引言近年来，我国针对节能减排出台了一系列政策法规，不断创新的建筑节能技术被广泛应用于房屋建设领域［1］。对于既有建筑来说，外墙保温技术是指在主墙体外围设置一个保温层，以防止冷桥现象产生，还可在一定程度上消除温度对主墙材料造成的不利影响。总体来看，既有建筑外墙保温技术具有多种优良特性，如便于施工、保温效果明显、经济效益突出等。尽管如此，该技术在应用实践中也暴露出一些不容忽视的问题。因此，为了提高外墙保温技术的使用效率，确保外墙保温系统得以顺畅运行，使该系统具有安全性、功能性与耐久性［2］，有必要对相关的性能检测与评价方法进行深入研究。1既有建筑外保温系统性能检测研究首先分析既有建筑外保温系统应当满足的性能要求，从外保温工程的实际状况出发开展相关的研究工作。对于外墙外保温系统而言，其性能检测应涉及连接安全、防火安全、保温、美观耐久等4个层面。1.1外墙外保温系统连接安全性检测岩棉板、聚苯板是外墙外保温系统中的主要材料，按照节能设计要求，对这两种材料进行固定时需要采用“锚固与黏结相结合”的方式。为了明确外保温系统是否具连接安全，需要以《建筑节能工程施工质量验收标准》（GB50411—2019）为依据开展相关的检测工作。该标准涉及的检测内容与具体项目如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T001表1与连接安全性相关的检测内容与具体项目检测对象检测类别检测内容具体项目既有建筑外保温系统连接安全性黏结性能保温层厚度保温层围护结构做法保温系统拉伸黏结强度锚固性能锚栓抗拉承载力1.2外保温系统防火安全性检测能够对外保温系统防火安全性能产生直接影响的因素主要有两个，其一为所选用的材料，其二为构造方式。在开展防火安全性检测工作时，基于对检测技术可行性的考虑，需要明确表2规定的检测内容与具体项目。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T002表2与防火安全性相关的检测内容与具体项目检测对象检测类别检测内容具体项目既有建筑外保温系统防火安全性保温材料燃烧性能焰尖高度防火隔离带燃烧性能炉内温度、质量损失、持续燃烧时间燃烧热值1.3外墙外保温系统保温功能性检测因外保温系统覆盖在墙体的外侧，在热应力或风荷载的长期作用下，该系统有可能出现渗漏、破裂、空鼓等状况，降低其原有的传热能力，并促使保温材料加速老化或增加含水率。如果与设计标准不相符的施工厚度也同时存在，最终导致外保温系统完全丧失其保温功能［3］。检测既有建筑外保温系统是否具有保温功能时，需要明确热工缺陷及墙体的热工状况。具体的检测项目如表3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T003表3与保温功能性相关的检测内容与具体项目检测对象检测类别检测内容具体项目既有建筑外保温系统保温功能性墙体的热工性能墙体传热系数热工缺陷热工缺陷面积1.4外墙外保温系统美观耐久性检测建筑物外墙外保温系统进行定期检测的项目如表4所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T004表4外墙外保温系统美观耐久性检测内容检测对象检测类别检测内容具体项目既有建筑外保温系统美观、耐久性饰面层性能褪色、粉化、起皮、发霉防护层性能开裂、空鼓、渗水影响既有建筑外保温系统的环境因素包括雨水、阳光、气温及人为因素等。在多种因素的共同作用下，外墙外保温系统的稳定性难以得到长久保障，饰面层逐步老化在所难免［4-5］，导致系统的美观耐久性逐渐丧失。2既有建筑外保温系统性能评价方法研究2.1外保温系统评价方法评价外墙外保温系统的性能时需要采用分层分级法，具体而言是从综合性能、单项性能、检测项目等3个层次入手开展相关的评价工作，每一个层次所划分的等级均为4个（见表5），工作人员应按照“第1层→第2层→第3层”的顺序来评价外墙外保温系统的性能。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T005表5外保温系统性能评价的层次、等级及对应的检测内容评价层次名称等级检测内容备注一检测项目评价a、b、c、d黏结性能锚固性能保温材料燃烧性能防火隔离带燃烧性能墙体的热工性能热工缺陷饰面层性能防护层性能检测项目的定性、定量指标保温层厚度锚栓抗拉承载力焰尖高度炉内温度、质量损失、持续燃烧时间传热系数热工缺陷面积褪色、粉化、起皮、发霉开裂、空鼓、渗水保温层围护结构做法燃烧热值保温系统拉伸黏结强度二单项性能评价A、B、C、D连接安全性防火安全性保温功能性美观耐久性单项性能评价的相关指标三综合性能评价Aa、Bb、Cc、Dd系统综合性能系统整体状况评价指标2.2外保温系统性能评价标准既有建筑外保温系统性能的每一个评价层次都包含4个评价等级，而每一个等级都建立了对应的评价标准，具体内容如表6所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T006表6外保温系统性能评价的层次、等级与对应的评价标准评价层次123评价对象检测项目单项性能综合性能评价等级abcdABCDAaBbCcDd分级标准定性定量指标达到a级规定定性定量指标略低于a级规定定性定量指标与a级规定不相符定性定量指标与a级规定极不相符外保温系统的单项性能不受影响，达到A级规定。