既有老旧小区建筑外装饰线脚的材料分析

(整期优先)网络出版时间:2022-04-25
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既有老旧小区建筑外装饰线脚的材料分析

罗振宇

上海浦东建筑设计研究院有限公司 上海市 201206

摘要:本文以笔者近两年参与并完成的上海市浦东新区世博板块老旧住宅高坠风险排除项目为引,对其中主要隐患之一的外立面装饰性线脚材料做的归纳与分析,并提出在不同现状原始材料的情况下可分别采取的不同修缮策略,亦可对新建建筑类似部位的材料选择与做法提供一个参考性意见。

关键字:老旧住宅;高坠隐患;装饰性线脚材料;

  1. 引言

上海市浦东新区在近三十年的发展后,已经成为了全国范围内最具活力的新区,各类新建建筑不断的涌现,其中不乏诸多地标性的建筑。当人们将更多的目光聚焦于此时,始建于上世纪80、90年代甚至更早的住宅小区陆续出现安全性问题,其中隶属世博板块的南码头路街道、周家渡街道、上钢新村街道和东明路街道,现存大量系统、直管公房及动迁安置房,这些住宅集中呈现的高坠风险引起了各方的高度重视,并于2020年单独立项进行针对性的处理,一期目前已全部施工完成并验收,得到的反馈情况较好,二期正在施工过程中。笔者有幸承担项目的全过程踏勘设计工作,对这类修缮项目有了较为系统的认知。

  1. 外立面装饰性线脚材料分类与隐患分析

  1. 高坠风险主要类型

老旧小区住宅以多层住宅为主,辅以部分高层住宅,其中多层住宅建设时间分布在上世纪50年代至90年代,高层住宅建设时间集中于上世纪80年代末至90年代初,主要存在高坠风险的部位从权属上分为公共部位和私家部位,由于私家部位牵涉每位居民,项目在实施过程中推进难度较大,因此主要高坠风险排除部位以公共部位为主。

多层住宅公共部位高坠风险点主要存在于屋面、外立面,其中屋面部分以老虎窗装饰线脚、天沟挑檐及其装饰线脚、高位水箱间装饰线脚为主,外立面部分以窗洞口装饰线脚、公共楼道钢窗为主;高层住宅公共部位高坠风险点主要存在于外立面,以马赛克饰面外墙面、窗洞口装饰线脚为主。

从主要风险点的类型来看,外装饰线脚是隐患排除核心,根据现场实际踏勘情况,其材料主要分为GRC装饰线脚、外保温装饰线脚和混凝土装饰线脚三类。

  1. GRC装饰线脚

GRC(Glass Fiber Reinforced Cement)作为一种曾经的新型复合材料,从问世以来就不断研究发展并广泛应用于各个领域,尤其在建筑装饰线脚方面,具有较高的抗拉、抗弯、抗冲击、质轻及可塑性高等特点,被广泛应用于各种复杂造型线脚[1]。在本项目中,几乎全部的平改坡屋面老虎窗的装饰线脚和部分老虎窗外饰面板、高位水箱间装饰线脚和部分窗洞口装饰线脚均采用了这种材料,而未采用的个案均是在整修过程中选择了其他材料进行替代,究其原因在于GRC材料本身存在长期耐久性不佳的问题,导致装饰线脚出现不同程度的破损、开裂、脱落,形成严重高坠隐患。

根据国内外众多学者的细致分析,结果表明材料老化主要是由于化学侵蚀和物理侵蚀两个方面[1],就如何提高其长期耐久性的技术路线,有着统一的观点,一方面是提高玻璃纤维的耐碱能力,另一方面是降低其液相的碱度以及减少水化产物中氢氧化钙的含量[2]。在诸多研究和实验后,提出主要的改善方法有三类:引入Zr、Ti及某些稀土元素改性;采用各种无机、有机或有机无机复合耐碱材料对玻璃纤维进行涂覆处理;采用低碱度水泥,掺和料改性普通硅酸盐水泥和聚合物乳液改性水泥[2]

