的行业标准一样写成“八股文”,应有针对性,应标靶准确,应能完全落地实施;

  3.有培训机构或培训学校,教师或培训师应是有真知灼见的应用技术工作者,切记滥竽充数,不能误传、误导;

  附:施工应用中解决问题的具体(案例)内容太多(图文并茂有近100页 159MB),不在这里赘述。有兴趣者可以一起讨论以下PPT内容:

  2.QBSYS-02-2021《装饰及防流挂污染EPS线条应用技术规程及配套图集(附岩棉线条相关规定和配套图集)》(2022年修编再版)

  3.QBSYS-03-2021《涂料饰面难燃型膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统标准化施工应用技术规程及配套图集》(2022年修编再版)

  4.QBSYS-04-2021《涂料饰面岩棉薄抹灰外墙外保温系统标准化施工应用技术规程及配套图集》(2022年修编再版)

  5.QBSYS-05-2021《(近)零能耗建筑围护结构难燃型聚苯板薄抹灰外保温系统标准化施工应用技术规程及配套图集》(2022年修编再版)

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