裝配式鋼框架節(jié)能墻板實現(xiàn)原理及應(yīng)用

李偉杰，文加強

（廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧 530007）

0 引言

當(dāng)前，裝配式建筑是比較熱門的節(jié)能建筑類型，具備良好的應(yīng)用發(fā)展前景。通過科學(xué)選配墻體滿足建筑物節(jié)能、環(huán)保及外觀需求，利用保溫外墻實現(xiàn)建筑節(jié)能的目的[1]。在多風(fēng)沙的高寒地區(qū)，受低溫和風(fēng)沙等因素影響，常規(guī)裝配式墻體往往無法滿足建筑物節(jié)能、保溫的實際需求，由于常規(guī)式墻體的電氣管線裸露在墻體外側(cè)，影響墻體的清潔和外觀，不能達到預(yù)期的防風(fēng)沙和建筑節(jié)能保溫的功能。而且，墻體應(yīng)用年限往往比建筑的應(yīng)用年限短，無法與日益提升的建筑物節(jié)能、保溫需求相匹配，所以常規(guī)的裝配式外墻已逐漸無法適應(yīng)高寒環(huán)境下建筑的發(fā)展趨勢，也急需一類針對高寒地區(qū)應(yīng)用性能較強的裝配式節(jié)能型墻板[2]。針對以上需求，本文著重針對一類新型的裝配式鋼框架節(jié)能墻板的設(shè)計實現(xiàn)原理和具體的施工應(yīng)用展開探討。

1 裝配式鋼框架節(jié)能墻板設(shè)計實現(xiàn)原理

1.1 設(shè)計原理

裝配式鋼框架節(jié)能墻板的整體框架是由外部夾芯板和內(nèi)部夾芯板并列設(shè)置構(gòu)成，在外部夾芯板和內(nèi)部夾芯板內(nèi)部兩側(cè)利用立體鋼框架結(jié)構(gòu)組裝，并利用鋼骨架連接加固形成中空腔體，在其內(nèi)部鋪設(shè)建筑所需管線，鋼骨架的框架邊緣使用螺母進行加固，建筑與建筑之間利用鋼制框架就近連接螺孔及螺栓完成固定、加固[3]。外部夾芯板主要由外部的雙層壓型彩鋼鋼板及中間的聚乙烯苯板構(gòu)成，內(nèi)部夾芯板主要由內(nèi)部的雙層壓型彩鋼鋼板及夾設(shè)的聚乙烯苯板構(gòu)成，且外部夾芯板內(nèi)部的聚乙烯苯板應(yīng)厚于內(nèi)部夾芯板內(nèi)部的聚乙烯苯板。用于整體連接的鋼制骨架主要由方形鋼制框體及框體邊緣外伸的翻邊構(gòu)成，翻邊上設(shè)有定位螺孔，其主要材料是鋼制金屬片，利用翻邊預(yù)留的定位螺孔及固定螺母實現(xiàn)外部夾芯板與內(nèi)部夾芯板的緊固。裝配式鋼框架節(jié)能墻板內(nèi)部夾芯板應(yīng)設(shè)置接線盒，用于與墻體空腔內(nèi)部的建筑管線相連，并在完成建筑物與建筑物之間的墻板后，在相鄰方形鋼制框架對向建立通道，在通道內(nèi)綁扎鋼筋，并澆筑混凝土進行加固，在外部夾芯板和內(nèi)部夾芯板中間的空腔內(nèi)部填充蓄熱材料，以實現(xiàn)更好的保溫、節(jié)能功效[4]。裝配式鋼框架節(jié)能墻板兩層框架構(gòu)造如圖1 所示。

1.2 組裝工藝

安排檢測合格的板材進駐施工現(xiàn)場，根據(jù)板材分類進行豎直或水平運輸，根據(jù)建筑物的彈性放樣布置垂直、水平基準(zhǔn)控制線，在施工現(xiàn)場制作用作梁底連接的角鋼，并做防銹處理。實施對角鋼框架的拼接、加固及焊接操作，吊裝安裝鋼制板材，校正垂直度和水平度。完成緊固件的固定和墻板修補，并緊固門窗洞口。

