混凝土保溫幕墻技術(shù)研究與應用

【摘要】混凝土保溫幕墻技術(shù)在應用期間，幕墻的設(shè)計手法需要按照設(shè)計要點正確選擇，幕墻的壽命要和建筑主體結(jié)構(gòu)保持一致，盡可能的提升其耐久、耐用性。本篇文章從混凝土幕墻保溫技術(shù)的特點入手，對該技術(shù)所具備的各種性能及結(jié)構(gòu)受力情況作詳細分析，并探討了該技術(shù)在建筑施工中的應用，得出相關(guān)結(jié)論，供同行參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】混凝土；保溫幕墻；應用；保溫性能；耐火性

混凝土保溫幕墻是現(xiàn)代高層建筑施工中的一種常用幕墻技術(shù)，具有極好的保溫性、耐火性以及耐用性，為建筑保溫功能的優(yōu)化創(chuàng)造了條件?；炷帘啬粔Φ臉?gòu)成部分有兩個，一是混凝土面層，二是保溫板材。幕墻應用到實際工程中并不對建筑結(jié)構(gòu)荷載起承擔作用，只發(fā)揮保溫、耐火功能，提高建筑的室內(nèi)居住質(zhì)量。下面結(jié)合混凝土保溫幕墻的性能特點，對其結(jié)構(gòu)受力情況以及在建筑施工中的應用作詳細論述。

一、混凝土保溫幕墻性能特點分析

所謂混凝土保溫幕墻，實際指一種由混凝土面層、保溫板材共同構(gòu)成的建筑幕墻，應用到建筑工程中可有效改良建筑室內(nèi)環(huán)境，實現(xiàn)建筑保溫。實際應用中，幕墻保溫層的修正系數(shù)一定要得到保證，要盡量確保幕墻保溫層的熱阻設(shè)計準確性，將其熱工性能參數(shù)控制在允許范圍。

1、保溫幕墻的保溫性能分析

保溫性能是混凝土保溫幕墻的基礎(chǔ)性能。由于現(xiàn)代建筑施工中應用到的混凝土保溫幕墻多屬于復合型保溫墻體，所以在墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，可能會存在熱阻設(shè)計不準確問題，進而影響幕墻的保溫性能。為避免該問題，現(xiàn)實施混凝土保溫幕墻保溫試驗驗證，希望通過試驗分析方式，能準確確定幕墻保溫層的修正系數(shù)，編制出更可靠、更有效的幕墻熱工性能參數(shù)。某混凝土保溫幕墻試件的尺寸大小為1450mm×1450mm×300mm，試件由三部分構(gòu)成，一是鋼筋混凝土墻體，厚度大約在200mm；二是XPS保溫板材，厚度設(shè)計為50mm；三是鋼筋網(wǎng)片混凝土面層，厚度同樣為50mm。將該構(gòu)件當做試驗試件，并依據(jù)防護箱法試驗原理，對構(gòu)件的傳熱系數(shù)進行檢測，以此獲得試件保溫層的修正系數(shù)。根據(jù)試驗結(jié)果得知，該試件保溫層的修正系數(shù)為1.2，如果試驗采用EPS保溫板材，則獲得的修正系數(shù)可達到1.3。

2、混凝土保溫幕墻的耐火性能分析

混凝土保溫幕墻不僅具有保溫這一基礎(chǔ)性能，還具有良好的耐火性能。為了對這一論點進行驗證，現(xiàn)仍然采用試驗檢驗方法，對其耐火性能作詳細探討。

2.1檢驗方法.檢驗方法選擇普通的耐火性能檢驗法，檢驗對象是某尺寸大小為4205mm×3700mm×300mm的混凝土保溫幕墻試件。試驗期間，需先將試件置于高溫爐中，將混凝土面板所在那一面當做向火面，然后再對試件進行均布加載。2.2檢驗結(jié)果分析。驗進行到240min時，試件的中心位置開始發(fā)生形變，形變量為5mm，形式為垂直軸向變形；同時，試件背火面的四分之一中心位置出現(xiàn)水平偏轉(zhuǎn)形式的變形，變形程度為3mm。試驗中，雖然試件出現(xiàn)不同形式、不同程度的變形，但其整體結(jié)構(gòu)性能并未受到影響，試件并未發(fā)生倒塌，也并未失去承載能力。由此看來，混凝土保溫幕墻的耐火性能是極好的，比普通幕墻結(jié)構(gòu)的耐火系數(shù)要高，能充分滿足建筑一級防火墻的設(shè)計與施工要求。

