裂縫是固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象,，在學(xué)術(shù)上屬于結(jié)構(gòu)材料強度理論范疇[1],。外墻保溫隔熱裂縫產(chǎn)生的原因相當(dāng)復(fù)雜，包含從構(gòu)造設(shè)計,、材料及施工的各個環(huán)節(jié),。

　　1.構(gòu)造設(shè)計

　　1.1外墻內(nèi)保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的缺陷內(nèi)保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻內(nèi)側(cè)從而使內(nèi)、外墻體分處于兩個溫度場，建筑物結(jié)構(gòu)受熱應(yīng)力的影響而始終處于不穩(wěn)定的狀態(tài),，使結(jié)構(gòu)壽命縮短,。在相同氣候條件下做內(nèi)保溫隔熱不僅比做外保溫隔熱、甚至比不做保溫隔熱時,，外墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)墻體的溫差更大,，受外界各種作用力的影響更直接。外墻更易遭受溫差應(yīng)力的破壞,。

　　1.2外墻外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計存在的不足外保溫隔熱是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降,，溫度變形減小，對結(jié)構(gòu)墻體起到保護作用并可有效阻斷冷（熱）橋,，有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長,。因此從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說，外保溫隔熱具有明顯的優(yōu)勢,，在可選擇的情況下應(yīng)首選外保溫隔熱,。

　　（1）聚苯板薄抹灰外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計產(chǎn)生裂縫的原因保溫板在晝夜及季節(jié)變化發(fā)生熱脹冷縮,、濕脹干縮時也會在板縫處集中產(chǎn)生變形應(yīng)力,。該體系通常采用純點粘或筐點粘，體系存在貫通的空腔,，正負(fù)風(fēng)壓對有空腔的保溫隔熱墻面進(jìn)行擠或拉,，易造成板縫處開裂。極端情況下負(fù)風(fēng)壓甚至?xí)⒈匕逑频簦ㄒ妶D1）,。另外一個因素是當(dāng)聚苯板的溫度超過70℃時,聚苯板會產(chǎn)生不可逆熱收縮變形造成較為嚴(yán)重的開裂變形。

　?。?）現(xiàn)澆無網(wǎng)聚苯板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計產(chǎn)生裂縫的原因聚苯板與混凝土基墻結(jié)合力不夠?，F(xiàn)澆施工表面平整度控制困難，工程通高垂直偏差較大,，局部達(dá)到40mm~60mm,。由于聚苯板表面強度低，在支護和拆卸外側(cè)模板時,，聚苯板表面不可避免受到損壞,，混凝土在澆注時難以避免出現(xiàn)漏漿形成熱橋。

　?。?）水泥砂漿厚抹灰鋼絲網(wǎng)架保溫板外保溫隔熱構(gòu)造設(shè)計產(chǎn)生裂縫的原因普通水泥砂漿自身易產(chǎn)生各種收縮變形,，并且存在強度增長周期短收縮周期長的矛盾，在約束條件下,，當(dāng)收縮形成的拉應(yīng)力超過水泥砂漿的抗拉強度時,，就會出現(xiàn)裂縫（見圖2）。配筋位置不合理引起裂縫,。荷載過大產(chǎn)生擠壓開裂,。

　?。?）存在的不足很多預(yù)制板在上墻后仍在收縮，將板縫拉開（見圖3）,。預(yù)制板受溫度及濕度變化會發(fā)生熱脹冷縮,、濕脹干縮現(xiàn)象，對板縫反復(fù)擠壓造成板縫開裂,。板縫處理難度大是產(chǎn)生裂縫的原因之一,。

　　（5）膨脹珍珠巖及海泡石保溫漿料外墻外保溫隔熱體系設(shè)計存在的不足采用以膨脹珍珠巖及海泡石為主保溫隔熱材料的漿料由于吸水率高,、干縮變形及溫濕變形大易開裂脫落,，且保溫性能較差。

