建筑保温与结构一体化技术的应用发展现状

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

尚雅楠

秦皇岛广建工程项目管理有限公司;河北省秦皇岛市、066000

摘要

近些年,伴随着在建筑保温领域不断发展的节能技术,也逐渐出现了新的建筑保温节能型墙体材料,也就逐渐产生了建筑保温和结构一体化技术,使得建筑保温向着结构一体化的应用技术趋势发展。结构一体化技术在建筑保温中的应用,是融合了传统节能保温技术与现代建筑结构于一体的,拥有可靠的质量安全性能、良好的结构防火性能和与现代建筑保温技术相同寿命等特点,对促进建筑质量提高和工程成本的降低,建筑结构实现环保和节能起着重要作用。


关键词

一体化;保温;建筑;技术;建筑

正文

在建筑防火功能和建筑一体化技术的运用上,不仅能够使高可靠性的建筑功能特点得以实现,而且同时促进了建筑物达到节能要求,有效提高了建筑物的耐久性和防火性能的优点。使用建筑保温功能和结构一体化材料技术在施工过程上既可以使施工缩短时间,使施工质量大大提高,也可以使施工降低成本,工程提高了质量。同时由于政府现今阶段以来一直都在引导公众节约资源,积极倡导设计绿色建筑和节能住宅,加快了开发建筑保温功能和结构一体化材料技术的步伐,因此采用外墙外保温材料和限制传统落后技术的建筑围护结构已逐步形成发展趋势。

1保温与结构一体化技术的概述

外墙保温与结构一体化是指外墙保温施工与建筑主体施工同时完成。一是建筑外墙施工与保温系统施工同时进行,二是应用该技术后,建筑外墙可达到保温标准,不再需要其他保温技术。三是使用该技术可以同时保证外墙的保温性能与墙体的使用寿命,不需要翻新或拆除建筑物,并消除二次资本投资的需要,从而可以节省资金和资源。需要注意的是,更换保温层费时费力,成本高,会产生大量建筑垃圾,这是应用保温与结构一体化技术的关键突破。

目前,我国外墙保温与结构一体化技术的发展仍处于起步阶段,但其优势已得到充分展示。采用夹层保温技术替代传统的内墙保温技术,可利用建筑主体结构相互连接的特点,防止保温层变形,降低保温性能等问题,提高项目保温性能质量。

2保温结构一体化系统的特点

中国建筑业蓬勃发展的今天,由于城市对地价提高、人口增多、建筑节能环境的要求日益加强,装配式住宅应运而生。因为装配式施工建设产生的工程进度较快、节约、安全、节约模板、减少了工程造价等的优势,在许多地区政府部门都积极推行现代装配式施工建设,并形成了相应的市场机制与条件。通过建设现代装配式施工建设,逐步形成了完善的规章制度,以及建设规范的质量监督制度,逐步培育具备了现代安装施工管理水平与专业知识的建筑设计、建筑施工、主要零件制造公司、施工总承包公司。这些措施为预制建筑提供了更多空间。保温装饰一体化建筑模板作为“装配式建筑”的一部分,之所以没有大规模应用,是因为施工工艺复杂,施工难度大。

保温与结构集成技术,是一项融建筑保温和围护功能于一身的建筑节能技术。要确定结构集成技术的实际应用,需要符合以下三个要求:一是将施工墙体和保温一起进行,二是所实施的设计中保温墙体如果没有另外增加,即可达到目前国际建筑节能规范的要求,能够实现对建筑物有效保温,且温度与建筑物寿命一致。保温结构及构造一体式模板,是指一个与主体结构一起浇筑、寿命与主体工程一致的新型施工保温材料,主要用作各种保温施工。建筑结构目前对该项目的基础理论研究已经相对完善,但是对于保温构造一模板的构造方式怎样才可以更便于实施,还需更多的研究探讨。

3建筑一体化保温结构技术的重要作用

提升建筑整体性能,同时促使建筑可以达到更好节能效果。建筑一体化保温结构与一般房屋的外墙构件和建筑材料之间的相互独立情形,具有一定差别。由于建筑一体化保温结构所使用的是复合型墙体,可以实现综合型建筑材料和外墙构件之间的互相结合,这就使得一般房屋外墙可以获得优异的保温隔热效果,从而使得建筑节能的效果可以获得整体提高[1]。再从复合型外墙构件材料方面加以分析,在保温层的中间构件,在一般情况下可以采用石棉板材、聚乙烯泡沫板材等。并采用直槽方式安装于保温层A的四周边角部位,并通过直槽方式实现了钢丝网支架的定位,给第一层砂浆施工操作带来了更大方便,从而使得建筑外墙的质量可以获得整体提高。对于保温板的B表面必须进行凿毛处理施工,因为这样就可以形成毛表面,在毛表面落实二层砂浆浇筑施工,这样才能实现二层砂浆和第一层的保温板的复合结构。不仅能够达到良好节能效果,而且能够减轻墙体自重,促使结构稳定性能够得到保障。该种技术方式,更加适合将其应用在高层建筑,或者超高层建筑中。