对外保温系统的单项性能影响不大，略低于A级规定。明显影响对外保温系统的单项性能，与A级规定不相符。对外保温系统的单项性能产生严重影响，与A级规定极不相符。保温系统的综合性能不受影响，达到Aa级规定。对外保温系统的综合性能影响不大，略低于Aa级规定。明显影响对外保温系统的综合性能，与Aa级规定不相符。对外保温系统的综合性能产生严重影响，与Aa级规定极不相符。处理要求—不需要采取措施根据具体情况决定是否采取措施需要采取措施，且可能进行局部修复或性能提升。应即刻采取措施，且可能进行整体修复或性能提升。不需要采取措施根据具体情况决定是否采取措施需要采取措施，且可能进行局部拆除与修缮。应即刻采取措施，且可能进行整体拆除与修缮。2.3外保温系统性能评价定级2.3.1外保温系统连接安全性评价从表6可以看出，单项性能涉及的评价项目共有4个，连接安全性评价是其中之一，该评价项目中的黏结状况评价包含3个指标，即拉伸黏结强度、保温材料厚度、围护结构，而评价锚固状况则需要考虑锚栓抗拉承载水平。无论是黏结状况评价还是锚固状况评价，都划分了4个等级，每个等级对应的评价标准如表7及表8所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T007表7外保温系统黏结性能评价等级与评价标准评价等级评价标准保温层厚度围护结构拉伸黏结强度a级≥95%与设计要求完全相符岩棉板系统（涂装饰面）：≥10 kPa，且破坏位于保温层内；无机保温砂浆系统：≥0.12 MPa，且破坏位于保温层内。b级≥90%且＜95%不会对系统连接性能产生较大影响，与设计要求基本相符。岩棉板系统（涂装饰面）：＜10，且≥9，破坏位于保温层内；无机保温砂浆系统：＜0.12，且≥0.11，破坏位于保温层内。c级≥85%且＜90%对系统连接性能产生明显影响，但依然与设计要求基本相符。岩棉板系统（涂装饰面）：＜9，且≥8，破坏位于保温层内；无机保温砂浆系统：＜0.11，且≥0.10，破坏位于保温层内。d级＜85%对系统连接性能产生严重影响，与设计要求不符。岩棉板系统（涂装饰面）：＜8，破坏位于保温层内；无机保温砂浆系统：＜0.10，破坏位于保温层内。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T008表 8外保温系统锚固性能评价等级与评价标准评价等级锚栓抗拉承载力（混凝土基体）评价标准a级外保温系统材料为岩棉板：≥0.8 kN；外保温系统材料为无机保温砂浆：≥0.6 kNb级外保温系统材料为岩棉板：≥0.7 kN且＜0.8 kN；外保温系统材料为无机保温砂浆：≥0.5 kN且＜0.6 kNc级外保温系统材料为岩棉板：≥0.6 kN且＜0.7 kN；外保温系统材料为无机保温砂浆：≥0.4 kN且＜0.5 kNd级外保温系统材料为岩棉板：＜0.6 kN；外保温系统材料为无机保温砂浆：＜0.4 kN2.3.2外保温系统防火安全性评价单项性能涵盖4个评价项目，防火安全性评价是其中之一，该评价项目中包含两个评价指标，即保温材料燃烧状况与防火隔离带燃烧状况，且二者均建立了4个评价等级，每个等级对应的评价标准如表9及表10所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T009表9建筑外保温系统保温材料的燃烧性能评价等级与评价标准评价等级保温材料燃烧性能评价标准a级A级b级点火时间为3 0s，60秒内焰尖高度不大于15 cm。c级点火时间为15 s，20秒内焰尖高度不大于15 cm。d级点火时间为15 s，20秒内焰尖高度超过15 cm。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T010表10建筑外保温系统防火隔离带的燃烧性能评价等级与评价标准评价等级防火隔离带燃烧性能评价标准a级A1级b级等于或高于A2级c级低于A2级d级未设防火隔离带2.3.3外保温系统保温功能性评价对于外保温系统而言，保温功能性评价是其单项性能评价项目之一，评价热工状况与热工缺陷时，需要分别考虑墙体传热系数与有效缺陷面积。这二者均建立了4个评价等级，每个等级对应的评价标准如表11及表12所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T011表 11建筑外保温系统热工性能评价等级与评价标准评价等级评价标准（主要针对墙体传热系数）a级传热系数是理论设计的90%b级传热系数是理论设计的80%c级传热系数是理论设计的70%d级传热系数在理论设计的70%以下10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T012表12建筑外保温系统热工缺陷评价等级与评价标准评价等级评价标准（主要针对缺陷面积）a级热工缺陷不明显，使用功能未受到影响。b级缺陷面积与主体面积的比值小于0.2，且任何一块缺陷面积都不足0.5 m2。c级缺陷面积与主体面积的比值至少为0.2，或任何一块缺陷面积都不小于0.5 m2，但外墙外保温系统的保温功能没有受到显著影响。d级结露现象产生于缺陷区域，系统保温功能受到了严重影响。