裝配式建筑夾芯保溫板一體化施工技術分析

摘 要：本文旨在分析裝配式建筑中夾芯保溫板一體化施工技術的應用。通過闡述夾芯保溫板的結構特點與性能優勢，解析一體化施工的基本原理，重點從結構節點設計與裝配、精準安裝定位與密封、保溫性能保障、整體質量監控等方面，系統分析了該項技術的關鍵環節及具體施工工藝。研究表明，夾芯保溫板一體化施工技術可顯著提高裝配式建筑圍護結構的施工效率、保溫隔熱性能和建筑品質，代表了建筑業未來的發展方向。

關鍵詞：裝配式建筑；夾芯保溫板；一體化施工；建筑節能

1 前言

隨著建筑工業化、綠色化發展理念的不斷深入，裝配式建筑日益受到行業重視。相比傳統現澆建造方式，裝配式建筑具有施工速度快、材料利用率高、施工污染小等優勢，代表了建筑業未來的發展方向[1]。在裝配式建筑體系中，外墻作為建筑物的重要圍護結構，其保溫隔熱性能對于改善室內熱環境、降低建筑能耗具有至關重要的作用。傳統的外墻外保溫做法存在施工繁瑣、易脫落開裂等問題，已難以滿足裝配式建筑的高效建造和高性能要求。將夾芯保溫板應用于裝配式建筑，可實現外墻保溫與主體結構的一體化設計施工，有效解決傳統外保溫做法存在的問題。本文將圍繞裝配式建筑夾芯保溫板的結構特點和施工要求，重點分析生產、連接、安裝等關鍵環節的施工技術，旨在為相關工程提供借鑒和指導。

2裝配式建筑夾芯保溫板一體化施工技術概述

2.1夾芯保溫板的結構特點與性能優勢

夾芯保溫板是由面板和芯材通過粘結劑或連接件組合而成的復合墻板，具有獨特的結構特點和性能優勢。從結構組成來看，夾芯保溫板一般采用金屬面板或水泥基面板作為內外蒙皮，中間填充發泡聚氨酯、巖棉等高效保溫材料作為芯層。根據行業標準，芯材的導熱系數應小于0.048 W/（m·K），面板與芯材的粘結強度不低于0.10 MPa，確保整個夾芯板具有可靠的結構強度和良好的保溫隔熱性能[2]。

以某項目使用的巖棉夾芯板為例，150 mm厚的夾芯板傳熱系數僅為0.21 W/（m2·K），相當于370 mm厚加氣混凝土塊的保溫效果，而重量降低了80%以上。與傳統墻體相比，夾芯保溫板的熱工性能提升了1.5～2倍，在相同保溫效果下可有效減小墻體厚度，從而顯著提高了建筑的使用面積。此外，夾芯板內外蒙皮的防水抗滲性能有效避免保溫層因受潮而導致的熱性能衰減問題，據測試，采用夾芯保溫板的墻體抗滲等級可達P6級，使用年限超過50年[3]。同時，規范化生產的夾芯保溫板還具備防火、隔音等多重性能，其阻燃等級可達A級，隔聲量可達40 dB，能夠全面提升建筑的綜合品質。

2.2一體化施工技術的基本原理

裝配式建筑夾芯保溫板一體化施工技術是一種將夾芯保溫板與建筑主體結構進行一體化設計、制作和安裝，實現圍護結構保溫與承重的有機統一，提高施工效率和質量的新型建造方式[4]。其基本原理是通過合理的結構設計和連接方式，將預制好的夾芯保溫板固定在主體結構上，形成穩定的、高效保溫的一體化墻體。

在設計階段，需要綜合考慮夾芯板的受力特性、保溫性能與建筑立面效果，優化板材的規格尺寸、芯材厚度、面板材質等參數。一般情況下，夾芯保溫板的尺寸以 3m×6 m為宜，芯材厚度應根據節能目標確定，如在嚴寒地區，200 mm厚巖棉芯材的傳熱系數可低至0.15 W/（m2·K）。在生產加工環節，應用數字化制造技術對夾芯板進行定制化生產，運用自動化流水線實現面板切割、芯材填充、膠粘壓合等工序，生產效率可達到傳統手工方式的5倍。在安裝施工階段，采用專用吊裝設備使夾芯板準確就位，利用預留的連接件與主體結構可靠連接。通過一體化施工，夾芯保溫板與主體結構融為一體，避免了常規施工中保溫層脫落、開裂等問題，且顯著提高了施工速度。由此可見，夾芯保溫板一體化施工徹底改變了傳統墻體分離式施工模式，實現了圍護結構的集成化建造，是裝配式建筑實現高性能、高效率發展的必由之路。

