外墙保温结构一体化构造施工工艺应用分析

外墙建筑保温是建筑结构寿命周期中一个重要的性能指标。传统外贴式保温板施工质量受到粘结砂浆、保温钉材料及工人施工技术水平的多因素影响，且近年来连续发生多起外墙保温脱落的情况，造成了人员伤亡及财产损失。因此，人们对于外墙保温施工的关注也日益趋增，如何提高外墙保温系统施工的安全性、耐久性及装饰装修的便捷性成为外墙保温施工技术的焦点。

在现有趋势下，外墙保温结构一体化技术得到了广泛的推广使用。选用以EPS为例的外墙夹心保温现浇混凝土构造和以CIS为例的复合保温板现浇混凝土构造，对这两种外墙保温结构一体化的形式进行分析阐述。并对两种保温结构一体化系统之间及其与传统外贴保温构造的优缺点进行浅析。

1   外墙保温结构一体化施工技术简介

外墙保温结构一体化系统大致可划分为两种形式：第一种是外墙夹心保温现浇混凝土构造，常见的有EPS模块现浇混凝土剪力墙保温系统；第二种为外墙外保温现浇混凝土构造，其中，根据保温材料的不同，又可分为复合保温板A+B型（A为保温层，B为防火构造层，如CIS复合保温板、TL复合保温板、干混料复合保温板等）与保温板复合抗裂砂浆层（如模泡强力复合保温板、后置金属网岩棉复合板等）两类。但无论哪种保温结构一体化形式，其设计施工最基本的原理均基于外墙保温层与主体结构一同浇筑成型。

外墙夹心保温现浇混凝土构造选取EPS模块现浇混凝土剪力墙保温系统与CIS复合保温板现浇混凝土保温系统为例，进行比对分析。

（1）EPS模块现浇混凝土剪力墙保温系统由现浇混凝土剪力墙结构、EPS保温模块板、EPS保温板连接桥、固定锚件、热镀锌钢丝网片及外侧自密实混凝土保护层组成，其构造组成如图1所示。

图1?EPS模块现浇混凝土剪力墙 保温系统构造示意

EPS模块保温板在模块板四周设有承插企口，经积木式竖向错缝插接并用钢筋锚件与主体混凝土结构进行锚固，拼装组合成现浇混凝土墙体的夹心保温系统。将热镀锡电焊网安装在连接桥外侧预制卡槽内，并通过连接桥与组合扣件将内、外两侧模板连接和紧固，形成模块板外侧有50?mm自密实混凝土保护层、内侧有结构墙厚的两侧空腔构造。待空腔内混凝土施工完成后，形成与结构墙体一体化的保温构造系统。因外侧为自密实混凝土构造，配合铝模施工后可达到外墙免抹灰的装修效果。

（2）CIS复合保温板现浇混凝土保温系统由现浇混凝土剪力墙结构、CIS复合保温板、锚栓组成，其构造组成如图2所示。

图2?CIS复合保温板现浇混凝土 保温系统构造示意

CIS复合保温板可代替外墙外侧模板施工，在墙柱钢筋绑扎完成后将CIS复合保温板安装至外墙竖向钢筋外侧，复合保温板与现浇混凝土墙体之间通过锚栓进行锚固连接，并通过穿墙螺杆及墙柱模板系统的主次楞加固体系与外墙内侧模板紧固成为一个整体。复合保温板与内存模板之间形成与一个与结构墙体厚度同宽的空腔构造。待空腔内混凝土施工完成后，形成保温与结构墙体一体化的构造系统。后期外墙装修也可选用薄抹灰的施工工艺。

2   施工工艺

2.1    EPS模块剪力墙保温系统

（1）施工顺序。竖向钢筋施工完成→EPS保温模块组合→外侧热镀锌电焊网及锚固件安装→模板安装加固矫正→顶板施工→混凝土浇筑→拆除模板→穿墙螺栓孔洞封堵→涂料装饰施工。

（2）EPS保温模块组合。模块保温板安装时，自阴、阳角开始布设，先安装大阳（阴）角，后安装小阳（阴）角，阳（阴）角竖向缝错位300?mm,将阳（阴）角模块按墙体控制线固定后，配合连接桥及组合扣件分层上下错缝拼装标准直板模块。

（3）热镀锌电焊网安装及锚固件安装。电焊网安装至EPS模块外侧。将电焊网插入至连接桥十字插孔中。EPS模块剪力墙每㎡须附加4个C8的L形拉结钢筋，短边长30?mm，锚入混凝土墙体不小于80?mm。

（4）混凝土浇筑施工。EPS保温板外侧为自密实混凝土，内侧为设计墙体的普通混凝土，为防止保温板因单侧混凝土过高产生的侧压力导致偏移，EPS复合剪力墙中两侧混凝土浇筑高度差不得大于400?mm。

