集成房配套防火自保温装饰一体化墙板.pdf
O) 建筑节能 Building E nergy S aving 集成房配套防火自保温装饰一体化墙板 涂平涛 (北京大学工学院绿色建筑技术研究会,北京100011) [滴要]简述用于集成房的防火保温装饰一体化墙板的性能指标和生产工艺 [关键词]集成房:建筑工业化:防火自保温装饰一体化墙板;墙体保温 复合的泡沫材料,由此浇筑而成 1防火自保温装饰一体化墙板 该墙板在工厂预制面板和保温芯层,同时完成 集成房屋即预制装配式房屋,是用工业化生产面板装饰,减少了传统外墙外保温材料抹面砂浆和 方式来建造的住宅,是将部分或全部构件在工厂预聚合物水泥保护装饰层的工序,不受环境对施工的 制完成,运输到施工现场,将构件通过可靠的连接影响,并由于面板为高性能结构层,保证了与墙面 方式组装而建成的住宅,在欧美及日本被称作产业的高粘抗拔力.
化住宅或工业化住宅.
保温板芯层为有机-无机复合的泡沫材料,其 集成房离开不墙体材料,其占集成房所需建筑密度为(250±50)kg/m,抗压强度≥0.4MPa,导热系 材料近70%的份额.
集成房的墙体应具有保温隔数为0.05W/(mK)-0.07W/(mK),燃烧级别A级, 热、隔声、防火、耐久和相应的隔墙板所要求的诸方垂直于板面抗拉强度>0.15MPa,抗弯破坏荷载大 面的物理力学性能.
笔者研究推出了防火自保温装于自重的1.5倍,耐火极限大于1h,干燥收缩值(浸 饰一体化集成房墙板,见图1.
水24h)≤3mm/m,体积吸水率≤10%,碳化系数≥ 0.70 放射性同时满足内照射指数/≤1.0和外照射 指数/≤1.0 两侧复合面板后,形成防火保温装饰一体化集 成房墙板,其单位面积重量为20kg/m²-30kg/m² 拉 伸粘结强度≥0.15MPa,耐冻融强度≥0.15MPa 吸 水量≤500g/m²,导热系数符合相关标准要求 墙板主体原材料是含硅成分的粉煤灰、含钙的 石粉以及镁质材料和无机纤维材料,来源多系工业 固体废弃物,生产过程无废气、废水、粉尘排放,产 图1复合保温板 品不含甲醛、石棉.
该墙板的结构分为三层,包括两侧面板和保温 芯层.
面板材料为普通硅酸盐水泥或镁质胶凝材料 2防火自保温装饰一体化墙板技术参数 (内掺粉煤灰或石粉做填料),抗碱玻纤网格布增 (1)产品标准墙板执行JG/T287-2013(保温装 强,面板厚度=3mm;保温芯层采用普通硅酸盐水饰板外墙外保温系统材料),保温芯板参照执行JC/ 泥或镁质胶凝材料,外掺玻化微珠(闭孔珍珠岩)或T2200-2013(水泥基泡沫保温板》.
阻燃性有机颗粒(粒径1mm-2mm、密度10kg/m²- (2)产品规格(长×宽×厚)为:2440-3000×600- 12kg/m²的轻质EPS或聚氨酯颖粒),与外加剂、水1220x30-150(mm).尺寸允许偏差见表1保温装饰 充分混合均匀形成混合浆料,再注入MNC-FP发泡板的面板、芯层、饰面层、保温系统以及配套用锚固 剂和稳泡剂,经压缩空气物理发泡,形成有机-无机件等性能指标见表2-表5.
2015.3墙材革新与建筑节能63 建筑节能 Building Energy S aving 表1尺寸允许偏差 表5系统性能指标 项目 指标 项目 指 标 长度,厚座,宽度(mm) ±2.0 IM Ⅱ型 对角线差(mm) ≤3.0 外观 无粉化,起鼓、起泡、脱落现象,无宽 板面平整度(mm) ≤2.0 度大于0.10mm的裂境 耐候性 表2芯层性能指标 面板与保温材料 拉伸粘结强度 ≥0.10 ≥0.15 密度(kg/mr) 250±50 GB/T5486 (MPa) 抗压强度(MPa) 0.51.0 GB/T5486 拉伸脑结强度(MPa) 20.10 破坏发生 在保温材料中 生在保温材料中 20.15 破坏发 导热系数[W/(mK)] 00.070.05 GB/T10294 控拔力(MPa) ≥0.20 GBJ144 单点链固力(kN) ≥0.30 ≥0.60 吸水率(%) ≤10 JC/T647 水蒸气透过性能 [gf’(m²-h)] 防护层透过量大于保温层透过量 蓄热系致[W/(mK)〕 ≥1.20 JG/T283 软化系数 ≥0.60 JG/T283 注:若采用无机保温材科或系统有透气构造,不检验水蒸气透过性.
干燥收缩值(mm/m) 0.80 GB/T11969 填料 (或酸盐水院) 氢氧镁水泥 燃烧性能 不低于A级 GB/T14402 放射性核索限量 内照射指数/ ≤1.0 GB6566 发准剂水施剂 01>7 授排混合 表3 面板性能指标 胶凝料案--加压发施发组液 指标 喷脱模剂模具-底板成型 发泡料浆--轻质颗粒 项目 I整 底板复合 单位面积质量(kg/mr) 26 苯板>26.酚醒泡 沫板聚苯板=36 表4面层性能指标 贵州省建科院 项目 指标 成立非金属尾矿分中心 耐酸性(48h) 无异常 耐碱性(96h) 无异常 耐盐雾(500h) 无损伤 本刊讯为了加强横向联合,做好产学研工作 耐老化(1000h) 合格 贵州省建科院决定,授予贞丰恒山建材有限责任公 耐沾污性 ≤10 司为该院贵州工业固体废弃物综会利用(建材)工程 附着力(级) 1 技术研究中心非金属尾矿分中心.
日前,贸勇副院长 注:耐站污性、附着力仅限平涂饰面.
到贞丰龙场工业园恒山建材公司正式授牌.
64 墙材革新与建筑节能2015.3
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纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板的研究.pdf
新型逢筑村辩 中国科技核心期刊 纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙 板的研究 刘成楼郭立群郑德莲!
刘昊天党军 (1.北京鑫元永立集成房屋有限公司北京102300: 2.北京建筑材料检验研究院有限公司北京10041) 摘要纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板是以仿生正六边形蜂窝结构再生纸芯为中间层、上下覆有粉煤灰水泥板以纳米绝热胶 粘剂粘结而成的夹芯复合板,该复合堆板抗冲击性10次无裂纹吊挂力达到1000N,传热系数为1.3W/(mK)空气隔声量达到 45dB耐火极限1h以双层复合蜂窝夹芯-纳米绝热材料复合增板为外墙的建筑物节能效率可达60%以上.
关键词纸蜂窝夹芯纳米绝热复合墙板隔热隔声防火防潮 中国分类号:TU52 文献标识码:A 文章编号:1001702X(2015)05-005803 Research on paper honeyb sandwichnano posite insulation panel LIU Chenglou? GUO Ligan? ZHENG Delian? LIU Hastian DANG Jun? ( 1.Beijing XinYuan Yocegli Integated Housing Co. Lad. Beijing 102300 China ; 2.Beijing Institute ef Buibding Materils Inspectioe Co. ILad. Beijing 100041 China) Ahstract Pape heyeb anicho empite inlain ped s a kiad af sanich cspoie pne wih biic hexagoal heeyb structure recyeled paper core as the midde layer Ily ash cement band on top and botom boded with namo insulation adhesie. The cposite pnel ca resist I0 times of impct vitbt ccks hnging foe mhes 1000 N he hst transfer coeffiemn is 1.3 W/(m*K) air aound medaction factor maches 45 dB fine nsistance a 1 h 2he emergfficieney od lruilding wvith dlelayer cmosite beh aiched oemo cite inlatin pml a eleior vall can be up to 60%. Key words paper honeyb sandwich coe nano insulation zomposite ponels zhermal and acoustic insulation fre proof and damp-proof 0引言 健康、适用和高效的使用空间与自然和谐共生的绿色建筑”.
绿色建材是绿色建筑的基础,绿色节能墙体板材是绿色建材 节能降耗、低碳环保是实现可持续发展战略的重要措施.
的 的一种主要材料是采用清洁生产技术使用工业或城市固态 目前我国建筑能耗已占社会总能耗的1/3单位面积能耗比废弃物生产的无毒、无污染、无放射性、有利于环境保护和人 气候条件接近的发达国家高2-3倍,建筑供暖造成的空气污 体健康的建筑板材.
染比发达国家水平高2-5倍,供热采暖 能耗占社会总能耗的 纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板,是以仿生正六边形蜂 10%约1.3亿:标准煤.
我国既有建筑面积达400亿㎡²每 窝结构再生纸芯为中间层、上下覆有粉煤灰水泥板以纳米绝 年新增建筑面积30亿m²其中高能耗建筑占95%以上为此 热胶粘剂粘结而成的夹芯复合板.
该板具有强度高、耗材少、 国家将建筑节能指标由50%提高到70%并对既有建筑逐步 质量轻、防震、隔热、隔声、防火、防潮、节能、环保等优点 进行节能改造同时要兼顾冬季采暖与夏季空调的能源平衡.
国家法改委、住建部发文大力推进“安全实用、节能减排、经济 1纸蜂窝夹芯复合板的特点 美观、健康舒适”的绿色建筑推广“在全寿命周期内最大限度 用再生纸制成蜂窝纸芯板用粉煤灰水泥制成面板用纳 地节能、节地、节水、节材,保护环境和减少污染为人们提供 米绝热胶粘剂将蜂窝纸芯板粘接在2块面板中间成为纸蜂窝 夹芯复合板.
该板具有质量轻、强度高、防水性好、隔声功能 收稿日期2015-02-10 强、隔热性能好、防火性能好、环保性能优、极佳的强度/质量 作者简介刘成楼男1939年生北京人高级工程师主要从事音 比和刚性/质量比等优点性价比高.
从力学角度分析封闭的 种功能型涂料的研发与服务.
六角等边形蜂窝结构能以最少的材料获得最大的受力其垂 58新型建筑材料 2015.5 刘成楼等纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板的研究 直荷载与同厚度的实心板几乎相等,但质量却轻70%-90%, (3)防水防火处理是纸蜂窝夹芯复合板生产的保障环节 且不变形、不开裂、不易断裂.
因为这种多墙面排列的蜂窝形 采用自制的防水防火胶粘剂对正六边形蜂窝纸芯进行喷淋、 网状结构,可以分散和承担来自各方面的压力使蜂窝结构对 烘干定型使蜂窝纸芯具有防潮、防火、防霉性能从而解决了 挤压力的抵抗力比圆型或正方形高很多,另外由于它是一种 普通蜂窝纸芯易燃、易吸潮、易生霉的难题、经防火、防水处理 工业化生产的标准化墙板照明、空调、电视、电话等线管及各 的蜂窝纸芯强硬坚挺不燃、用水浸泡不软 类开关、插座等均可在标准墙板上预制,保证了安装过程简 (4)粘结复合是纸蜂窝夹芯复合板生产的关键环节,采用 单、方便、快捷.
由粉煤灰水泥板-纸蜂窝夹芯复合墙板、钢构 自制的防水防火纳米绝热胶粘剂通过底板涂胶(厚度=0.5 龙骨、标准连接件现场装配成集成房屋主体.
该房屋具有抗震 mm)→纸芯粘结一面板涂胶(厚度0.5mm)→粘结复合一固 (抗9级地震)、环保、隔声、保温、防火、防潮等特点.
水泥板蜂 化干燥过程使纸蜂窝夹芯复合板粘结牢固,各指标符合JG/T 窝复合板被编入(建筑构造通用图集华北标BJ系列图集, 169-2005(建筑隔墙用轻质条板).
自制的纳米绝热胶具有无 13BJ27).
毒环保、防水防火、隔热保温、隔声降噪、粘结力强等特性.
2纸蜂窝夹芯-绝热复合墙板的生产技术 纳米绝热胶粘剂的性能见表1.
表1纳米绝热胶粘剂的性能 2.1生产流程 项目 性能指标 上纸架展纸一双面涂胶机涂胶一八方缠绕机制成蜂窝纸 胶膜硬度 2H 芯→拉伸→喷淋防火防水胶一烘干定型→切割一输送→水泥 粘结强度/MPa 1.52 板底板涂纳米绝热胶一纸芯粘结一水泥板面板涂纳米绝热 早期耐水性 5d无变化 胶→粘结复合一固化干燥.
蜂窝纸芯加工生产线见图1.
常温漫泡 139d无变化 100沸水煮 5h涂膜无变化 耐盐酸 36d无变化 耐高温 600°℃C.8h涂膜无变化 导热系数/[W(m-K)] 0.045 纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合板的结构见图2.
粉煤灰水泥板 蜂窗板 图1蜂窝纸芯加工生产线 2.2规格 粉煤灰水泥板 纸蜂窝夹芯-纳米绝热材料复合墙板规格:长x宽x厚= 3000 mmx900 mmx90 mm 2.3质量控制 图2纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合板结构 在生产加工纸蜂窝夹芯复合板过程中,其质量控制重点 为以下4个环节: 3纳米绝热胶粘剂的隔热保温机理 (1)蜂窝纸芯的加工技术是纸蜂窝夹芯复合板的基础:采 纳米绝热胶粘剂以改性硅酸盐溶液为基料、以无机纳米 用100g/m²的再生纸、高强快干胶粘剂通过上纸架展纸一双 微孔材料Si0气凝胶、六钛酸钾晶须、超细陶瓷空心微珠等 面涂胶机涂胶一八方缠绕机制成具有高粘结强度的蜂窝纸 为填料制成.