然而在实际项目实施过程中,上述的三种方式受造价、材料检验标准等影响、限制,难以大规模推广应用,因此采用原材料复原的方式并不合适,退而选择其他材料进行替换是更合适的方案。

  1. 外保温装饰线脚

一般指EPS保温材料预制的装饰性构件,在上海胶州路高层事件后,该材料使用范围大大受限,由于本项目所涉及建筑建成年代都远早于这个时间点,部分窗洞口装饰线脚均采用了该材料。

从实际使用的EPS保温装饰线脚发生开裂、脱落等情况来看,系统的粘结强度是影响其耐候性的最薄弱环节。按照常规施工工艺,EPS板采用胶粘剂固定在基层上,抹面胶浆复合碱玻纤网格布和其他工序的施工,其中锚栓深度不足、个数不足及锚栓施工时破坏保温板[3]是现场发生材料破损、脱落可见的主因之一,而基层处理不到位、黏贴面积不足等则难以查明。

根据上海市住房和城乡建设管理委员会2020年539号文,外墙外保温系统已禁止在外墙外侧作为主体保温系统使用,而作为装饰性线脚本身,同样不建议在拆除后采用原材料复原,形成新的高坠隐患及防火隐患,选取其它材料进行替换更符合需求。

  1. 混凝土装饰线脚

特指在房屋建造时伴随主体结构一并现浇的混凝土装饰性线脚,表面采用涂料饰面,受混凝土材料自身抗拉强度低的限制,其形式一般较为简单、规则,进退凹凸关系较浅,尺寸无法做到细长,在本项目中天沟挑檐装饰线脚、部分窗洞口装饰线脚采用该材料,其中大部分均与主体结构一并现浇施工成形,小部分采用预制混凝土构件。

相对于另外两种材质的装饰线脚而言,采用混凝土材料出现的破损概率低得多,绝大多数均以涂料饰面的开裂、破损为主,高坠隐患低,修复工艺简单,具有良好的耐候性和持续性;小部分较为严重的破损均为混凝土自身的开裂,大多数建筑自身建成时间均较为久远,属于混凝土长期老化后的开裂,这类破损受构件尺寸较小的影响,难以采用修复混凝土的方式进行复位,并且部分线脚内有钢筋,二次浇筑操作难度大,可采用的修缮方式一般为新增金属外装饰面板和拆除构件两类。

  1. 推荐替换材料

  1. 铝塑板

铝单板是指经过铬化等处理后,再采用氟碳喷涂技术,加工形成的建筑装饰材料,表面辅以氟碳喷涂图层,其具有卓越的抗腐蚀性和耐候性,能抗酸雨、盐雾和各种空气污染物,耐冷热性能极好,能抵御强烈紫外线的照射,能长期保持不褪色、不粉化,使用寿命长。

铝单板是指经作为铝单板的替代产品,最早于上世纪60年代末在德国发明并推广,由于铝单板本身单价较高,同时装饰性构件一般需要单独支模冲压成型,又会产生额外的加工费用,因此在修缮项目中较少采用,退而其次采用铝塑板是更实际的选择。

铝塑板采用复合结构,上下两层0.5mm的铝单板中夹着PVC或PE结构,外饰面同样采用氟碳喷涂,材料总厚度一般取4mm,单价低于2.5mm厚的铝单板,同样具有优异的防水、防火性能,在施工工艺方面,具有加工简单、安装方便、工期短、易于工程质量保持等优点[4],具有较好的经济效益。

  1. 彩钢板

彩钢板是以彩色涂层钢板为面材,自熄型聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃棉、岩棉为芯材,用热固化胶在连续成型机内加热加压复合而成的超轻建筑板材,具有自重轻、保温隔热、施工快、色彩鲜艳的特点,是一种集承重、保温、防水、装修于一体的新型围护结构材料[5]

材料在施工时安装快捷、拆装方便,在修缮项目中,一般可以利用原钢支架、檩条等作为支撑构件,通过测量放线、板材安装、阳角及封边板的安装来完成施工,多用于钢结构厂房等工业建筑,民用建筑中的运用相对较少。由于材料单价相较于铝塑板更低,并同样具有不错的耐候性,因此更容易在修缮工程中作为局部节点的替换材料进行推广。

