0 引言

　　建筑外墙外保温系统(以下简称“外保温系统”)不仅能提高围护墙体保温隔热性能，减少室内热能传导损失，增加室内热稳定性，且能阻断冷(热)桥，避免室内出现霉斑或结露等现象。外保温系统主要应用两类材料，一类为外墙外贴板材类保温材料，包括EPS,XPS,PUR和岩棉板等;另一类为浆料类保温材料，包括无机保温砂浆、胶粉聚苯颗粒保温砂浆等^[1]。上海市市属、区属大型居住区建筑多采用无机保温砂浆外保温系统，由于建造和使用过程中存在部分问题，外保温系统发生空鼓、开裂和脱落等现象，甚至发生高空坠物事故，给城市公共安全带来隐患。

　　随着科学技术的进步，越来越多的技术应用于外保温系统缺陷检测中^[2,3,4,5]，如目视检测法结合高精度摄像仪可对外墙饰面目视范围内尺寸较大的空鼓、开裂等缺陷进行检测，但无法检测外墙内部缺陷;无人机搭载红外热像仪可对外墙饰面空鼓缺陷进行检测，但无法量化缺陷尺寸、形状和严重程度;拉拔法可对外保温系统黏结强度进行检测;实体取芯法可对外墙节能构造进行检测，但局部破损对外墙热工性能具有一定影响。外墙饰面开裂、空鼓量化检测手段较少，无(微)损检测技术仍需进一步研究。

　　对于外保温系统材料、防火性能及修缮，已有相应指导标准，如外保温材料安全性评价方法、外保温系统防火性能试验方法、外保温系统修缮标准，但缺乏安全性检测评估标准。为消除城市公共安全隐患，维护人民群众利益，上海市住房和城乡建设管理委员会和上海市房屋管理局共同出台《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》，解决大型居住区建筑外保温系统质量问题，并形成市属保障性住房外保温系统专项检测工作指南，为外保温系统维修提供依据。

　　对高层住宅无机保温砂浆外保温系统进行检测评估，揭示外保温系统存在的问题，分析出现问题的主要原因，为此类外保温系统高空坠物风险治理提供参考。

　　1 主要检测内容

　　主要检测内容包括:(1)受测房屋基本信息了解房屋竣工年代、建筑结构概况、外保温系统构造、外墙历次修缮等信息;(2)外墙饰面层损坏检测对外墙开裂、脱落及渗漏等情况进行全面检测，采用文字、照片等方式进行记录;(3)外墙饰面层空鼓检测采用红外热像法，辅以敲击法验证，对空鼓进行全面检测，分析外墙外保温红外热像图，并在图中标记空鼓部位;(4)外保温系统黏结强度检测采用拉拔法进行抽样检测，明确黏结强度及破坏状态;(5)外保温系统构造检测采用取芯、局部凿开破损等方法，结合已开裂或脱落部位，对外保温系统分层做法、抗裂防护层和保温砂浆厚度、网格布设置、分格缝设置等系统构造进行抽样检测;(6)分析评估根据无机保温砂浆外保温系统损坏及空鼓检测结果，结合外墙面黏结强度、构造等，基于系统、材料、施工及使用等分析和明确外保温系统损坏原因，并提出后续治理建议。

　　2 工程实例

　　某小区多栋高层住宅楼采用无机保温砂浆外保温系统，于2015年竣工。竣工使用4年后，外墙饰面层出现了不同程度的开裂、空鼓现象，为查明损坏原因，依据上述内容进行检测评估。

　　2.1 受测房屋基本信息

　　受测小区共12栋住宅楼，均为地下1层、地上18层建筑，屋面总高50.4～52.8m，主体采用混凝土剪力墙结构。外保温系统采用无机保温砂浆材料，外墙面由外至内依次为涂料面层、柔性耐水腻子、5mm厚抹面胶浆复合耐碱涂覆玻纤网格布、30(40)mm厚水泥基无机保温砂浆(I型)、界面砂浆、20mm厚水泥砂浆找平层、基层墙体。

　　2.2 外墙饰面层损坏检测

　　采用目视检测法，并辅以无人机搭载高精度摄像仪进行空中拍摄，对外墙饰面层损伤进行全面调查。调查结果表明:(1)外墙面多处开裂、空鼓(见图1)，并伴有水渍;(2)外墙面多处存在圆形施工孔洞缝(修补后多开裂)，主要分布在楼层结构附近墙面及窗洞口周边;(3)外墙面阳角及附近墙面多处开裂、空鼓(见图2);(4)外立面空调平台构件多处开裂，局部破损。

　　图1 外墙饰面层开裂、空鼓  

　　图2 外墙阳角附近饰面层开裂、空鼓  

　　采用红外热像仪(无人机搭载红外热像仪镜头)对外墙饰面层进行全面检测，现场检测时，天气多云转晴，日照充分，气温27～35℃，符合红外热像法检测要求。检测结果表明，外墙饰面层存在部分温度异常部位，其中东、西立面较严重，如图3,4所示。结合现场检测条件，采用敲击法对楼梯间可开启的门窗洞口周边外墙面进行敲击验证，可知红外热像法检测出温度异常部位多存在空鼓现象。

