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摘要:为贯彻执行《中华人民共和国节约能源法》,建设部出台《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》和《夏热冬冷地区公共建筑节能设计标准》两部规范性文件。外墙保温节能设计已实施了五年,在实施前试点了三年,理应得到设计单位足够的重视。经过五年的探索与实践,外墙保温节能设计成果应当非常完善才对,然而现实情况是保温节能效果理论上得到满足,但在设计深度上还有不足,给工程质量安全带来隐患。本文对于外墙保温节能设计中出现的一些质量安全隐患进行了简单的分析。
关键词:外墙保温、节能设计、安全隐患
Abstract: In order to implement the "Energy Conservation Law", the Ministry of Construction promulgated the "hot summer and cold winter region residential building energy efficiency design standards" and "hot summer and cold winter area public building energy efficiency design standards" two normative documents. External wall insulation energy-saving design has been implemented for five years, before the implementation of the pilot in three years, should receive adequate attention and design units. After five years of exploration and practice, wall insulation energy saving design results should be very perfect fishes, but the reality is that thermal insulation effect theoretically be met, but there is insufficient depth in the design, to the engineering quality and safety and security. This energy-saving design for the exterior wall emergence of some quality and safety problems were simple analysis.
Keywords: wall insulation, energy-saving design, safety hazards
中图分类号: TU111.4+8文献标识码:A
外墙保温节能现状。外墙保温节能设计按节能板材在外墙上固定方式的不同可浅显地分为粘贴式和钉固式两种。粘贴式构造层次大体可分为墙体结构层、找平层、粘结层、保温层、外墙装饰面层;钉固式构造层次简单分为墙体结构层、保温层(锚栓或其它锚固件锚固于结构墙体)、外墙装饰面层。不同的项目、不同的设计人员设计外墙保温构造层次不尽相同,略有差异,但构造层次大体如此。由于节能属于建筑专业设计,设计理念侧重于保温节能效果,不重视质量安全方面,对材料的性质、质量标准要求存在设计深度不足等方面原因,故留下质量安全方面的隐患,现分别阐述如下。
一、外墙保温板采用钉固式固定方法选用不当留下的质量隐患。外墙节能保温板如果采用钉固式固定于外墙面,应考虑外墙围护结构是否适用钉固,对于孔隙率或空隙率较大的围护结构墙体不应采用钉固式固定方法。通过实际调查发现,外墙围护结构为多孔砖、粉煤灰砌块、加气砼砌块等材料时采(选)用钉固式固定外墙保温材料屡见不鲜。由于孔隙率或空隙率较大的基材对锚钉或锚栓握裹力不强而给外墙保温节能施工留下质量安全隐患。