粘结剂无毒无味、绿色环保,涂层具有薄涂、绝 “ 热、防水、防火、抗裂、防腐、隔声、耐高温、耐候、耐久等特性、 (2)纸芯的拉伸定型是纸蜂窝夹芯复合板生产的核心环 根据热能的3种传递方式可分为固体热传导、对流热传导和 节.
生产线中的拉伸设备采用双端双面差速牵引拉伸技术通 辐射热传导.
过控制牵引速度和供给速度来控制纸芯的拉伸,使纸芯孔径 (1)固体热传导:以纳米/亚纳米级空心结构材料为填料 形成均匀的正六边形蜂窝状结构从而具有最大的“比强度”.
的胶粘剂中,在基料的作用下相互连接聚集形成纳米三维网 NEW BUILDING MATERIALS 59 - 刘成楼等纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板的研究 络骨架结构,由于近无穷多纳米孔的存在固体热传递只能沿 表3纸蜂窝夹芯-纳米绝热材料复合墙板的性能 着孔壁传递近无穷多气孔壁构成了近于“无穷长路径“效应, 项目 标准规定 检测结果 使得固体热导率降到几乎最低极限.
抗冲击性能/次 35 10次无裂纹 (2)对流热传导无机纳米微孔材料的介孔尺寸为2-50 板自重倍数 >15 6.5 nm当材料中的气孔直径小于70mm时孔内的空气分子就 面密度(kgm²) ≤90 26.9 失去了自由流动的能力相对地附着在气孔壁上,此时纳米 含水率/% ≤10 2.7 孔处于近似真空状态材料中的空气对流减募到最小极限:由 干燥收缩值<mm/m) ≤0.6 60 于空气的主要成分是氮气和氧气,局域热激发无法通过空气 吊挂力/N 1000 1000无裂线 分子跨越凝胶表面进行对流作用,从而对热对流传热产生隔 空气声隔声量B ≥35 45 绝作用亚纳米级封闭微孔内的空气分子虽有自由流动能 放射性 内照指数/ ≤1.0 0.1 核素限量 外照指数 ≤10 0.1 力但因体积中所占比例较少因此对流热传导也很微弱. 同 时具有阻断空气传声作用隔声效果明显. 经天津国家固定灭火系统和耐火结构质量监督检验中心 (3)辐射热传导辐射热传导是一种非接触式的热量传 检测,纸蜂窝夹芯-纳米绝热材料复合墙板的耐火极限≥1.0 递. 由于隔热填料为均匀的纳米/亚纳米级气孔且具有极低 h. 的体积密度使材料内部气孔壁数目趋于“无穷多”而每个气 孔壁都有遮阳板的作用从而产生近于“无穷多遮阳板“效应, 5纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板的 使辐射传热下降到最低极限. 应用效果 4纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板的 纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板可广泛应用于建筑隔墙 主要性能 板、轻钢结构集成房屋围护结构等领域. (1)纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板可用于影剧院、娱乐 以纳米绝热胶粘接复合的纸蜂窝夹芯墙板与以普通胶粘 厅、写字楼、酒店、居民楼、教室等建筑物的隔墙板具有保温 剂粘接复合的纸蜂窝夹芯墙板相比隔声、隔热2项性能显著 隔热、隔声降噪、绿色环保、抗震减重、增加使用面积等优点. 提高:在材质、工艺、规格相同的条件下分别以纳米绝热胶和 (2)纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板用于建筑外墙时,可 普通胶粘接复合的纸蜂窝夹芯墙板的性能测试结果见表2. 采用双层复合纸蜂窝夹芯-纳米绝热材料复合墙板,该双层 表2纳米绝热胶和普通胶复合纸蜂窝夹芯墙板的性能 复合墙板可用于轻钢结构防震集成房屋围护结构、高层建筑 项目 纳米绝热胶复合板 普通胶复合板 外墙、永久性绿色农房外墙等. 以双层复合蜂窝夹芯-纳米绝 空气隔声量/B 45 40 热材料复合墙板为外墙的建筑物,节能效率可达60%以上. 传热系数/[W/(mK)] 1.3 2.2 热阻/(m²K/W) 0.77 0.45 6结语 热阻R是衡量材料保温隔热性能的重要参数. 热阻为导 纸蜂窝结构夹芯板的主要原料来自废物再利用,通过对 热系数的倒数,热量通过厚度的材料层所受到的热传递阻 蜂窝纸芯的防火、防水技术处理,有效地解决了纸芯阻燃、防 力为R=d/入. 保温材料的热阻R越大传输的热量越少. 导热 潮、防霉的技术瓶颈,通过采用绿色环保纳米绝热胶粘剂制备 系数入越小热阻越大绝热性能越好. 导热系数入与材料的 的纸蜂窝夹芯-纳米绝热复合墙板具有保温隔热、隔声降 密度、孔孔隙特征直接相关而与材料的厚度无关. 在进行建 噪、防火防潮、绿色环保、抗震减重等优点广泛应用于建筑隔 筑热工设计时是以墙体的热阻为计算参数,从而确定保温隔 墙板、轻钢结构集成房围护结构等领域. 热层的施工厚度. 在材质相同的前提下密度越低导热系数越 小孔隙率越高导热系数越小孔隙尺寸越小其导热系数越 参考文献: 小 [1]师华热薇武德涛环保型工业隔热涂料的研制[C]/中国化工学 由国家建筑材料质量监督检验中心依照JG/T169- 会涂料涂装专委会离装饰功能性建筑涂料技术研讨会论文集, 2005对纸蜂窝夹芯-纳米绝热材料复合墙板进行抽样检测, 上海 2011 98102. 其外观质量、尺寸偏差中各项指标均符合标准要求物理性能 [2]刘或楼曹永久郭立群等,薄层外墙纳米隔热涂料的研制门涂 指标如表3所示. 料技术与文摘2014(7) 15-18 22. A -60 新型建筑材料 2015.5
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纸蜂窝复合墙板的开发与应用.pdf
DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2014.23.005 第35卷第23期 包装工程 2014年12月 PACKAGING ENGINEERING 23 纸蜂窝复合墙 板的开发与应用 李志强,杨丹,高飞跃 (陕西科技大学.西安710021) 摘要:目的研究一种新型环保复合材科纸蜂窝复合板在建筑板材上的应用价值.
方法介绍纸峰窝 复合板的生产原材料和生产工艺,并分析其作为建筑墙板的性能优点.
结果通过在商铺装修上的 实际应用,取得了显著的社会效益和经济效益.
结论纸蜂窝复合墙板以其综合优势在建筑工业上具 有广阔的应用前景,应大力开发与推广.
关键词:纸蜂窝复合板;环保材料:应用 中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:1001-3563(2014)23-0023-04 Development and Application of Paper Honeyb Composite Wallboard LI Zhiqiang. YANG Dan GAO Feiyue (Shaanxi University of Science & Technology Xi’ an 710021. China) s o mu e po aa ue s o ao ssaoond pee seuamm uoompond s1 paonpunu saxded s1 spoa pumoq upq se puoqs osodoo quouoq and analyzed its performance advantages as a wallfor construction. Results Based on the practical application in shop decoration its social and economic benefits were presented. Conclusion The paper honeyb posite walboard with 《psnuota aq pnoqs pue Xusnpu! uogonnsuoo oq u! sodsoad uogeogde apim seq saiegeape aarsuaqaduoo s! developed and promoted. KEY WORDS: paper honeyb posite panel; environment friendlly materials:; application 近年来,低碳经济越来越受到重视,发展循环经 济实现绿色包装是国际社会发展的一项重大战略.而1纸蜂窝复合墙板的开发 开发应用新型材料是有效减少碳排放的重要途径之 一.
国家建改委等相关部门已联合发出通知,从2000 在传统的包装材料中.“质轻”和"高强”一直成对 年6月1日起,在建筑上禁止使用实心粘土砖,积极推立关系,导致在满足产品强度的前提下,其结构相对 广使用新型墙体材料,这给纸蜂窝复合板材市场创造厚重,不仅浪费资源,占用较大空间,而且间接降低了 了有利条件,为蜂窝纸板在建筑板材方面的应用提供经济效益.
要想改变这种对立关系,主要从2方面着 了良好的外部环境.
手,一是寻找既能满足质轻又可达到高强度要求的新 目前我国的墙体材料已经走上多品种的发展道型材料;二是合理利用现有材料,制成质轻又强度高 路,初步形成以块板为主的墙材体系,其中纸蜂窝复的结构.
在20世纪40年代,玻璃纤维增强塑料的发 合墙板以其质量轻、强度高、隔热、隔音、防火、防潮、现实现了人们对材料轻质高强特性的要求,随后一段 抗震、装配灵活、节约面积、成本低等优点,成为绿色时间又涌现出各种性能优越的复合材料.
与此同时, 建筑墙材的新宠””.
蜂窝夹芯结构的发现.使人们可以通过合理利用材料 收稿日期:20141013 24 包装工程 2014年12月 的结构,进而实现材料轻质高强的要求".
性胶水EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和PVAC(聚醋酸 蜂窝夹心板又名纸蜂窝复合板,由蜂窝夹心结 乙烯酯).
构与不同材质硬质面板复合而成,是一种新型环保 包装材料,广泛应用于航空航天、微波通讯、造船工 1.2纸蜂窝复合板的生产工艺 业等领域.
近年来纸蜂窝复合板在建筑工业中也得 蜂窝纸芯的生产工艺为:再生纸一纸芯涂胶粘结 到了积极的推广应用,主要被用来制作建筑物的室 →八方缠绕切块一芯纸块压实一芯纸条裁切→芯纸 内隔墙板、吊顶、护墙板、隔音板、门板、保温板、活动 条对接一成型.
纸蜂窝复合板的生产工艺为:蜂窝纸 房、地板、壁柜、包装箱等,同时它在建筑节能和建 芯拉伸定型一纸芯阻燃防水处理一浸胶一与面板复 筑装饰方面所发挥的作用,也已经引起了业内人士 合成型一烘干固化一时效处理一成品检验.
的高度重视.
需注意纸蜂窝浸胶的时间不宜过长,应为2-3:, 1.1纸蜂窝复合板的生产原材料 浸胶时间过长不但浪费胶水,还会使纸蜂窝复合墙板 的强度下降.
蜂窝纸芯与面板复合后加压成型,要有 纸蜂窝复合墙板主要由两部分组成:蜂窝纸芯和 合适的成型压力,成型压力不足会导致面层板材与纸 面板,其核心部分是蜂窝纸芯,通常使用回收的废旧 蜂窝夹芯粘结不牢固,成型压力过大则会使蜂窝出现 料等二次纤维制作,成本低廉且可自然降解,对环境 压现象,故而成型压力一般为10-80Pa.
在纸蜂窝 无负担.
蜂窝纸芯是将多条纸通过胶结、拉伸工艺形 的浸胶生产中时效处理是将固化后的板材在室温下 成连续蜂窝状的芯材,通常做阻燃、防潮等特殊处理, 加压放置一段时间,防止板材翘曲变形.
且蜂窝结构使其具有很好的隔音、保暖效果.
纸蜂窝 复合板是在蜂窝状纸芯两侧表面粘贴不同用途材质 2产品性能及应用 的面板,制成各种规格的复合轻质墙板.
面板主要有 纤维水泥平板、纤维石膏平板、纤维增强硅酸钙板、玻 镁平板等,厚度一般为8.10.12.15mm”.
粘结剂的 2.1纸蜂窝复合墙板性能特点 性能直接影响纸蜂窝复合板的各项力学性能,从性能 纸蜂窝复合墙板主要性能特点如下所述(见表 和成本方面综合考虑,通常选用无毒无害的环保水溶 1-2).
