外保溫系統(tǒng)錨栓加固與系統(tǒng)安全性

　　國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明，對(duì)建筑物采用外墻外保溫技術(shù)和產(chǎn)品是最科學(xué)、最合理、最經(jīng)濟(jì)的建筑節(jié)能手段，應(yīng)該加以廣泛推廣應(yīng)用。而事實(shí)上，國(guó)內(nèi)各地在推廣應(yīng)用多種外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品的過(guò)程中，建筑物墻面或多或少地出現(xiàn)過(guò)空鼓、撓曲、裂縫和脫落等現(xiàn)象，不但影響到建筑物的節(jié)能效果，并直接影響到社會(huì)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。因此，對(duì)外墻保溫的牢固性和安全性問(wèn)題，必須引起足夠的重視，并且采取行之有效的措施加以解決。

　　為了確保外墻外保溫系統(tǒng)的可靠性和安全性，在粘結(jié)固定的基礎(chǔ)上，再采用機(jī)械錨固件進(jìn)行加固是很有必要的。在2003年7月1日公布實(shí)施的《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)中采用錨栓件就給出了嚴(yán)格的性能指標(biāo)要求。從中不難看出錨栓的作用。

　　錨栓緊固的必要性和系統(tǒng)安全性

　　在外墻外保溫系統(tǒng)中，風(fēng)載和負(fù)壓的強(qiáng)大破壞作用是不容忽視的。為了在不可預(yù)見(jiàn)情況下確保系統(tǒng)的安全性，通常采用機(jī)械錨栓加固的方式，特別是在高層建筑中，當(dāng)保溫部位標(biāo)高超過(guò)20米時(shí)，須采用機(jī)械錨栓加固，而且機(jī)械錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)不小于5倍，即單個(gè)錨栓抗拉承載力極限值≥1.5kN。為此，要求制作螺釘?shù)牟牧鲜遣讳P鋼或經(jīng)表面防腐處理的金屬，塑料脹管和圓壓盤(pán)應(yīng)采用尼龍等材料制成；錨栓套件必須是經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)合格，并出具有檢驗(yàn)報(bào)告方可采用。

　　研究表明，錨栓抗拉承載力與錨栓結(jié)構(gòu)形式、鎖緊方式、錨固基體的材質(zhì)和形式直接相關(guān)。目前常見(jiàn)的錨固基體外墻結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，以往僅靠膨脹鎖緊的普通膨脹螺栓或射釘?shù)?，根本不適用多樣化外墻結(jié)構(gòu)的錨固要求，需要一種既適用于實(shí)心墻體又適用于各類(lèi)空心、蓬松和酥軟墻體的多功能錨栓。德國(guó)在外墻外保溫緊固件方面有很多成功的經(jīng)驗(yàn)和作法值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。

　　關(guān)于錨固件的冷橋作用

　　錨固件通常是由不同材質(zhì)的幾部分組成的，如螺釘?shù)牟牧鲜遣讳P鋼或經(jīng)表面防腐處理的金屬，因此有人擔(dān)心采用錨固件會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的冷熱橋，以至不采用錨固件加固，造成了不可避免的安全事故隱患。忽視可靠性和安全性，而強(qiáng)調(diào)冷熱橋作用的極端做法是不科學(xué)、不實(shí)際和不負(fù)責(zé)任的。為此，應(yīng)該全面地綜合考慮和解決問(wèn)題，外墻外保溫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JG149-2003對(duì)錨固件冷熱橋作用給出了科學(xué)合理的規(guī)定，即單個(gè)錨栓使系統(tǒng)傳熱的增加值≤0.004W/(m2.K)。

　　為了評(píng)價(jià)冷橋的大小和影響，應(yīng)進(jìn)行熱工計(jì)算，科學(xué)的數(shù)據(jù)是最能說(shuō)明問(wèn)題的。以50毫米厚EPS聚苯乙烯板為例，若按每平方米配裝8/80規(guī)格的錨固件計(jì)算，單個(gè)錨栓使系統(tǒng)傳熱的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，即冷橋作用十分微小，帶鋼釘式錨栓是完全可以采用的。

　　只采用錨固件固定的場(chǎng)合

　　我國(guó)建筑節(jié)能工作起步較晚，既有建筑的保溫節(jié)能改造不亞于新建項(xiàng)目。就難易程度而言，保溫節(jié)能改造的施工難度要遠(yuǎn)大于新建筑，夾心保溫在技術(shù)上是不可能的，內(nèi)保溫在技術(shù)上雖然可行但缺少可操作性。再者，既有建筑的墻體結(jié)構(gòu)和飾面形式千差萬(wàn)別，日積月累沉積了大量的灰塵和污垢，清除和刷洗十分困難或者說(shuō)實(shí)際上是不可能的，界面劑和膠粘劑無(wú)法正常施工。

　　外保溫系統(tǒng)對(duì)既有建筑的保溫節(jié)能改造采用機(jī)械錨固件則可以解決上述難題，既有建筑的飾面無(wú)須清除和刷洗及特殊處理，但是錨固件的結(jié)構(gòu)形式、鎖緊方式、承載能力、使用數(shù)量以及錨固點(diǎn)的設(shè)置和分布均需要嚴(yán)格挑選和設(shè)計(jì)。

　　從建筑物結(jié)構(gòu)的角度看，復(fù)合墻體保溫體系沿墻體厚度方向是由多種不同材料構(gòu)成的，而這些具有不同導(dǎo)熱系數(shù)的材料分別處在不同的溫度場(chǎng)中，熱脹冷縮的程度及方向均不相同，所產(chǎn)生的應(yīng)力載荷十分復(fù)雜。另外，這些材料又處在不同的風(fēng)載和負(fù)壓場(chǎng)中，受力的大小和方向會(huì)因外界的變化而改變。所以說(shuō)，復(fù)合墻體保溫體系的載荷特征是非線性的、三維的、時(shí)變的，如果不采取可行的措施，出現(xiàn)問(wèn)題也就毫不奇怪了。因此，對(duì)建筑物實(shí)施保溫措施時(shí)，增加錨固件是一項(xiàng)必不可少的工序，只有這樣，才能保證系統(tǒng)的安全可靠。