二、外墙保温板采用钉固式固定却对固定的锚栓材质、型号尺寸、间距不作规定而留下的隐患。外墙保温施工图设计时常常不对固定的锚栓材质、型号尺寸、间距作出具体的规定,而是在施工说明中采用如“专用锚栓锚固于墙面”或者“配套锚栓锚固于墙面”等简单字样以说明。拿到这样的施工图纸根本做不到按图施工,不能作为指导施工的依据。因为图纸内容要求就不详细,无具体操作的可行性。实际施工时只能依靠材料生产厂家提供的施工说明和地方制定的操作规程来指导施工。这样就造成不同的施工单位、不同的施工人员即使依据同一套施工图纸,施工出来的外墙保温工程也不尽相同。没有任何一个施工人员敢肯定自己施工出来的工程符合设计者意图。也没有任何一名质量监管人员敢判定哪个工程不符合设计者意图。况且我们知道不同材质的锚栓抗拉抗剪强度不一样,不同规格尺寸的锚固件抗拉拔能力不尽等,不同的锚栓间距尺寸承载能力有差别。故我认为外墙保温节能设计的锚栓材质、型号尺寸、间距不作规定和要求给工程施工留下质量安全隐患。
三、设计无锚栓的拉拔试验标准面留下的隐患。外墙保温板采用钉固式固定于墙面,锚栓的施工质量牢固程度直接关系到外保温的质量安全,而我查阅的所有施工图纸未见有锚栓的拉拔试验标准和要求。而在实际施工过程中,为检查检验锚栓的牢固程度都是依照地方标准《水泥基复合保温砂浆建筑保温系统技术规程》DGJ32/22-2006来检测试验的。我们考虑:单个锚栓抗拉标准值大于或等于500N(折合50公斤力)能够满足正常使用极限荷载值的要求,就是说一般的保温板上粉刷抗裂砂浆这类普通的设计在正常使用状态下不会出现受力破坏而脱落的。然如果遇到非常规设计在偶遇荷载作用下能否保证不破坏这就不是我们一般的工程技术人员能够考虑周全的。所以我认为设计人员应根据具体外墙保温构造做法,计算出相应的锚栓拉拔试验检测标准,以指导现场施工。对于那些未对锚栓抗拉拔作出具体要求的设计无疑给工程质量安全留下隐患。
四、粘结剂名称不明确的隐患。当外墙保温节能设计采用粘贴式做法时,常常不注明粘结剂的种类名称,多使用***保温板专用粘结剂笼统名称概括。既不写清粘结剂材料名称,也不要求材料组成成份,还不说明选用的禁忌。为规避选用材料不当风险,多数施工企业都要求保温材料供应商供应胶粘剂。材料供应商对自己提供的产品质量和性能优点多进行夸大、对于缺点和禁忌只言片语不提。即使作为一个有经验的承包商,也不容易判断作为新兴的节能保温板材与一个甚至连名字都叫不上来的粘结剂粘结施工到底匹配不匹配。即使将粘结剂送到建筑材料检测中心进行检测,也只对粘结剂的粘结强度与可操作时间进行检测,与粘结材料的相容性不進行检测。本人所经历的粘结剂都是化工产品,我认为作为化工产品的粘结剂使用,应参照外墙隐框铝合金玻璃幕墙上使用的结构硅硐胶标准来要求。结构硅硐胶的检测除了检测剥离强度、抗老化性能外,还检测硅硐胶与铝合金和玻璃之间的相容性。一旦使用的粘结剂对基材或保温板材具有侵蚀性,破坏的后果也是非常严重的。因为粘结剂与粘结材料之间的相容性不是原材料检测的必检内容,所以从设计时控制就尤为重要。故尔我认为设计时不明确粘结剂名称给外墙保温施工留下质量和安全隐患。
五、设计时对粘结层厚度不作要求的隐患。粘结层的厚薄直接影响到粘结质量。过厚的粘结层降低粘结质量影响因素有两个方面,一方面可能是凝结后的粘结层本身强度低于被粘结的材料强度造成的;另一个方面是过厚的粘结层内部有的粘结剂无法凝结而形成孔隙造成的。过薄的粘结层降低粘结质量就更严重了,合适厚度的粘结层粘结面饱满度如果能够达到100%的话,一旦粘结层过薄实际粘结面说不定30%都达不到,能不影响粘结效果吗?所以设计合理厚度的粘结层,规范现场施工,避免粘结层施工厚度不合理而降低工程质量很有必要。在外墙节能保温采用粘贴式设计时,对粘结层厚度不作要求是给工程质量和安全留下隐患的。
六、保温材料选用不当留下的隐患。在外墙保温节能设计时选用合适的保温材料尤为重要。保温材料选用不合理不仅给工程质量带来危害,甚至给人身健康安全带来危害。如酚醛板因对人身体有害而遭到禁用。岩棉保温材料也有逐步被弃用的趋势。
七、由于饰面材料选用不当而留下的隐患。在建筑节能设计标准中要求外墙饰面材料不宜采用装饰面砖的情况下,经常尚能发现在多层房屋外墙节能保温基层上设计面砖装饰层,既未对保温层采取加强措施,也未给面砖装饰层增强防脱落手段,给工程质量和安全留下隐患。作为普通工程技术人员的我怎么也想不明白,在多高层房屋外墙限制使用贴面砖已近二十年的今天,作为设计人员咋不担心保温节能层上的面砖有可能脱落伤人的呢?
