既有建筑外墙外保温系统应用现状与脱落风险研究进展

马福栋 张东波 王卓琳 冷予冰 陈 溪

（上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室，上海 200032）

0 引言

近年来，高空坠物事件频发，其中，建筑外墙外保温系统脱落是高空坠物的主要类型之一。据统计，2017—2020 年全国公开报道的外墙外保温系统（ETICS）质量事故已累计超过1 800 起，130余人被砸伤，38 人身亡。既有建筑外墙外保温系统安全风险已成为社会高度关注的问题。

我国20 世纪80 年代从国外引进聚苯乙烯泡沫薄抹灰外墙外保温系统，该系统经国外验证具有良好的可靠性和耐久性。但由于防火要求，其应用受到限制。之后，涌现出多种采用不同材料、不同做法的外墙外保温系统，性能优劣各不相同。由于各类外墙外保温系统往往未经真实环境的长期耐久性检验；且相比保温隔热性能和防火性能，其作为非结构构件与外墙基面粘贴锚固性能受到的重视程度不足，通常只采用构造措施保证，缺少相关理论基础；加之施工管理中把控不严，基本构造措施及施工质量常常难以保证；导致外墙外保温系统在恶劣的外部环境中会发生劣化、开裂、空鼓甚至脱落。综上所述，外墙外保温系统劣化及脱落机理复杂，劣化程度难以评估，脱落风险难以识别。相关研究处于起步阶段，关注点相对分散，本文对既有建筑外墙外保温系统脱落风险研究现状进行综述，总结现有研究基础，分析存在的问题，供相关学者进一步研究参考。

1 外墙外保温系统主要类型及设计方法

1.1 外墙外保温系统主要类型

《外墙外保温工程技术规程》（JGJ 144—2019）［1］主要针对聚苯乙烯泡沫（EPS）材料，提出了五类外墙外保温系统构造体系，随着保温材料种类的丰富，更多保温材料得到应用，五类构造体系总结如下：薄抹灰外墙外保温系统、水泥基保温砂浆外墙外保温系统、现浇混凝土外墙外保温系统、保温装饰一体板系统以及机械固定钢丝网架保温板外墙外保温系统。薄抹灰外墙外保温系统由于保温效果好且施工方便，应用最为广泛。在夏热冬冷或夏热冬暖地区，水泥基保温砂浆外墙外保温系统也有较广泛应用。这两种外墙外保温系统也是容易发生损伤和脱落的主要类型。因此，本文着重对这两种构造体系进行介绍。

1.1.1 薄抹灰外墙外保温系统

薄抹灰外墙外保温系统［1］采用胶粘剂将保温隔热板粘贴在外墙，采用塑料锚栓锚固，在保温隔热板表面抹聚合物砂浆并压入玻纤网格，最后刮柔性腻子和涂料面层，其构造如图1 所示。使用不同保温材料的系统，其性能也各有差异。

图1 薄抹灰外墙外保温系统构造Fig.1 Detailing of ETICS with thin plastering

图2 水泥基保温砂浆外墙外保温系统构造Fig.2 Detailing of ETICS with cementitious thermal insulation mortar

1）聚苯板

聚苯板根据制作工艺不同可以分为膨胀聚苯板（EPS）和挤塑聚苯板（XPS）。不同的成型工艺使其性能存在显著差异，其中，对外保温系统安全性影响较大的因素为可粘性、热稳定性和透气性。EPS 的孔隙率大，粘贴表面比较粗糙，其可粘性比XPS 好；EPS 热稳定性能好，在同等温度变化条件下的变形小，温度应力作用下EPS的抗裂性能好；XPS 透气性较差，墙体基层与保温层之间聚集的潮气无法透过保温层排出，会造成保温层与外墙基层黏结失效，保温层变形、空鼓甚至脱落。

