預(yù)制夾心保溫外墻關(guān)鍵技術(shù)研究

修亞光，陳 華，張雙龍，施曉盼，緱立鵬（中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司， 上海 200135）

預(yù)制夾心保溫外墻關(guān)鍵技術(shù)研究

Study on Key Technologies of Pre-fabricated Sandwich Insulation Wall

修亞光，陳 華，張雙龍，施曉盼，緱立鵬（中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司， 上海 200135）

在目前我國(guó)大力推廣預(yù)制裝配式住宅以及綠色建筑的大環(huán)境下，靜安府項(xiàng)目應(yīng)用了預(yù)制剪力墻夾心保溫新技術(shù)。工程實(shí)踐證明，夾心保溫預(yù)制墻應(yīng)用能夠節(jié)約工期、降低施工成本，提高施工質(zhì)量，符合節(jié)能環(huán)保要求，對(duì)夾心保溫預(yù)制外墻技術(shù)的分析及研究，對(duì)類(lèi)似工程具有一定的借鑒、研討的意義。

預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)；夾心保溫；綠色施工；新技術(shù)

1 工程概況

靜安府項(xiàng)目位于上海市靜安區(qū)，處于市北高新園 N0 70 501 單元 10－03 地塊，總占地面積約 76 314.60 m2，總規(guī)劃總建筑面積約為 301 512 m2(其中地上約 213 147 m2，地下約 88 365 m2，單體預(yù)制率約 30%。

地下 2 層為人防工程，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)；地下一層為地下車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)。地上共 23 棟單體住宅，其中 1～12 號(hào)樓為部分裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的高層住宅；13～22 號(hào)樓現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)的多層別墅，25 號(hào)樓及地庫(kù)為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的菜市場(chǎng)。

結(jié)構(gòu)形式綜合考慮施工進(jìn)度、工程質(zhì)量、工程成本以及對(duì)綠色建筑的積極推動(dòng)等因素，采用了預(yù)制夾心保溫外墻結(jié)構(gòu)，并經(jīng)熱工性能驗(yàn)算，滿(mǎn)足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求。

2 預(yù)制夾心保溫外墻熱工性能

2.1 結(jié)構(gòu)組成

預(yù)制外墻采用夾心保溫剪力墻，預(yù)制墻體分為鋼筋混凝土外頁(yè)墻、內(nèi)頁(yè)墻以及 XPS 夾心保溫板，見(jiàn)圖1；每塊預(yù)制外墻間節(jié)點(diǎn)核心區(qū)采用混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖2。

圖1 預(yù)制夾心保溫外墻構(gòu)造剖面圖

圖2 現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)核心區(qū)節(jié)點(diǎn)詳圖

2.2 墻體的熱工性能

預(yù)制外墻夾心保溫材料經(jīng)過(guò)熱工性能的對(duì)比，選擇了導(dǎo)熱系數(shù)為 0.030 的擠塑聚苯乙烯泡沫板，見(jiàn)表1。

表1 保溫材料的熱工性能

根據(jù)外墻構(gòu)造層材料的不同，選擇了相對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)，擠塑聚苯乙烯泡沫板為 1.2，其他材料為 1.0，外墻傳熱系數(shù) K=1/Ro= 0.88 W/(m2·K)，太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)ρ=0.60，外墻平均傳熱系數(shù) Km=0.88 W/(m2·K)，經(jīng)計(jì)算外墻整體的各項(xiàng)熱工性能指標(biāo)均能滿(mǎn)足建筑節(jié)能要求，見(jiàn)表2[1]。

表2 預(yù)制夾心保溫墻體的熱工性能

2.3 冷橋部位的熱工性能

凸窗頂面、底面接觸室外空氣部位存在冷橋，且在冷橋部位結(jié)露，嚴(yán)重影響室內(nèi)熱工性能，還會(huì)增加室內(nèi)濕度從而影響居住環(huán)境[2]。本工程在外立面施工階段對(duì)冷橋部位進(jìn)行如下處理。凸窗頂板冷橋部位構(gòu)造類(lèi)型：鋼筋混凝土(100.0 mm)+擠塑聚苯乙烯泡沫板(20.0 mm)+紙面石膏板[3]，見(jiàn)圖3。經(jīng)計(jì)算，凸窗頂板、底板冷橋部位的熱工性能見(jiàn)表3。

圖3 凸窗頂板冷橋部位構(gòu)造

表3 凸窗頂板、底板冷橋部位的熱工性能

3 預(yù)制夾心保溫外墻的質(zhì)量保證措施

3.1 節(jié)點(diǎn)連接深化設(shè)計(jì)

應(yīng)用 BIM 技術(shù)對(duì)預(yù)制夾心剪力墻的節(jié)點(diǎn)連接以及加固方式進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并對(duì)螺栓套筒、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼筋、保溫板錨栓的相對(duì)位置進(jìn)行檢查，避免施工過(guò)程中出現(xiàn)碰撞問(wèn)題[4]。

