不同地板結(jié)構(gòu)對建筑物節(jié)能防水性能提升研究

夏艷波， 羅迎社

(湖南交通工程學(xué)院 交通運輸工程學(xué)院， 湖南 衡陽 421000)

隨著建筑行業(yè)發(fā)展，建筑材料節(jié)能防潮性能慢慢被大眾熟知，其裝飾材料的選取以及其裝飾結(jié)構(gòu)的設(shè)計，極大地影響居住質(zhì)量以及建筑構(gòu)件的使用壽命[1-3]。

李鵬飛等[3]在分析現(xiàn)有鋁合金車體城市軌道客車典型車輛底架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,針對不同車輛地板填充物及隔熱結(jié)構(gòu)建立了3種不同的車輛底架防火結(jié)構(gòu)模型。依據(jù)《載客列車設(shè)計與構(gòu)造防火通用規(guī)范》(BS 6853)對該3種車輛底架防火結(jié)構(gòu)模型樣件進(jìn)行結(jié)構(gòu)耐火性能測試，驗證了不同車體底架填充物對車輛地板耐火性能的影響，并對耐火試驗的結(jié)果進(jìn)行分析,進(jìn)而為鋁合金車體軌道客車的地板耐火結(jié)構(gòu)設(shè)計開發(fā)提供了值得參考的可靠數(shù)據(jù)。

王俊等[4]通過對實木復(fù)合地板3種不同結(jié)構(gòu)的實驗研究，分析了裝飾面板和地板結(jié)構(gòu)對翹曲變形和表面開裂的影響。結(jié)果表明，裝飾面板的種類對鑲木地板的翹曲變形有顯著影響。多層實木復(fù)合地板的表面狀況最好，而以膠合板為基材的3層實木復(fù)合地板的表面狀況最差，開裂現(xiàn)象嚴(yán)重。

陳慶慶等[5]通過測試分析4種板材和3種不同結(jié)構(gòu)實木復(fù)合地板的導(dǎo)熱系數(shù)溫升變化，測量地板的溫度變化，并討論不同裝飾板和地板結(jié)構(gòu)對熱導(dǎo)率的影響、不同實木復(fù)合地板的導(dǎo)電性的影響，結(jié)果表明，裝飾板的類型對實木復(fù)合地板的導(dǎo)熱系數(shù)有顯著影響，其中黑胡桃木為裝飾板的實木復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)最好，樺木次之，楓木導(dǎo)熱系數(shù)最差。因此，作為地?zé)岬匕宓膶嵞緩?fù)合地板，裝飾板應(yīng)選擇密度較高的木種，最好是單板。

本文結(jié)合前人的工作經(jīng)驗[6-9]，進(jìn)而探討了架空地板、普通實木地板以及普通鋼筋混凝土地板對建筑物的節(jié)能、防水性、尺寸匹配等性能的影響，并通過實驗進(jìn)行分析和表征。

1 實驗參數(shù)

以3個大小一致(50 m2)房間為實驗對象(分別命名為 A、B、C房間)，控制溫度在30 ℃，濕度在90%，室內(nèi)采光環(huán)境基本一致，除地板外，其他裝飾區(qū)域(諸如墻體、天花板、門、窗等)采用同等尺寸，相同材料，實驗時間為30 d。為了滿足居民用戶的居住需求(保溫、隔音、隔熱、防水、防風(fēng)、減震性能)，本文結(jié)合前人的經(jīng)驗，采用裝配式施工方法(優(yōu)點節(jié)能節(jié)材、綠色環(huán)保、標(biāo)準(zhǔn)化施工、品質(zhì)可靠、效率以及性價比更高)。

為了滿足實驗的可靠性以及對比結(jié)果的準(zhǔn)確性，對于除地板外的裝飾區(qū)域均采用裝配式施工的方法(相同的材料、制備方式以及結(jié)構(gòu))。且對于實驗房間的墻體與天花板均采用木龍骨結(jié)構(gòu)，并根據(jù)《建筑裝配式集成墻面》(JGT 579—2021)規(guī)范(以下簡稱《規(guī)范》)對木龍骨進(jìn)行防腐蝕、阻燃、防蛀蟲處理。墻體和天花板木龍骨施工現(xiàn)場如圖1所示。

圖1 木龍骨施工現(xiàn)場

在采用相同的裝飾結(jié)構(gòu)后，實驗房間的墻體采用實木裝飾面，并通過長沙市中恒康達(dá)裝飾材料制造有限公司按規(guī)范對實木裝飾外觀質(zhì)量、尺寸偏差(《規(guī)范》表3)以及物理性能(《規(guī)范》表5)進(jìn)行統(tǒng)一。

