CL結構體系的概述及設計中的技術要點

徐靜

摘要：CL建筑體系作為建筑保溫與結構一體化技術的一種，相比傳統外墻外保溫體系有較大的技術優勢，可以實現節能減排的目的，并且使用年限長，質量安全可靠，保溫系統產業化，填補農村新民居節能建設，可取得較大的經濟效益。本文針對CL建筑體系概念與發展進行了簡單的介紹，結合福泰花園普通商品住宅小區·蘭苑二期工程總結了在設計中需要注意的技術問題及注意事項。希望能給相關設計單位提供幫助。

關鍵詞：CL建筑體系；設計；工程應用；節能減排

一、CL結構體系的基本概念和發展現狀

（一）產生背景

傳統外墻外保溫體系在實際工程中面臨著多個嚴峻的問題：第一，外墻保溫設計使用年限為25年，質量不穩定易開裂脫落，有高空墜落的安全隱患，而主體結構的設計使用年限一般為50年、70年甚至100年，在主體結構使用期內，外墻保溫至少需要維修5次左右、更換3～4次，影響外觀美觀及墻體節能效果，并且外墻保溫改造也面臨著巨額的費用問題；第二，85%以上的外墻保溫采用聚苯乙烯類的可燃保溫材料，消防安全隱患大，不僅施工過程中火災頻發，并且投入使用更面臨著室內易燃物增加、人口密度大和高層火災救援難度大、疏散慢等問題；第三，外墻外保溫產業化程度低，工人手工操作質量不穩定，施工過程不易監控，保溫性能難以達標，獨立的保溫施工工程，施工周期長；第四，每年近10億m2的新建農村建筑幾乎全部沒有單獨的保溫措施，絕大部分技術不適應農村生活環境，工藝復雜、工程量小、缺乏專業的施工隊伍。為適應當前發展形勢，落實國家節能減排政策，減少傳統外墻外保溫體系存在的諸多問題，住房和城鄉建設部科技發展促進中心已主辦多次技術論壇和經驗交流會，研究并大力推廣保溫與結構一體化技術在新建建筑的應用。

（二）CL結構體系的基本概念

建筑保溫與結構一體化技術是實現建筑保溫功能與墻體維護功能于一體，具有較長的耐久性且滿足消防防火要求的技術。CL建筑體系作為建筑保溫與結構一體化技術的一種，是以CL復合剪力墻和CL復合填充墻為主要保溫隔熱墻體的建筑。其中CL復合剪力墻是在CL網架板的保溫層兩側同時澆筑混凝土形成的，兼結構受力與節能于一體的復合墻體；CL復合填充墻是在CL網架板的保溫層兩側同時澆筑或噴涂50mm～60mm厚混凝土形成的，兼構件自承重與節能于一體的復合墻體。

（三）CL復合剪力墻的技術優勢

（1）墻體節能達到75%以上標準，保溫層材質及厚度可任意調整。（2）保溫系統設計使用年限達到50年，與建筑壽命同周期。（3）抗震性能好，安全儲備提高。（4）保溫系統耐火極限達到4h。（5）技術普及性強，原材料、施工工藝普通易掌握。（6）可裝飾性強，外墻可貼磚、干掛、涂料。（7）保溫系統的產業化，量身定制、質量可追溯。（8）施工速度快，外墻、填充墻與主體結構同時施工。（9）填補農村新民居節能建設。（10）技術成熟可靠，歷經20年研發，15年實踐。

（四） CL復合剪力墻的發展與應用現狀

《十二五建筑節能專項規劃》中提出：結合當地氣候特點和資源稟賦，加快發展集保溫、防火、降噪、裝飾等功能于一體的，與建筑同壽命的建筑保溫體系和材料的發展方向。經過多年的研究與發展，目前河北省、河南省、山東省、山西省、遼寧等省份的住建部門均出臺了關于推行建筑保溫與結構一體化技術的政策，制定了CL建筑體系技術規程或標準圖集，在眾多項目中應用并總結了經驗，取得了良好的效果。

二、CL結構體系設計技術要點及注意事項

我公司設計的福泰花園普通商品住宅小區·蘭苑二期工程采用的為CL復合剪力墻體系，以下結合本工程設計過程中遇到的問題，簡單總結了CL復合剪力墻體系設計中需要注意的技術問題。

（一）材料

CL復合剪力墻的混凝土強度等級不應低于C25，混凝土粗骨料最大公稱粒徑不宜大于10mm，并應采用自密實混凝土。剪力墻鋼筋采用受力鋼筋現場綁扎與鋼筋網架工程焊接相結合的施工方法。蘭苑二期工程剪力墻混凝土采用的為C30～C45自密實混凝土，滿足規范要求。

（二）一般規定

CL復合剪力墻適用的結構體系有剪力墻結構體系、框架-剪力墻結構體系、部分框支剪力墻結構體系和筒中筒結構體系。CL復合剪力墻的抗震設防類別、抗震設防標準、房屋的最大適用高度等，應與普通鋼筋混凝土剪力墻結構體系的設計要求一致。蘭苑二期工程結構體系為剪力墻結構體系，滿足CL復合剪力墻的適用范圍。

（三）結構設計

CL復合剪力墻屬于鋼筋混凝土剪力墻，內力分析和截面設計，計算模型、假定和控制參數均應按普通鋼筋混凝土剪力墻結構的相關規定執行。CL復合剪力墻在穩定性驗算時，可將構造層混凝土截面厚度計入墻體總厚度。在承載力計算時，只考慮結構層厚度，外側構造層自重按照外部恒荷載作用在主體結構上。但應兩側混凝土同時澆筑，構造層對結構的周期有一定影響，一般會使地震力放大，因此需要通過調整自振周期折減系數來考慮這一部分影響。在蘭苑二期的結構設計中我們總結出了以下經驗，首先應計算兩種模型，第一種模型剪力墻墻體厚度取結構層與構造層混凝土截面厚度之和輸入，進行整體計算可得出建筑的第一周期T1；第二種模型剪力墻墻體厚度取結構層混凝土截面厚度輸入，構造層混凝土按照恒荷載的形式輸入至模型，進行整體計算可得出建筑的第一周期T2。計算得出T1與T2的比值，作為建筑周期折減系數輸入至第二種模型中，再次進行結構計算，以此版計算結果進行結構設計。經檢驗，此種設計方法對整體結構計算真實有效。

三、結束語

我國正處于經濟建設的快速發展期，每年會有大量的新建建筑，在新建建筑中使用建筑保溫與結構一體化技術，在保溫效果和使用安全性上有很大的保障，并可取得良好的經濟效益。CL建筑體系作為建筑保溫與結構一體化技術的一種，具有節能效果良好、保溫使用年限與建筑主體同周期、耐火性強、技術普及型強、施工速度快、可填補農村新民居節能建設的空白等優點，我們建議可結合當地氣候特點和資源稟賦，加快發展CL建筑體系。本文結合福泰花園普通商品住宅小區·蘭苑二期工程，總結了在設計中的技術要點和注意事項，希望能給設計單位提供相關幫助。

參考文獻；

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