表1纸蜂窝复合板内隔墙主要技术性能 Tab.1 The main technical performance of the paper honeyb posite panel 名称 构造简图 隔墙厚度/mm 空气产隔声量/dB耐火极限/h传热系数/(W-m-K) 使用部位 75 90 >30 >1 分室隔墙 纸蜂窝复合条 100 125 >35 40 >1 45 >1 50 >1 <2.0 房间、走廊隔墙 表2不同墙材施工对比 Tab.2 The parison of different wall materials in construction 砖墙 轻体砌块 空心板轻体墙 纸蜂窝复合墙 面密度/(kg*m°) 450 275 110 25 定位-砌墙- 定位一砌墙一浇注横竖加 定位一砌墙一抹 定位一 施工方案 两面喷水 强梁柱-每两层连接筋 缝一两面挂网泥墙 安装- 泥墙(2-3遍) (两面)喷水、挂网、泥墙 或挂网刮腻子 抹缝 装修等待时间/d 90 60 任意安装位置 不可 不可 不可 可 白蚁防护 不能 不能 不能 防白蚁 第35卷第23期 李志强等:纸蜂窝复合墙板的开发与应用 25 1)质量轻,性价比高. 新型纸蜂窝复合墙板的质 3000 3000 3000 3000 量仅相当于普通粘土砖墙体的1/7左右,面密度不超 过30kg/m².能在不增加基建投资、不降低房屋综合性 -T 能的前提下,降低建筑总造价. 同时其不受建筑结构 ⊥工 限制,灵活分隔空间,充分发挥居室布置的个性要求, IT ⊥工 特别适用于高层建筑". 2)保温隔热隔声性能好. 新型纸蜂窝复合墙板 (90 mm)的隔热、隔声性能相当于180mm实心粘土 砖,大大提高了建筑物的使用面积,节约资源. 图1粘土砖墙与纸蜂窝复合隔墙的商铺实用面积对比 Fig.1 The shop salabe area mparis chart of hrick wall and 3)防火阻燃. 新型纸蜂窝复合板在制作前期,采 用经过特殊加工处理的难燃纸制作蜂窝纸芯,其成品 paper hoeyb posite wall 符合国家对难燃材料的标准. 我国经过近20年自主研制开发和引进国外生产 4)墙体结构稳定,墙面不开裂. 纸蜂窝复合条板 技术设备,我国的墙体材料工业水平已经有了很大提 隔墙外观平整,其组装形式有单层蜂窝条板隔墙、叠 高.但总体而言.新型墙体材料的开发和应用程度较 合蜂窝条板隔墙和双层蜂宽条板隔墙等. 为缓慢,代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板 5)安装简单便捷. 装配式施工,墙板可任意切所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与 割调整宽度、长度,避免了传统建筑材料复杂的施工工业发达国家相比,相对落后40-50年. 造成这一 过程,现场整洁干净,减少了建筑垃圾,大大缩短了 现状的原因是多方面的,主要表现为产品档次低、企 工期". 业规模小、工艺装备落后、配套能力差等. 另外,对实 6)构件标准化是一种工业化生产的标准化板件,心粘土砖限制力度不够,以毁坏土地为代价制造粘土 有利于推广住宅产业化. 照明、电视、空调等线管及砖成本极低,使任何一种新型墙体材料在价格上无法 各类开关、插座等均可在标准板材上预制. 与之竞争". 如各种功能性纸面石膏板虽具有优良 2.2纸蜂窝复合墙板的推广应用 的性能,但仍然处于试验阶段或由于成本较高,并没 有真正走向市场”. 针对这种情况,国家三部一局墙 纸蜂窝复合墙板是一种无毒无害环境友好型材材革新办公室积极指导各地大力开展墙材革新工作, 料,不仅具有良好的社会效益,还具有较好的经济效结合各地实际情况,出台了多项墙改政策,有力地促 益. 以纸蜂窝复合墙板与传统粘土砖墙在商铺装修进了新型墙体材料的发展. 方面的使用进行对比(见图1).标注为9㎡大小的商 铺.采用两面抹灰后厚度为160mm砌块墙,每间商铺3结语 实用面积为7.91m;采用90mm厚纸蜂窝复合墙板, 每间商铺实用面积为8.45m². 每9m²商铺使用轻质 新型纸蜂窝墙板是一种安全可靠的绿色建材.其 复合墙板与砌体实用面积相比,每间可以增加约0.54占用空间小、轻质、安装简便快捷、不开缝变形,且具 算,可增加54㎡².相当于多出6个9m²的小商铺,增加音、不含放射性有毒害性物质、废弃物可自然降解、无 97万元的额外收益. 由此可以看出,轻质隔墙在增加污染等优点,是实行绿色施工、建筑节能的可循环再 空间实际使用面积,提高经济效益方面成果显著. 另生的一种新型生态墙体材料. 它既弥补了现有建筑 外,其具有可重复循环使用性,对于经常改动的室内墙体材料生产、使用的缺陷,又环境友好,在墙材发展 隔墙,如商场、办公楼等,采用纸蜂窝轻质隔墙可重复中的地位越来越重,应用前景广阔. 大力开发和推广 快捷,在提高产品利用率和经济效益的同时,大大减给纸蜂窝设备生产企业和纸蜂窝制品企业带来发展 少了建筑垃圾. 机遇. 26 包装工程 2014年12月 304-307. 参考文献: YANG Xiaojun LAN Qing=shan. New Strueture of Paper [1]王兴业.发挥复合材料优势开发建筑材料新产品[Cy/第十 Honeyeb Filled Bnard and Its Application Prmspect[Cj/ 四届全国复合材料学术会议论文集(下) 2006:1335- The Thirteenth National Packaging Engineering Conference 1337. Proeeedings 2010;304307. WANG Xingye. Develop Nen Composite Strnactures foe Con- [9]冯仁杰,于九明.蜂窝夹芯复合板及其在汽车工业中的应 structioe[C]/ The Fourteenth National Composites Conference 用[]汽车工艺与材料,2003(8):30-32. Proeeedings (under) 2006; 1335-1337. FENG Renjie YU Jiuming. Honeyeomb Filled Baard and [2]胡永排.绿色建筑与纸蜂窝墙板应用的探讨门广东建材. Its Application in Automotive Inrdustry[J]. Automobile Tech- 2011 27(1) ;2123. nolngy & Material 2003 (8 ) ; 3032. HU Yongxiong. Diseusi Paper Honeyemb Panels and [10]戴葵.建筑墙体材料性能的工艺研究]武汉工业学院学 Green Building Applications[J]. Guanglong Building Materi 报 2006 25(1);82-84. als 2011 27(1) ;2123. DAI Kui. Craft Research of the Material Performance of [3]叶柏彰.低碳经济的发展促使纸蜂窝墙体材料前景看好 Building Wall[J]. Wuhan Polytechnie University 2006 25 []. 中国包装工业.2010(5);98-99. (1);82-84. YE Bozhang. 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New Building Materials 2009 36 景[C第十三届全国包装工程学术会议论文集.2010: (10);6164.
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高效节能精装一体化外墙预制保温条板的研制.pdf
分类号: TU528.72 单位代码: 10430 密级:无 学号: 2010015107 山东築大学 Shandong Jlanzhu Unlversity 硕士学位论文 (专业学位) 论文题目: 高效节能精装一体化外墙预制 保温条板 的研制 研究生姓名 郭庆亮 专业学位类别 工程硕士 专 业 领域 建筑与土木工程 专 业 方 向 结构工程 导 师 姓 名 逢鲁峰 学 院 土木工程学院 论文提交日期 2013年4月 2013年6月5日 山东建筑大学硕士学位论文题目 高效节能精装一体化外墙预制保温条板的研制 计:学位论文88页 表格30个 插 图49幅 评阅人:侯和涛 傅日荣 指导教师: 逢鲁峰 学院院长: 周学军 学位论文完成日期:2013年4月 原创性声明 本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究 取得的成果.
除文中已经注明引用的内容外,论文中不含其他人已经发表或撰 写过的研究成果,也不包含为获得山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而 使用过的材料,对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确 方式标明.
本人承担本声明的法律责任.
学位论文作者签名:交日期013.62 学位论文使用授权声明 本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定, 即:山东建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和 磁盘,允许论文被查阅和借阅,本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它手段保存、 汇编学位论文. 保密论文在解密后遵守此声明.
日期2013.62 导师签名: 多距2日期2013.6.20 山东建筑大学硕士学位论文 摘要 建筑能耗约为个国家总能耗的30-40%,有效地降低建筑能耗在能源愈见乏的 今天具有十分重要的现实意义,绿色装配式混凝土建筑、住宅产业化以及建筑工业化已 经成为建筑行业不可逆转的大趋势,节能型建筑材料也成为世界各国建筑业所致力研究 和开发的重点.
本文提出了设计一种高效节能、防火防水及隔声等性能突出、精装一体化、条板化 概念,对HRP外墙条板进行了基本设计和性能分析优化,并研究了其工业化生产技术.
HRP外墙条板的板体沿其厚度方向设置的内面板、外面板和位于外面板、内面板 之间的芯板,外面板、内面板之间通过热断桥结构件连接为一体,杜绝了“冷桥"的出现.
同时,两板之间嵌有连续的密封硅胶条,可以阻绝外界空气与室内的交换,减少热量的 流失.
通过计算,条板的热阻值为2.922m²K/W,其传热系数则为0.342W/(mr²K),达 到了75%以上的高效节能目标.
HRP外墙板进行了板型和尺寸、墙板面板砂浆、墙板构造以及生产工艺等优化设 计,符合工厂工业化生产的需求,可采用智能化生产线,大规模、标准化生产,大幅度 降低生产成本.
对条板板型及尺寸进行优化设计,将其宽度定为600mm,厚度及长度 可调节,并采用尽量简化合理的排版设计,预留一定的制造和施工偏差.
试验研制一种 兼顾较好的流动性和较高的强度的砂浆,分别研究了砂子颗粒级配、早强剂掺量、减水 剂掺量对砂浆性能的影响,通过正交试验结果分析,选择添加剂中各成分的最佳比例为 硫铝酸盐水泥:PO.42.5:消泡剂:减水剂:硼酸:纤维素醚:早强剂 =100:300:0.1:3:0.1:0.05:8.
采用做防火封闭的聚苯板做保温隔热层材料,将聚苯板沿宽度方向预留1~2mm的 压缩空间,并在聚苯板基板上四周预留30mmx57mm的空间粘贴改性酚醛防火板.
进 行防火封堵设计后的条板的防火等级提高,同时不会产生热断桥.
HRP外墙条板两侧设置椎卯式防水构造,将垂直缝转为水平缝,椎卵式防水构造 为倾斜45°的菱形斜面,在斜面上设置导流槽,一旦雨水进入可像瓦屋面一样可将水迅 速导出:并且在条板的上沿、下沿均有配套的斜面,非常利于防水:条板的四周均设有 两道密封条,也有利于防水.
山东建筑大学硕士学位论文 在HRP外墙条板的四周设置两道密封条,用于墙体密封,同时条板施工完后在与 梁连接的地方灌筑密封材料.
对条板的隔声性能进行了分析计算,标准板的隔声量为 58.85dB,其隔声性能是非常突出的.
HRP外墙条板本身实现了集保温、防火、防水、精装修于一体,同时板体预留适 当的尺寸偏差,用工业化的高精度满足现场施工的低精度,板吊装就位后插接拼装到位, 施工快捷方便.
真石漆类涂料和氟碳漆类等外墙饰面多样化,根据工程需要定制即可.
在板的宽度方向预留0.5~1mm的间隙,在板的长度方向预留3~5mm的间隙,并且施工 时宜采用“冬留缝、夏顶紧”方式使预留缝隙的尺寸更加合理.
满足HRP外墙条板性能需求的面板砂浆的研制以及面板=2mm@40mm钢筋网 的配制,使条板的结构受力更加合理.
研制了面板专用纤维砂浆,将面板尺寸从50mm 减至30mm,大大减轻自重:同时以板长3600mm的标准板为例进行了使用阶段和施工 阶段的内力计算和分析,根据其危险截面的控制内力验算了=2mm@40mm的钢筋网 满足配筋要求.
根据试制试验现场的情况,初步构想设计了HRP外墙条板全自动化生产线、生产 工艺各操作步骤工作要点以及生产的包装、储存等注意事项,可满足工业化、标准化、 全机械自动化生产的需求.
条板自动化生产线分为装模系统、搅拌注浆系统、养护系统 和拆模系统,在生产中各个系统位置固定不变,依靠自动化控制系统操作模车在预定轨 道上行走完成整个生产流程工艺,尽量减少人工.
关键词:HRP外培条板,优化设计,结构计算,正交试验,生产工艺 Ⅱ
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纸蜂窝复合外墙板热工性能及节点构造研究 (1).pdf
全国中文核心期刊 新型违筑村辩 中国科技核心期刊 纸蜂窝复合外墙板 热工性能及 节点构造研究 杨海荣白翔宇蔡韩英 (1.华北水利水电学院建筑学院河南郑州450045; 2.新乡学院建筑工程系河南新乡453000: 3.新乡市规划设计研究院河南新乡453000) 摘要以阳燃抵蜂窝板为芯材以发泡陶瓷保温板和硅酸钙板为复合保温层以彩色压型钢板或铝板为面层材料开发了新型纸 蜂窝复合墙板其最大传热系数为0.44W(m²K)满足寒冷地区节能65%的要求:结合纸蜂窝复合外墙板特点提出“凹槽卡口 式”、“斜边企口式“等节点构造这些构造可操作性好并且满足外墙节点安全、保温、防水等功能要求.
关键词短蜂窝复合外增板建筑构造热工性能发泡陶瓷保温板凹槽卡口式斜边企口式 中图分类号TU551.39 文献标识码3 文章编号3001702X(2011)11005803 Research on the thermal characteristics and node construction of the pound exterior wall panel with paper honeyb YANG Hairong BAI Xiongu² CAI Hanying? (1Sehool of Archiecture Nrth China Usirersity af Water Convancy and Eletric Pomer Zhenzho 450045 Henan China 2.Departmemt of Architecture and Engineering Xinxiang University Xinxiang 453000 Henan China 3.Xinxiang Institute of the Desin and Planning Xinxiang 453000 Henan China) 目前,我国民用建筑的建筑节能目标已从最初的节能 等还成为建筑非承重轻型墙体的一种主要材料.
目前阻燃 30%设计标准提高到目前的65%.
这对外墙保温材料的绝热 型纸蜂窝板已以多种复合墙板的形式出现在建筑市场.
有关 性能提出了更高要求.
另一方面保温材料的防火阻燃性能、 纸蜂窝板隔墙的国家标准图、省级标准图已经出版使用笔者 环保性能、防水及耐久性能等也越来越受到重视.
过去一些 主持的纸蜂窝板复合外墙板的省级标准图也正在编写当中.
保温性能较好的外墙外保温材料因其自身燃烧性能、环保性 纸蜂窝板在保温、隔热、隔声、阻燃、环保等方面都具有明显的 能等方面的缺陷而逐渐被限制使用.
建筑需要更为环保、更 优势其各项性能指标见表1.
节能,也更为安全的墙体保温材料特别是对外墙保温材料的 表1纸蜂窝板的性能指标 需求显得尤为强烈和迫切.