（5）穿墙螺栓孔洞封堵。外墙装饰施工前，必须重视螺栓孔洞封堵施工程序，以确保墙面不产生渗水、热桥等质量问题，可采用外墙两侧使用膨胀水泥、中间填充无机聚氨酯发泡剂的形式进行封堵，封堵后用聚氨酯涂膜进行外侧防水处理。其细部构造如图3所示。

图3?穿墙螺栓孔洞封堵做法示意

2.2   CIS复合保温板保温系统

（1）施工顺序。墙筋绑扎→CIS保温板安装→锚固件安装→墙体模板加固→顶板施工→隐蔽验收→混凝土浇筑施工→模板拆除→穿墙螺栓孔洞封堵→拼缝及阴、阳角抗裂处理→外墙抹灰→涂料装饰施工。

（2）CIS保温模块安装。CIS复合保温板尺寸一般选用600?mm层高的模数板，先安装外墙阴阳角处复合保温板，后依次安装主墙板。

（3）锚固件安装。在复合保温板预留的孔眼中敲入CIS专用锚固连接件，锚固件数量不少于6个/㎡。安装孔距CIS复合保温板边缘应不少于60?mm。锚固件钢筋端头伸入混凝土墙内有效长度不小于65?mm。

（4）墙体模板加固。当CIS复合保温板刚度达到要求时，可代替外墙外侧模板施工，外侧应在复合保温板拼缝处配置竖向木枋，防止漏浆，主次楞设置参数应通过计算确定。

（5）拼缝及阳（阴）角抗裂处理。CIS复合保温板施工完成后在阳（阴）角、拼缝及不同材料相交部位均需采用聚合物抗裂砂浆压入耐碱玻纤网格布做抗裂处理。

3    保温结构一体化体系优缺点分析

3.1    整体工序繁简对比

相对于传统外贴式保温施工工艺，两种保温结构一体化体系在主体结构施工时可完成外墙保温的同步施工，减少了多道后期保温安装及装饰装修施工的施工工序，大幅缩短了工期。而EPS模块保温板现浇混凝土保温系统配合铝模施工可达到外墙免抹灰的工程实体效果，后期可直接刮涂外墙腻子进行涂料装饰装修，相对于CIS复合保温板现浇混凝土保温系统又可减少外墙抹灰等施工工序。

3.2   施工便捷性及难易性分析

传统外贴式保温板施工时，需借助外架进行高空临边作业，若高层施工则还需要借助吊篮进行施工，高空作业对于保温板粘贴施工质量控制均有不利影响，且吊篮施工时无法大量携带保温板及粘结砂浆，故施工效率大打折扣。

CIS复合板在主体施工阶段可同步进行安装施工，安装施工时，不需要使用吊篮，相对于传统外贴式保温有较大便利性，但单块复合保温板重量较大，安装时需要借助塔式起重机进行辅助安装，但在整体施工中，相对与传统保温板仍有一些便捷性。

EPS模块现浇混凝土剪力墙保温体系采用的保温板材质地轻，便于倒运施工，操作简单快捷。配合铝合金模板施工时，外墙可达到免抹灰的效果。待主体结构成型后可直接进行外墙腻子及后续涂料喷涂施工，对于高层建筑，可借助外脚手架或附着式升降脚手架提前插入外墙腻子施工，后期只需要借助吊篮进行外墙涂料装饰的喷涂作业，以提高施工便利性。

3.3   两种保温结构一体化体系劣势浅析

CIS复合保温板现浇混凝土保温系统的施工劣势分析。

（1）单块板材一般尺寸为设计保温厚度×宽600mm×层高，其单块重量可达到50kg左右。重量过大，人工安装难度大，对于塔吊等起重设备具有较高依赖性，若不能合理组织工序穿插则会影响其他工种的正常施工作业。

（2）CIS复合保温板虽然可以代替外墙外侧模板施工，但其施工质量与CIS复合保温板原材的出厂质量高度相关，施工成型质量受材料质量影响较大。

（3）CIS复合保温板代替外墙外侧模板施工时，若复合保温板与内侧模板之间无有效墙厚控制措施，墙柱模板加固时极易引起剪力墙墙体截面厚度尺寸无法得到有效保证。

（4）因复合保温板板材过重，外墙进行垂直度、平整度及拼缝校正时，难度较大。

（5）CIS复合保温板安装完成后，需要对阴阳角、拼缝及不同材料相交部位进行抗裂处理，后期施工质量隐患大。

（6）后期外立面装饰装修仍然需要外墙抹灰作业，施工便捷性仍有不足。

EPS模块现浇混凝土剪力墙保温系统的施工劣势分析。

1）混凝土浇筑入模难度大。EPS保温板外侧空腔构造（自密实混凝土部位）厚度仅为50mm，现场浇筑时混凝土无法有效入模，浇筑时需要配合自制漏斗进行混凝土入模作业，施工难度大。