2）岩棉板

岩棉是一种耐高温的无机防火材料，具有优良的保温性能［2］。岩棉纤维平行于外墙面的部分称为岩棉板，岩棉纤维垂直于外墙面的部分称为岩棉带。对于岩棉板外墙外保温系统，抗拉强度取决于纤维层之间的黏结强度，因此抗拉强度较低，抹面层与保温层拉伸黏结强度也较低。《岩棉板（带）薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》［3］要求岩棉板抗拉强度大于0.01 MPa，岩棉带抗拉强度大于0.1 MPa。

3）聚氨酯硬泡（PU）板

聚氨酯泡沫材料导热系数低、重量轻，是非常优异的保温材料［4］。聚氨酯泡沫可以通过改变原材料的组成、配方比例、合成条件等方法来制得不同机械强度的泡沫塑料［5］。但由于价格高、抗火性差、烟气毒性大等问题，其在建筑节能中的应用占比较小［4］。

4）玻璃棉板

玻璃棉板是一种高效的无机保温材料，与聚苯板相比具有抗裂性好、防火无毒、化学性能稳定的优点，与岩棉板相比具有容重小、耐久性好的优点［6］。但由于其生产工艺只能采用平织法，抗压和抗拉强度均较低，采用粘贴和锚固的施工方法效果均不佳。采用缝制和打褶工艺加工而成的缝制玻璃棉板和打褶玻璃棉板可以提高玻璃棉板的抗拉强度，满足外墙外保温系统对保温板的强度要求［7］。

综上，保温板的可粘性能、锚固性能、表观质量和透气性直接影响薄抹灰外墙外保温系统的粘贴锚固性能。总结现有工程应用经验，以“较好”“好”“差”“较差”四个等级评价各类保温板各项性能对比见表1。

表1 各类保温板性能对比Table 1 Performance comparison of various insulation boards

1.1.2 水泥基保温砂浆外墙外保温系统

水泥基保温砂浆外墙外保温系统采用一定比例的保温轻骨料掺入砂浆均匀涂抹在外墙形成保温层［8］。水泥基保温砂浆强度高、防火无毒、构造简单，且可以避免保温板材的板缝热桥。根据掺入的保温颗粒不同，外保温系统主要包括胶粉聚苯颗粒外保温系统、膨胀珍珠岩外保温系统和玻化微珠外保温系统，后两者属于无机保温砂浆材料。

1）聚苯颗粒

聚苯颗粒具有良好的保温性能，但由于其属于有机材料，表面憎水性强，与水泥等无机胶凝材料亲和力差，并且密度低、强度低［9］。常用的聚苯颗粒有原发聚苯颗粒和回收破碎聚苯泡沫颗粒，两者的区别在于原发聚苯颗粒为闭孔结构，耐水性强，而回收破碎聚苯颗粒在破碎的过程中闭孔结构会被破坏，热工性能变差，吸水率增大［10］。

2）膨胀珍珠岩

膨胀珍珠岩是一种无机保温颗粒，与水泥砂浆结合性好，但其吸水率较大，吸水后导热系数增大且不可逆。另外，搅拌过程中容易破碎，导致保温效果的降低［9］。因此，膨胀珍珠岩被限制在保温砂浆中使用，但不乏以次充好的劣质保温材料被用于工程。

3）玻化微珠

玻化微珠也是一种无机保温颗粒，与膨胀珍珠岩相比在性能上有优势，降低了保温砂浆的吸水性，提高了保温砂浆的密度和抗压强度，具有良好的施工性能、防火性能以及耐久性能。但其导热系数较大，降低了其保温性能［11］。

总体来讲，水泥基保温砂浆外墙外保温系统具有较好的抗火性能。但水泥基材料柔性差，施工容易产生不均匀收缩应力，形成干缩裂缝。裂缝为水的渗入提供了通道，水泥基保温砂浆吸水率较大，在湿胀干缩过程中会造成更严重的破坏。

