裝配式混凝土復合外墻保溫建造體系的應用研究

王佳貴 周柏林 敬子文 鄭詩倫 張濤

摘 要：針對新型裝配式混凝土復合外墻保溫建造體系，在簡述其技術特點的基礎上，對體系的施工和應用經濟效益、社會效益進行深入分析，以此為這一體系的廣泛應用提供參考依據。

關鍵詞：建筑外墻保溫；裝配式復合外墻保溫

1 裝配式混凝土復合保溫體系簡介

這一保溫體系主要由砼面層和保溫板兩部分組成，還可稱之為混凝土復合保溫外墻，實現了對建筑保溫和結構兩部分的一體化。為解決既有建筑的節能減排問題，還研發出后置保溫，也就是先在墻體施工過程中進行連接件的預埋，待墻體施工結束后，對保溫板進行安裝和面層施工。

該體系具有以下技術特點：第一，受力明確，不容易脫落。在設計中，可結合幕墻設計要點來實施，有利于保障結構安全；第二，和主體結構有著相同的使用壽命。保溫層安裝于保溫系統當中，在使用的過程中不會受到設備負荷及溫度、光照等的影響，在全壽命周期中，基本不需要進行二次維護；第三，能有效克服冷熱橋，該體系的分散熱橋面積和單位保溫面積之比只有0.062%；第四，能有效解決溫度補償方面的問題，在面層上設置變形縫，按4m的間隔距離設置縮縫，按20m的間隔距離設置脹縫。

2 裝配式混凝土復合保溫體系施工

2.1 施工工藝流程

裝配式混凝土復合保溫體系施工工藝流程為：現澆±0.00以下混凝土（按照節點要求預留好搭接錨筋）→墻體結構骨架鋼筋綁扎（同時搭設樓層梁、板支撐及模板）→網架板安裝就位→網架板搭接網片筋、型鋼支撐件安裝、插型鋼端部約束鋼筋→隱蔽驗收→外墻、模板就位→樓層梁、板鋼筋綁扎→內、外墻模板校正加固→樓層梁、板及外墻懸跳構件校正、預留搭接筋→樓層隱蔽驗收→澆筑墻、梁、板和保護層砼→墻模板拆除→砼養護。

2.2 填充墻現澆

2.3 混凝土保溫外墻構造

2.4 非承重墻現澆構造施工

2.5 現澆施工要求

該體系的全現澆施工，可采取分離篩分與細骨料混凝土澆筑方法。其中，當和非承重墻內側保護層和剪力墻聯通處保護層厚度達到80mm以上時，宜采用篩分工藝進行施工；當和非承重墻內側保護層和剪力墻聯通處保護層厚度在50mm～80mm范圍內時，宜采用全現澆工藝進行施工。

對于全現澆工藝，其工藝要素包括：（1）剪力墻主體和填充墻的非承重外維護結構的施工應同步進行；（2）采用全現澆的方法對這一體系進行施工時，外圍護墻體的內側與外側墻模應一體支設；（3）考慮到非承重墻與主體結構間有變截面，故為保證質量，對于變截面處，應按施工工法處理；（4）因填充墻采用現澆工藝，所以在勘察設計工作中，需要對周圍環境進行充分考慮；（5）為使主體結構質量達到要求，設計中，應對圖紙及規范未表示出的重點部位進行重點考慮。

2.6 填充墻施工后置法

該體系的施工主要具有以下特點：安裝簡單，能有效加快施工速度，材料和配件都能在工廠進行加工，以圖紙為依據提前制作，將鋼絲網架板運輸到現場后能直接安裝，工序少，通常情況下，一層保溫層僅需半天的時間即可完成安裝，并且安裝能與木工相交叉，不會對正常的施工進度造成影響；采用分離式澆筑的方法，能有效保證可靠性與安全性，利用普通的混凝土就能保證保護層質量。

3 裝配式混凝土復合保溫體系應用效益

3.1 經濟效益

在項目完成后，能直接在工廠化生產中使用，在建筑物外墻中大規模應用，也可用于防火帶與保溫，縮短工期，節省成本，除了與可持續發展相適應，還與目前的外建筑外墻保溫技術未來發展相符合，具有顯著的經濟效益。

3.2 社會效益

（1）體系的耐久性能滿足和建筑達到使用壽命相同的要求。通過對這一體系開展的相關試驗和研究，同時由建科院進行計算，得出它的使用壽命和建筑保持相同；（2）對二次結構的施工較為方便。該體系的剪力墻和二次結構分別進行施工，可以有效保證質量，這是因為在整體澆筑過程中，非承重墻的混凝土不能保證密實；（3）澆筑質量更加可靠。體系的混凝土澆筑方法為分離式，不會對內側強度造成影響，并能使外側保護層達到密實；（4）施工成本低。體系采用配方經適當調整的混凝土來澆筑，不需要額外配制自密實混凝土；各層均不需要做懸挑沿，能大量節省模板與鋼筋；對于角鋼連接件，能在外墻模板支設過程中作為內支撐件，減少內支撐件方面的費用；體系所用保溫板和其它配件都能在工廠進行加工，而且安裝也比較方便，成本較低，采用分離式澆筑的方法，便于施工；（5）具有較長的耐火時間。在保溫板的外部有5cm厚保護層，經實驗，連續對其燃燒4h后，其背火面的溫度升高只有30.9℃，能有效避免垮塌。這樣能在火災發生后，為搶救提供寶貴時間；（6）施工簡單，容易掌握，用工較少。該體系采用連接件取代了模板頂撐，無需在封模板之前進行模板頂撐的放置，既能簡化程序，又能減少成本。安裝施工簡單，基本上一看就能掌握。通常情況下，500m2～600m2的樓盤，僅需配置5名工人即可完成5～6棟樓的主體同步施工，此外還可以由其它工種的人員來代替。這樣能有效解決住宿等棘手的問題，并能縮短施工工期。

4 結束語

綜上所述，不論經濟性，還是保溫隔熱、抗震抗風等性能，裝配式混凝土復合保溫體系均具有明顯的優勢，是現階段建筑圍護結構節能發展重要方向之一，也是對傳統技術進行的重大變革。對建筑的保溫和結構進行一體化設計與施工，能使建筑保溫的二次施工變為同步施工，使材料防火變為結構防火，使建筑保溫的壽命和墻體結構相同。這一體系改變了傳統墻體基本概念，是對墻體技術進行的一次創新，對建筑工程節能減排、墻體改革、建筑結構抗震抗風，乃至全球溫室效應的控制都有著重要作用和意義。

參考文獻：

[1] 管文，趙立群.裝配式住宅預制夾芯保溫復合外墻內部冷凝問題研究[J].混凝土與水泥制品，2012（8）：50～52.