3裝配式建筑夾芯保溫板一體化施工關鍵技術

3.1結構連接節點設計與裝配技術

夾芯保溫板與主體結構的連接節點是保證一體化墻體安全可靠的關鍵，需要進行專門的節點設計和裝配施工。節點設計應綜合考慮受力傳遞、保溫隔熱、防水密封等多重性能要求，采用“強節點、弱連接”的設計理念，在確保節點連接可靠的同時，降低節點部位的熱橋影響[5]。

常見的節點連接方式有預埋螺栓連接、套筒灌漿連接、焊接連接等。采用預埋螺栓連接時，應優選不銹鋼材質，螺栓直徑不小于12 mm，預埋深度不小于80 mm，并采用隔熱墊片降低螺栓處的傳熱系數；采用套筒灌漿連接時，套筒直徑不小于50 mm，埋置長度不小于150 mm，并在套筒內填充保溫材料，以減小熱橋效應；采用焊接連接時，應對焊縫進行無損檢測，焊縫強度應達到母材強度等級。在墻板與樓面的交接部位，應設置滑動支座以適應結構變形，并在支座處填充發泡橡塑等柔性保溫材料，降低結構熱橋的影響。在門窗洞口處，應在洞口邊緣預留連接件，確保門窗框與墻板的可靠連接。

除滿足結構承載要求外，節點構造還應具有良好的防水、防潮性能。在節點防水設計時，應在面板交接縫處設置橡膠密封條，并涂刷聚氨酯防水涂料，與主體結構交接處則采用柔性防水卷材等材料做好收頭處理。通過合理的節點構造設計，夾芯保溫板與主體結構的連接強度可提高2倍以上，傳熱系數降低50%，有效保證了節點的安全性和保溫性。在節點裝配施工中，應嚴格按照設計圖紙進行定位放線，采用專用工具進行就位安裝。如在進行螺栓連接施工時，應采用高精度激光投線儀對孔位進行精確定位，孔位偏差控制在3 mm以內，并采用扭矩扳手控制螺栓的緊固力矩，確保受力均勻可靠。

3.2精準安裝定位與高效密封技術

夾芯保溫板的安裝定位精度和接縫密封質量直接關系到裝配式建筑圍護結構的性能，需要采用專門的施工技術予以保證。在安裝定位環節，應采用BIM技術對夾芯板的安裝位置進行三維可視化模擬，提前發現并解決空間碰撞等問題，確保施工圖紙的可行性和準確性。在實際安裝過程中，宜采用全站儀、激光投線儀等測量設備，對預留件和夾芯板進行精確定位，板縫位置偏差控制在±2mm以內，確保板縫寬度的均勻一致。同時，應采用專用吊裝工具，配合塔式起重機進行夾芯板的起吊和就位，提高安裝效率和安全性。在夾芯板安裝的同時，應及時對板縫等部位進行密封處理，采用高彈性密封膠進行嵌縫填充，以提高墻體的氣密性和水密性。密封膠的選擇應考慮其與面板材料的相容性，與金屬面板搭配時宜選用硅酮類密封膠，與水泥基面板搭配時宜選用聚氨酯類密封膠，確保密封膠與面板牢固粘結。在密封膠涂布時，應采用氣動膠槍等工具，膠縫厚度控制在3 mm～5 mm，寬度在10 mm～15 mm，確保膠縫飽滿均勻、無漏涂、無氣泡。對于面板接縫較長或變形縫較大的部位，還應輔以背襯材料，如聚乙烯棒，以提高密封膠的變形能力。對密封后的板縫應及時進行外觀檢查，并采用專用檢測工具進行氣密性能檢測。檢測時，在門窗洞口處設置封堵裝置，在墻體內部施加正壓，測定單位時間內的空氣滲透率。根據國家標準GB/T 7107-2002《建筑外窗氣密性能分級及檢測方法》，當空氣滲透量小于2.5 m3/（m2·h）時，可判定為合格。可見，規范化的施工工藝是發揮夾芯保溫板性能優勢的關鍵所在，對于提升裝配式建筑的品質具有重要作用。

3.3施工過程中的保溫性能保障策略

夾芯保溫板雖然在出廠時就具備優異的保溫隔熱性能，但在運輸、存儲、安裝等施工環節中，如果保護不當，極易造成保溫層損壞、熱橋增加等問題，導致保溫性能大打折扣。為確保夾芯保溫板在施工全過程中的保溫性能，應采取針對性的保障策略。