项目 性能指标 1纸蜂窝板 导热系数[w/(mK)] 0600~500 隔声指标/B 30 目前建筑市场上常见的蜂窝类墙板多是铝质蜂窝板其 密度<pcm) 0.17 装饰、隔声效果较好然而其在保温性能、环保性能等方面却 阻燃性能/级 B1 存在着一定的不足. 纸蜂窝板是近年出现的一种新型环保材 抗压强度/MPa 1.55.0 料,它不仅广泛用于制作各类大型物品的包装、各种家具制品 抗剪强度/MP 0.77 抗冲击强度/(kJ/mr) 23 收稿日期 20110613 作者简介杨海荣,女,1970年生,云南昆明人副教澄工学硕士, 2纸蜂窝复合外墙板构造 主要从事建筑构造方面的教学与研究工作. 笔者研究开发的纸蜂窝复合外墙板是以阻燃纸蜂窝板为 芯材以发泡陶瓷保温板和硅酸钙板为复合保温层以彩色压 型钢板或铝板为面层材料的复合墙板(见图1). 芯材中间设 58- 新型建筑材料 2011.11 杨海荣等纸蜂窝复合外墙板热工性能及节点构造研究 有纵横分布的轻钢龙骨或铝合金龙骨,保证了墙材的整体性 经计算,纸蜂窝复合外墙墙板的传热系数K最大值为 和稳定性,也便于墙板与结构基层的固定,钢板内侧涂以防水 0.44W/(m²K)低于表2的各项K值限值满足节能要求. 涂料满足防水和隔汽的要求. 内、外侧金属板外表面可以涂 覆各类质感的饰面涂料满足建筑内外墙装饰的需要并起到 4 固定方式及节点构造 保护墙材的作用. 4.1外墙板与结构基层的固定 内则压型钢板成智板 纸蜂窝墙板与结构基层采用龙骨兼挂板的固定方式墙 外例压至钢板成铝板 (内侧涂防水涂料) (内例涂防水涂料) 板可以根据建筑立面需要采用横向布板或竖向布板,具体方 积膜向龙骨间 法是将轻钢龙骨或铝合金龙骨(龙骨与板材面层材料一致) 隔热些片 600m内城爪链实板 纵横交错排布,上、下横向边龙骨分别固定在建筑的梁下和楼 沉头自改钉 板上,竖向边龙骨固定在相邻两结构柱侧面:外墙板与龙骨间 ≤250m 10m厚发池陶资保温板 采用沉头自攻螺钉固定癌板的上、下边边长需长出梁及楼板 纸峰窝板 100mm以上(见图2). 外墙板与柱采用上、下点固定兼两侧 10m不钙板 龙骨固定的方式(见图3). 采用这种龙骨兼挂板的固定方式, 可以有效保证外墙板的抗风压能力及稳定性同时也可以有 效地避免结构梁板柱的冷热桥问题 图1复合外填板的竖向构造 发泡陶瓷保温板与硅酸钙板均为导热系数较低的无机类 区头自欢螺钉 保温材料燃烧性能均达到A级标准. 其中的发泡陶瓷保温 下水平龙骨 板是采用废陶瓷和陶土尾矿等陶瓷工业废物配以适量的发 轻向龙骨 泡添加剂经湿法粉碎、干燥造粒把颗粒粉料直接送入窑炉 水平龙价 烧制在高温条件下熔融自然发泡形成的无机多孔陶瓷体. 它具有安全、保温、耐候、防火、耐冲击、与建筑物同寿命、环 水平龙骨 保、经济实用等优点. 楼板 3热工计算 图2横向布板时外墙板与结构基层的固定示意 纸蜂窝复合外墙板可以适用于寒冷地区及夏热冬冷地 柱 区本文仅讨论寒冷地区. 根据JGJ2-2010(严寒和寒冷地区 居住建筑节能设计标准)的要求寒冷地区的围护结构传热系 梁下水平龙骨 数限值如表2所示. 二纸峰窝外墙板 表2寒冷地区围护结构传热系数限值 竖向龙骨 外墙围护结构部位 建筑层数 传热系数K /[W/(m²K)] 寒冷地区A区 (2000 ≤ HDD18<3800)CDD26≤90 ≥9层 0.70 寒冷地区B区 4-8 层 0.60 图3竖向布板时外墙板与结构基层的固定立面 (2000≤ HDD1890 吨3层 0.45 外墙板内侧的处理视建筑类型而定.
当外墙板应用于工 表3中列出了纸蜂窝复合外墙板各构造层材料厚度及导 业厂房类建筑时外墙板内侧可不作处理,当应用于民用建筑 热系数.
时外墙板内侧需增设硅酸钙板或石膏板硅酸钙板或石膏板 表3纸蜂窝复合外墙板各构造层参数 与纵横龙骨固定其与龙骨间的空间可布设强、弱电管线板 项目 厚度/mm 导热系数/{W/((m-K)] 表面根据室内装修的需要进行装饰处理.
硅酸钙板 10 90′) 4.2板间节点构造 发泡陶瓷保温板 10 0.08-0.10 各类外墙板保温、防水的薄弱环节主要位于外墙板间的 抵蜂窝板 180 0.0750.090 纵、横向接缝处.
目前国内外对于墙板接缝的处理主要采用 NEW BUILDING MATERIALS - 59 - 杨海荣等纸蜂窝复合外墙板热工性能及节点构造研究 构造防水与材料防水的方式其中构造防水的水平缝主要 象 采用横缝、高低缝、企口缝等垂直缝主要采用双空腔、单空 4.2.2水平缝构造 腔等处理方式材料防水主要采用聚氯乙烯胶泥、氯丁橡胶型 外墙板间水平缝构造如图6所示称之为“斜边企口式” 材、三元乙丙等嵌填缝材料 构造 根据纸蜂窝复合外墙板的板身构造特点,融合构造防水 与材料防水的特性,本设计中的接缝处理采用了新型的处理 方式.
4.2.1垂直缝构造 本设计中的外墙板竖向板端构造如图4所示.
外墙板竖 向板间垂直缝构造如图5所示称之为“凹槽卡口式“构造.
两 外周压型销板或部板 相邻外墙板间设通长竖向凹型龙骨,该龙骨与其中一外墙板 中竖向边龙骨采用多点固定,另一外墙板以板端凹口与凹型 发治陶资保温板 硅酸钙板 龙骨卡口,两墙板间留出15mm左右缝隙.
在两板间以弹性 纸峰宽板 内例压型钢板成都板 密封胶进行嵌缝,注意弹性密封胶与凹型龙骨的凹槽间保持 空腔阻止爬水 图6外填板间水平缝构造 内侧压型钢板成铝板 从图6可见,外墙板上、下端被分别处理成凸端和凹端 -硅酸钙板 板端外侧被处理成斜边.
上下缝搭接时只在两板端头直边位 纸峰窝板 置处填以保温防水填缝材料,在两板端头斜边位置的外侧以 弹性密封胶嵌缝,密封胶与填缝材料间留出空腔,阻止爬水.
这种构造方式既可以有效地保证上、下板的自如伸缩变形又 发泡网瓷保温板 使缝间不易发生渗水或爬水现象.
并侧压型钢板成都板 图4外墙板竖向板端构造 5结语 密封胶室内 凹型龙价(内城婚窝墙板) 纸蜂窝板复合外墙板符合节能、环保、耐久、阻燃的轻型 填材料25 [型龙骨 保温外墙发展方向具有很好的经济效益和社会效益:随着纸 蜂窝板材性的改善,外墙板在厚度方面及与结构基层的固定 方式等还有进一步改善的空间.
15封胶 窝墙板 参考文献: 室外 [1邵国新吴志敬涨源.发泡陶瓷保温板外保温系统建筑应用与 图5外填板间垂直缝构造 质量控制[J].建筑节能2010(11)57-58. 垂直缝采取“凹槽卡口式“构造既便于墙板的加工又便 [2]06J925-2压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造(二)[S] 于现场的安装,最重要的是两墙板间可以较为自如地进行伸 [3]张武廷,单元式新型保温外境板在高层钢结构住宅中的应用[门 缩变形,卡口与空腔的处理使竖缝间不易发生渗水或爬水现 新型建筑材料2008(2)24-25. A 一种水泥基地面自流平砂浆及制备方法 专利申请号XN200910065417.5,公开号CN101648798,申请日2009.07.13,公开日2010.02.17申请人河南省绿韵建材 有限公司.
该水泥基地面自流平砂浆由下述质量份的组分组成硅酸盐水泥70-90份高铝水泥10-30份粉煤灰20~40份石英砂 160~180份高效减水剂0.5~1.5份木质素磺酸钠0.1~0.5份羟丙基甲基纤维素0.05~0.15份胶粉0.5~1.0份消泡剂0.005~ 0.015份.
其特点是凝结硬化快、高强度、能提高早期强度和最线强度、地面薄层省料、光滑美观、坚实耐磨、减少收缩不开裂, 可以有效地防止地面抹灰层起灰、裂缝、空鼓及起泡等缺陷适用于新旧地面的施工或修复.
(王元荪) -09. 新型建筑材料 2011.11
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节能装饰一体化装配式外墙板发展现状与趋势.pdf
DOI:10.16116/j.cnki.jskj.2014.08.015 墙材篇 节能装饰一体化装配式外墙板 发展现状与趋势 口广东省建筑科学研究院王新祥李建新 摘要本文综述了国内外墙板发展的现状、对比了当前装配式外墙板的性能,指出节能装饰一体化外墙板具有施工速 度快、保温隔热、绿色环保、综合成本低等优点,符合当前住宅产业化和建筑工业化发展的趋势,切合国家绿色建 筑和建筑节能的产业政策,为实现建筑行业可持续发展具有重要意义.
关键词 装配式墙板:复合外墙板:节能装饰一体化 一、前言 膨胀珍珠岩复合外墙板、钢丝网水泥聚苯乙烯夹芯板、SP预应 力空心板、加气混凝土外墙板与真空挤压成型纤维水泥板(ECP 与国外建筑业相比,我国同行业的劳动生产率发展缓慢,大 )境板.
多数企业施工技术比较落后,科技含量低,工人劳动强度大,安 全事故居高不下,工程质量问题展见不鲜,建设成本不新增大.
三、装配式外墙板的性能比较分析 在城市化高速发展的今天,以设计标准化、构件工厂化制造、施 工装配化为特征的建筑工业化已成为时代发展的必然趋势.
目 通过对国内外装配式外墙板的调研,对音墙板的综合性能进 前,我国已形成现浇混凝土框架结构体系、装配式混凝土结构体 行比较、分析,具体性能如下: 系和钢结构体系,无论哪种结构体系都缺乏适应建筑工业化需求 的节能装饰一体化装配式外墙板.
因此,本研究对国内外装配式 1、承重混凝土岩棉复合外墙板 外墙板进行调研、比较分析,综述当前我国装配式外墙板的发展 承重混凝土岩棉复合外境板的物理性能,导热系数:0.33W/ 现状,并提出节能装饰一体化装配式外境板的发展方向.
(mk):防火等级:A级不燃:隔热性能相当于370mm厚红砖网: 抗压强度20MPa;面密度约400Kg/m².
该墙板面密度太大,装配 二、装配式墙板的发展现状 式施工效率较低,不利于推广应用.
建筑工业化要求建筑业从分散、落后的手工业生产方式逐步 过渡到以现代技术为基础的大工业生产方式,是建筑业生产方式 PR 的变革,进入新世纪后,随着我国劳动力的紧缺以及机械化施工 水平的普及,劳动力成本逐年攀升.
以人工砌筑为主的填充墙体 系已不适应当前建筑工业化市场发展的要求:另一方面当前砌筑 体系中采用的加气混凝土体系,普遍存在砌筑质量较差如常常出 现抹面层空鼓、开裂、脱落网等问题.
建筑物的外墙是建筑物的重要组成部分,是墙体材料革新 与建筑节能的重要内容之一.
对于建筑物的外墙来说,除了要求 其具有足够的力学性能外,还要求其具有优良的保温、隔热、隔 图1承重是凝土岩格复合外墙板构過图2薄墅凝土岩棉复合外墙板构造 声、防水、装饰等性能.
以往单一材料组成的外墙板往往达不到 对于上述性能的综合要求,特别是对于保温、隔声性能的要求.
2、薄壁混凝土岩棉复合外墙板 目前,发达国家已普遍采用在外墙板中使用高效保温、隔热 薄壁混凝土岩棉复合外墙板的物理性能,导热系数: 材料,这种形式的外墙板(复合外墙板)在预制外墙板已占很大 0.31W/(mk):防火等级:A级不燃:隔热性能相当于370mm厚红 比例,例如在丹麦、瑞典、法国均已占70%以上.
当前国内可作 砖:抗压强度大于20MPa:面密度约240Kg/m².
薄壁混凝土岩棉 为装配式外墙板使用的材料有:承重混凝土岩棉复合外墙板、薄 复合外墙板可作框架轻质建筑体系的非承重外墙,符合《民用建 壁混凝土岩棉复合外墙板、混凝土聚苯乙烯复合外墙板、混凝土 筑节能设计标准),但制作工艺复杂.
55 特别关注 墙材与保温 The Specsal Focus 3、混凝土聚苯乙烯复合外墙板 7、真空挤压成型纤维水泥板(ECP)墙板 混凝土聚苯乙烯复合外墙板的物理性能,导热系数:0.35W/ 真空挤压成型纤维水泥板(ECP)墙板的物理性能,导热系 (mk):防火等级:A级不燃:隔热性能相当于370mm厚:抗压强 数:0.30W/(mk):防火等级:A级不燃:隔热性能好:抗压强 度约20MPa:面密度约360Kg/m².