1.2 外墙外保温系统防脱落设计研究

外墙外保温系统的设计涉及诸多方面，包括防火性能、热工性能、抗冲击性能、防水透气性能、抗风性能、耐候性以及抗震性能等。其中，防火性能和热工性能要求较受重视且研究较为充分，而对抗风和抗震性能等重视程度不足，目前主要通过构造措施来保证。

1.2.1 外墙外保温系统防脱落构造措施

薄抹灰外墙外保温系统和水泥基保温砂浆外墙外保温系统均采取了多种构造措施以防止外墙外保温系统脱落，见表2。多数情况下，外墙外保温系统主要通过黏结性能包覆于外墙，只有岩棉板以及一定高度以上或采用面砖饰面的外墙外保温系统，需要采用锚栓加强固定。

表2 各类外墙外保温系统常见防脱落构造措施Table 2 Common anti-peeling detailing measures for various ETICS

1.2.2 外墙外保温系统抗风设计研究

风力作用下，建筑物迎风面受到正风压作用，背风面受到负风压作用，侧面受到负风压和剪切力的双重作用［17］。负风压对外墙产生拉力，不利于外墙外保温系统的黏结和锚固。高艳伟［18］和李宾［19］分析了风压对保温板破坏的影响因素，研究了风压对外墙外保温系统的破坏机理。赵红晓［20］对外墙外保温系统的风荷载设计值、空腔风压力损失、黏结力等进行计算，综合分析了风荷载对外墙外保温系统的影响及破坏机理。

对于外墙外保温的抗风设计方法，国内广泛使用指标要求试验评价法［21］：依据最不利荷载，确定系统及材料的强度指标，并通过试验结果进行判定。主要试验方法参考欧洲标准（EOTA ETAG 004）［22］采用的动态负风压法，但该方法受限于气泵的工作区间，难以达到被检系统的破坏压强。为改进试验方法，王博等［23］对静态风荷载测试方法展开研究，形成了具有柔性接触、辅以多点测试外保温系统位移等特点的测试方法。

欧洲标准（EOTA ETAG 004）［22］针对构造存在变化的外墙外保温系统（如采用锚栓固定的外墙外保温系统）提出了采用辅助试验验算承载力是否满足作用力的方法，如采用拉穿试验［24］测定岩棉保温系统中的锚栓抗拉强度，进而验算保温系统的抗风承载力，确定锚栓的排布方式和数量。许锦峰等［25］依据结构可靠度理论，探究了外墙外保温系统的抗风性能，并建议高层建筑宜根据高度的变化采取一定措施。王华勤等［26］进一步提出有必要采用以概率理论为基础的极限状态设计法，按与建筑主体结构同设计使用年限的原则，对EPS 板薄抹灰外保温系统进行抗风设计。

综上所述，指标要求试验评价法可对新建建筑外墙外保温的构造形式和材料性能开展试验，对抗风设计具有一定指导意义，但无法对既有建筑的外墙外保温系统开展试验，无法对其抗风性能评估。概率极限状态设计法可以对既有建筑外墙外保温系统进行取样检测试验，但目前该设计方法还不成熟，相关的概率统计参数和设计理论需要大量的研究数据支撑。

1.2.3 外墙外保温系统抗震设计研究

外墙外保温系统属于非结构构件［27］，国内外对其抗震性能重视程度不高，对地震作用下外墙外保温的性能研究较少。相关标准［1，15］虽然规定外墙外保温工程在设防地震发生时不应从基层上脱落，但未提供相应抗震设计方法，对罕遇地震和多遇地震作用下的性能也未作规定。为了提升建筑的抗震韧性，《建筑抗震韧性评价标准》（GB/T 38591—2020）［28］对外墙（剪力墙和填充墙）提出了韧性评价指标和方法，但也未对外墙外保温系统作具体规定。

