一種新型拼裝節(jié)能墻體的構(gòu)造與施工

張 喆，宋 巖

（1．沈陽(yáng)建筑大學(xué) 建筑節(jié)能研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110168；2.沈陽(yáng)建筑大學(xué) 建筑規(guī)劃學(xué)院， 遼寧 沈陽(yáng) 110168）

建筑節(jié)能在能源日益緊張的今天越來(lái)越受到人們的重視，世界各國(guó)尤其是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)建筑墻體節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了深入細(xì)致地研究。國(guó)外同行一致認(rèn)為在建筑節(jié)能的各項(xiàng)技術(shù)措施中，改善墻體隔熱、保溫性能是最主要的兩個(gè)方面，因此世界各國(guó)對(duì)新型節(jié)能墻體的研制都十分重視，并取得了顯著成果［1］。

模卡式拼裝節(jié)能墻體研發(fā)的目的就是替代消耗土地資源的粘土砌塊系列產(chǎn)品，同時(shí)在條形榫卯砌塊的制造過(guò)程中可大量使用建筑拆遷垃圾和粉煤灰等，形成可再生資源。模卡式拼裝節(jié)能墻體通過(guò)設(shè)計(jì)構(gòu)造了一個(gè)完整的、高效率的墻體中間保溫體系［2］［3］。為使?？ㄊ狡囱b節(jié)能墻體滿足做工精細(xì)的要求，墻塊作為墻體的拼裝配件，其制作成品應(yīng)做到尺寸精確、符合模數(shù)化和標(biāo)準(zhǔn)化要求，并使其在長(zhǎng)度、寬度、厚度、板面平整等方面的偏差控制在允許誤差范圍以內(nèi)；另外，墻體的安裝施工應(yīng)滿足施工精度要求，在墻體施工結(jié)束后，使墻體的表面平整度、立面垂直度、陰陽(yáng)角垂直縫接縫高低等的偏差同樣控制在允許誤差范圍以內(nèi)。

本文介紹了模卡式墻體的構(gòu)造和節(jié)點(diǎn)形式等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并詳細(xì)說(shuō)明了墻體的施工工藝流程，以便于該節(jié)能墻體的推廣與應(yīng)用。

1 ?？ㄊ狡囱b墻體的構(gòu)造與節(jié)點(diǎn)

1.1 ?？ㄊ狡囱b墻體的組成及特點(diǎn)

?？ㄊ狡囱b節(jié)能墻體是由一種條形榫卯砌塊和帶有榫頭的連接件與發(fā)泡聚苯保溫板在施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝而成，形成墻體維護(hù)與保溫節(jié)能一體化的節(jié)能型墻體。主要用于拼裝內(nèi)隔墻、框架填充墻和非承重墻。由于模卡式墻塊具有易于標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，因此可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)，能夠減輕建筑工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高建筑施工效率，還可節(jié)省建筑原材料，減少環(huán)境污染。

（1）?？ㄊ綁K

?？ㄊ綁K主要用于框架等結(jié)構(gòu)建筑物的填充墻，其模數(shù)必然受到柱網(wǎng)尺寸的嚴(yán)格限制。普通民用建筑柱網(wǎng)通常以300為基本模數(shù)，因此，?？ㄊ綁K同樣采用300為基本模數(shù)，具體形式如圖1所示。其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸主要有：600mm×300mm×90mm和300mm×300mm×90mm兩種規(guī)格，也可根據(jù)建筑物的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)生產(chǎn)符合要求的異形砌塊。