　　图3 东立面饰面层空鼓  

　　图4 西立面饰面层空鼓  

　　2.3 外保温系统黏结强度检测

　　采用饰面砖黏结强度检测仪对外保温系统黏结强度进行抽样检测，抽取无明显开裂、空鼓的区域。检测结果表明，外保温系统黏结强度平均值为0.02～0.19MPa，多组试样黏结强度偏低;破坏多发生在抗裂砂浆层与保温层界面、保温层与找平层界面、找平层与基层界面等位置(见图5)，无明显一致性规律，不满足DG/TJ 08—2088—2011《无机保温砂浆系统应用技术规程》^[6]的规定(涂料饰面中I型无机保温砂浆系统抗裂砂浆层与保温层的拉伸黏结强度≥0.10MPa，且破坏部位应位于保温层内)。

　　图5 抗拉拔破坏类型  

　　2.4 外保温系统构造检测

　　采用钻芯法对外墙面分层做法进行抽样检测，并采用钢卷尺对无机保温砂浆、抗裂砂浆厚度进行测量。检测结果表明:(1)除部分区域未设置水泥砂浆找平层或无机保温砂浆层(保温层)外，其余外墙面实际做法与设计分层做法基本相符;(2)保温层平均厚度为10～36mm，各房屋外保温层最小厚度为0～30mm，根据DGJ 08—113—2009《建筑节能工程施工质量验收规程》^[7]的有关规定(水泥基无机保温砂浆外墙外保温系统保温层平均厚度应符合设计要求，最小厚度应不小于设计厚度的90%)进行评定，可知多数测点位置保温层厚度不满足设计要求;(3)抽样抗裂砂浆平均厚度为1.3～3.2mm，小于设计厚度要求;(4)水泥砂浆找平层厚度为1～30mm，多数小于设计厚度要求。

　　采用局部凿开破损检测方法，结合已开裂或脱落部位，对外墙面耐碱玻纤网格布构造进行检测(见图6)。检测结果表明，外墙面设置单层网格布，部分阳角及窗洞口周边网格布未覆盖至端部及顶部，阳角及窗洞口周边网格布为单层设置，未进行交错搭接及加强处理，阳角及窗洞口周边网格布设置不满足《无机保温砂浆系统应用技术规程》的规定(外墙阳角、阴角部位及门窗洞口周边和转角部位应作加强处理，增设1层网格布，角部应交错搭接、包转)。另外，外墙面分格缝均为假分缝，不满足《无机保温砂浆系统应用技术规程》的相关要求(缝宽宜为8～10mm，水平分格缝间距应≤6m，垂直分格缝间距应≤12m)。

　　图6 阳角处网格布缺陷  

　　3 外保温系统损坏原因分析

　　3.1 抗裂砂浆层、饰面层开裂

　　外墙面层(涂料层+抗裂砂浆层)普遍开裂，主要分布于楼面结构附近、阳角及窗洞周边。一方面，外墙面抗裂砂浆厚度普遍偏小，且未设置分格缝，同时存在阳角及窗洞周边耐碱玻纤网格布未覆盖至端部和顶部或未进行交错搭接、包转及加强处理等构造缺陷;另一方面，外墙阳角、窗台、楼面结构附近墙面为薄弱部位，受温度收缩作用的影响较大，易发生应力集中。外墙面构造缺陷及温度收缩作用等导致楼面结构附近、阳角及窗洞周边墙面抗裂砂浆层和饰面层开裂。

　　3.2 黏结强度偏低

　　外保温系统多组试样黏结强度偏低，且破坏部位多不在保温层内。黏结强度低的原因包括:(1)外保温层施工时，存在施工质量缺陷，且构造不足;(2)抗裂砂浆层与保温层间的材料线膨胀系数相差较大，且外墙面未设分格缝，温差作用下导致局部开裂、空鼓;(3)面层开裂、空鼓后雨水进入保温层，由于吸水率较大，导致该层内干湿循环和冻融循环效应叠加。

　　3.3 保温层空鼓、脱落

　　施工质量不合格导致抗裂层厚度偏小，阳角及窗洞口周边网格布未进行加强处理，外墙面未设置分格缝，抗裂砂浆层、饰面层产生裂缝。施工质量缺陷和环境作用共同导致外保温系统黏结强度不足或退化，发生空鼓、脱落，甚至引发高空坠物事故。

　　外保温系统损坏主要由施工质量问题、构造缺陷、材料性能退化、环境作用等多种因素耦合作用引起，应根据具体案例提出修复方案。

　　3.4 修复方案

　　无机保温砂浆外保温系统修复方案包括整体修复、局部修复，整体修复可采用整体置换和整体表层置换、整体薄层原位修复和整体厚层原位修复，局部修复可采用局部置换、局部表层置换和局部薄层原位修复。根据检测结果选择适宜的修复方案，确保本工程修复后外保温系统的安全，防止高空坠物事故的发生。

　　4 结语

　　1)无机保温砂浆外保温系统检测评估包括外墙饰面层损坏、外保温系统黏结强度、构造检测，外保温系统损坏原因分析、治理建议等。

　　2)无机保温砂浆外保温系统受施工质量问题、构造缺陷、材料性能退化、环境作用等多种因素耦合作用，引起开裂、空鼓和脱落，存在高空坠物风险，且随着时间的推移，损坏范围和程度进一步加大。

　　3)须严格控制系统研发、设计和施工质量，加强节点构造和细部处理，避免抗裂砂浆层和饰面层开裂，发挥保温系统应有的节能效果。