2 裝配式鋼框架節(jié)能墻板的優(yōu)勢

由于裝配式鋼框架節(jié)能墻板的外部夾芯板與內(nèi)部夾芯板均設(shè)有保溫材料，兩層夾芯板搭配使用可以實現(xiàn)更完善的防風(fēng)沙和隔音效果。因為在外部夾芯板與內(nèi)部夾芯板中設(shè)置了中空腔體，內(nèi)部填充的空氣隔離空間可對冷橋作用形成良好的抵御，增加了一道防風(fēng)、隔音和保暖的效果[5]。因此，裝配式鋼框架節(jié)能墻板相較于常規(guī)的裝配式墻板具備了更優(yōu)質(zhì)的防風(fēng)、隔音和保暖的效果。

裝配式鋼框架節(jié)能墻板結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定，安裝方便，能夠應(yīng)用于多種寒冷等惡劣的氣候環(huán)境建筑。所形成墻體的厚度能夠隨意調(diào)整，可大規(guī)模批量式生產(chǎn)，能夠適用于大規(guī)模的原有樓體保溫改造，實現(xiàn)不影響原有建筑整體結(jié)構(gòu)的情況下，完成外部夾芯板與內(nèi)部夾芯板的分步更換。由于裝配式鋼框架節(jié)能墻板的外部夾芯板與內(nèi)部夾芯板中間還進行了蓄熱材料的填充，利用太陽能的作用，會實現(xiàn)建筑物更好的保溫和溫度調(diào)控作用。

裝配式鋼框架節(jié)能墻板的另一大優(yōu)勢是，墻板內(nèi)部的空腔能夠穿插布置各類建筑施工管線，與常規(guī)的裝配式墻板的管線裸露在建筑外部鋪設(shè)相比，在使用安全性和使用壽命方面均有了很好的提升，對管線實現(xiàn)保護的同時還實現(xiàn)了美觀的效果。

3 裝配式鋼框架節(jié)能墻板的施工應(yīng)用

3.1 施工準(zhǔn)備

裝配式鋼框架節(jié)能墻板施工前應(yīng)按施工設(shè)計圖，科學(xué)確定、設(shè)置定位軸線和ALC（Autoclaved Lightweight Concrete，蒸壓輕質(zhì)混凝土）板材的安裝位置，為實現(xiàn)放線工序的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)針對施工場地的標(biāo)高進行技術(shù)交底，應(yīng)用水準(zhǔn)測量設(shè)備在各個立柱上明確標(biāo)注標(biāo)高控制線。按照施工設(shè)計圖紙的標(biāo)注標(biāo)出墻板材料的具體安裝部位、預(yù)留門窗洞口位置、墻體邊線和立柱邊線，校驗鋼制框架結(jié)構(gòu)的垂直度和水平度。將板材與吊裝設(shè)備進行專業(yè)綁扎，并吊裝至施工指定地點，吊裝時下部禁止有人。板材運輸過程應(yīng)實施保護措施，如發(fā)生破損應(yīng)及時修理，直至符合施工需求。根據(jù)板材豎向安裝或橫向安裝的模式選擇螺栓、管卡，準(zhǔn)備好砂漿、木楔等配套用具，對鋼材實施除銹和防銹處理。

3.2 內(nèi)部墻板安裝應(yīng)用

內(nèi)部墻板安裝前應(yīng)確定板材搭設(shè)高度小于建筑墻體高度，高度差控制在3 cm 左右，如超過此尺寸應(yīng)利用混凝土對墻面進行調(diào)整或?qū)Π宀倪M行切割，板材之間縫隙控制在1.5 cm 左右。運用液壓運輸工具將板材運輸至安裝區(qū)域，在每個板的板厚中間距離板邊8 cm 處裝設(shè)管卡，用榔頭使用正輕敲擊法將管卡敲入板材約8 cm 處。