　?。?）膠粉聚苯顆粒預(yù)混合干拌保溫材料外墻外保溫隔熱體系該類做法從構(gòu)造設(shè)計上充分考慮了熱應(yīng)力,、水、火,、風(fēng)壓及地震力的影響,，采用無空腔和逐層漸變?nèi)嵝葬尫艖?yīng)力的技術(shù)路線有效解決了抗裂難題。但是,，在嚴(yán)寒地區(qū)單一膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系要達(dá)到節(jié)能65％已不具有經(jīng)濟合理性,，因此利用膠粉聚苯顆粒外墻外保溫隔熱體系成熟、優(yōu)良的綜合性能與高性能保溫隔熱材料復(fù)合,，將是比較理想的模式,。在該體系中不用柔性膩子而采用剛性膩子、不采用壓折比小于3的抗裂砂漿而采用普通水泥砂漿或柔韌性不夠的抹面砂漿,、門窗洞口角未鋪設(shè)45°耐堿玻纖網(wǎng),、網(wǎng)布干搭接等，將會引起裂縫,。

　?。?）存在的缺陷飾面磚會受到三維方向溫度應(yīng)力的影響，在飾面層會產(chǎn)生局部應(yīng)力集中,，如在縱橫墻體交接處,；墻或屋面與墻體連接處；大面積墻中部等位置,，粘結(jié)砂漿強度過高引起飾面層開裂,、面磚脫落。反復(fù)凍融循環(huán),，造成面磚粘接層破壞,，引起面磚脫落。組合荷載作用、地基不均勻沉降等引起結(jié)構(gòu)物墻體變形,、錯位造成墻體嚴(yán)重開裂,、面磚脫落（見圖4）。

　　1.3局部節(jié)點設(shè)計缺陷

　?。?）保溫設(shè)計中常常忽視對結(jié)構(gòu)挑出部位如陽臺,、雨罩、博士帽,、靠外墻陽臺攔板,、空調(diào)室外機擱板、附壁柱,、凸窗,、裝飾線、靠外墻陽臺分戶隔墻,、檐溝,、女兒墻內(nèi)外側(cè)及壓頂?shù)炔课坏谋兀ㄒ妶D5）。

　?。?）在保溫層與其它材料的材質(zhì)變換處,，因為保溫層與其它材料的材質(zhì)的密度相差過大，這就決定了材質(zhì)間的彈性模量和線性膨脹系數(shù)也不盡相同,，在溫度應(yīng)力作用下的變形也不同,，極容易在這些部位產(chǎn)生面層的裂縫。

　?。?）老虎窗根部與坡屋面的交接處如果保溫處理不好也容易出現(xiàn)保溫斷點,，導(dǎo)致返霜結(jié)露的情況的發(fā)生。

　?。?）面磚密縫粘貼,，應(yīng)力無處釋放形成開裂。另外面磚密縫粘貼形成瞎縫,，雨（雪）水浸漬及凍融破壞易引起開裂脫落。

　?。?）將增強網(wǎng)直接鋪設(shè)在保溫隔熱層上,，沒起到抗裂作用反而形成了隔離作用。

　?。?）窗口周邊及墻體轉(zhuǎn)折處等易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位未鋪網(wǎng)格布來分散其應(yīng)力,，從而產(chǎn)生裂縫。

　2.材料

　　外保溫隔熱體系的設(shè)計和安裝是遵照體系供應(yīng)商的設(shè)計和安裝說明進(jìn)行的,。在保證了體系構(gòu)造設(shè)計合理性的情況下,，體系組成材料的性能就成為關(guān)鍵因素。由于各類體系抗裂構(gòu)造設(shè)計理念的實現(xiàn)是通過材料性能來提供保障的，除應(yīng)考慮各層材料自身柔韌性外還應(yīng)充分考慮材料的相容性及匹配性,。

　　2.1保溫隔熱材料過于松軟和過于高強的保溫隔熱板材均不利于整個體系的穩(wěn)定和抗裂性能,。

　　（1）膨脹聚苯板用于外墻保溫的聚苯板主要是密度在18.0～22.0 kg/m3,、尺寸穩(wěn)定性≤0.30%的阻燃型膨脹聚苯板,。由于材料因素造成開裂的原因有：聚苯板密度過低，陳化時間不夠,，材料粉化,，熱熔縮，所用膠粘劑達(dá)不到外保溫技術(shù)對產(chǎn)品的質(zhì)量要求,，直接抹在聚苯板上的抹面砂漿與聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)相差過大,，在溫差變化大的嚴(yán)寒地區(qū)問題較多。

