12月28日閉幕的河南省十三屆人大常委會第二十九次會議表決透過的《河南省綠色建築條例》,條例中明確表示:推廣建築保溫結構一體化技術。
近年來,山東、山西、河南、新疆、天津等省市均明確提出要重視或大力推廣建築保溫結構一體化技術,相較於傳統的以“粘結砂漿+保溫層+錨栓+抗裂砂漿複合網格布面層”的外貼保溫體系,建築保溫結構一體化技術究竟有何優勢,今天我們就展開談談。
01
建築保溫與結構一體化
建築保溫與結構一體化技術,即建築主體圍護結構透過混凝土與保溫層及外保護層實現剛性連線,牆體結構與保溫材料形成複合保溫牆體,從而實現建築保溫功能與牆體維護功能於一體,具有較長的耐久性且有利於建築防火要求的新技術。
保溫與結構一體化具有:降低工程造價,減少施工工序,減少大量板材拼縫,不會出現保溫空鼓、脫落風險;提高施工效率,基本隔絕保溫材料燃燒風險,保溫與結構同壽命,實現廠家工業化生產等多重優點。
近幾年,隨著保溫與建築結構一體化的發展與政府的大力推廣,一批企業也研發出新的保溫與結構一體化技術,為外牆保溫設計時提供了更多的選擇。
本文節選了政府推廣較早的CL、SW、CCW、NBW建築體系為例進行闡述。
02
CL體系
CL體系屬於一種複合剪力牆結構體系,其核心構件是一種在工廠內定製生產的“鋼筋立體焊接網架保溫夾芯板(簡稱CL網架板)”,透過在施工現場將保溫板兩側澆築混凝土後,形成保溫一體化的現澆鋼筋混凝土複合剪力牆。
當採用燃燒效能為B1、B2級的保溫材料時,滿足《建築設計防火規範》GB50016-2014的要求(結合外側50mm厚混凝土保護層,整體防火等級為A級),且外牆無需另設防火隔離帶和防火牆。
CL網架板是由兩層或兩層以上起受力或構造作用的鋼筋焊接網,中間夾以保溫板,用斜插筋焊接形成的板式鋼筋焊接網架,其固定需鋼筋焊接網、斜插筋與剪力牆外側鋼筋綁紮固定。
CL網架板在廠區按規格加工而成,運至施工現場,將附加筋綁紮在板材上,根據安裝圖對號就位,將CL網架板直接綁紮到主體鋼筋外側,無需二次裁剪作業,施工簡單。
外側保護層為50mm厚,因鋼筋焊接網及插筋影響,當採用與剪力牆同等混凝土時很難確保混凝土澆築密實,為了提高保護層混凝土的澆築質量,多采用自密實混凝土。
有施工單位制作分離器,提前調整混凝土配比,在混凝土澆築時,採用分離器將粗細骨料分離,粗骨料澆築在剪力牆一側,細骨料澆築在保護層一側,同樣可提高保護層混凝土的澆築質量。
03
SW體系
內建保溫夾芯剪力牆(SW建築體系)是一種鋼筋混凝土剪力牆結構體系,由保溫剪力牆(或夾芯剪力牆)外牆,夾芯剪力牆內牆,現澆暗柱、暗梁及邊緣構件,以及現澆或裝配整體式樓(屋)蓋組成的房屋建築。其鋼絲網架保溫夾心板由工廠生產,現場拼裝夾模固定,採用商品混凝土泵送及現場噴塗或現澆。
透過預製與現澆相結合的工業化建造方式,形成夾模噴塗混凝土夾芯剪力牆建築結構體系。集結構、保溫、防火於一體,當採用燃燒效能為 B1、B2 級的保溫材料時,滿足《建築設計防火規範》GB50016-2014 的要求(結合外側50mm厚混凝土保護層,整體防火等級為A級),且外牆無須另設防火隔離帶和防火窗。
鋼絲網架聚苯夾芯板以聚苯板為芯板,兩面覆以焊接鋼絲網,將直插或斜插拉結腹絲穿過保溫板並點焊在鋼絲網的豎絲上,形成的三維空間鋼絲網架夾芯板。
夾模是夾芯剪力牆內牆及保溫夾芯剪力牆外牆採用噴塗工藝施工時的現澆暗柱、暗梁及邊緣構件專用工具式模板,並具有找正、夾緊及固定夾芯板的功能,確保夾芯板平面外的剛度,施工時使夾芯板能承受噴塗混凝土壓力不顫動,不產生位移。
施工時,鋼網夾芯板透過連線鋼筋同兩端邊緣構件、頂部圈樑及連梁連線,後安裝邊緣構件、圈樑和連梁澆築夾模,將鋼網夾芯板周邊夾緊找平,門窗洞口定型找正後固定牢靠,邊緣構件、圈樑和連梁設支撐以方便噴塗作業。
鋼網夾芯板兩側先噴介面劑,以提高鋼網夾芯板表面阻燃和粘結力;然後按一定順序自下而上地進行噴塗混凝土,鋼網夾芯板和梁、暗柱和邊緣構件接縫邊緣噴塗混凝土需壓實,噴塗混凝土大面需找平,噴塗2-4小時後,混凝土面層可噴清水養護,養護不少於7天。
鋼網夾芯輕板面層混凝土噴塗2天后,面層混凝土強度達到10Mpa後,可進行澆築構造柱、圈樑、連梁和樓板混凝土,內外牆頂的圈樑、連梁應預埋好和上層鋼網夾芯輕板連線鋼筋。
04
CCW體系
CCW建築體系即混凝土保溫幕牆體系,分為現澆混凝土保溫幕牆體系和後置混凝土保溫幕牆體系,一般民用建築皆可使用。
CCW建築體系是由混凝土面層與保溫板材組成的、不承擔主體結構荷載與作用的建築外牆外保溫構造。由加工廠深化保溫體系,按部位進行排產並編號,在主體外牆鋼筋綁紮完畢後,按照對應的部位編號安裝保溫板,保溫板由角鋼預製體鋼筋搭接,L型拉鉤固定,防止保溫板移動。保溫板安裝完畢,安裝模板澆築混凝土。
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NBW體系
NBW即稱為現澆混凝土內建保溫體系:是在專用裝置上預製好鋼絲網架聚苯乙烯板,將這種板透過預製、現澆的不同施工方法植入到混凝土牆體中,構成了新型的鋼網夾芯混凝土剪力牆結構。
牆體將建築結構、保溫、防火融為一體,保溫與建築同壽命,是建築工業化、住宅產業化理想的結構形式之一。
NBW建築保溫結構一體化體系採用三層網結構,能有效保證保溫板不位移、不變形,保證了施工質量,提高了施工效率;外側60mm保護層使建築保溫與主體結構同壽命,達到建築不拆,保溫不壞的效果,解決了建築保溫易脫落、著火的問題。
根據中央部署, 2030年前我國將實現碳達峰、2060年前碳中和。作為碳排放大戶的建築業,努力推進綠色建築發展是未來的必經方向,而建築保溫與結構一體化也將是未來的潛在的工藝方向之一!