預制夾心保溫外墻關鍵技術研究

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

預制夾心保溫外墻關鍵技術研究

Study on Key Technologies of Pre-fabricated Sandwich Insulation Wall

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

在目前我國大力推廣預制裝配式住宅以及綠色建筑的大環境下，靜安府項目應用了預制剪力墻夾心保溫新技術。工程實踐證明，夾心保溫預制墻應用能夠節約工期、降低施工成本，提高施工質量，符合節能環保要求，對夾心保溫預制外墻技術的分析及研究，對類似工程具有一定的借鑒、研討的意義。

預制裝配式結構；夾心保溫；綠色施工；新技術

1 工程概況

靜安府項目位于上海市靜安區，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，單體預制率約 30%。

地下 2 層為人防工程，結構形式為剪力墻結構；地下一層為地下車庫結構形式為剪力墻結構。地上共 23 棟單體住宅，其中 1～12 號樓為部分裝配整體式剪力墻結構的高層住宅；13～22 號樓現澆剪力墻結構的多層別墅，25 號樓及地庫為現澆框架結構的菜市場。

結構形式綜合考慮施工進度、工程質量、工程成本以及對綠色建筑的積極推動等因素，采用了預制夾心保溫外墻結構，并經熱工性能驗算，滿足建筑節能設計要求。

2 預制夾心保溫外墻熱工性能

2.1 結構組成

預制外墻采用夾心保溫剪力墻，預制墻體分為鋼筋混凝土外頁墻、內頁墻以及 XPS 夾心保溫板，見圖1；每塊預制外墻間節點核心區采用混凝土現澆結構，見圖2。

圖1 預制夾心保溫外墻構造剖面圖

圖2 現澆節點核心區節點詳圖

2.2 墻體的熱工性能

預制外墻夾心保溫材料經過熱工性能的對比，選擇了導熱系數為 0.030 的擠塑聚苯乙烯泡沫板，見表1。

表1 保溫材料的熱工性能

根據外墻構造層材料的不同，選擇了相對應的修正系數，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 K=1/Ro= 0.88 W/(m2·K)，太陽輻射吸收系數ρ=0.60，外墻平均傳熱系數 Km=0.88 W/(m2·K)，經計算外墻整體的各項熱工性能指標均能滿足建筑節能要求，見表2[1]。

表2 預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，且在冷橋部位結露，嚴重影響室內熱工性能，還會增加室內濕度從而影響居住環境[2]。本工程在外立面施工階段對冷橋部位進行如下處理。凸窗頂板冷橋部位構造類型：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]，見圖3。經計算，凸窗頂板、底板冷橋部位的熱工性能見表3。

圖3 凸窗頂板冷橋部位構造

表3 凸窗頂板、底板冷橋部位的熱工性能

3 預制夾心保溫外墻的質量保證措施

3.1 節點連接深化設計

應用 BIM 技術對預制夾心剪力墻的節點連接以及加固方式進行深化設計，并對螺栓套筒、節點核心區鋼筋、保溫板錨栓的相對位置進行檢查，避免施工過程中出現碰撞問題[4]。

本項目主要針對現澆節點核心區部位進行了設計深化，核心區外葉墻為預制結構，內頁墻為現澆結構。在構件預制過程中將 XPS 保溫板以塑料保溫釘及墊片固定于預制外頁墻板上，栓釘豎向間距 600 mm，以保證保溫板與外葉墻連接穩固，并在外葉墻內預埋 M14 螺栓套筒，豎向間距 450 mm，用以核心區現澆墻體的模板加固，見圖4～6。

圖4 現澆核心區保溫板與外葉墻加固方式

圖5 核心區模板加固方式

圖6 現澆核心區加固模型

非核心區預制墻體主要對插筋及灌漿套筒位置進行深化設計，另外在懸挑外架子的懸挑梁進行了模擬布設，避免現場開洞破壞鋼筋套筒，破壞結構安全性。

3.2 防水防潮措施

為避免潮氣及雨水進入結構內部濕潤保溫板，從而增大導熱系數，影響外墻保溫性能[5]。預制外墻防水處理成為了滿足節能設計的主要問題，本項目遵循“以防為主，以排為輔”的原則采取了以下措施：預制墻體外葉墻間縫隙以 PE棒填充，PE 棒為縫隙的 1.4 倍，以滿足結構使用過程中的形變需求，PE 棒外側再以硅酮耐候膠填縫密封，并在結構縫內均勻埋設單向閥輸水管，見圖7。

圖7 預制墻體外葉墻間縫隙防水構造

3.3 質量成效

本項目預制夾心保溫墻體的應用在提高施工質量方面取得了一定的成效，即：

(1) 夾心保溫板與外墻形成結構體系，且保溫夾在外墻結構之中，不會出現傳統外立面保溫做法的脫落弊端，切實實現了保溫與結構同使用年限的技術革新。

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

(3) 保溫層在結構內部，通過混凝土自防水以及節點的防水處理，避免傳統保溫表面開裂后雨水長期浸泡保溫材料而倒是保溫失效的問題。

3.4 經濟效益

外立面保溫體系在工廠預制完成，大大提高了施工進度，節約工期；工廠化程度高，減少了材料的浪費，而且節約了保溫材料的膠粘劑及大量保溫釘(局部現澆核心區的保溫釘不可省)；同時節省了外保溫施工的人工費、措施費；且夾心保溫在施工及使用階段無需維修，節約了維修階段的費用支出。

4 結 語

結合靜安府項目特點,確定了的預制夾心保溫外墻的結構組成、保溫材料以及凸窗頂板、底板冷橋部位的節點構造。對預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行分析,表明外墻的各項熱工性能指標均能滿足建筑節能要求。通過應用 BIM 技術對預制夾心保溫墻體的節點連接以及加固方式進行深化設計，并采取防水防潮措施，可提高預制夾心保溫墻體的質量，避免了諸多傳統做法造成的質量問題。同時，預制夾心保溫墻體的應用能夠縮短工期，節約成本，符合綠色節能環保要求。

[1]中國建筑科學研究院.DGJ08-205-2011居住建筑節能設計標準[S].北京,2011.

[2] 王玉卓,韓煜.高層建筑的圍護結構墻體節能技術及方法[J].建筑技術,2016(47):987-989.

[3] 陳湛, 劉正濤. 預制裝配式夾心保溫墻體連接節點的保溫構造研究[J]. 中外建筑, 2016(9) :201-202.

[4] 張文澤,王美華,;李榮帥.預制夾心保溫裝配式剪力墻結構體系的應用[J].建筑施工,2016(38):1434-1437.

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

TU50

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

2016-09-30

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