　?。?）擠塑聚苯板除了與膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫體系類似的開裂原因外,，還有以下原因：①整個體系材料不配套，未經(jīng)大型耐候性試驗驗證,。②擠塑聚苯板比膨脹聚苯板密度大強度高由于自身變形及溫差變形而產(chǎn)生的變形應(yīng)力也大,，相對于每條板縫來說，相臨兩塊板自身的應(yīng)力變化是反向的,，對板縫處進(jìn)行擠或拉,，造成板縫處開裂[2]；③擠塑聚苯板具有更小的導(dǎo)熱系數(shù),，其與面層砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)相差越大,，溫度變化時，導(dǎo)致發(fā)生形變的量差越大,，易產(chǎn)生裂縫（見圖6）,。

　　（3）保溫隔熱漿料以海泡石及珍珠巖為主要原料的保溫隔熱漿料具有強度高,、變形性差,、易空鼓開裂的缺點，尤其是溫濕變化會對其產(chǎn)生較大影響,。而以聚苯顆粒為主要原料的膠粉聚苯顆粒保溫隔熱材料變形小,、抗裂性能好并具有良好的耐候性能。

　　2.2防護層由抹面砂漿與增強網(wǎng)構(gòu)成的防護層對整個體系的抗裂性能起著關(guān)鍵的作用,。玻纖網(wǎng)格布則是抗裂防護層軟配筋的關(guān)鍵增強材料,。由于防護層材料而引起保溫隔熱墻面開裂的原因有：直接采用水泥砂漿做防護層，強度高,、收縮大,、柔韌變形性不夠,。配制的抗裂砂漿雖然也用了聚合物進(jìn)行改性，但柔韌性不夠也易開裂,?？沽焉皾{層過厚：砂漿層收縮大易開裂。使用了不合格的玻纖網(wǎng)格布：由于斷裂強力低,、耐堿強力保留率低,、斷裂應(yīng)變大等原因造成起不到長期有效分散應(yīng)力的作用，引起防護層裂縫,。

　　2.3飾面層在涂料飾面層的材料中,，采用剛性膩子、不耐水的膩子,、不耐老化的涂料或者與膩子不匹配的涂料均是引起裂縫的原因,。

　　在面磚飾面層的材料中，采用玻纖網(wǎng)為增強材料的抗裂防護層上粘貼面磚,；水泥砂漿或聚灰比達(dá)不到要求的聚合物砂漿粘貼面磚,；水泥砂漿或聚灰比達(dá)不到要求的聚合物砂漿進(jìn)行面磚勾縫；以及使用吸水率大的面磚和不帶槽的平板面磚均是引起開裂的原因,?！?.施工

　　由于外墻外保溫隔熱通常是在施工現(xiàn)場完成，施工的質(zhì)量對外墻外保溫隔熱體系質(zhì)量的保證是非常重要的,。

　　3.1基層處理及保溫層在基層上的粘貼/固定基層表面平整度偏差過大或有妨礙粘貼的物質(zhì),；所用膠粘劑或者錨固施工不符合設(shè)計規(guī)范要求；粘結(jié)面積過??；基層墻面過干或過濕都是造成裂縫的原因。

　　3.2涂料飾面外保溫隔熱施工因素網(wǎng)格布干搭接或搭接不夠,、網(wǎng)格布設(shè)置位置貼近保溫隔熱層,、門窗洞口的四角處沿45°未加鋪玻纖網(wǎng)格布、冬季施工,、聚苯板虛貼或空鼓,、墻面平整度不好并未找平均會引起開裂。另外,，當(dāng)面層的增強材料為鋼絲網(wǎng)時,，沒有采用抗裂砂漿做面層抹灰材料，依然采用普通水泥砂漿或僅摻加纖維的水泥砂漿做為面層抹灰材料,；施工面層時在太陽曝曬下進(jìn)行或在高溫天氣下面層保水性能不足；在膩子層尚未干燥或剛淋過雨的情況下,，直接在上面涂刷透汽較差的高彈性面層涂料也是開裂的原因,。