圖1 ?？ㄊ綁K

（2）墻塊連接件

?？ㄊ焦?jié)能墻體有兩個(gè)結(jié)構(gòu)層，墻塊連接件用來(lái)確保兩片結(jié)構(gòu)層的復(fù)合作用。通過(guò)連接件的有效連接，可以傳遞剪力和溫度應(yīng)力。在墻柱交接處，由于連接件能夠起到拉結(jié)筋的作用，因此采用該?？ㄊ綁w無(wú)需在柱中預(yù)留拉結(jié)筋?？紤]到該連接件能夠承擔(dān)有限的拉壓應(yīng)力，并且連接件在兩片結(jié)構(gòu)層之間容易引起熱橋和聲橋，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需保證連接件的整體寬度應(yīng)小于墻體厚度。連接件材料選用2mm厚Q235鋼板、L60×30角鋼及□30方鋼焊接制作而成，如圖2所示。

圖2 墻塊連接件

（3）保溫材料

為滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)節(jié)能墻體的保溫隔熱要求，墻體保溫材料應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)低的高效保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)一般要求小于0.05W/(m.K)。此外，保溫材料的吸濕率要低（吸濕率高會(huì)增加材料導(dǎo)熱系數(shù)），并且粘結(jié)性能要好。根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，要確保選擇足夠厚度的保溫材料，以滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該地區(qū)墻體的保溫隔熱要求。模卡式墻體中保溫材料可以根據(jù)具體要求，選用苯板、聚苯板、擠塑型聚苯板、聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯板或聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)澆筑等。本文選用聚苯乙烯泡沫板（EPS）預(yù)制模卡式墻塊，EPS板具有質(zhì)輕、絕熱性好，力學(xué)強(qiáng)度及韌性較好，耐沖擊緩沖性能良好，兼具防水、防霉、易切割，以及抗酸堿能力較強(qiáng)等特點(diǎn)。

1.2 模卡式拼裝墻體的排板與設(shè)計(jì)

為滿足設(shè)計(jì)和施工的參照要求，本文給出了?？ㄊ綁w的排板示意圖如圖3所示，并繪制A、B位置的剖面圖，如圖4、5所示。本文所列參考圖紙尺寸均為理論尺寸，應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整。墻體的高度及寬度均應(yīng)為300mm的模數(shù)，對(duì)不符合的地方，應(yīng)使用異型塊材，或?qū)?biāo)準(zhǔn)墻塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切割。

為保證施工質(zhì)量，在施工前，應(yīng)首先對(duì)模卡式拼裝墻塊進(jìn)行排板設(shè)計(jì)。根據(jù)建筑內(nèi)隔墻設(shè)計(jì)施工圖，首先統(tǒng)計(jì)出需要施工的建筑空間中各墻面尺寸，以及門窗洞口的數(shù)量和尺寸要求；然后按墻塊的基本模數(shù)進(jìn)行墻塊組合排板，統(tǒng)計(jì)出所需墻塊的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量，并形成墻塊裝配施工過(guò)程中每個(gè)施工階段、施工作業(yè)面所需用工量、用料量等基礎(chǔ)性技術(shù)資料；最后，繪制出墻塊安裝施工圖并附說(shuō)明文件，以此作為墻塊裝配施工的依據(jù)。

?？ㄊ狡囱b墻塊組合排板設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：首先在施工平面圖中將對(duì)應(yīng)布置的墻板按定位軸線進(jìn)行編號(hào)，對(duì)于一般住宅常把每一單體空間設(shè)置為基本單體，對(duì)于公共建筑一般以有規(guī)律出現(xiàn)的內(nèi)部分隔空間設(shè)置為一個(gè)作業(yè)面，然后再對(duì)單體空間或作業(yè)面進(jìn)行平面排板布置，排板以300mm為基本尺寸。當(dāng)單體空間中某面墻上有門窗洞時(shí)，應(yīng)首先排板門窗洞兩側(cè)的墻板以確保門窗洞尺寸。橫向排板完成后，再考慮豎向排版，以確定每列墻板所需的豎向尺寸，最后統(tǒng)計(jì)出此設(shè)計(jì)單體中所需墻板的具體尺寸及總數(shù)量。針對(duì)需要特殊處理的墻面（如需貼瓷磚或需掛吊櫥等），應(yīng)在排板設(shè)計(jì)圖上加以注明，以便于在施工過(guò)程中對(duì)墻板用工用料進(jìn)行合理安排［4］［5］。