郭永彦［29］对汶川地震后外墙外保温系统的震害进行调查，分析了饰面砖外墙外保温系统受力性能，总结了饰面砖外墙外保温系统的抗震影响因素。Yan［30］提出了外墙外保温系统的抗震防护标准和目标，对外墙外保温系统的抗震性能提出了建议。王飞［31］研究了填充墙体及外墙外保温系统对框架结构的受力影响，揭示了膨胀珍珠岩外墙外保温系统在水平地震荷载作用下的破坏机理。地震作用下，在填充墙角部、填充墙与框架结合面以及梁柱节点等位置易产生破坏脱落，建议采用柔性保温材料。郭冬晖［32］分别采用酚醛板、聚苯板、岩棉板和膨胀珍珠岩板作为外墙外保温层并采用面砖为饰面层，对框架填充墙结构进行低周往复加载模拟地震作用。结果表明，当粘贴率较低时，粘贴在框架梁柱上的饰面层会产生脱落；由于酚醛板强度较低，即使粘贴率高也可能发生脱落；此外，由于填充墙的斜撑效应，角部受压后饰面层也容易产生破坏和脱落。

总体而言，目前对外墙外保温系统抗震性能的研究尚不充分，相关规范中对罕遇地震和多遇地震作用下外墙外保温系统抗震性能也未作具体规定。近年来超低能耗和近零能耗建筑发展迅速，外墙外保温系统的重要性和造价逐渐提高，应对外墙外保温系统的抗震韧性评价与提升加以重视。

2 外墙外保温系统劣化机理

2.1 外墙外保温系统缺陷统计分析

对作者所在单位在2017—2021 年间所检测的209 幢住宅建筑的外墙外保温系统质量缺陷进行统计分析发现，黏结强度不足和构造缺陷是外墙外保温系统的主要缺陷。

2.1.1 黏结强度不足

如图3 所示，涉及的外墙外保温系统检测项目中，岩棉板外墙外保温系统的黏结强度均不满足要求，主要原因是岩棉外墙外保温系统经自然气候劣化后拉伸黏结强度显著降低［33］。胶粉聚苯颗粒和无机保温砂浆外墙外保温系统分别有73.3%和22.2%，不满足黏结强度的要求。需要注意的是，胶粉聚苯颗粒和无机保温砂浆外墙外保温系统进行黏结强度的拉拔试验的位置需要经过敲击后确定为非空鼓区，也可能会高估外墙外保温系统的平均黏结强度。

图3 外墙外保温系统黏结强度不足发生比例Fig.3 Proportion of insufficient bonding strength of ETICS

造成黏结强度不足的原因比较复杂，黄葳蕤等［34］对施工引起的外墙外保温黏结强度不足的原因进行了分析，主要包括：①墙体基层处理不当，如基层表面有油污、浮灰或脱模剂；② 界面砂浆涂抹不均匀，砂浆的不均匀收缩导致界面黏结失效，出现/形成干缩裂缝；③施工期间温度不适宜，如夏季施工时，温度较高、阳光照射等因素会导致水分流失过快，影响砂浆中的水泥水化；冬季施工时，温度过低导致砂浆中的水结冰膨胀，使砂浆强度降低。2.1.2 构造缺陷

如图4 所示，涉及的外墙外保温系统检测项目中，玻纤网构造均或多或少存在不满足规范要求的情况，抗裂砂浆厚度和锚栓个数分别有54.5%和90.0%，不满足规范要求。产生构造缺陷的主要原因为现场施工不规范、质量管理不严格等。

图4 外墙外保温系统构造缺陷发生比例Fig.4 Proportion of detailing defect of ETICS

由于黏结强度不足及构造缺陷，外墙外保温系统经受干湿循环、温差变化、太阳辐射以及在风、雨、冰雹等恶劣的外部环境作用下，更容易开裂、空鼓甚至脱落。

2.2 温度作用下外墙外保温系统劣化

温度应力是影响外墙外保温系统耐久性的重要因素［35］。温差较大会导致结构内部形成胀缩变形，变形受到约束会产生温度应力，达到材料抗拉强度时会造成外墙外保温系统开裂［36-37］。不同材料的线膨胀系数存在差异，各层不协调变形使层间产生剪应力，超过层间抗剪强度使外墙外保温系统发生黏结失效。夏季高温条件下，防护层受压应力作用，易出现与其他功能层部分脱离的空鼓现象；冬季低温条件下，防护层受拉应力作用，易出现开裂现象［38］。