通過裝配式施工的方法，減少二次施工，提高施工的精準(zhǔn)性，進(jìn)而滿足《規(guī)范》7.3.10 尺寸穩(wěn)定性的要求。同時采用裝配式施工可以減少現(xiàn)場建筑垃圾的產(chǎn)生。裝配式實木裝飾面現(xiàn)場如圖2所示。

圖2 實木裝飾面施工現(xiàn)場

結(jié)合前人的研究經(jīng)驗[4-6]，其中A房間采用原始的混凝土地板，將其抹平至尺寸偏差為±3 mm后，不再進(jìn)行任何處理；B房間采用多層黑胡桃木地板，并滿足尺寸偏差為±3 mm，接縫高度以及寬度≤1.0 mm，不再進(jìn)行任何處理；C房間采用預(yù)制多層黑胡桃木高架地板，并滿足尺寸偏差為±3 mm，接縫高度以及寬度≤1.0 mm，不再進(jìn)行任何處理。由于預(yù)制地板采用工程標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并現(xiàn)場組裝，特別是采用了可調(diào)支架系統(tǒng)，可以更好地保證地面平整度。地板施工現(xiàn)場如圖3所示，C房間多層黑胡桃木高架地板示意圖如圖4所示。

圖3 地板施工現(xiàn)場

圖4 C房間多層黑胡桃木高架地板示意圖

2 實驗結(jié)果

由于A房間采用原始的混凝土地板，將其抹平至尺寸偏差為±3 mm后，不再進(jìn)行任何處理。故再進(jìn)行節(jié)能防潮性能對比時，B、C房間均以A房間為參考物。由于B房間未采用高架結(jié)構(gòu)，故在施工的過程中需要對地板進(jìn)行開孔開槽處理，進(jìn)而為排水、供暖、電氣等管道設(shè)備通道進(jìn)行匹配，其中節(jié)能、防潮性能觀測點每個房間為4個，如圖5所示。本文中節(jié)能效果主要是以人工成本、材料成本、能耗(施工用電)等。由于木材受潮力學(xué)性能會下降，故對于地板防潮性能的對比通過小波檢測和超小波檢測的辦法對地板彈性模量的變化進(jìn)行評判。

圖5 觀測點示意圖

通過30 d前后對比，以人工成本、材料成本、能耗(施工用電)等對多層黑胡桃木地板與預(yù)制多層黑胡桃木高架地板的能耗進(jìn)行對比分析，綜上所述并結(jié)合表1可以得出，采用預(yù)制多層黑胡桃木高架地板不僅能從根本上克服手工作業(yè)的不確定性和隨機(jī)性，還可以做到統(tǒng)籌規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)、裝配，減少施工現(xiàn)場的操作環(huán)節(jié)，節(jié)省時間，提高效率。據(jù)測算，采用裝配式裝修可縮短工期35%～70%。

表1 B房間和C房間的指標(biāo)對比

預(yù)制多層黑胡桃木高架地板在裝修的過程中通過大批量采購原材料，可以有利于降低材料成本，形成部件模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化和產(chǎn)業(yè)化，從而降低整體成本，減輕成本負(fù)擔(dān)。預(yù)制多層黑胡桃木高架地板安裝簡單、施工周期短，能夠大幅度降低施工難度，提高施工效率。同時，還可減少現(xiàn)場作業(yè)量，施工技術(shù)水平要求較低，并能有效確保工程的工期與質(zhì)量[10-12]。

通過小波檢測和超小波檢測的辦法分析地板彈性模量的變化，見表2。

表2 A房間、B房間和C房間的防潮性對比 (以彈性模量為對比)

通過表2可以看出，通過多層實木地板可以有效提升建筑的防潮性能，進(jìn)而提高建筑內(nèi)部各個構(gòu)件之間的使用壽命。其中預(yù)制多層黑胡桃木高架地板防潮性能最佳。這是由于預(yù)制多層黑胡桃木高架地板采用了可調(diào)支架系統(tǒng)，不僅可以更好地保證地面平整度，并且可以調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)和表面，進(jìn)而改善受力狀態(tài)，還可以通過調(diào)整支腳達(dá)到均勻的高度，然后在上面安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)力板并鋪設(shè)裝飾材料，其中管道設(shè)備可鋪設(shè)在架空腔內(nèi)，這樣可以加快施工速度，減少建筑污染，還能有效減輕開槽打孔等作業(yè)對地板本身材料造成的損傷，同時高架結(jié)構(gòu)保證維護(hù)、改造、更新和優(yōu)化的可能性和便利性。

3 結(jié)論

相比無地板結(jié)構(gòu)以及平鋪多層實木地板夏季易吸濕膨脹，冬季易干縮，節(jié)能防潮性能較差，預(yù)制多層高架地板的節(jié)能防潮性能均優(yōu)于無地板結(jié)構(gòu)以及平鋪多層實木地板。多層實木高架地板施工簡單，耐久性好，具有廣闊的應(yīng)用前景。