避免建筑外墙保温层脱落隐患问题出现。在当前普通房屋工程施工中,外墙型建筑的设计使用寿命一般为二十年到三十年左右,而普通房屋的设计实际使用寿命一般在五十年至七十年左右,这也就表示了在工程后期过程中,必须改变已经老旧的房屋外墙保温的结构。但是在实际施工中,由于所采用的建筑材料产品质量并不符合规定要求,抑或由于外墙保温体系施工技术水平并不过关,使得外墙保温体系通常会在尚不能超过设计使用期的限时内就发生了破裂现象。因此外墙从刚投入施工到实际应用时的十几年之间,外立面就发生了破裂现象、保温材料剥落现象等的情况也多有出现。而通过对建筑一体化保温结构技术的应用,促使传统建筑保温体系能够被复合墙体替代。只要工程项目通过验收,同时施工技术符合规定标准,那么在规定期限内就不会出现外墙脱落等问题,通过该种方式也能够在一定程度上避免建筑外墙保温层脱落隐患问题产生。

4建筑保温与结构一体化的应用现状

4.1夹芯保温复合墙

建筑工程中保温技术与建筑整体技术的运用,目前较多存在方法之一即采用夹心保温复合墙技术,对建筑外墙两端的墙体结构均采用了砌体夹砖,同时设置有保温钢板于建筑外墙中央,同时将拉结筋设置于建筑外墙两端,这样使整体性的墙体结构得到了实现。夹心式防火复合墙所具有最优异的功能就是热舒特性和保温隔热性,保温材料两侧的落叶墙都具有隔热保温作用,使作业场所能够很大程度地地降低了对大型建筑物所造成的冲击,也因此提高了其耐久性和防火性能。但是由于其外墙具有大量的外壁片,有限的热拉结筋作用下,会一定限度地影响地影响到外墙的热稳定性和强度,所以具有了相对复杂的安装条件。

4.2自保温墙体

外墙一般都是利用自保温砌块或自保温多孔砖作为外墙材料的,因此也叫做自保温外墙,而此类外墙材料所具备的共同特征便是结构承重和保湿隔热。此类外墙不但具有结构自重小,保温隔热性好的优势,而且拥有方便简单的施工方法。但因为具有不大的墙厚,很弱的刚度,只适合于构架的填充墙,而在建筑的抗震抗震性很强且时间又很短暂的建筑中。自保温墙的砌筑技术上,因为自保温砌块具有大于自保温多孔砖的收缩率,所以砖墙开裂的情况就更多机会发生。

4.3自保温IPS结构体系

钢筋内部安装有工厂绝缘层和钢筋连接框架梁。同时,还应选择带有端部的L形、T形钢筋或羊形线框连接到钢筋锚上,并与钢丝网框两侧的绝缘层上的钢筋一起铸造,从而使绝缘结构的元件能够整体形成。在工厂生产的钢丝网框架的保温层中,在其界面的包覆层上涂抹砂浆,不仅增加了成型混凝土框架的耐火功能,还增加了混凝土与保温层之间的附着力;混凝土预制垫块分两勺放置在隔热层一侧,合理限制了钢筋网与隔热层之间的相对位置。这不仅提高了钢网的混凝土元件的保护表面的强度,而且有效地防止了隔热板受到从结构的实际混凝土元件的内部向外部移位的混凝土主体的侧压力线的干扰。钢丝网保温板是一种通过实体施工,直接焊接建筑结构基础墙的外部焊件、腹板钢丝和钢丝网,实现与建筑结构施工同步的工程外墙保温功能的保温板。可有效缩短施工过程,具有与工程外墙相同的保温能力、良好的耐火特性和高效益的保温功能,使用寿命相同。IPS隔热系统主要适用于抗震等级大于或小于8级的工程结构。这种现浇混凝土剪力墙也可用于一般民用建筑和高设防区。

4.4CL建筑结构体系

钢网结构和隔热钢筋直径板连接的剪力墙通常采用CL结构体系,将整个框架与现场浇筑空间连接起来,分为边缘结构、现浇楼板和CL复合墙板。通过斜插钢筋直径构件将结构中的两层钢筋网连接起来,然后将EPS保温构件放置在结构的中间,并在左右两端浇筑混凝土,形成CL复合墙板。中间浇筑,左右两端浇筑混凝土,但浇筑的永久钢筋由高强度高压石膏板制成,在减少基层抹灰和钢筋体积的同时使用。这种结构框架下的空间剪切通过采用特殊形状的结构框架和承重墙的设计形式,使整个建筑构件具有良好的刚度,但同时产生的经济效益尚有应用范围拓宽、向重降低、节约能源以及保湿隔热作用等。不过,在其设计中仍有不足之处存在,比如,较高强度的预应力空心板设计和较高难度的楼板支装设计等。但鉴于这种结构下的空间混凝土框架结构仍可承受八级以下的强烈抗震,可将这些预应力或现浇结构的重力墙应用在抗震设防区。