八、保温基层上的外墙饰面层容易出现空鼓开裂的质量通病,未见设计采取措施,消除隐患。在外墙设计保温节能层的情况下,采用抗裂砂浆抹灰是最简单、最常见、最基本、最容易保证质量的饰面,实际调查也存在空鼓开裂的质量通病。究其原因由两个方面造成,一个方面是外墙抗裂砂浆与保温基层粘结不牢造成,另外原因是受气候影响热胀冷缩引起。当然主要原因还是因抗裂砂浆与保温基层粘结不牢造成。问题存在,原因也基本清楚了,既未见设计单位在饰面层与保温层之间增加粘结强度的有效措施,也未见到减轻饰面层热胀冷缩破坏的有利手段。外墙粉刷层的空鼓开裂极易造成外墙渗漏,影响建筑物的使用功能,也增加外墙粉刷层脱落的可能,留下质量安全隐患。
九、无外墙保温材料质量控制标准要求的隐患。原材料质量合格是工程施工质量合格的前提要件。合格的原材料施工的工程质量不一定合格,不合格的原材料所施工的工程质量肯定不合格。作为工程质量验收将原材料质量控制列为主控项目充分证明控制原材料质量的重要性,这一点在设计图纸上并未得到充分体现。本人近年来查阅大量的施工图发现,外墙保温设计除了对保温材料导热系数及燃烧性能有明确要求外,对影响工程施工质量的如保温板的抗压、抗剪强度,粘贴剂的粘结强度,锚栓(钉)的抗拉、抗剪强度等原材料质量需要保证项目在设计图纸上并未作出要求,也未在设计依据或执行规范中列出原材料必须符合的相应规范标准。就是说人图纸上根本查不到设计的原材料必须符合的相应标准依据,更别提施工质量检测或者试验所需的如锚栓拉拔、粘结剂和装饰面层剥离强度标准等。由于图纸对外墙保温施工所用的系列建筑材料質量要求未明确,执行依据的标准未列明,一旦施工质量管理人员对行业规范和地方标准不熟悉,极有可能将不合格的外墙保温节能材料用于工程,将造成外墙保温工程施工质量不合格,甚至引发质量安全事故。隐患存在是显而易见的。
以上是对外墙保温设计中存在的质量安全隐患简单地归纳与总结。之所以称之为隐患,是因为外墙保温实施多年,并未见因为设计方面存在以上瑕疵而发生质量安全事故的报道。未造成事故的原因有建设部出台一系列行业标准如JGJ149-2003《膨胀聚苯板抹灰外墙外保温系统》、以及地方建设行政主管部门出台了地方标准如DGJ32/J22-2006《水泥基复合保温砂浆建筑保温系统技术规程》保证了建筑保温节能材料的基本质量要求,规范了施工操作程序,强化了检验检测手段,对工程质量起到保驾护航的结果。如设计单位能够对外墙保温节能设计更加细化,切实做到规范指导现场施工,对提高工程施工质量具有深远意义。
关键词:外墙保温、节能设计、安全隐患
Abstract: In order to implement the "Energy Conservation Law", the Ministry of Construction promulgated the "hot summer and cold winter region residential building energy efficiency design standards" and "hot summer and cold winter area public building energy efficiency design standards" two normative documents. External wall insulation energy-saving design has been implemented for five years, before the implementation of the pilot in three years, should receive adequate attention and design units. After five years of exploration and practice, wall insulation energy saving design results should be very perfect fishes, but the reality is that thermal insulation effect theoretically be met, but there is insufficient depth in the design, to the engineering quality and safety and security. This energy-saving design for the exterior wall emergence of some quality and safety problems were simple analysis.