1.3 ?？ㄊ狡囱b墻體的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

給出?？ㄊ狡囱b墻體之間交接節(jié)點(diǎn)如圖6所示，?？ㄊ狡囱b墻體與頂棚、底板交接節(jié)點(diǎn)如圖7、8所示。墻體交接處大于5mm的接縫均由玻璃絲棉填實(shí)，墻體在陰角和陽(yáng)角處設(shè)置轉(zhuǎn)角扣件（3mm厚鋼板折彎制成），并以密封膠或接縫膏填堵縫隙，外貼玻纖網(wǎng)接縫帶［6］。

圖3 模式拼裝節(jié)能墻體排板示意圖

圖4 ?？ㄊ狡囱b墻體剖面圖

圖5 ?？ㄊ狡囱b墻體立面圖

圖6 模卡式拼裝墻體交接節(jié)點(diǎn)

圖7 ?？ㄊ狡囱b墻體頂部與主結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)

圖8 ?？ㄊ狡囱b墻體與原有樓面連接節(jié)點(diǎn)

?？ㄊ狡囱b墻體由專用連接件進(jìn)行拼裝，內(nèi)外頁(yè)墻體之間通過(guò)連接件拉接。墻體中部連接件通過(guò)預(yù)埋件固定在主結(jié)構(gòu)上，預(yù)埋件可在主結(jié)構(gòu)施工時(shí)事先預(yù)埋，也可以在墻體施工前用膨脹螺栓固定在主結(jié)構(gòu)上。預(yù)埋件與連接件由M12螺栓連接，具體形式如圖9所示。?？ㄊ狡囱b墻體所用墻端連接件做成只帶有單面角鋼及插槽的形式，不用設(shè)置預(yù)埋件，可預(yù)先在連接件中部每隔300mm鉆兩個(gè)螺栓孔，通過(guò)膨脹螺栓與主結(jié)構(gòu)相連。具體形式如圖10所示。

2 ?？ㄊ狡囱b墻體的施工

2.1 施工工藝流程

?？ㄊ狡囱b墻體的施工工藝流程如下：

基層清理→建筑放線→定排列圖→安裝連接件→安裝墻塊→校驗(yàn)偏差→水電預(yù)埋→安裝門窗→接縫處理→墻面裝飾

2.2 施工準(zhǔn)備

在施工前應(yīng)做如下準(zhǔn)備：

（1）清理施工現(xiàn)場(chǎng)

將安裝?？ㄊ狡囱b墻塊的建筑地面及頂棚面剔鑿修補(bǔ)完畢，并清掃干凈。

（2）彈線定位

根據(jù)排板設(shè)計(jì)圖紙，在建筑地面及頂棚面上彈出墻體位置的兩側(cè)邊線，門窗框位置的兩側(cè)邊線，以及連接件位置線。

（3）現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)核

檢查砌塊和連接件厚度是否均勻一致，外觀有否破損。然后按照設(shè)計(jì)圖紙和砌塊、連接件的編號(hào)，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行分類堆放。

（4）配制粘結(jié)劑

粘結(jié)劑重量配合比為水泥：108膠：水=1：0.2：0.3，或用配套的膠凝材料。配制的方法是把膠用水稀釋，溶解后加入水泥或配套的粉料，拌合均勻至稠狀即可使用。拌制的粘結(jié)劑一定要適量，使用時(shí)間不得超過(guò)1h，工具用畢要及時(shí)清洗干凈。

（5）安設(shè)連接件

在每相距600mm（即一塊標(biāo)準(zhǔn)墻塊寬度）安裝一條連接件，在上部與結(jié)構(gòu)頂板或梁的結(jié)合處和下部地面處對(duì)應(yīng)設(shè)置預(yù)埋件，連接件與預(yù)埋件通過(guò)兩枚M12螺栓固定。