目前，学者们通过仿真分析和试验研究对外墙外保温系统的温度作用进行了研究。王家赫等［39］通过对外墙外保温系统的数值模拟和耐候性试验数据对比分析，发现抗裂砂浆层的外表面裂缝数量与温度应力相关，温度应力越大裂缝数量越多。任玲玲等［40］通过分析EPS板薄抹灰外墙外保温复合墙体在夏季极端环境下的热耦合作用，发现高温后淋雨，抹面砂浆层温度下降剧烈，最容易导致开裂。李胜才等［41］发现轻质外保温墙体在温度和荷载耦合作用下，饰面层处于三向应力状态；当砂浆面层内主应力大于材料的抗拉界限时，内部裂纹扩展，导致饰面层开裂。顾斌等［42］模拟太阳辐射对带有窗洞的EPS 外保温系统进行研究，发现窗洞四角部位的面层极易产生斜向裂缝，上下部位的面层易产生竖向裂缝，左右部位的面层易产生水平向裂缝。但对于外墙外保温系统温差作用下温度应力的计算方法及抗温度应力的设计方法尚未发现有系统的研究成果。

2.3 水作用下外墙外保温系统劣化

外墙外保温系统中水的来源主要有两种途径：一种是水汽迁移，水蒸气分子会从压力高的一侧通过墙体向压力低的一侧迁移，遇冷会出现结露现象，存留在外墙外保温系统内；另一种是裂缝渗水，饰面层产生的裂缝为雨水的渗透提供了途径。水的存在会对材料强度和层间黏结强度造成不利影响。

1）干缩湿胀

外墙外保温系统各层材料普遍存在干缩湿胀现象，湿膨胀系数不尽相同，吸水率也有很大差异，导致各层材料的吸湿（水）膨胀变形相差较大［43］。垂直墙面方向的不均匀变形会导致层间黏结失效，造成空鼓。平行墙面方向的不均匀变形会导致开裂或褶皱。因此，国际上一般将保温材料的体积吸水率控制在10%以下［44］，而无机保温砂浆属于高吸水率的保温材料，体积吸水率一般在20%～50%，虽然有学者为降低无机保温砂浆材料的吸水率进行了一些研究［45-46］，但实际工程中无机保温砂浆材料的吸水率仍较难控制。目前，关于各种保温材料的湿膨胀系数缺乏深入研究，尤其对于无机保温砂浆材料，应进一步明确吸湿（水）膨胀对外墙外保温系统的影响。

2）生物侵蚀

水分是霉菌、蓝细菌、菌藻类等生物生长繁殖的必要因素，外墙外保温系统吸水（湿）利于此类生物的生长，会带来一系列负面影响。Lamas等［47-48］提出地衣中的真菌和藻类在材料基质上穿插生长，会对建筑材料本身产生直接的机械损害作用。Fry［49］提出地衣中菌体的胀-缩作用会产生相当大的机械力，对外墙外保温系统产生显著的物理破坏。Ascaso［50］和Wierzchos 等［51］证实了地衣菌体会捕获基质上松动、剥蚀的碎屑，容易造成强度较低的外墙外保温系统劣化。