　　3.3面磚飾面外保溫隔熱施工因素由于施工因素造成面磚飾面層開裂脫落的原因有：基體未清理干凈,、表面太光滑、有脫膜劑,；墻體表面垂直度,、平整度偏差大；粘結(jié)前需要面磚浸水而未浸水,；由于需要浸水的面磚浸水后粘結(jié)前未擦干/晾干,，粘結(jié)面形成水膜；當(dāng)采用密縫粘貼面磚時,，由于面磚飾面層受熱應(yīng)力影響而產(chǎn)生的變形應(yīng)力得不到釋放,，易發(fā)生空鼓開裂。

　　外墻外保溫隔熱體系實驗研究

　　1.耐候性試驗

　　耐候性試驗?zāi)M夏季墻面經(jīng)高溫日曬后突降暴雨和冬夏年溫度的反復(fù)作用,，對大尺寸的外保溫隔熱墻體進(jìn)行的加速氣候老化試驗,，是檢驗和評價外保溫隔熱體系質(zhì)量的最重要的試驗項目。耐候性試驗與實際工程有著很好的相關(guān)性,，能很好地反應(yīng)實際外保溫隔熱工程的耐候性能,。大型耐侯性試驗要求試樣經(jīng)80次高溫（70℃）——降雨（15℃）循環(huán)和20次加熱（50℃）——冷凍（-20℃）循環(huán)后不得出現(xiàn)空鼓、脫落及開裂,。從試驗結(jié)果看,，如果構(gòu)造不合理、材料質(zhì)量不符合要求的體系都經(jīng)受不住這樣的考驗,，出現(xiàn)了明顯的裂縫（見圖7）,。而構(gòu)造合理、材料相容,、防護層抹面砂漿韌性良好,、網(wǎng)格布質(zhì)量保證鋪貼位置正確、體系各層材料符合柔性漸變釋放內(nèi)應(yīng)力及時,、充分的保溫隔熱體系則通過這樣的考驗[3]（見圖8）,。

　　2.火反應(yīng)性試驗

　　火反應(yīng)性試驗是采用國外先進(jìn)錐型量熱器法對外保溫隔熱體系的火反應(yīng)性試驗（包括點火性、熱釋放,、煙和有毒氣體產(chǎn)生等性能以及體系在高溫輻射下的體積穩(wěn)定性）,，從而為外保溫隔熱體系進(jìn)行防火分級及防火規(guī)范的建立提供依據(jù)?；鸱磻?yīng)性試驗研究表明：膠粉聚苯顆粒外保溫隔熱體系和巖棉外保溫隔熱體系除了點火性,、熱釋放、煙及有毒氣體的產(chǎn)生等性能大于聚苯板外保溫隔熱體系外,，在高溫輻射時外保溫隔熱體系的體積穩(wěn)定性上也具有明顯的優(yōu)勢[4],。

　　3.瓷磚外飾面體系抗震試驗

　　試驗選用具有廣泛代表性的、對外飾面破壞力最大正弦拍波,，使外保溫隔熱瓷磚外飾面體系抗震試驗更具有現(xiàn)實意義和代表性,?？拐鹪囼灲Y(jié)果為確立各類保溫隔熱體系面層荷載限值提供了參考。在地震8度以上（含8度）設(shè)防區(qū),，采用ZL膠粉聚苯顆粒保溫隔熱漿料作為外保溫隔熱材料時,，面層荷載限值為60kg/m2；采用有網(wǎng)聚苯板時,，面層荷載限值為40kg/m2,；采用無網(wǎng)聚苯板時，面層荷載限值為20kg/m2,。