2.3 ?？ㄊ綁K安裝

（1）安裝模卡式墻塊時(shí)，首先固定特殊部位（門窗洞口、T型墻體處等）的連接件，使用細(xì)石混凝土澆筑連接件底部的插頭。

圖9 連接件與主結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)及預(yù)埋件布置

圖10 墻端單面連接件與主結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)

（2）安裝榫卯砌塊時(shí)采用由外向內(nèi)、由底層向頂層的逐層安裝方法，并逐層控制墻塊的標(biāo)高和平直度，以保證上層砌塊能順利榫卯拼接。逐層的安裝順序應(yīng)從特殊部位，如窗洞處向兩端進(jìn)行，順次安裝所有砌塊并固定好所有連接件。

（3）上下砌塊的榫卯連接時(shí)，應(yīng)注意先清除下部板榫頭與接觸面的浮塵以及雜質(zhì)，然后使用配制好的粘結(jié)劑均勻涂抹其表面，最后連接固定。

（4）在安裝高度比較高的墻塊時(shí)，建議使用腳手架、墻板安裝架相互配合安裝，安裝工人先站在腳手架上，地面上工人使用墻板安裝車(架)將墻塊提升到安裝高度，再由腳手架上的工人把墻塊安裝到位。

（5）當(dāng)墻板平面排列到最后寬度小于標(biāo)準(zhǔn)板的寬度時(shí)，可使用事先制作的異型塊材，極特殊情況可用補(bǔ)板(用手電鋸現(xiàn)場(chǎng)裁鋸)補(bǔ)齊；當(dāng)墻板長(zhǎng)度小于墻體高度時(shí)，也使用相同方法處理，當(dāng)采用補(bǔ)板補(bǔ)齊時(shí)，高度上的補(bǔ)板應(yīng)錯(cuò)縫連接。

（6）要特別注意砌塊上、下端與樓板的連接處理，應(yīng)根據(jù)排板尺寸和彈線位置，在樓板上、下相應(yīng)位置處預(yù)留螺紋鋼筋或現(xiàn)場(chǎng)打入膨脹螺栓進(jìn)行固定。底板與樓板連接處抹灰厚度應(yīng)達(dá)5mm以上。

（7）在安裝時(shí)還應(yīng)考慮水、電管線的預(yù)留洞口處理，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖中水暖、電氣線路的走向及開(kāi)關(guān)位置在隔墻板上確定預(yù)留孔洞位置，在安裝施工前預(yù)先切割出孔洞部位。

（8）廁浴間安裝墻塊時(shí)，應(yīng)先做混凝土墻墊，其厚度比墻板薄10mm，高80～100mm，以利做地面防水；墻塊也應(yīng)在離地面80～100mm以上做防水處理。

2.4 墻體抹灰粉刷

（1）基層處理

清理干凈墻板內(nèi)的雜物，使用配制的粘結(jié)劑將墻板與梁柱、天棚、樓地面、水電管線洞口等處的縫隙嵌實(shí)。

（2）打底

使用1：3水泥砂漿，控制打底厚度保持在2mm左右。打底順序應(yīng)從下向上。底灰稠度以既能方便操作，又不易下墜為宜。

（3）罩面

底灰終凝后即可罩面，罩面順序?yàn)閺纳舷蛳逻M(jìn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

模卡式拼裝節(jié)能墻體是一種新型拼裝式中空節(jié)能墻體，具有構(gòu)件工廠化，裝配化、施工機(jī)械化等優(yōu)點(diǎn)，可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約工時(shí)、降低工程造價(jià)。本文詳細(xì)介紹了模卡式墻體的構(gòu)造和節(jié)點(diǎn)形式等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并簡(jiǎn)單介紹了墻體的拼裝工藝流程，為其在工程上的可靠應(yīng)用提供支撐。

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