混凝土聚苯乙烯复合外墙板具 度约20MPa:面密度约60-120Kg/m².
真空挤压成型纤维水泥板 有承重混凝土岩棉复合板的优良的特点.
面密度较大,装配施工 (ECP)墙板具有轻质、高强、防水等优点,适合作混凝土幕墙 需要大型吊机完成,施工费用较高.
、高速公路隔音墙,价格较高,但供应量不足.
8.加气混凝土外墙板 95200 加气混凝土外境板的物理性能,导热系数:0.11W/(mk): 75厚混凝土板 50厚聚苯乙烯板 防火等级:A级不燃:隔热性能好:抗压强度约2-10MPa: 75厚混凝土板 面密度约50-100Kg/m².
加气混凝土外墙板性价高,质量便于控 制、是加气混凝土砌块的理想替代品.
图3混减土聚苯乙佛复合外墙板构造图4混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板构造 4、混凝土膨脉珍珠岩复合外墙板 混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板的物理性能,导热系数: 0.31W/(mk):防火等级:A级不燃:隔热性能相当于370mm厚: 图7真空挤压成型纤维水泥板增板构遗 图8加气混凝土外增板构造 抗压强度20MPa:面密度约450Kg/m².
混凝土膨胀珍珠岩复合外 境板的面密度太大,施工费用高,不利于大规模推广应用.
经调研比较可知:承重混凝土岩棉复合外墙板具有导热系 数低、防火性能好、强度高等优点,但面密度大,安装效率低, 5、钢丝网水泥聚苯乙烯夹芯板 不利于推广应用.
薄壁混凝土岩棉复合外境板同样具有导热系 钢丝网水泥聚苯乙烯夹芯板"的物理性能,导热系数: 数低、防火性能好、抗压强度高的优点,且符合《民用建筑节能 0.32W/(mk):防火等级:A级不燃:隔热性能相当于370mm厚: 设计标准》,但制作工艺复杂,也不利于推广应用.
混凝土聚苯 抗压强度约10MPa:面密度约40-70Kg/m².
钢丝网水泥聚苯乙烯 乙烯复合外墙板和混减土膨胀珍珠岩复合外墙板也具有导热系数 夹芯板的制作工艺复杂,质量控制层次不齐.
低、防火性能好等优点,但面密度大,需要专用吊机安装,不利 于当前建筑工业化的推广应用.
钢丝网水泥聚苯乙烯夹芯板具有 良好的隔热保温年、防火性能,面密度小,但制作工艺复杂,质 量参差不齐,不符合工业化推广应用.
SP预应力空心板保温隔热 性能、防火、隔音性能好,但价格较高.
真空挤压成型纤维水泥 板(ECP)墙板轻质高强、防水性好、适合作混凝土幕墙、高速公 路隔音墙,价格较高,但供应量不足.
加气混凝土外境板具有隔 热性能好、面密度低、强度适中、性价比高等优点,且欧美发达 国家具有约半个世纪的推广应用经验,工艺技术成熟,满足我国 装配式境板推广需要,符合建筑工业化发展的方向.
图5钢丝网水泥聚苯乙烯爽芯板构造图6SP预应力空心板构遗 综合国内建筑节能的需求和工业化水平发展的实际情况,建 议在国内推广应用加气混凝土(ALC)装配式外墙板.
对于夏热 6、SP预应力空心板 冬暖地区和夏热冬冷地区,建议采用150~200mm的加气混减土 SP预应力空心板的物理性能,导热系数:约0.35W/ 墙板即可满足外墙结构、保温、隔热要求.
对于寒冷地区根据不 (mk):防火等级:A级不燃:隔热性能相当于240mm厚:抗压强 同体系系数,建议直接采用250~275mm的加气混凝土外墙板.
度约30MPa:面密度约70~100Kg/m²;吸音、抗震性好.
SP预应 对于严寒地区,建议采用300~350mm厚加气混凝土板.
泡沫混 力空心板的性能较好,但价格较高(240~300元/m²).
凝土墙板可以作为清水轻质幕墙板和内境板使用,以适应建筑工 561267 墙材篇 业化的发展.
表面处理和装饰处理制备节能装饰一体化装配式外墙板,充分实 现部品的标准化设计、工厂化制造、机械化施工,大大提高工程 四、节能装饰一体化装配式外墙板的发展趋势 精度、减少建筑垃圾,切实做到”四节一环保”,是节能装饰一 体化装配式外墙板发展的必然趋势.
节能装饰一体化装配式外墙板的制备工艺 节能装饰一体化装配式外墙板选用加气混凝土墙板作为基 参考文献: 板,根据设计要求对基板进行拼装,随后对表面进行防水处 [1]纪颖波.建筑工业化发展研究[M].北京:中国建 理,最后按照立面要求在工厂里完成外饰面处理.
具体加工过 筑工业出版社,2011.P125 程如下: [2]李海洲,加气混凝土墙体收缩、开裂及空鼓的研究 1、根据设计要求制作金属槽框与带冲孔连接角码,槽框和角 [D].杭州:浙江大学,2011. 码都采用热镀锌处理.
2、将3~5块加气混凝土板拼接成单元式模块,每块轻质墙 [3]叶大藏,混凝土岩棉复合外墙板的构造及生产工艺 板之间通过排卵结构连接和钢销连接加强,填缝材料选用聚合物 01.建筑技术,1986(04):2-6. 水泥砂浆填充排槽,相邻板缝之间依次填充聚合物水泥砂浆、耐 [4]屠仲元,冯立南,薄壁混凝土岩棉复合外壤板的研 碱纤维网格布和防水密封胶.
究与试制01.混凝土与水泥制品,1986(3):51-55. 3、在拼装好的单元式模块内外表面刷防水涂料,使装配式境 [5]中国建筑科学研究院JG]26-95.民用建筑节能设 板满足外墙防水要求.
计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1995. 4、根据外立面设计要求外刷涂料、或粘结瓷砖、或干挂石 [6]赵汝祥,聚苯复合外墙板受力性能研究[D].济南: 材、或挂铝合金幕墙,完成外饰面施工,制备节能装饰一体化装 山东大学,2007. 配式外墙板.
[7高倩,王兆利,赵铁军,几种保温复合外壤板的构 造和性能0].建筑技术,2002(10):761-762. [8]中国建筑科学研究院JG]/T269-2012.轻型钢丝 网架聚苯板混凝土构件应用技术规程[S].北京:中国建筑 全国版 工业出版社,2012. [9]中国建筑科学研究院JG]/T273-2012.钢丝网架 混凝土复合板结构技术规程[S]北京:中国建筑工业出版 社,2012. [10]昌应华,张龙飞,罗红.SP预应力空心板的发展及 应用01.河南建材,2009(6):151-152 图9节能装饰一体化装配式外增板 [11]北新建材.bnbm. 节能装饰一体化装配式外墙板系统首先经过软件设计,然 [12]同济大学,中国加气混凝土协会,上海伊通有限 后在工厂预制外墙板、相关构件与节点安装配件,并预装窗和预 公司.GB15762-2008.蒸压加气混凝土板[S].北京:中国 留洞口,同时辅以饰面装修,最后现场拼装、节点处理一次性完 标准出版,2008. 工.
节能装饰一体化装配式外墙板系统具有施工速度快、表面平 [13]胡建军.加气混凝土板抗弯性能分析及节点试验 整度好、绿色环保、综合成本低等优点,符合当前住宅产重化和 研究[D]上海:同济大学,2006. 建筑工业化发展的方向.
节能装饰一体化装配式外墙板为建筑工 [14]李佳莹.中国工业化住宅设计手法研究[D].大 业化提供支撑和保障,其推广应用切合国家缘色建筑和建筑节能 连:大连理工大学,2010. 的产业政策,是建筑行业实现可持续发展战略的重要内容.
[15]施鑫.SW体系村镇工业化住宅技术研究[D]北 京:北京建筑工程学院,2012. 五、总结 [16]刘玮龙,轻钢装配式住宅的设计与应用研究[D]. 加气混凝土外墙板具有轻质、高强、节能、防火、防水、 济南:山东大学,2012. 隔音、抗冻等优点,可加工性好,满足不同气候区建筑节能的需 [17]杜爽.
钢结构住宅的技术性研究.[D].北京:清 要,按照设计要求将若干块加气混凝土墙板拼成装配式模块,经 华大学,2003. 线57
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建筑保温与防火双管齐下.pdf
SpecialSubject/专题 建筑保温与防火双管齐下 ※我国建筑保温隔热发展现状 一、发展历史 我国能源资源相对僵乏,长期能源供应面临严峻挑战,经 随着我国建筑节能标准的提高和发展,建筑保温隔热技术 济发展与能源供需环境矛盾日超突出.
世界范围的能源安全对 也经历了三个发展阶段: 我国能源供应产生很大影响.
同时,全球气候变化使我国面临 一是起步阶段.
上世纪80年代中期,我国第一部建筑 越来越大的国际压力.
在此背景下,中国对外高调承诺到2020 节能标准(民用建筑节能设计标准(采暖 居住建筑部分)) 年单位GDP碳排放比2005年降40%~45%的目标.
我国节能减 (JGJ26-86)项布实施,提出在1980年基础上节能30%的目 排压力不断增大,难度不断加强,任务十分艰巨.
标.
为达到标准要求,我国北方地区开始了建筑保温隔热工 20世纪80年代初期,全国每年建成建筑面积7~8亿m²,到 作,此时的保温系统形式主要采用外墙内保温系统,绝热材料 20世纪90年代初期每年已建成10亿时左右,至今已增加至每年 采用保温浆料.
二是发展阶段.
1996年,随着建筑节能标准的修订,建 建成18~20亿m².
随着经济的持续快速增长和人民生活水平的 筑节能目标提升到了50%.
对建筑保温隔热性能要求也相应提 不断提高,以及城市化进程的快速发展,建筑能耗持续增长已 升,建筑保温隔热系统出现了建筑外保温系统、自保温系统等 成为必然的趋势.
根据发达国家经验,建筑能耗占全社会总能 形式.
绝热材料采用保湿性能更好的EPS、胶粉聚苯颗粒等替 耗的比例将达到35%左右.
建筑节能已逐渐成为我国节能关注 代原来的保温浆料.
的重要领域之一.
(9月27日,国务院召开全国节能减排工作 三是快速发展阶段.
经过十几年的发展,我国建筑保温 电视电话会议,全面动员和部署“十二五”节能减排工作.
国 隔热技术逐渐成熟,尤其是外墙外保温系统发展迅速.
随着保 务院总理温家宝作重要讲话,他强调,要从战略和全局高度认 温隔热相关标准的颈布实施,2006年我国建筑保温隔热技术进 识节能减排的重大意义,全面落实节能减排综合性工作方案, 入快速发展阶段,此时保湿系统形式以外墙外保湿系统为主.
下更大决心、花更大气力,打赢节能减排持久战和攻坚战,建设 网时还存在自保温系统和内保温系统.
绝热材料采用EPS、 资源节约型、环境友好型社会.
温家宝要求,建筑节能要科学合 XPS、PU、PF、膨胀玻化微珠、岩棉板等.
理改造已有建筑,积极发展绿色建筑、智能建筑,最大限度地节 二、技术应用现状 能、节地、节水、节材.
】建筑能耗是指消耗在建筑中的采暖、 空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等所消耗的能源.
降 历经多年的发展,我国建筑保温隔热行业已发展成为种 低建筑能耗、实现建筑节能有四种主要途径: 类繁多、技术构造多样、产品需求量巨大的一个产业.
在外保 温系统的应用方面,有关方面的信息表明,膨胀聚苯板[EPS 一是提高建筑物的保温隔热性能.
采暖居住建筑的耗热量由 板)薄抹灰外墙外保湿系统和挤塑聚苯板(XPS板)外墙外保 传热耗热量和门窗缝隙空气渗透耗热量构成,传热耗热量占73% 温系统是市场上应用量最多的系统,基本上占据国内外墙外保 ~77%,空气渗透耗热量占23%~27%,通过外墙传递的热量占围 温市场70%以上的份额.
另外,机械固定膨胀聚苯板钢丝网架 护结构热损失的50%以上,提高建筑保温隔热性能是降低建筑能 板外墙外保温系统、膨胀聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统和 耗的最有效途径,也是实现建筑节能的基础和关键环节.
聚氨酯[现济、喷涂和板材类|外墙外保温系统大约占据20% 二是提高采暖、空调、照明等用能系统效率.
提高建筑 的市场份额,其他系统总量约占10%.
物保温隔热性能后,降低了建筑物暖通空调系统的冷热负荷需 求,还需进一步挖掘用能系统的节能潜力.
在用能负荷不变的 三、标准现状 情况下,提高能源利用效率,相当于节约了能源.
随着建筑保温隔热技术的发展,相关标准也不断完善.
目 三是利用新能源和可再生能源.
煤炭、石油、天然气等常规 前主要标准包括外保湿系统组成材料标准、外保温系统标准以 能源贮存量有限,终会枯竭.
同时,矿物燃料的燃烧产生温室气 及试验方法标准三类.
体,还会污染环境.
因此,开发利用可再生能源替代常规能源是 四、存在的问题 未来的趋势,可再生能源用于建筑采暖空调系统是可再生能源利 我国建筑外墙保湿隔热节能仍存在许多制约其发展的问题.
用的重要方向.
可再生能源包括太阳能、地热能、风能、水能、 一是建筑保湿隔热标准体系需要完善:二是设计深度加强施工工 海洋能、潮汐能等,建筑领域应用较多的是太阳能和地热能.