本項(xiàng)目主要針對(duì)現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)核心區(qū)部位進(jìn)行了設(shè)計(jì)深化，核心區(qū)外葉墻為預(yù)制結(jié)構(gòu)，內(nèi)頁(yè)墻為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。在構(gòu)件預(yù)制過(guò)程中將 XPS 保溫板以塑料保溫釘及墊片固定于預(yù)制外頁(yè)墻板上，栓釘豎向間距 600 mm，以保證保溫板與外葉墻連接穩(wěn)固，并在外葉墻內(nèi)預(yù)埋 M14 螺栓套筒，豎向間距 450 mm，用以核心區(qū)現(xiàn)澆墻體的模板加固，見(jiàn)圖4～6。

圖4 現(xiàn)澆核心區(qū)保溫板與外葉墻加固方式

圖5 核心區(qū)模板加固方式

圖6 現(xiàn)澆核心區(qū)加固模型

非核心區(qū)預(yù)制墻體主要對(duì)插筋及灌漿套筒位置進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，另外在懸挑外架子的懸挑梁進(jìn)行了模擬布設(shè)，避免現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)洞破壞鋼筋套筒，破壞結(jié)構(gòu)安全性。

3.2 防水防潮措施

為避免潮氣及雨水進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部濕潤(rùn)保溫板，從而增大導(dǎo)熱系數(shù)，影響外墻保溫性能[5]。預(yù)制外墻防水處理成為了滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題，本項(xiàng)目遵循“以防為主，以排為輔”的原則采取了以下措施：預(yù)制墻體外葉墻間縫隙以 PE棒填充，PE 棒為縫隙的 1.4 倍，以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中的形變需求，PE 棒外側(cè)再以硅酮耐候膠填縫密封，并在結(jié)構(gòu)縫內(nèi)均勻埋設(shè)單向閥輸水管，見(jiàn)圖7。

圖7 預(yù)制墻體外葉墻間縫隙防水構(gòu)造

3.3 質(zhì)量成效

本項(xiàng)目預(yù)制夾心保溫墻體的應(yīng)用在提高施工質(zhì)量方面取得了一定的成效，即：

(1) 夾心保溫板與外墻形成結(jié)構(gòu)體系，且保溫夾在外墻結(jié)構(gòu)之中，不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)外立面保溫做法的脫落弊端，切實(shí)實(shí)現(xiàn)了保溫與結(jié)構(gòu)同使用年限的技術(shù)革新。

(2) 外立面裝飾的基層為混凝土外葉墻表面，基層表面平整，避免了傳統(tǒng)外保溫空鼓、面層開(kāi)裂的質(zhì)量問(wèn)題。

(3) 保溫層在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，通過(guò)混凝土自防水以及節(jié)點(diǎn)的防水處理，避免傳統(tǒng)保溫表面開(kāi)裂后雨水長(zhǎng)期浸泡保溫材料而倒是保溫失效的問(wèn)題。

3.4 經(jīng)濟(jì)效益

外立面保溫體系在工廠預(yù)制完成，大大提高了施工進(jìn)度，節(jié)約工期；工廠化程度高，減少了材料的浪費(fèi)，而且節(jié)約了保溫材料的膠粘劑及大量保溫釘(局部現(xiàn)澆核心區(qū)的保溫釘不可省)；同時(shí)節(jié)省了外保溫施工的人工費(fèi)、措施費(fèi)；且?jiàn)A心保溫在施工及使用階段無(wú)需維修，節(jié)約了維修階段的費(fèi)用支出。

4 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合靜安府項(xiàng)目特點(diǎn),確定了的預(yù)制夾心保溫外墻的結(jié)構(gòu)組成、保溫材料以及凸窗頂板、底板冷橋部位的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。對(duì)預(yù)制夾心保溫外墻以及凸窗頂板、底板冷橋部位的熱工性能進(jìn)行分析,表明外墻的各項(xiàng)熱工性能指標(biāo)均能滿(mǎn)足建筑節(jié)能要求。通過(guò)應(yīng)用 BIM 技術(shù)對(duì)預(yù)制夾心保溫墻體的節(jié)點(diǎn)連接以及加固方式進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并采取防水防潮措施，可提高預(yù)制夾心保溫墻體的質(zhì)量，避免了諸多傳統(tǒng)做法造成的質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)，預(yù)制夾心保溫墻體的應(yīng)用能夠縮短工期，節(jié)約成本，符合綠色節(jié)能環(huán)保要求。

[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.DGJ08-205-2011居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京,2011.

[2] 王玉卓,韓煜.高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體節(jié)能技術(shù)及方法[J].建筑技術(shù),2016(47):987-989.

[3] 陳湛, 劉正濤. 預(yù)制裝配式夾心保溫墻體連接節(jié)點(diǎn)的保溫構(gòu)造研究[J]. 中外建筑, 2016(9) :201-202.

[4] 張文澤,王美華,;李榮帥.預(yù)制夾心保溫裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用[J].建筑施工,2016(38):1434-1437.

[5] 陳新.新型預(yù)制裝配式住宅建筑施工技術(shù)研究[J].建筑施工,2016(38):464-465.

TU50

A

1674-814X(2017)01-0065-04

2016-09-30

修亞光，現(xiàn)供職于中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司。作者通信地址：上海市浦東新區(qū)源深路269號(hào)，郵編：200135。