首先，在進行夾芯板的運輸和堆放時，應采用專用包裝材料，對板材表面進行防護，避免劃傷、擠壓等機械損傷。垂直堆放時，應控制疊加層數不超過6層，并在相鄰板材間設置軟質墊塊；水平堆放時，應采用支架支撐，防止板材變形。

其次，在板材吊裝和安裝過程中，應采用專用吊裝工具，如真空吸盤，避免機械擠壓和局部受力，確保保溫芯材的完整性。在面板連接處，應嚴格控制焊接溫度，避免焊接區域保溫材料的燒蝕，必要時可在焊接區域附加巖棉等耐高溫保溫材料，降低熱橋的影響。

再次，在門窗等洞口處，應在洞口預留厚度150 mm～200 mm的保溫層，洞口邊緣采用發泡聚氨酯等材料填充，減少洞口熱橋對墻體傳熱系數的影響。經測算，洞口保溫處理后，熱橋部位的傳熱系數可降低60%。同時，對于預留檢修口等薄弱部位，在使用階段也應采用活動蓋板等措施進行保溫處理，必要時輔以真空絕熱板等高性能保溫材料，將薄弱部位的傳熱系數控制在0.3 W/（m2·K）以下。

最后，在工程竣工后，應選取有代表性的部位進行傳熱系數檢測，檢測點數量不少于外墻面積的0.1%，且不得少于3個，檢測結果應滿足設計要求。對于檢測不合格的部位，應查明原因，采取增加保溫層厚度、更換保溫材料等措施進行整改，確保修復后的傳熱系數滿足要求。

3.4整體工程質量監控與驗收

裝配式建筑采用夾芯保溫板一體化施工，對工程質量提出了更高的要求，需要建立起完善的質量監控和驗收體系，以保證建筑的整體性能。在施工準備階段，應編制詳細的質量控制計劃，明確各部位的質量要求和檢驗標準，并對施工人員進行專項培訓，提高其技術水平和質量意識。在施工過程中，應加強對關鍵工序的旁站監理，如夾芯板吊裝就位、節點連接等，確保施工操作符合規范要求。同時，應做好施工現場的養護工作，在夾芯板安裝完成后，采用塑料薄膜或氈布覆蓋養護，避免日曬雨淋對板材性能的影響。在工程驗收階段，應嚴格按照國家標準GB/T 51231-2016《裝配式混凝土建筑技術標準》要求，對裝配式建筑的關鍵質量指標進行逐項檢查，檢查數量應滿足抽樣比例的規定，一般不少于總數的10%。對于檢查不合格的部位，應要求施工單位進行整改，直至滿足設計和規范要求為止。在氣密性能檢測方面，應采用專用的氣密性能檢測設備，在正壓50 Pa條件下，對建筑外門窗洞口進行滲透量測定，檢測點數量不少于外墻面積的0.5%，且不得少于5個，所有檢測點的平均空氣滲透率應小于2.5 m3/（m2·h）。在節能性能驗收時，應對有代表性的夾芯保溫板進行傳熱系數檢測，檢測結果應滿足建筑節能設計標準的要求。

4結論

通過對裝配式建筑夾芯保溫板一體化施工技術的系統分析，可以看出該技術在設計理念、安裝施工、質量控制等方面都進行了創新和優化，有效解決了傳統外墻保溫存在的施工難度大、易脫落開裂等問題。夾芯保溫板憑借其突出的保溫隔熱性能、高強度輕質化特點以及防水防火等優勢，必將在裝配式建筑中得到更加廣泛的應用。展望未來，隨著BIM、智能制造等技術的不斷發展，夾芯保溫板的設計、生產和施工將進一步實現數字化和智能化，其性能和品質也將不斷提升。同時，在大力發展裝配式建筑的背景下，一體化施工技術必將迎來更加廣闊的發展前景，為建筑業的綠色化、工業化轉型提供有力的技術支撐。

參考文獻

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基金項目：2022年度重慶市教育委員會科學技術研究項目——林廢-固廢復合制備裝配式建筑墻體材料技術研究（項目編號：KJQN202204016）。

2023年度重慶市職業教育教學改革研究一般項目——“三教三融”視域下建筑產業現代化人才培養路徑開發與實踐（項目編號：Z233090）。

重慶開放大學重慶工商職業學院教育教學改革研究一般項目“裝配式建筑‘教培一體’模塊化虛擬仿真實訓體系建設與實踐”（項目編號：GZZX2232023）。

作者簡介：王志勇（1987-），男，遼寧朝陽人，本科，講師、工程師，研究方向：裝配式建筑、建筑材料等。