艺不规范:三是尚未建立建筑保湿隔热施工资质和专业施工队 四是加强用能设备系统的运行管理.
通过优化运行管理策 伍:四是行业市场混乱,监管有待加强:五是适应南方应用的保 略,可实现低成本和无成本节能.
保温隔热行业发展状况.
温隔热技术不成熟:六是外墙保温性能与防火性能矛盾待解决.
14中国性宅设施 SpecialSubject|专题 (摘自:宋波(我国建筑保湿隔热发展现状与展望)] 二、建筑保温设计综合处理技术 ※建筑保温设计 综合上述建筑保温设计综合处理原则,在进行建筑保温 设计时,应当充分利用有利因素,如当建筑物具有良好的朝向 保温是建筑围护系统的重要功能之一,也是建筑构造设 时,应有效地利用太阳能保温措施.
计的重要内客之一.
对于寒冷地区的各类建筑以及非寒冷地区 1.对于南向大窗口,冬季白天使大量阳光透入,夜间则用 但有空调要求的建筑均应进行保温设计.
通过对建筑进行保湿 专门的保温窗帘或保温板遮挡窗口.
室内地面需用蓄热能力大 设计可有效地确保建筑物保温质量以及合理使用建设投资:同 的材料,如砖或泥凝土等做成,在白天吸热并储存热量,夜间 时还可有效地确保建筑的使用质量和耐久性,而且对于降低采 不断向室内释放,使室内维持一定温度,其他朝向的各面围护 暖、节约能源以及空调设备的投资等具有相当重要的作用.
结构则尽量加强保温,减少热量散失.
目前对建筑进行保温设计,主要考虑保温的部位有外墙 2.对于有阳光间与主体房间相邻情况,阳光间不但有很大 以及屋项.
结合笔者的实践经验,在建筑的使用过程中其两侧 的窗口其地面也是蓄热体,阳光通过玻璃照射到蓄热体上储存 存在较大温度差而又有保温要求的部位,都应对其采取保温设 热量,从而提高室内温度,而主体房间是通过与阳光间相邻的 计.
其建筑保温设计包括建筑方案设计中的保温综合处理以及 墙或窗获得热量.
夜间用保湿窗帘将阳光间与主体间隔开.
另 围护结构保温.
本文将结合实践工程经验对这两方面的建筑保 外,为了有效地防止阳光间夏季过热,在窗上方应有可调节的 温设计进行深入探讨.
排气孔和遮阳措施.
3.减少冷风影响的措施.
应尽可能使建筑物大面积外表面 一、建筑保温设计综合处理原则 不朝向冬季主导风向.
当条件限制而不能避开主导风向,则应 为了能有效地使建筑物达到较好的保温效果,应充分把握 在迎风面上尽量少开门窗.
同时充分利用周围自然条件挡风.
建筑物保温设计原则,使建筑物尽可能地满足这些原则,从而 4.房间的热特性应适合其使用性质,如全天使用的房间应 达到事半功倍的保温效果.
笔者结合实践,总结了对建筑进行 有较大的热稳定性,以防室外温度下降或间断供热时,室温波 保温设计应掌握的设计原则如下: 动太大:对于只有白天使用的房间,则应在开始供热后,室温 1.应使建筑物具有良好的朝向以及保证建筑物具有适当的 能较快的上升到所需的标准.
而对于室外气温昼夜波动,为了 间距.
当建筑物具有良好的朝向时,可有效地利用太阳能,达 让室内热环境能维持所需的标准,在供热方式供热的间歇时间 到节能和杀菌效果.
对于建筑物的朝向应不让建筑物大面积外 不宜太长,以防夜间温度达不到基本的热舒适标准.
表面朝向冬季主导方向,以减少对流换热损失.
2.选取有效的建筑体形以及平面形式,通过建筑物的体形系 数[S|来把握.
体形系数[S}即为一栋建筑物与室外大气接触 的外表面积Fo与其所包困的体积Vo之比.
建筑物的体形系数对于 不同地区以及建筑层数的不同有不同的要求,见表1所示.
表1建筑物体形系数规定 建筑层数 ≤3层 4~6层 6 严寒地区 ≤0.55 S0. 30 ≤0. 26 ≤0. 24 寒冷地区 ≤0.55 ≤0. 35 ≤0.30 S0. 26 图1集接受益式太阳房集热方式 冬冷地区 ≤0.55 ≤0.40 ≤0.35 ≤0.30 三、建筑围护结构的保温设计 夏热冬冷地区, 温和地区A区 不限 对于建筑围护结构的保温主要体现在外墙保温设计和屋 温和地区A区 项保温设计,而外墙保温是建筑物保湿设计中的相当重要的部 3.应提高建筑物围护结构的保温性能,从而使建筑物的围 分,本文将重点对外墙的保温设计进行深入探讨.
护结构具有良好的热工性能.
因此在设计时,建筑物的围护结 1.外境保温设计理论分析 构的总热阻不低于最小热阻,以能有效地控制内表面温度:同 目前,对于建筑物的外墙进行保温设计所采用的设计方法 时应具有一定的热稳定性,避免潮湿、防止壁内产生冷凝.
主要是最小热阻法,见公式(1)所示.
但对建筑物进行在实 4.除了围护结构的保温性能外,建筑物的窗墙比等对建筑 际保温设计时,如居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校和 物的耗热都会产生较大的影响.
因此,适当地减小建筑物的窗 门诊部等建筑物的外墙为轻质材料或内侧复合轻质材料时,则 墙比以及加强建筑物的密闭性,可有效地避免出现冷风渗透的 外墙的最小传热阻应在公式(1]计算求得最小热阻结果的基 不利影响现象.
对于避免冷风渗透,目前可采取的有效途径是 确上进行附加,其附加值应按规定的采用.
通过增加建筑券的密闭性,例如可减少建筑物的门窗润口,减 R.- ( t t ) w 少薄弱环节,如设置门斗、使门润避开主导风向.
[t] R (1) CHINA HOUSING FACILTIES 15 SpecialSubject|专题 式中,4为冬季室内计算温度,°℃: 墙板的保温要求,对于预制外墙板在板厚度的中部加设50~ 为冬季室外计算温度,℃C: 100mm厚度的高热阻保湿材料,可有效地解决外墙板的主体部 n为温差修正系数,可通过查表得到: 分的保湿问题.
但在相邻两块预制外墙板的连接节点处,由于 R为内表面换热阻,m²K/W; 现场处理结构连接的需要,此处不可能做成具有保温功能的复 dt为室内空气与外墙内表面之间的允许湿差,℃.
合墙板形式,对于这种节点连接处较易形成“冷桥”,必须在 2.外墙保温设计考虑因素 现场对其进行特殊的保温构造处理.
外墙作为建筑物围护结构的主要组成部分,对其保温能力 [2)墙体常见传热异常部位的保温设计.
建筑中的钢航 的要求,取决于房间的使用性质及技术经济条件,笔者提出应 混凝土梁、过梁等构件,较易形成“冷桥”.
为了避免这些 该从以下几方面考虑:①应该充分保证外墙的内表面不结露, “冷桥”部位散失过多的室内热量以及其内表面可能出现的结 即建筑外墙的内表面温度应该不低于室内空气的露点温度:2 露现象,应在这些部位采取局部保温构造措施.
对于民用建筑来说,不但要确保其外墙内表面不结露,并且还 小结 应满足一定的热舒适条件,限制内表面温度,从而避免出现过 强的冷辐射效应:③建筑物的外墙应具备一定的热稳定性.
本段结合实践经验,分析进行建筑保温设计时,要充分利 3.建筑外墙保温设计方案 用有利因素以及需考虑的不利因素,同时提出建筑保温设计综 为了达到建筑保湿要求,常见的外墙保温设计有如下几种 合处理的措施:结合工程实际情况,为了达到建筑保温要求, 方案: 提出建筑围护系统保温设计方案的选择,旨在能为建筑保温设 [1)采取单一材料的保温设计方案.
这种设计方案是由 计提供参考借鉴.
(摘自:王敏(建筑保温设计综合处理分 导热系数很小的材料来做保温层,从而满足外墙保温要求.
这 析)) 种设计方案所采用的保湿材料,其保温性能比较高:由于其保 ※建筑外墙外保温与内保温优势 温材料不起承重作用,可选择的灵活性比较大.
例如加气混凝 土砌块墙体或轻型空心砌块墙体,这种保温设计适合非承重结 比较 构的填充墙保温要求.
(2)承载材料和保温材料相结合的保温设计方案.
这种 建筑外围结构在整个建筑能耗中占有很大比例,面墙体又 方案特点是构造比较简单,施工也很方便.
在保温材料方面应 是建筑外围结构的主要组成部分,因此建筑节能技术中一个十 选取导热系数比较小,材料强度又要满足承载要求,同时又要 分重要的环节是墙体节能.
本文综合比较了建筑外墙保温的外 有足够的耐久性.
例如,钢筋混凝土墙体或砌体结构墙体,内 保温和内保温两种保温形式的技术性能和经济性.
侧做水泥珍珠岩砂浆保湿层,再做2mm厚的纸筋灰罩面装饰 一、外墙保温形式和体系 层.
这种保温设计,可适合外墙承载结构的墙体保温.
单一墙体的墙体材料往往导热系数大,如空心砌块墙体 [3)混合做法的保温设计方案.
对于单独采用某一种构 和加气混凝土墙体,其导热系数一般是高效保温材料的20倍, 造微法仍不能满足保温要求时,或者为了要满足建筑保温要求 不能满足保温隔热的要求.
因此,把承重材料和高效保温材料 而造成技术经济上不合理时,可采用混合做法的保湿设计方 组合起来形成复合墙体是建筑节能的大势所趋.
按保温材科所处 案.
例如,既有实体材料的保湿层,又有封闭空气间层和承载 位置不同,外墙保温的主要类型有外保温、内保温和夹芯保温三 结构的外墙.
这种保温设计方案的保温构造比较复杂,但具有 类,其中,外墙内保湿和外墙外保湿是目前最常用的两种方式.
较好的保温性能,尤其重点应用于在热工要求较高的建筑物外 1.外墙外保湿 墙中.
例如,对于钢筋混凝土墙体,在墙体中间设置40mm厚 外墙外保湿,是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达 度以上的封闭空气间层,同时铺钉4mm厚的经过涂塑处理的双 到保温的施工方法.
通常是在基层墙体外侧利用粘接材料固定 层铝箔板.
这种混合的外墙保温设计方案可适合于较高保温要 一层保温材料,并在保温材料的外侧用玻璃纤维网或镀锌钢丝网 求的建筑物中.
加强并涂剧粘结胶浆,最外层是饰面层.
因此,外保温在构造上 4.建筑外墙传热异常部位的保温设计 可以分为外饰面层、保温层、粘结层和基层墙体等4个层次.
上述所提出的外墙保温设计方案是针对外围护墙体的主体 我国目前常用的外保湿技术体系包括:胶粉聚苯颖粒外 部分而言的,对于外墙中存在的传热异常的部位,如外墙体中 保温、现浇混凝土复合无网聚苯板聚苯颖粒外保温、现浇混凝 的过梁等.
这些传热异常部位的热损失相对其他部位相同面积 土复合有网聚苯板聚苯颗粒外保湿、岩棉聚苯颖粒外保温、外 的热损失要多,对于这些热工性能薄弱的“冷桥”部位,必须 表面喷涂泡沫聚氨酯和保温涂料等.
其中,保温涂料综合了涂 采取相应的保温设计措施,以有效地确保建筑物房间的正常室 料及保温材料的双重特点,干燥后形成有一定强度及弹性的保 内气候.
温层,是外保湿技术的发展方向.
施工做法主要有外挂式外保 [1)预制外墙板间连接节点的保温设计.
考虑到外围护 温、聚苯板与墙体一次济注成型和聚苯颗粒保温料浆外墙保 16中国性宅设施 SpecialSubject|专题 温.
外挂技术采用粘接砂浆或专用固定件将保温材料贴、挂 {4)其它方面 在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护 与内保温相比,对旧房进行节能改造采用外保温方式的最 层,最后做装饰面.
聚苯板与墙体一次浇注成型是指在混凝土 大优点之一是用户无须临时搬迁,基本不影响室内活动和正常 框---剪体系中将聚苯板置于建筑模板内,聚苯板在外侧,内 生活:外保温也避免了由于装修可能造成的保湿层损坏,有利 侧济注混凝土,一次浇注成型为复合墙体.
聚苯颖粒保温料浆 于室内装饰装修:由于保温隔热性能好,可使主体结构墙体减 外墙保温是将废弃的聚苯乙烯型料加工破碎成为0.5mm~4mm 薄,从而增加住户的使用面积,与内保湿相比采用外墙外保温 的颗粒,作为轻集料配制保温砂浆.
该技术包含保温层、抗裂 使每户使用面积增加2%~5%.
防护层和抗渗保护面层,是目前广泛认可的外墙保温技术.
2.缺点 2.外墙内保湿 (1)施工难度大 外墙内保温,是将保温隔热体系置于外墙内侧,使建筑 室外施工,受气候条件影响大,需要搭设脚手架,施工难 达到保温的施工方法.
通常是在外墙内表面使用预制保温材料 度大.
粘贴、拼接、抹面或直接做保温砂浆层,以达到保温目的.