內(nèi)部墻板安裝時，利用木楔將板材上下位置固定，并保留約1.5 cm 的空隙。測量板材的垂直度和平整度符合標(biāo)準(zhǔn)，并與樓面或?qū)M行固定，將管卡的管板與鋼梁底面貼緊并焊接牢固，進行必要的防銹處理。兩層墻板之間應(yīng)設(shè)置凸凹槽，并緊緊靠攏。有洞口的墻體板材安裝，應(yīng)遵循從中間洞至兩邊的順序；無洞口墻體板材安裝，應(yīng)遵循從墻一側(cè)至另一側(cè)的順序。拼板寬度應(yīng)保證在20 cm 內(nèi)，利用鋼尺磨板磨出倒角以提高修補接觸面積，裝配式內(nèi)部墻板構(gòu)造節(jié)點如圖2 所示。

圖2 裝配式內(nèi)部墻板構(gòu)造節(jié)點

門窗板材安裝時，對于橫板搭設(shè)隔墻的長度應(yīng)超出10 cm，支座面應(yīng)鋪粘接劑，橫板端部與側(cè)面應(yīng)留有1.5 cm 距離的縫隙，并利用發(fā)泡進行填充，對橫板進行加固處理，板材下側(cè)與導(dǎo)墻之間縫隙用水泥填充密實。

墻板安裝完并驗收合格后，根據(jù)設(shè)計圖紙確定開洞開槽位置與走線，利用切割、鉆孔工具進行施工，控制開槽尺寸應(yīng)小于板厚的1/3。

3.3 外部墻板安裝應(yīng)用

裝配式鋼框架節(jié)能墻板的外部墻板鋼結(jié)構(gòu)框架與梁柱應(yīng)實施焊接，焊接質(zhì)量應(yīng)均勻飽滿無缺陷，符合標(biāo)準(zhǔn)后進行防銹處理。外部墻板吊裝至安裝位置后，按由外向內(nèi)順序安裝，板材就位解開尼龍吊帶，上下兩側(cè)利用木楔墊起緊固后，使用線錘和靠尺檢測板材的垂直度和平整度，如不符合要求應(yīng)利用榔頭敲打調(diào)整。豎直板材兩側(cè)中間位置經(jīng)貼緊角鋼處打鉤頭螺栓眼，進行鉤頭螺栓安裝，并用螺帽和墊片緊固、焊接，進行二次防銹處理。板材之間凸凹槽緊靠，并按順序安裝。帶垂直縫的裝配式鋼框架節(jié)能墻板外部墻板框架如圖3 所示。

圖3 帶垂直縫的裝配式鋼框架節(jié)能墻板外部墻板框架

切割處理完成的板材應(yīng)安裝至立柱邊且寬于30 cm，打磨處理直至出現(xiàn)倒角，以提高打膠和修補的接觸面積。窗戶兩側(cè)板材完成安裝應(yīng)進行門窗口加固，然后安裝窗頂和窗臺整體板材。

混凝土梁與墻板間縫隙利用1∶3 水泥砂漿填充，外墻外側(cè)面縫隙混凝土填充時應(yīng)凹進板面1.5 cm 左右，直至混凝土強度達到標(biāo)準(zhǔn)。樓面、梁柱與板材間縫隙用發(fā)泡填充，外墻外側(cè)縫隙利用專用密封膠密封，內(nèi)側(cè)面底縫利用水泥砂漿找補，其余縫隙用發(fā)泡劑找補。板材底部縫隙可在相鄰墻體安裝完成后進行調(diào)整和修補，最后檢查板材平整度、垂直度、接縫處理、焊接處理符合設(shè)計需求。

4 結(jié)論

受惡劣環(huán)境因素影響，常規(guī)裝配式墻體常常不能滿足建筑物節(jié)能、保溫的實際需求，由于墻體使用年限往往少于建筑的使用年限，不能與當(dāng)今建筑物節(jié)能、保溫的需求相匹配。裝配式鋼框架節(jié)能墻板結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定、安裝方便，具有良好的防風(fēng)、隔音和保溫效果，本文針對新型的裝配式鋼框架節(jié)能墻板的設(shè)計原理和施工應(yīng)用進行研究，旨在為裝配式鋼框架節(jié)能墻板的應(yīng)用提供借鑒。