3）冻融循环

冬季寒冷地区水的冻融循环会对外墙外保温系统造成严重损害。王业中［52］、许景欣［53］和史建军［54］均对常用的保温材料进行了冻融循环试验，验证了黏结强度随循环次数增加而降低的变化规律。刘元珍等［55］研究了冻融循环作用下玻化微珠保温砂浆的抗拉黏结强度，结果表明，拉伸黏结强度随冻融循环次数的增加呈线性下降趋势，经过100 次冻融循环，抗拉黏结强度损失36.4%。殷明［56］研究了黏结强度与冻融循环次数的关系，并推导出了黏结强度损失公式。王亚群［57］研究了冻融循环条件下，保温层与黏结砂浆的拉伸黏结强度变化和破坏断裂机理，结果表明，黏结砂浆在硬化收缩时会出现微小的孔隙和裂纹，冻融循环时水汽会进入孔隙，低温状态下水汽凝结成冰膨胀，在保温板和黏结界面处产生应力，反复累积后微小的裂纹变大、孔隙变大，降低了保温板与黏结砂浆界面处黏结强度。

2.4 风压作用下外墙外保温系统疲劳劣化

外墙外保温系统在正负风压长期反复作用下，会产生疲劳累积损伤。尤其风动力作用下的“卡门涡街”［58］交替脱落频率与保温系统的物理声学频率相近，易产生声学共振［59］，造成外墙外保温系统的塑性变形，进而导致保温层与其他材料层的剥离。张瑞［60］对外墙外保温系统锚栓的疲劳性能进行了试验研究，建立了基于支持向量机的结构风险最小化（SRM）准则回归预测模型，探讨了外墙外保温系统锚栓在不同影响因素下的疲劳性能。苏思丽［61］采用试验研究、数值模拟和统计分析相结合的方法，对混凝土外墙外保温系统中锚栓的抗拉承载力和疲劳性能进行研究，进而对外墙外保温系统的安全性能和疲劳寿命进行了评估。目前，对外墙外保温系统在风荷载作用下的疲劳性能研究仍较少，相关理论有待完善。

总体来讲，现有研究对外墙外保温系统单一劣化机理关注较多，取得了丰富的研究成果。但外墙外保温系统同时受多种劣化因素的作用，多因素复合或耦合作用下劣化机理研究较少，劣化后性能评估也有待进一步研究。

3 外墙外保温系统脱落风险识别与评估

既有建筑外墙外保温系统存量大，由于施工质量缺陷或长期劣化损伤等，存在脱落风险，对其进行风险识别与评估并及时进行预警整治迫在眉睫。

3.1 缺陷检测方法

在实际检测中，采用传感器测力系统测试外墙系统拉伸粘结强度；局部破损观测玻纤网构造和锚栓数量；采用钻芯取样法测抗裂砂浆厚度。外墙外保温系统水渍、开裂、褶皱等可视损伤可直接用肉眼观测。近年来随着深度学习技术的发展，采用图像识别技术检视外墙损伤可以提高检测效率［62］。对于外墙外保温系统内部存在的空鼓缺陷，可采用敲击法［63-64］、红外热像法［65］、探地雷达法［66］等方法进行检测。但红外热像法一般无法量化缺陷尺寸、形状、位置和严重程度［67］，敲击法和探地雷达法等精确检测方法尚无法大面积、高效率检测。因此，高效且精确的外墙外保温系统空鼓缺陷检测方法及装备有待进一步研究开发。

3.2 脱落风险识别与评估

风险是指某种特定的危险事件（事故或意外事件）发生的可能性与其产生的后果的组合［68］。工程中风险分析的方法有多种，基本思路是先识别风险再进行风险评估［69］。工程中的风险因素大多难以量化，工程风险评价中多采用定性分析法或定性定量相结合的分析方法。

目前国内外学者对既有建筑幕墙安全风险较为重视，赵鸣等［70-71］用模糊综合评判的方法对玻璃幕墙的安全性能进行评判，给出了玻璃幕墙安全评定因素集的构成及其隶属度函数的表达式。谭明权［72］从既有建筑幕墙固有风险和幕墙坠落物潜在风险两方面展开研究，构建了既有建筑幕墙固有安全风险评价指标体系，提出了一种针对既有建筑幕墙固有风险的安全风险模糊评价模型，定量评价了幕墙脱落所导致的潜在风险。以上研究对外墙外保温系统脱落风险识别和评价的研究具有重要的参考价值。