2.3.4外保温系统美观耐久性评价作为外保温系统的单项性能评价项目之一，美观耐久性评价主要涉及饰面层与防护层，这二者均建立了4个评价等级，每个等级对应的评价标准如表13及表14所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T013表13建筑外保温系统饰面层性能评价等级与评价标准评价等级评价标准a级粉化、发霉、起皮、褪色等状况在饰面层不存在。b级饰面层的美观性因饰面层出现褪色而受到影响，但仍然具有良好的耐久性，且发霉、粉化等现象不存在。c级饰面层明显褪色，发霉程度、起皮面积与粉化面积均超过规定，饰面层的耐久性与美观性均受到了明显影响。d级饰面层严重褪色，发霉面积、起皮面积与粉化率远远大于规定值，饰面层的耐久性与美观性受到严重影响。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T014表14建筑外保温系统防护层性能评价等级与评价标准评价等级评价标准a级渗漏、空鼓、破裂等不良状况未出现。b级渗漏、空鼓、破裂的程度较轻，耐久性与美观性基本不受影响。c级渗漏、空鼓、破裂等状况较严重，耐久性与美观性不能得到保障，且空鼓面积比率不大于15%。d级渗漏、空鼓、破裂等状况非常严重，耐久性与美观性不能得到保障，且空鼓面积比率超过15%。2.3.5外保温系统综合性能评价评价外保温系统的单项及综合性能如表15及表16所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T015表 15建筑外保温系统单项性能等级与评价标准等级评定标准A允许包含b级，但c、d级不包含。B允许包含c级，但d级不包含。Cd级可含有Dc级的含量少于d级10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T016表 16建筑外保温系统综合性能等级与评价标准等级评定标准Aa允许包含B级，但C、D级不包含。Bb允许包含C级，但D级不包含。CcD级可含有DdC级的含量少于D级3外保温系统性能检测与评价案例分析3.1工程概况本工程为高达45.1 m，应用框剪结构的单身宿舍楼，其总建筑面积为9 376 m2，地下部分为1层，地上部分为16层，外墙外保温系统的保温材料为岩棉板。单身宿舍楼的外观如图1所示，目前除了饰面层以外，该建筑物的防护层与保温层已经安装到位。通过复检发现，没有计算混凝土基层上的锚栓抗拉承载力。为了使这栋建筑拥有良好的质量，委托方提出了检测并评价其保温系统连接安全性的要求。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.F001图1单身宿舍楼的外观3.2现场检测3.2.1保温系统拉伸黏结强度现场检测宿舍楼外墙保温系统黏结强度抽测效果图如图2所示。依托于强度拉拔仪从不同部位抽测保温系统的黏结强度，并将获得的数据输入到表17中。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.F002图2宿舍楼外墙保温系统黏结强度抽测效果图10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T017表17宿舍楼不同部位的黏结强度抽测部位1层西山墙1层东山墙6层南立面7层北立面10层西山墙拉伸黏结强度/kPa8.39.67.67.58.2基体类型混凝土破坏状况岩棉板内部破坏由表17可以知，宿舍楼外墙外保温系统的最大、最小黏结强度分别为9.6 kPa与7.5 kPa，基于计算产生了8.24 kPa的平均值。3.2.2锚栓抗拉承载力现场检测通过拉拔试验对锚栓抗拉承载力进行检测，相关数据如表18所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T018表18宿舍楼不同部位的锚栓抗拉承载力抽测部位1层西山墙1层东山墙6层南立面7层北立面10层西山墙锚栓抗拉承载力/kN0.540.490.220.430.15基体类型混凝土为明确宿舍楼外保温系统的锚栓抗拉承载力，将表格中的数据代入有关计算公式，求得0.216 kN。3.3外保温系统连接安全性评价（1）以表7和现场检测结果为依据对每个检测项目的评定等级进行确定，结果如表19所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.01.003.T019表19宿舍楼外保温系统连接安全性评定等级类别检测项目拉伸黏结强度锚栓抗拉承载力评定等级8 kPa＜8.24 kPa＜9 kPa，故级别为c。0.216 kN＜0.6 kN，故级别为d。（2）表19中，c、d级均含有且各为一项，因此按照表15提出的评价标准可将宿舍楼外墙外保温系统的连接安全性确定为c级。（3）由表6可知，与C级对应的处理措施为“局部修复或性能提升”。4结语以既有建筑为研究对象，论述了其外保温系统性能检测的主要内容，对分层分级评价法进行了详细介绍，并以某宿舍楼外保温系统的连接安全性检测为具体案例，阐明了检测步骤与采用的评价方法，对评价方法的可行性、可靠性与科学性进行了验证，得出了有助于促进外保温系统良好运行的处理措施。