3、使用壽命分析

前言中提到混凝土保溫幕墻的使用壽命與建筑主體結(jié)構(gòu)一致，而這一論點是否能真正成立，主要取決于幕墻的混凝土面層質(zhì)量，以及保溫板材的性能。從某種程度上說，保溫板材的性能及其使用壽命是決定保溫幕墻使用壽命的關(guān)鍵因素。XPS和EPS是混凝土保溫幕墻施工常用的兩種保溫板材，都具有較好的保溫性能。這兩種材料應用到實際工程中，其使用壽命主要受到天氣、溫度、機械負荷、光、生物等多種因素的影響。一般情況下，施工人員會在保溫板材外部施工一層厚度為50mm的鋼筋混凝土面層，這樣能杜絕溫度、生物、機械負荷等直接對板材造成損壞，達到延長保溫板材使用壽命的目的。相關(guān)人士對XPS板材做了熱氧老化試驗，得出了以下結(jié)論。詳細見下表1。

二、混凝土保溫幕墻的施工方法

混凝土保溫幕墻施工可采用兩種方法，一是現(xiàn)澆混凝土施工法，二是后置混凝土施工法。無論采用是哪一種方法，施工期間都要做好全方位的質(zhì)量控制，并綜合考慮多種因素，以免施工方法不當，造成施工質(zhì)量缺陷。

1、現(xiàn)澆混凝土保溫幕墻施工

現(xiàn)澆混凝土保溫幕墻是將混凝土面層、連接件、保溫板與主體結(jié)構(gòu)混凝土同步施工，該施工方法使混凝土保溫幕墻與主體結(jié)構(gòu)在澆筑混凝土后成為一個整體，有結(jié)合緊密、耐久性好的優(yōu)點。但是為保證保溫板在內(nèi)外層混凝土澆筑時不出現(xiàn)過大偏移，一定要將保溫板固定牢固，并嚴格控制澆筑混凝土時保溫板兩側(cè)的混凝土高差在400mm以內(nèi)。

2、后置混凝土保溫幕墻施工

后置混凝土保溫幕墻是在主體結(jié)構(gòu)或建筑圍護墻體施工完成后再施工的混凝土保溫幕墻。該混凝土保溫幕墻的施工與主體結(jié)構(gòu)施工分開進行，減少了相互干擾，施工靈活，適用于在各類墻體上施工混凝土保溫幕墻，也適合既有建筑砌體的節(jié)能改造，其構(gòu)造節(jié)點見圖2。

1-既有建筑墻體；2-預埋件；3-混凝土錨固體；4-裝飾層；5-混凝土面層；6-鋼筋；7-連接件；8-保溫層

現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)應在混凝土澆筑時按設(shè)計要求留設(shè)預埋件；新建建筑物的砌體施工時，應按設(shè)計要求留設(shè)現(xiàn)澆筑混凝土錨固體錨固預埋件；在既有建筑砌體上，應先按設(shè)計要求間距開混凝土錨固體預留孔，然后澆筑混凝土錨固體錨固預埋件。預埋件在基層墻體上埋設(shè)牢固后，即可按設(shè)計要求焊接連接件、安裝保溫板、綁扎鋼筋網(wǎng)、涂抹面層混凝土，經(jīng)養(yǎng)護后形成混凝土保溫幕墻。

三、結(jié)束語

綜上所述，混凝土保溫幕墻目前已在高層建筑工程中得到了廣泛的應用，其所具備的較強的保溫性、耐火性能為建筑工程帶來運行和使用效益，另外，混凝土保溫幕墻的使用壽命與建筑主體結(jié)構(gòu)相同，實際使用中一般不會出現(xiàn)幕墻先于建筑主體結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象?；谏鲜鎏攸c，可推知混凝土保溫幕墻可成為現(xiàn)代建筑施工的主要技術(shù)，只要嚴格按照設(shè)計要點對其結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，并在幕墻施工中做好全面的施工管理，混凝土保溫幕墻的保溫能效必定能得到充分發(fā)揮。