对于外墙外保温系统脱落风险识别与评估的研究较少，刘煜琪［73］采用分层分级评价法建立了外保温系统综合性能评价指标体系，可对外墙外保温系统的黏结性能和锚固性能等级进行评价。上海市工程建设标准《外墙外保温系统修复技术标准》（DG/TJ 08-2310—2019）［74］规定对外墙外保温系统进行评估时，以空鼓面积和单项材料评级作为控制项，其中一项不满足即定为D级；如满足控制项，再以饰面材料、护面材料、保温材料和黏结锚固材料的分数区间确定评估等级，作为外墙外保温系统修复的依据。但以上评价方法仍较为笼统，且缺乏理论依据，无法量化外墙外保温系统的脱落风险。

4 外墙外保温系统修复

为了延长外墙外保温系统的使用寿命，修复裂缝、空鼓等损伤，消除外墙外保温系统的脱落风险，对外墙外保温系统进行修复是行之有效的方法。

4.1 裂缝修复

饰面层开裂是外墙外保温系统常见的损伤，如果不及时加以修复会引发外墙外保温系统渗水、空鼓甚至脱落等进一步损伤。

缪士勇等［75］根据裂缝产生的原因，将聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的裂缝分为基层结构、保温层缺陷引起的表面裂缝以及保温层上抹面砂浆层裂缝，并针对性地对基层和保温层进行相应的修复和加固处理。对于基层结构造成的墙体裂缝，刘德平［76］对填充墙、承重墙的裂缝种类进行分析鉴定，并提出了修复与防治方法。高学芹［77］根据裂缝宽度不同对外墙饰面层和抹面层裂缝分别采取“打毛处理+耐水腻子+网格布”和“剥离抹面层+抹面胶浆+网格布+抗裂砂浆+耐水腻子”两种方式进行处理。任伟［78］提出若饰面层有少量表面性浅裂缝应清除裂缝中的杂质，可以用柔性补缝材料修补；若饰面层出现大量龟裂或严重裂缝，应铲除裂缝区域饰面层重做。总体来讲，浅层裂缝修补较容易，深层裂缝需要分析裂缝成因并采取相应的修复方法。

4.2 空鼓修复

保温材料抗拉强度不足和各层间脱黏均会导致层间空鼓。空鼓面积越大，所剩黏结面积越小，减小到一定程度后，黏结力难以抵抗自重和外荷载，会导致外墙外保温系统脱落。因此，对外墙外保温系统空鼓进行修复是预防外墙外保温系统脱落的重要措施。

尚树宝等［79］使用单组分聚氨酯发泡胶注入保温系统内的粘贴层进行发泡黏结，加强保温层之间的黏结强度，称为“内粘法”。该方法可适用于外保温系统粘贴不牢、脱胶且无法拆除重粘的墙面。刘思琪［80］采用锚栓加固既有建筑外墙外保温系统，使其由“以粘为主，以锚为辅”转变为“以锚为主，以粘为辅”的外墙外保温系统。

4.3 整体修复

为指导外墙外保温系统的加固修缮，《既有建筑外墙外保温改造技术规程》（T/CECS 574—2019）［81］提出了外墙外保温系统工程的鉴定评估、改造设计、施工、验收及维保的基本原则。上海市工程建设标准《外墙外保温系统修复技术规程》（DG/TJ 08-2310—2019）［74］在外墙外保温系统质量技术状况评定等级的基础上给出了针对不同质量技术状况的外保温系统的加固修复方法，包括局部置换、局部薄层原位、整体薄层原位、整体厚层原位和整体置换等修复方法。

此外，孙志强等［82］通过金属外墙保温装饰板、锚固件和龙骨的结合，将保温装饰系统整体悬挂在建筑外墙上，无须整体铲除、层层注浆等工序，不受既有保温系统缺陷情况的影响，适用性强。该方法本质上是重做外保温系统的一种方式。