上 (2)造价高 世纪我国外墙内保温体系主要有膨胀珍珠岩保湿砂浆,聚合物 由于外保温隔热体系被置于外墙外侧,直接承受来自自然 砂浆和胶粉聚苯颗粒保温浆料,而在国外运用较成熟的外墙内 界的各种影响,刮大风时常常吹落保温层,容易出现开裂空鼓 保温体系主要有石膏增强聚苯板内保温系统、聚苯复合保湿石 等质量问题,因此,对外保温层的耐久性要求较高,材料和施 音板内保温系统、玻璃棉干挂内保温系统等.
聚苯复合保温石 工要求高,增加了建筑整体造价.
膏板内保温系统是将高效保温聚苯板与纸面石膏板在工厂用机 器粘贴复合成大规格尺寸的复合保温板,在施工现场用粘结石 三、内保温技术的优缺点 膏将复合保湿板固定于外墙内表面,同时形成饰面层.
玻璃棉 1.优点 千挂内保温系统采用高效玻璃棉(入0.039)作为保湿隔热材 (1)施工方便 科,配合专用断桥配件、龙骨框架结构和面层纸面石膏板等材 室内施工,受气候影响小,且内保温材料被楼板所分隔, 料,施工干建筑围护结构的内侧面.
仅在一个层高范围内施工,不用搭设脚手架,对建筑外墙垂直 3.外墙夹芯保温 度要求不高,因而施工速度快、成本低.
外墙夹芯保温是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片 [21取材方便 之间,因此构造上可以分为外叶墙、内叶墙和保温层,有时可 对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不 以根据具体情况设置空气层.
目前,外墙夹芯保温墙体主要有 甚高,取材方便.
目前,在全国已建造的约8000万m°的节能住 2种复合形式:多孔砖夹芯墙体和混凝土瑚块夹芯墙体.
宅中,有90%左右采用外墙内保温,大多以岩棉或矿棉与石膏 二、外保温技术的优缺点 板复合、玻璃棉与石膏板复合、聚苯乙烯泡沫塑料与石膏板复 合、充气石膏板和墙体上涂抹绝热砂浆为主要方式.
1.优点 2.缺点 [1}基本消除“热桥”的影响 (1)不能消除热桥 “热桥”指的是在内外墙交界处、构造柱、外墙与楼板、 内保温不能隔断梁、横墙与柱子在墙体中形成的热桥, 外墙角、框架梁、门窗润口以及屋项与外墙交界等部位,在室内 因而不可能杜绝由于热桥存在而带来的热损失,保温隔热性能 外温差的作用下,形成热流相对密集、内表面温度较低的区域.
差.
同时,由于热桥保温处理困难,易出现冷凝、结露现象.
对内保湿而言,大部分“热桥”是不能处理的.
而外保温结构中 而结露水的浸渍或冻融极易造成保温隔热墙面发霉、开裂,使 导热系数低的保温材料将建筑包起来,消除了“热桥”.
墙体变形,影响耐久性和舒适度.
[2}提高室内舒适度 [2}客易产生裂缝 由于外保温材料的保护,蒸汽一般不会渗入主体结构墙体 外墙体由于昼夜和季节变化,受室外气温和太阳辐射的影 使其不会发生冷凝现象,因而使墙体的潮湿情况得到改善.
网 响而发生胀缩,而内墙保湿板基本不受这种影响.
当室外温度 时,外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在保温层内侧,当 低于室内温度时,外墙收缩的幅度比内保湿板的速度快:当室 室内受到不稳定热作用时,墙体结构层能够吸收或释放热量, 外气温高于室内气温时,外墙膨胀的速度也高于内保湿板.
这 有利于保持室温稳定.
种反复变化,使内保温板始终处在一种不稳定的状态,客易引 (3)保护主体结构 起裂缝产生.
外保温材料提高了墙体的防水功能和气密性,缓冲了因温 {3)其它方面 度变化导致结构变形产生的应力,避免了外界恶劣气候条件对 占用室内使用面积,不利于室内装修,包括重物钉挂困难 结构的破坏,因而保护主体结构延长了其使用寿命.
等,在安装空调、电话及其他装饰物等设施时尤其不便,对旧 CHINA HOUSING FACILTIES 17 SpecialSubject|专题 房施工时需要住户搬迁,影响正常生活.
※外保温在住宅建筑节能设计中 四、外保温和内保温的性能对比 的重要性 1.保湿隔热性能 总的来说,建筑外墙外保温和内保温都能起到保温隔热 一、建筑节能的发展过程 的作用,使得夏季室内温度低于室外温度,冬季室内温度高于 人类最初的住宅是一些原始的润穴,只是用岩石、泥块来 室外温度,提高房间的舒适度.
然而,外保湿墙体内部所受到 做一些必要的保温,后来人类开始使用木头、砖、混凝土来建 的温度应力比内保温小,因为当采用外保温时,室外的热流和 造房屋,外保湿体系是人类改善居住条件的一个伟大进步,长 冷气被保温材科拦截在室外,使得主体墙受室外空气温度的影 期以来,人们认为木、煤、天然气和石油这些天然能源是取之 响较小:而内保温不能室外的热流和冷气被保温材料拦截在室 不尽、用之不竭的,而现代技术是建立在大量消耗矿物燃料的 外面进入墙体内部,因而墙体所受温度应力大,保温隔热性能 基础之上的.
差,易于产生裂缝.
在热桥部位处理上,前已提及,外保温能 20世纪70年代的石油危机使得发达国家不得不以牺牲生活 够消除热桥,而内保温基本不能够消除热桥,这就大大降低了 质量、降低生活水准为代价来节制使用能源.
那时“保温”、 内保湿墙体的保温隔热性能.
墙体主要分为主体墙和热桥两大 “节能”、“环保”对人们来说还是个陌生的词汇,随着能源 部分.
所以墙体的平均传热系数是主体墙及热桥传热系数的加 的不断开采和利用,新的经济源泉尚未发现,能源必然越来越 权平均.
经统计:底层房间“热桥”附加热负荷占总热负荷的 贵.
这时,人们认识到,节能是必须的.
23.7%,中间房间占21.7%,项层房间占24.3%,可见“热桥” 进入20世纪90年代,人们发现酸雨的出现频率和覆盖范 影响还是较大的.
内保温墙体由于热桥处的传热系数很高,使 围在增加,地球臭氧层空间在不断扩大,全球温暖化进程在加 外墙的平均传热系数大幅度提高:而外保温墙体由于热桥部位 速,异常气候出现的周期在缩短,严酷的现实使人们认识到自 得到了很好的保温,使热桥部位的传热系数明显降低,其平均 然界给予的报复和惩罚是毁灭性的.
1992年随着(里约宣言) 传热系数与外墙主体是基本一致的.
在厚度为370mm砖墙内 的签署,说明人类的建设活动进入了理性阶段,从“人定胜 保温的条件下,周边“热桥”使墙体平均传热系数比主体部位 传热系数增加10%左右:在厚度为240mm砖墙内保温条件下, 此接轨,我国有关部门制订了(中国21世纪议程-中国21 周边“热桥”能使墙体平均传热系数比主体部位传热系数增加 世纪人口、环境与发展白皮书).
在可持续发展战略方针的指 51%~59%:而在厚度为240mm砖墙外保温条件下,这种影响 导下,我国先后项布了多项环保法规和节能法,节能成为我国 仅占2%~5% 的基本国策,人们愈来愈认识到能源对人类发展的重要性.
2.改善室内舒适条件 采用外保温时,无论是夏季还是冬季主体墙与热桥的内表 二、保温材料的分析 面温度相差小,且与室内温度相差小,有利于减少对人体的辐 外墙面作为建筑物的外表层,需经受一切外界气候影响, 射,稳定室内热环境,改善室内热舒适条件.
采用内保温时.
如热、冷、冰冻、雪、霍、雨和风等、水、湿度变化、环境污 夏天热桥部位的温度高于主体墙,热桥部位就向室内辐射大量 染交替地持续不断地作用于外墙面,使之产生裂缝、霉菌,建 的热量,使人感觉有烘烤的感觉.
冬天热桥部位温度低于主体 筑物受到损坏,居住者的身体受到影响,相对于昂贵的建筑物 墙,热桥部位就向室内辐射冷量,让人感觉寒冷.
且室内相对 维护费用,外墙外保温体系的价值远远高于其自身成本,它把 湿度大的房问,采用内保温时热桥部位有可能出现结露现象, 建筑物外表保护起来,在满足建筑保湿性能的同时,大大延长 影响房间的舒适度.
了建筑物的寿命.
小结 传统的墙体材料是粘土烧结砖,是一种沿用了几千年的墙 体材料.
最近几十年来,为保护耕地、节约能源,开发出许多 我国(民用建筑节能设计标准)中规定实施的建筑节能指 新型墙体材料,如空心粘土砖、混凝土空心砌砖、粉煤灰或硅 标从1986年最初的30%提高到50%,部分大型城市已经开始实 酸盐砌块,加气混凝土砌块及新型轻质墙体板材等,一个好的 行65%的建筑节能指标.
墙体在建筑外围结构占用很多比例, 外墙需要满足6个要求,即承载力、热存储性、隔音、防火、 要想达到这个节能标准,采用适当的外墙保温技术进行墙体节 防潮和保温,但没有一种材料能够很好地同时具备这6种性 能是至关重要的.
综合本文上述分析得出,建筑外墙外保湿具 能.
可是,如果在一个墙体内组合不同的建筑材料,则可以量 有更好的建筑节能效果,还能减少外界温度、湿度、各种射线 著地改善这些性能,如厚度为15cm的混凝土复合轻质保温材料 对主体结构的影响起到保护主体结构的作用,有效提高室内舒 即可以满足上述性能.
适度.
因此,外保温方式是目前国际上普遍采用的一种建筑外 保温材料一般是指导热系数入≤0.20的材料,入值越大, 墙保温节能体系.
(摘自:何禹(建筑外墙外保温与内保温忧 材料保温能力越差,静止的空气是导热系数最小的一种材料, 势比较)1 只有0.017,故保温材料都是一种多孔轻质材料,保温材料只有 18中国桂宅设施
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纸蜂窝复合外墙板的性能和应用前景简 (1).pdf
纸蜂窝复合外墙板 的性能和应用前景 TheProperty andProspectof theCompositeExteriorWallboardof Paper Honeyb 文/部志刚印翼 Wu Zhigang Qiu Feng ABSTRACT 作者国介 目前,我国已形成现流湿凝土框聚然构体系、装配式湿凝土结构体系和钢结构体系,无论哪种然构体 系都缺乏适应建算工业化需求的装配式外墙板.
通过比选,纸婚窝复合墙板可以被认为是适合段国当 &宁验大学建筑工程与院(通用者) 息志宁路建试功研究有限公-司可 体的合理体系.
案例工程的实践证明.
使用纸蜂实板可以提高工厂预别率,简化现场安获,降低综合 前建筑工业化发展需求的实用量获配式墙板.
通过优化其构造设计使其形成集结构、围护和获饰于一 造价.
此复合墙板系统,除了用作钢筋混疑土框架结构或钢结物建筑的非承重外墙和内墙,还可以用 作楼板、屋直板的PC构件,在建筑工业化额域大有可为.
At present China has fomed the castinplace concrete frame structure system the assembled concrete structure system and the stel structure system no matter which kind of structural wgezieasnpu: Bupnq eys sidepe ypum peogjem oyexe sdAqwesse au sape weis/is demand. By parison the posite wallboard of paper honeybs ( WPH ) is considered to fupnq uun u jo speeu oi su ypu pueogen daguse u j aooup siy g oq p ue ue usp ns ud gwop uejsn proves that the WPH can improve the plant prefabrication rate simpliied onsite instalation system which set structure enclosure and decoration in one. The case engineering practice reduce the cost. The posite wallboard system in addition to being used as a non ladbearing extemal wall and inner wall of reinforced concrete frame or steel structure building can also be used as PC ponent of fioor slab and roofing board which has a promising prospect in the field of architecturalindustrializatin. KEY WORDS the assemblytype exterior wallboard: integrated; the posite walboard of paper honeyb 装配式外墙板:一体化:坏峰窝复合墙板(VPH板):性能:应用前景 (WPH1 property: the praspect of application 引言 開墙板的5%左右的市场份额,笔者通过优化结构 PC装配式建筑越来随受到重程,我国进入快 维护、装饰一体化的构造设计,研究预制装配式纸 速建设时期后,建筑墙体的预别装配式是大势所超.
蜂窝复合外墙板体系的合理构成,目在推动抵蜂窝 目前的建筑主要是现浇混凝土概架结构体系钢结构 复合板这一具有巨大应用前景的绿色建材,能够逐 体系.
混凝土结构的外墙体系以“深柱填充墙” 步成为预制装配式建筑的实用型建材.
为主:钢法构体系的外墙基本是填充和外挂体系各 占一半月,在这两种建筑结构体系中班架湿凝土结 1纸蜂宽复合墙板 构体系占比更多.
日前普遍的做法是:外墙是各种 1.1纸蜂窝复合增板的性能 类型的块,常用的有蒸压加气湿凝土确块、非粘 蜂窝结构应用白然界蜂巢的仿生结构,封闭 土烧结多孔砖等,钢结构体系的外墙列基本是础块 的六角等边形,轻质高强,是白然界最高效的结构 和墙板各占一半.
确块不属于装配式的建造方式.
形式之一.
这种结构有着优秀的几何力学性能,在 日前市场上可以选用的墙板主要是各种混凝土或水 材料学科有广泛应用.
泥改良制品,普遍存在面密度大、安装效率低,或 用作纸蜂窝复合墙板芯材的蜂窝纸芯,是由 BLL A-A 制作工艺复杂、价格高等缺点,运输和施工需要大 多层纸张通过粘结、切断、粘连、供干、拉伸的细 型机械,综合能耗偏高,不利于当前建策工业化的 合工艺,量终成为仿蜂窝正六边孔格形状纸助的连 1.国时外板2.强的内析3.务国航4.异板的抵态1.内图长 推广应用.