Keywords: wall insulation, energy-saving design, safety hazards
中图分类号: TU111.4+8文献标识码:A
外墙保温节能现状。外墙保温节能设计按节能板材在外墙上固定方式的不同可浅显地分为粘贴式和钉固式两种。粘贴式构造层次大体可分为墙体结构层、找平层、粘结层、保温层、外墙装饰面层;钉固式构造层次简单分为墙体结构层、保温层(锚栓或其它锚固件锚固于结构墙体)、外墙装饰面层。不同的项目、不同的设计人员设计外墙保温构造层次不尽相同,略有差异,但构造层次大体如此。由于节能属于建筑专业设计,设计理念侧重于保温节能效果,不重视质量安全方面,对材料的性质、质量标准要求存在设计深度不足等方面原因,故留下质量安全方面的隐患,现分别阐述如下。
一、外墙保温板采用钉固式固定方法选用不当留下的质量隐患。外墙节能保温板如果采用钉固式固定于外墙面,应考虑外墙围护结构是否适用钉固,对于孔隙率或空隙率较大的围护结构墙体不应采用钉固式固定方法。通过实际调查发现,外墙围护结构为多孔砖、粉煤灰砌块、加气砼砌块等材料时采(选)用钉固式固定外墙保温材料屡见不鲜。由于孔隙率或空隙率较大的基材对锚钉或锚栓握裹力不强而给外墙保温节能施工留下质量安全隐患。
二、外墙保温板采用钉固式固定却对固定的锚栓材质、型号尺寸、间距不作规定而留下的隐患。外墙保温施工图设计时常常不对固定的锚栓材质、型号尺寸、间距作出具体的规定,而是在施工说明中采用如“专用锚栓锚固于墙面”或者“配套锚栓锚固于墙面”等简单字样以说明。拿到这样的施工图纸根本做不到按图施工,不能作为指导施工的依据。因为图纸内容要求就不详细,无具体操作的可行性。实际施工时只能依靠材料生产厂家提供的施工说明和地方制定的操作规程来指导施工。这样就造成不同的施工单位、不同的施工人员即使依据同一套施工图纸,施工出来的外墙保温工程也不尽相同。没有任何一个施工人员敢肯定自己施工出来的工程符合设计者意图。也没有任何一名质量监管人员敢判定哪个工程不符合设计者意图。况且我们知道不同材质的锚栓抗拉抗剪强度不一样,不同规格尺寸的锚固件抗拉拔能力不尽等,不同的锚栓间距尺寸承载能力有差别。故我认为外墙保温节能设计的锚栓材质、型号尺寸、间距不作规定和要求给工程施工留下质量安全隐患。
三、设计无锚栓的拉拔试验标准面留下的隐患。外墙保温板采用钉固式固定于墙面,锚栓的施工质量牢固程度直接关系到外保温的质量安全,而我查阅的所有施工图纸未见有锚栓的拉拔试验标准和要求。而在实际施工过程中,为检查检验锚栓的牢固程度都是依照地方标准《水泥基复合保温砂浆建筑保温系统技术规程》DGJ32/22-2006来检测试验的。我们考虑:单个锚栓抗拉标准值大于或等于500N(折合50公斤力)能够满足正常使用极限荷载值的要求,就是说一般的保温板上粉刷抗裂砂浆这类普通的设计在正常使用状态下不会出现受力破坏而脱落的。然如果遇到非常规设计在偶遇荷载作用下能否保证不破坏这就不是我们一般的工程技术人员能够考虑周全的。所以我认为设计人员应根据具体外墙保温构造做法,计算出相应的锚栓拉拔试验检测标准,以指导现场施工。对于那些未对锚栓抗拉拔作出具体要求的设计无疑给工程质量安全留下隐患。
四、粘结剂名称不明确的隐患。当外墙保温节能设计采用粘贴式做法时,常常不注明粘结剂的种类名称,多使用***保温板专用粘结剂笼统名称概括。既不写清粘结剂材料名称,也不要求材料组成成份,还不说明选用的禁忌。为规避选用材料不当风险,多数施工企业都要求保温材料供应商供应胶粘剂。材料供应商对自己提供的产品质量和性能优点多进行夸大、对于缺点和禁忌只言片语不提。即使作为一个有经验的承包商,也不容易判断作为新兴的节能保温板材与一个甚至连名字都叫不上来的粘结剂粘结施工到底匹配不匹配。即使将粘结剂送到建筑材料检测中心进行检测,也只对粘结剂的粘结强度与可操作时间进行检测,与粘结材料的相容性不進行检测。本人所经历的粘结剂都是化工产品,我认为作为化工产品的粘结剂使用,应参照外墙隐框铝合金玻璃幕墙上使用的结构硅硐胶标准来要求。结构硅硐胶的检测除了检测剥离强度、抗老化性能外,还检测硅硐胶与铝合金和玻璃之间的相容性。一旦使用的粘结剂对基材或保温板材具有侵蚀性,破坏的后果也是非常严重的。因为粘结剂与粘结材料之间的相容性不是原材料检测的必检内容,所以从设计时控制就尤为重要。故尔我认为设计时不明确粘结剂名称给外墙保温施工留下质量和安全隐患。