2）外侧自密实混凝土振捣难度大。为满足EPS模块现浇混凝土外墙体系结构性能的完整性、可靠性，在模块保温板外侧50mm自密实混凝土中间会设置一道热镀锌电焊网，振捣棒也无法下落振捣，虽对应部位设计采用自密实混凝土进行浇筑施工，但根据现场实际施工情况来看，外墙自密实混凝土部位仍旧会存在大部分的孔洞、浇筑不密实等现象，故其施工对自密实混凝土的质量要求过高。

3）混凝土浇筑顺序烦琐。为保证EPS保温板在混凝土浇筑期间不会因为单侧混凝土侧压力过大产生偏移，需要两侧交替进行混凝土浇筑作业，且两侧混凝土浇筑高度差不得大于400?mm。需要专人进行检查 观测。

4）存在高低强度等级混凝土混交风 险。一般为节省施工成本，设计除EPS保温板外侧空腔采用自密实混凝土，外侧墙仍采用普通混凝土。浇筑时需要不同种类的混凝土交替浇筑。以河北省承德市某项目35号楼为例，设计时自密实混凝土强度要低于剪力墙混凝土强度，则浇筑过程中如出现两种强度等级混凝土混用，或混凝土在墙柱内的流窜，则会导致后期剪力墙混凝土强度不足，引起严重的主体混凝土结构质量事故。

5）混凝土浇筑时对塔式起重机依赖性强。为保证两种类型及强度等级混凝土不混用，自密实混凝土与普通混凝土无法共用一辆泵车，对于高层混凝土作业时，则需要塔式起重机及料斗配合进行自密实混凝土的浇筑，浇筑施工难度大且对塔式起重机的依赖性过高。

3.4   优势浅析

（1）施工成型质量对比。传统外贴式保温最常见的质量问题是保温板脱落、粘结层起鼓等，原因多为基层处理不到位、粘结砂浆质量差、工人技术水平不足等；粘结层及涂料层起鼓、开裂现象则多为基层墙体水气反蚀导致而成，尤其在岩棉防火隔离带处极易形成贯通性裂纹。

保温结构一体化体系在主体结构施工时设置的锚固件能更好地与主体结构形成有效连接，解决了后期保温板在外界环境作用下可能出现的起鼓、脱落等问题。

无论是CIS复合保温板还是EPS模块保温体系，因其工厂模具化的切割生产使其材料的稳定性及可靠性得到提高。2种外墙保温复合体系在复合了面层抹灰或自密实混凝土后均能达到A级防火要求，故无需再单独设置岩棉防火隔离带，既简化了施工工序又减少了后期饰料层在岩棉防火隔离带处开裂的隐患。

保温结构一体化体系，在温变、日照、雨水等因素作用下能够显现出较高的耐候性。保温板与主体结构之间无空腔的做法，避免了内部潮气水分在空腔内的积攒，加上复合层的保护，真正地实现了保温与结构同寿命的使用需求，节约了后期维修的费用。

（2）降本效益分析。主体结构施工至外立面装饰装修过程进行成本核算（表1~表3）。选取综合单价，均含人工费、主材及辅材费用、机械费用、管理费，不考虑主体混凝土等共同费用。

表1?传统外贴式保温板造价分析

表2?CIS复合保温板现浇混凝土

表3?EPS模块现浇混凝土剪力墙

从表1~表3单平米造价对比可看出，EPS模块保温体系＞CIS复合保温体系＞传统外贴式保温板。但在吊篮等机械租赁费用上，根据整体工序的简化结构保温一体化工程比传统外贴式保温可节省1~2个月租赁周期，租赁费用对比，EPS模块保温体系＜ CIS复合保温体系＜传统外贴式保温板。 结构保温一体化的使用寿命基本与建筑相同，避免了保温板脱落、起鼓等质量问题。 后期维修方面，结构保温一体化体系维修成本远远低于传统式外贴保温。

3.5   对比总结

对EPS模块现浇混凝土剪力墙保温系统、CIS复合保温现浇混凝土保温系统与传统外贴式保温板施工技术的优劣性进行综合对比（表4）。

表4?两种保温结构一体化系统与 传统外墙外保温的优劣对比

4   小结

与传统外墙外保温相比较，保温结构一体化施工便捷、防火性能好、使用寿命长、质量隐患少、综合成本低。

随着建筑施工迈向绿色节能、低成本、高质量的发展阶段，保温结构一体化的产生代表了建筑外墙节能施工技术的最新发展方向，且随着该施工技术的不断发展与完善必将成为行业推广的首选。