  1. 修缮方案分析

  1. 拆除类方案

针对上述三类装饰性线脚中材料自身受限的情况,一般在修缮项目中均采用全部拆除的方式,不再原位复原装饰线脚,包含高位水箱间装饰线脚和窗洞口装饰线脚两类,其中窗洞口混凝土装饰线脚特指出现混凝土自身开裂的情况。

因为这两类装饰线脚对于建筑外立面的美观影响相对较小,选取原饰面材料复位形成二次隐患的概率较大,而采用材料替换的方式会造成较高的单价投入,且锚固件等对于基层的破坏从长远看并不适宜,拆除后的部位采用同外墙面原色处理的方式更符合项目的综合效益,并彻底解决高坠隐患。

  1. 替换类方案

主要针对屋面老虎窗的装饰性线脚和老虎窗饰面板。由于材料自身受限,但全部拆除并且不复原的方式对外观产生较大影响,因此选取合适的材料进行复原更为合理。

采用铝塑板替换时,金属框架可利用原老虎窗内部框架,避免作业环境恶劣或作业环境温度低于5°C,基层需保证平整、施胶均匀、不应在带保护膜的板材表面打胶,板材折角、压弯程度一致[4];在板材质量方面,需要控制颜色、花型及品种;在材料质量方面,需要控制铝制层的鼓包、褶皱、开裂及脱皮。

采用彩钢板替换时,同样可以利用原老虎窗内部框架,其连接、保温、密封处理必须符合设计要求,固定可靠牢固,防腐涂层和密封材料敷设完好,连接件数量、间距应符合有关标准规定[5];测量放线时需认真校核主体结构偏差,板材安装时在长度方向的位置和排列尽量保持300mm的模数,采用带防水垫圈的镀锌自钻螺钉固定,并用密封材料保护。

上述两种材料均可根据不同色彩需要喷涂,建议与原拆除材料同色,保证修缮后的效果能基本还原,并通过材料自身的折边处理,保证在各个阳角处不出现拼贴,减少后期渗漏水隐患。

  1. 修复类方案

特指窗洞口装饰线脚中涂料饰面破损的情况。由于混凝土基层状况良好,仅饰面层出现开裂、破损等情况,直接采用铲除面层后修复的方式,辅以界面剂、耐碱抗裂砂浆网格布和外墙腻子,最后采用同原墙面色彩的弹性涂料涂覆。

这类修复方式快捷、高效、还原度最佳,可见在设计之初,对于非特殊造型的外装饰线脚采用混凝土一次浇筑成形的方式具有较好的耐候性与持续性,经济性好,后续修缮也更为合理。

  1. 总结

随着浦东新区“十四五”规划和2035年远景目标纲要的发布,越来越多的老旧住宅又将陆续进入新一轮的整新修缮周期,其中必然会牵涉到很多外装饰线脚的修缮,采用何种方式进行针对性的修缮设计可以在笔者的简述中得到一些参考和启发,期望在保证经济效益的同时,提高工程合理性,实现经济收益与环境收益双丰收;对于很多新建建筑的细部设计而言,选取更具有耐候性的材料和规范施工工艺,尽可能长的延续装饰构件的使用寿命,也是建筑师的重要责任。

参考文献

[1]杨毅男,程从密。GRC中玻璃纤维增的腐蚀[J]。广东建材,2018(09):74-76

[2] 黄金福,尹跃,胡明哲。玻璃纤维增强水泥耐久性的改善研究[J]。山东工业技术,2019(09):113-114

[3]李大伟。住宅工程外墙外保温系统EPS板脱落原因和监管要点。工程质量[J]。2021(39):205-207

[4]王丽霞。铝塑板施工质量通病及预防措施。建筑工人[J]。2020(04):4-6

[5]赵鹏。浅析建筑施工中彩钢板的施工工艺标准。建筑科学与工程[J]。2019(S1):306-308