五、设计时对粘结层厚度不作要求的隐患。粘结层的厚薄直接影响到粘结质量。过厚的粘结层降低粘结质量影响因素有两个方面,一方面可能是凝结后的粘结层本身强度低于被粘结的材料强度造成的;另一个方面是过厚的粘结层内部有的粘结剂无法凝结而形成孔隙造成的。过薄的粘结层降低粘结质量就更严重了,合适厚度的粘结层粘结面饱满度如果能够达到100%的话,一旦粘结层过薄实际粘结面说不定30%都达不到,能不影响粘结效果吗?所以设计合理厚度的粘结层,规范现场施工,避免粘结层施工厚度不合理而降低工程质量很有必要。在外墙节能保温采用粘贴式设计时,对粘结层厚度不作要求是给工程质量和安全留下隐患的。
六、保温材料选用不当留下的隐患。在外墙保温节能设计时选用合适的保温材料尤为重要。保温材料选用不合理不仅给工程质量带来危害,甚至给人身健康安全带来危害。如酚醛板因对人身体有害而遭到禁用。岩棉保温材料也有逐步被弃用的趋势。
七、由于饰面材料选用不当而留下的隐患。在建筑节能设计标准中要求外墙饰面材料不宜采用装饰面砖的情况下,经常尚能发现在多层房屋外墙节能保温基层上设计面砖装饰层,既未对保温层采取加强措施,也未给面砖装饰层增强防脱落手段,给工程质量和安全留下隐患。作为普通工程技术人员的我怎么也想不明白,在多高层房屋外墙限制使用贴面砖已近二十年的今天,作为设计人员咋不担心保温节能层上的面砖有可能脱落伤人的呢?
八、保温基层上的外墙饰面层容易出现空鼓开裂的质量通病,未见设计采取措施,消除隐患。在外墙设计保温节能层的情况下,采用抗裂砂浆抹灰是最简单、最常见、最基本、最容易保证质量的饰面,实际调查也存在空鼓开裂的质量通病。究其原因由两个方面造成,一个方面是外墙抗裂砂浆与保温基层粘结不牢造成,另外原因是受气候影响热胀冷缩引起。当然主要原因还是因抗裂砂浆与保温基层粘结不牢造成。问题存在,原因也基本清楚了,既未见设计单位在饰面层与保温层之间增加粘结强度的有效措施,也未见到减轻饰面层热胀冷缩破坏的有利手段。外墙粉刷层的空鼓开裂极易造成外墙渗漏,影响建筑物的使用功能,也增加外墙粉刷层脱落的可能,留下质量安全隐患。
九、无外墙保温材料质量控制标准要求的隐患。原材料质量合格是工程施工质量合格的前提要件。合格的原材料施工的工程质量不一定合格,不合格的原材料所施工的工程质量肯定不合格。作为工程质量验收将原材料质量控制列为主控项目充分证明控制原材料质量的重要性,这一点在设计图纸上并未得到充分体现。本人近年来查阅大量的施工图发现,外墙保温设计除了对保温材料导热系数及燃烧性能有明确要求外,对影响工程施工质量的如保温板的抗压、抗剪强度,粘贴剂的粘结强度,锚栓(钉)的抗拉、抗剪强度等原材料质量需要保证项目在设计图纸上并未作出要求,也未在设计依据或执行规范中列出原材料必须符合的相应规范标准。就是说人图纸上根本查不到设计的原材料必须符合的相应标准依据,更别提施工质量检测或者试验所需的如锚栓拉拔、粘结剂和装饰面层剥离强度标准等。由于图纸对外墙保温施工所用的系列建筑材料質量要求未明确,执行依据的标准未列明,一旦施工质量管理人员对行业规范和地方标准不熟悉,极有可能将不合格的外墙保温节能材料用于工程,将造成外墙保温工程施工质量不合格,甚至引发质量安全事故。隐患存在是显而易见的。
以上是对外墙保温设计中存在的质量安全隐患简单地归纳与总结。之所以称之为隐患,是因为外墙保温实施多年,并未见因为设计方面存在以上瑕疵而发生质量安全事故的报道。未造成事故的原因有建设部出台一系列行业标准如JGJ149-2003《膨胀聚苯板抹灰外墙外保温系统》、以及地方建设行政主管部门出台了地方标准如DGJ32/J22-2006《水泥基复合保温砂浆建筑保温系统技术规程》保证了建筑保温节能材料的基本质量要求,规范了施工操作程序,强化了检验检测手段,对工程质量起到保驾护航的结果。如设计单位能够对外墙保温节能设计更加细化,切实做到规范指导现场施工,对提高工程施工质量具有深远意义。