综上所述，关于外墙外保温系统修复方法的研究取得了一定的进展，但多数情况下，局部裂缝和轻微的空鼓难以引起人们的注意，直到发生严重的空鼓甚至脱落才会采取相应的修复措施。因此有必要对外墙外保温系统加强阶段性的巡查和修复。对于损伤严重的外墙外保温系统，实际工程中多采用局部置换或整体置换修复，而置换修复工作量大，环境污染严重，影响居民生活。更棘手的问题在于，外墙外保温系统在多数城市被禁止使用，而置换修复铲除外墙外保温系统后，无法恢复原来的保温系统，只能退而求其次，使用反射隔热涂料，而这种节能外墙只在夏天有反射隔热效果，冬天无法取得保温效果，因此，开发更安全方便的原位修复方法是解决该问题的有效途径。

5 结论与展望

外墙外保温系统自引入国内以来，发展坎坷，遇到各种难题，发展出了多种类型的外墙外保温系统，同时也出现了各种新的社会问题，最终外墙外保温系统在多数大城市被限制使用。但既有建筑中外墙外保温系统存量巨大，面对众多突出的问题，相关研究应受到更多重视和关注。本文通过对既有建筑外墙外保温系统脱落风险研究现状进行分析，总结得到以下结论：

（1）既有建筑外墙外保温系统种类多样，不同保温材料性能具有较大差异。岩棉板、玻璃棉板的可粘性和表观质量较差，主要依赖锚栓固定；EPS 板、XPS 板和PU 板透气性差；水泥基类的保温材料柔性差，施工容易产生不均匀收缩应力，形成干缩裂缝。裂缝为水的渗入提供了通道，水泥基保温砂浆吸水率较大，在湿胀干缩过程中会造成更严重的破坏。

（2）既有建筑主要通过界面处理剂、胶粘剂、锚栓等措施防止外墙外保温系统的脱落。现有的抗风设计方法（指标要求试验评价法）无法对既有建筑的外墙外保温系统抗风性能进行评估；相关规范未形成外墙外保温系统的抗震设计方法。尽管外墙外保温系统在新建建筑中已不再使用，但完善外墙外保温系统的安全设计方法对于既有建筑外墙外保温系统的安全性评估具有重要意义。建筑结构中的概率极限状态设计法可为外墙外保温系统的安全性设计作参考。

（3）通过统计分析，黏结强度不足和构造缺陷是既有建筑外墙外保温系统的主要缺陷，其中构造缺陷包括玻纤网构造不足、锚栓个数不足和抗裂砂浆厚度不足。这些缺陷的存在使外墙外保温系统更易遭受外界恶劣环境的侵蚀，从而导致开裂、空鼓甚至脱落。研究外墙外保温系统的劣化机理和计算方法，如温度应力、干缩湿胀、冻融循环等作用下的劣化规律和计算方法，对其使用寿命预测和安全性评估均有重要价值。

（4）既有建筑外墙外保温系统设计年限一般为25 年，多数已经到期或即将到期，面临巨量的外墙外保温系统的检测工作。而目前的检测方法的精度和效率难以兼顾，基于人工智能和深度学习技术，开发高效率、高精度的检测方法及装备可有效解决该问题。

（5）由于外墙外保温系统缺乏安全性设计理论，对其进行安全性评估也无从下手，目前的评估方法较为笼统，且缺乏理论依据，无法量化外墙外保温系统的脱落风险，更无法鉴定后续使用年限。因此相关的研究有待进一步深入。

（6）目前的修复方法主要以置换修复为主，存在工作量大、环境污染严重、影响居民生活的缺点，由于多数城市外墙外保温系统已被禁止使用，因此置换后难以达到原有的保温效果，开发更安全方便的原位修复方法是解决该问题的有效途径。