4.5SW建筑体系

清华大学建设研究集团与有限公司联合开发了一种较新的建筑结构体系。SW大楼的结构体系是在专用设备上预制钢筋网夹层,然后在现场浇筑完成的基础上安装钢筋网夹层板,先将砼分层喷到了钢网夹芯板上,然后再浇注了钢筋的二端梁和顶柱,从而使已喷涂的砼分层和浇注的钢筋密实的固结在一起,与夹心镶边的钢筋构成了轻质的承重墙体。该系统具有很好的防连续坍塌功能,预制构件70%以上在工厂内实现生产,与当时建筑业所要求进行的房屋产业化建设与施工规范相符合。

5建筑一体化保温结构技术应用

5.1夹心保温复合墙技术应用

在建筑工程整体保温施工的技术与实际运用,以及城市住宅工程施工项目发展过程中,夹心保温复合墙工艺都属于应用较早的一种工艺方式。夹心式保温复合墙技术在具体应用中,在墙体的两侧都可以使用砌块或者砖进行砌筑,并在墙体中间设置了保温层。与此同时,可以通过在二外侧墙片之间设置拉结筋,通过该种方式也能够在一定程度上提升墙体稳定性与整体性。而夹心式的保温复合墙拥有着较为理想的保温隔热性能、热舒适性能,其内叶墙与外叶墙也能够对保温材料起到良好的保护作用。在这一过程中,能够尽量避免环境对保温材料的影响,并提升保温材料的防火性能与耐久性能。夹心保温复合墙通常情况下会被分为内外墙片,所以实际施工较为复杂,拉结筋的作用范围具有一定限制,会在不同程度上对墙体承载力、稳定性产生影响。

5.2FS外模板现浇混凝土复合保温技术应用

FS外模板在现浇混凝土复合保温工艺的实际使用中,一般采用的是混凝土基双面一层的保温板,并且通过建立固定的外墙模板框架,在内层进行混凝土基础施工,使用这种方法可以使得在保温和结构之间可以实现统一效果。而在外侧部分,则需要进行防裂水泥的表面涂刷,并且通过采用锚栓、加强筋等不同连接件,可以使得混凝土基础与双面一层的复合保温模板之间可以进行有效衔接。而使用FS外模板在现浇混凝土复合保温工艺下的住宅外墙,因为主要使用的是多层结构形式,所以使得现浇混凝土墙的承重能力可以进行有效增强。同时通过结构板外侧的设计,也可以在一定程度上减少对气温变化、对外部自然环境所带来的冲击,同时避免抹表面裂纹现象、空鼓现象的发生。在建筑工程施工项目开展时,通过保温措施和钢筋之间的相互组合,可以降低了对钢筋的用量,同时对建筑过程也可以产生一些改善效果,因此降低了更高的生产成本,效率和施工品质也得到提高。该项技术方式,在框架结构、剪力墙结构中得到广泛使用。

5.3自保温墙体技术应用

自保温墙的设计特征,一般是指采用了自保温砌体、自保温多孔砖砌体等材料构成的墙,而这种墙体材料一般具有很好的承载功能,与保温的隔热性功能有关。而相比于自保温砌体来说,自保温多孔砖收缩率相对较小,同时也极少有发生裂缝的情况。自保温施工墙的自我尊重相对较低,并且可以获得不错的保温隔热性能,所以在施工中较为简单。但是在实际使用中却面临着一些劣势,那就是其墙厚度较低,不能用于将其使用于框架结构的填充墙中,抑或用于对抗腐蚀性能要求相对较低的施工中。

6结束语

总的来说,建筑防火技术和建筑一体化技术的应用提高了建筑的防火性能和节能,有效克服了外墙保温的常见管理和设计问题,实现了与建筑材料相同使用寿命的保温效果。当谈到建筑领域的技术技能时,由于建筑隔热技术和建筑集成技术的优势,人们更加关注它。其技术的研究和相关发展极大地提高了市场需求,而新兴的建筑节能新技术,在国内具有良好的使用发展前景。

参考文献:

1]韦延年.论墙体保温与结构一体化技术的研究与应用[J].建筑节能,2016(10):52-57.

2]周会洁,孙维东,孙亚洲.建筑保温与结构一体化技术的应用发展现状[J].长春工程学院学报,2017(16):4.

3]朱洪祥,孙增桂,朱传晟.建筑节能与结构一体化技术集成研究[J].建设科技,2015(10):30-33.

4]周卫国.创新驱动建筑保温与结构一体化工作[J].建设科技,2017(8):53.

5]戴文婷,王滋军,刘伟庆,等.节能与结构一体化技术在我国的研究应用现状[J].混凝土与水泥制品,2018(12):80-83.

 


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