　　4.熱工缺陷紅外熱像檢測技術(shù)研究

　　紅外熱像儀是目前熱故障診斷和檢測領(lǐng)域最先進(jìn)有效的手段之一,。利用該技術(shù)研究判別保溫隔熱墻體內(nèi)部材料及構(gòu)造的缺陷，并對其嚴(yán)重程度進(jìn)行定量化研究,，對傳統(tǒng)建筑節(jié)能檢測方法進(jìn)行提升,、改造、集成,，提高檢測效率和準(zhǔn)確性,；同時可直觀觀測到熱工缺陷，針對產(chǎn)生裂縫的工程,，紅外熱像儀可幫助分析由于熱工缺陷,、溫差變化等原因造成的裂縫[5]。

　　5.外保溫隔熱飾面層粘貼面磚體系抗裂技術(shù)研究

　　通過比較詳細(xì)的研究[6]認(rèn)為,，在外墻外保溫隔熱墻面上粘貼面磚時以下關(guān)鍵技術(shù)因素必須認(rèn)真考慮：

　?。?）在保護保溫隔熱層的前提下，使外保溫隔熱體系形成一個整體,，分散面磚飾面層負(fù)荷,，改善面磚粘貼基層的強度，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求,；

　?。?）要考慮粘結(jié)材料的壓折比、粘結(jié)強度,、耐候穩(wěn)定性等指標(biāo)以及整個外保溫隔熱體系材料變形量的匹配性,，以釋放和消納熱應(yīng)力或其他應(yīng)力；

　?。?）要考慮外保溫隔熱材料的抗?jié)B性以及保溫隔熱體系的透氣性,，避免凍融破壞而導(dǎo)致面磚掉落；

　?。?）提高外保溫隔熱體系的防火等級,，以避免火災(zāi)等意外事故出現(xiàn)后產(chǎn)生空腔，外保溫隔熱體系喪失整體性在面磚飾面的自重重力的影響下大面積塌落,；

　?。?）提高外保溫隔熱體系的抗震和抗風(fēng)壓能力,，以避免偶發(fā)事故出現(xiàn)后的水平方向作用力對外保溫隔熱體系的破壞。

　　外墻外保溫隔熱裂縫控制技術(shù)小結(jié)

　　保溫墻體不是孤立的體系,，從構(gòu)造上，它大體上是由主體結(jié)構(gòu)墻體,、界面層,、保溫層、保護層以及外裝飾防水層等組成,，形成一個多功能的復(fù)合墻體,；其體系長期暴露于大氣環(huán)境中，對耐久性有更高的要求,。保溫墻體的形成是由設(shè)計,、材料、施工以及使用管理共同完成的,。設(shè)計是龍頭,、材料是基礎(chǔ)、施工是保證,。針對外墻保溫面的裂縫控制,，提出以下幾項基本原則：

　　（1）外保溫隔熱體系抗裂優(yōu)于內(nèi)保溫隔熱體系的原則,；

　?。?）“逐層漸變?nèi)嵝葬尫艖?yīng)力”的抗裂技術(shù)原則；

　?。?）普通水泥砂漿不應(yīng)作為保溫體系表面的找平及保護層材料的原則,；

　　（4）無空腔構(gòu)造提高體系穩(wěn)定性的原則,；

　?。?）防護層的抗裂問題是控制裂縫的主要矛盾的原則；

　?。?）所有外保溫體系經(jīng)過大型體系耐候性試驗驗證抗裂性原則,；

　　（7）應(yīng)盡量選擇涂料外飾面外保溫體系的原則,；

　?。?）應(yīng)充分考慮各層材料的相容性及匹配性原則；

　?。?）加強保溫截止部位材質(zhì)變換處的密封原則,；

　　（10）外墻保溫體系供應(yīng)商應(yīng)對體系材料成套供應(yīng)的原則,；

　?。?1）提高保溫體系的質(zhì)量保證率的原則,；

　　在遵循以上技術(shù)原則的前提下，注意本文中分析的構(gòu)造設(shè)計,、材料,、施工等造成裂縫的原因，采用相應(yīng)技術(shù)避免,，則可以做到外墻外保溫節(jié)能達(dá)到國家要求并不產(chǎn)生裂縫,，延長建筑物的壽命