续纸芯,纸芯通常使用回收的度旧料等二次纤雉 纸蜂窝复合墙板是采用阻燃防水的再生纸生 制作,成本低康且可自然降解,对环境无负担,且 产的伪生正六边形蜂窝结构的纸芯为夹芯基材,与 因为再生纸不含蛋白质,不会产生虫姓.
新研发的 不同材质硬质面板复合而成.
纸蜂窝复合墙板以其 纸张具有防水、阻燃性能,适用于建筑墙体.
11.第、担等标构体 图1一体化班案复合外墙板断面图 环保节能、轻质高强、隔声隔热、装配灵活、节约 采用防水耐热胶粘剂将抵芯与上下两面的面 挥了纸纤维的抗拉性能,有概强的抗压抗拉强度, 面积、价格低廉等优点.
笔者在40个纸蜂窝复 板结合.
面板主要有纤维水泥平板、纤维石膏平 且中间为空芯的孔润,相比其触同规格的材料,密 板、纤维增密硅酸钙板、玻镁平板等,厚度一般为 度要小很多,价格上也更有优势.
区的案例工程实践证明,无需大型机械,纸蜂窝复 8mm.10mm、12mm.15mm,另外也可以采用 (2)抗冲击能力强:蜂窝纸芯在受到外界冲 合板在数天之内可以细装成一幢低层建筑,现场安 钢板、铝板,厚度一般为0.8mm-1.0mm,胶粘剂 击被压端的过程,就是起到冲作用的时候,只要 装时间只有轻型木结构的1/10,是量高效的预制装 的性能直接影响纸蜂窝复合板的各项力学性能,日 外力没有达到坏载荷,蜂窝就可在冲击过后恢复 配式体系.
前比较多采用的有纳米绝热胶粘剂和生物淀粉胶.
到原状.
纸蜂窝板作为一种全新的墙板,其优势无论 纸蜂窝复合墙板主要有以下优点: (3)表面平整、不易变形:纸蜂窝复合墙板 在国内还是国外都未被克分认识和利用,目前还只 [11强度高、质量轻:纸蜂窝每个单独的孔 的直板每块约3平方米,成型的蜂窝纸芯上下表面 是被用作室内细墙板,据业内人士估算大约占室内 润接连起来形成整体的结构网,形成防架,充分发 会贴一层面纸,形成密闭六棱柱的咬合,微结构的 164 RBC 探索发现17/2019/0r 3一体化纸蜂窝复合外墙板应用前景分析 蜂窝结构在包装、船体、飞机机舱等结构中 已有广泛应用.
纸蜂窝充分利用了纸纤维的抗拉 强度,微结构稳定,纸蜂窝板多向受力俱佳.
纸蜂 窝复合板在建筑中的运用虽然起步较晚,但潜力巨 大, 图 2 一体化近向复合外墙板构造 蔓促进装配式建筑的发展,墙体材料的革新 三单示意图(各邮分标注网图1) 是一个重要的步骤,必须研发适用于建筑内外墙体 分E81为81.65921ss) 采用这两种构造方式 的预制轻质高强墙板系统.
一体化纸蜂窝复合外墙 的纸蜂窝墙板,已经在轻 系统,正是着眼于装配式建筑外墙板的需求,选用 底、环保、施工便捷程度 纸婷窝这样一种环保绿色、轻后高强的材料,工厂 和速度以及造价方直具有 生产设备和该程简单,无需模板,全工业化预别, 一定的优势,但是,还没 简化现场安装,无需吊装设备,便捷干式作业.
化 有充分发挥蜂窝板白身的 复合墙板系统,除了用作钢范混凝土框架结构或蜗 图4宁波“书香文化园”创意街区纸蜂 图5宁波“书香文化园”所意街区邮峰 强度优势,在板材构造上 结构建筑的非承重外墙和内墙,还可以用作楼板、 向板建筑障板大样图示例 前板建饮建成买景 尚需完善,施工工艺上也 星面板的PC构件,在建筑工业化领城大有可为.
高强度保证了整体的平整度,也使成形板在不同的 比较复杂.
总体雨言,这两种构造方式的纸蜂 在建筑外墙上采用这种集结构、围护和装饰 环境条件下.
能保证良好的稳定性.
成形板可以做 窝复合墙板体系的预别率都不理想,没有体现 于一体的复合墙板,在建筑设计阶段就要面临与传 到3米长,基本保证外墙层间竖向一块板,外墙板 现代装配式建筑体系质量稳定、安装筒便迅速 统建筑设计图纸要求完全不同的挑战.
由于墙 接缝很少,可以有效控制地体的变形、开裂和漏水.
等应具有的天然优势,因而在墙体造价和综合 板要做到全预制,因此工厂要根据设计定制每块墙 (4吸音、隔热性能好蜂窝板的内都的空腔, 成本上的优势也不明显.
板,建筑施工图墨增绘零件图和三维拼装图,对于 是互不相连的密闭空同,里面的空气被限制在独立 复杂的建筑,要具体到每一个部件的编号和尺寸和 的封闭小室,整体没有空气对流,加之纸张的性能, 22一体化纸筛宽外增板体系的构成及其优化 拼装位置,笔者在宁波“书香文化园”创意街区的 快热量和声波被有效阻隔,使纸蜂窝复合墙板具有 特征 纸蜂窝复合板小建筑的设计中就采用了这样一种给 良好的隔声和保温性能.
一体化抵蜂窝复合墙板体系正是基于对现有 图表达方式,更详细的部件图和装配图成为工厂生 (5)绿色产品、无污染:纸蜂窝板100%采 纸蜂窝墙板体系存在问题的分析,着重于提高工厂 产和现场安装的依据(图3-图51.
用再生纸,即使康弃后仍然可以再度回收利用,整 预制率、简化现场施工.
个生产过程没有污染排放,使用过程中也不会产生 纸蜂窝复合墙板(VPH板),采用统一的长 结语 有害气体.
宽尺寸(常用尺寸为2450mm×1230mm1,分内 纸蜂窝复合墙板(VPH板)本身是轻质高强 (6)易于工业化生产、运输、安装:蜂窝板 外两层板,每层板均为纸蜂窝芯材加直层的构造.
的新型绿色建材,具有巨大应用前景.
本文提出的 轻质高强,加工方便,无需模板就可以定制各种尺 分内外两层板出于几方面的考虑: 一体化纸蜂窝外墙板体系,优化了构造构成和安装 寸的板材.
由于每块板材重量小,也方便运输.
在 (1)外墙板厚度经节能计算确定,一般来说 方法,提高了工厂预剧率,简化了现场安装施工.
工地无餐大型吊装设备,便于安装.
肯定比内墙板厚,分成内外两层分别成板.
从而减 但是,要想在建筑工程中广泛推行,尤其是 轻单板重量(两层40mm厚纸芯加面板的外层板, 运用在外墙上,使其能够逐步成为预制装配式建筑 12与现有装配式外墙板材的比较 单板重约50Kg左右1,无需大型吊装设备,安装 外墙板的实用型选择,必须逐步扫除业主方和设计 目前国内外现有的装配式外增板,如混凝土 便捷: 方在观念和实际操作方面的障码,所以,下一步需 岩棉复合外墙板、混凝土聚苯乙爆复合外墙板和混 (2)内外两层板糖境安装,通过内外层板安 编制标准设计图集和技木规程等,并编入各类建筑 凝土降胀珍珠岩复合外增板、真空挤压成型纤雄水 装境的糖位.
保证保温隔声效果.
留境内用U型金 设计软件,完善工厂的生产配套和安装队伍的培训, 泥板等.
生产时模板多,单材重量大,造价高,运 属连接件封边因定,外侧用耐候胶封闭,在不增加 形成设计、加工、安装的成熟体系,使其成为实用 输、施工需要大型机械.
相比而官,纸蜂窝复合 领外构件和构遗连接程序的前提下提高外墙的防水 型的工业化墙板体系.
地板已经明显具有了轻质高强、环保节能、隔热隔 和热工性能.
简化现场安装[构造构成方式详见图 声、成本低廉的优势,且施工快捷,符合轻型保温 图片来源: 1、图21.
图1-围 4:f者白经 地体的发展方向以及工业化施工方式的发展超势.
内、外层板纸芯的四边,用轻钢龙骨包边, 图5: 作者自摄 这样的构造方式处理出于几方面的考虑: 2一体化纸蜂寓复合外暗板的优化特征 (1)强化增板的边缘强度: [1]王建祥,字建新,节能装饰一体化装配式外墙板发展 参考文献 2.1现有纸蜂窝墙板体系存在的问题 (2)对纸芯形成保护,邀免生产、储存、运输、 目前纸蜂窝地板的应用主要在内墙,构造方 安装等过程中的损伤: 现状与趋势.建设科技,2014B:55-57. 12]刘或楼,郭立群,郑德莲,等,纸蜂窝夹芯纳米坐热 式主要有两种,一种是有龙骨构造体系,一种是限 (3)便于板材与主体结构的连接,也方便板 [3]李志强,扬丹,高飞跃,抵蜂实复合墙板的开发与 复合墙板的研实1建筑材料,2015险:B-60 位槽构造体系.
目前最为常见的是有龙骨构造体系, 材间的连接.
成用LL包装工程,2014112123-26. 是纸蜂宽墙板之同通过轻钢龙骨或木龙骨安装限位 轻钢龙骨包边形成增板白带的结构概架,所 材料研究与应用,2013715-8 [4]张波,李建新,建筑工业化装配式外墙板的选挥LL 链接组成增体.
再用嵌缝腻子处理增板间的缝聚的 有构件.
包括内外层饰面,专用紧固件、连接件.
[5] 级海荣,王志国,纸蜂实复合外墙板热工性能及节点 构造体系;另一种是限位槽构造体系,采用专用 也包括窗台门框、预埋管线的套管、吊挂件等配件.
构造研究LL 新型建筑材料 2011(11:58-60. [7]邱玉东,蜂是轻质墙体与建筑白承重结构体系的应用 [6] 月 I6] 限位槽构件.
班蜂窝墙板与限位槽之间采用专用填 都在工厂预制完成.
施工现场只震用专用紧固件和 充剂链接组成增体,再用专用嵌缝剂处理墙板问的 胶将内、外板与梁柱等结构体固定,再用耐候胶封 与研究U1.墙材革新与建筑节能.2014)41:47-51. 建材.2011(1:2123. [8] 研余罪 频色建筑与抵蜂实墙板应用的探讨 UI. 广东 糖浆 .
维就究成安装.
I9] R I71. 165
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装配式隔墙板裂缝控制关键技术分析简.pdf
施工技术 2017年12月 1380 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 第46卷增刊 装配式隔墙板 裂缝控制关键技术分析 陈东平吴文杰韩舜 (四川省建筑科学研究院四川成都610081) [摘要]装配式隔墙板是一种工厂化预制的建筑部品是提高我国装配式建筑装配率和体非砌筑率的重要新型墙 体材料具有自重轻、成本低、安装效率高、保温隔热等优点.
由于装配式隔墙板受原材料配比设计、配套材料、成 型工艺、安装工序、结构荷载等作用工程应用中产生裂缝的现象日益增多介绍了装配式隔墙板的种类和性能特 [关键词]装配式:隔墙板;裂缝控制;装配率:非砌筑率;新型墙体材料 [中图分类号]TU745.5[文献标识码]A[文章编号]1002-8498(2017]S2-1380-04 Analysis ofKeyTechniquesfor the Crack Control in FabricatedPartitionWallboardConstruction CHEN Dongping WU Wenje HAN Shun ( Sichuan Institute af Building Research Chengdu Sichuan 610081 China) Abstraet: The patition walb is a fatory prefabed building block. t is a imptant newallmaterial to mpeve the prefabricated rate of buildings and the non-masonry rate of wall. It has features of light weight low cost high installa tion eficieney themal insulation and other adlvantages. Because the prefabricated partition wrallboad s affected by the ra material ratio design the suppoting material the foeming poeess tbe installtio procedure the stucture load and so on cacks are ireasing in enginring applictis The tpes and pefme charateristis fabrice parit wad are intdud. The cases of craks and the cl pins of cracks aze analyed. Sme sugestions o the pefmce of the joint flling and facing coating materials at present stage are put forwand. Key words: prcast partitin wlloand; cack cotrol; peabricated rate non masnry rate; new wall material 0引言 效率高等优点装配式隔墙板虽有上述众多优点但是 装配式建筑是指采用工厂预制化的部品部件在工 在进行安装使用后经常出现各种裂缝问题,逐渐成为 地装配而成的建筑,具有建造速度快、施工污染少、受 装配式隔墙板在建筑工程应用的质量通病严重制约 气候环境制约小、劳动生产效率高、建筑质量可控等优 和影响了装配式隔墙板行业的健康发展.
本文介绍了 点主要装配式建筑类型有混凝土结构、钢结构、木结 装配式隔墙板的分类和特点重点分析装配式隔墙板 构3大体系-我国早在20世纪50年代就提出发展装 出现各种裂缝的成因和机理并提出了在原材料成型、 配式建筑,但由于当时建设能力和经济基础的限制装 配套填缝和饰面、柔性连接方面加强裂缝控制的措施 配式建筑发展受到很大阻碍.在新型城镇化建设、 和建议.
绿色建材、绿色建筑发展的推动下2017年3月住建 1装配式隔墙板分类 部印发了《“十三五“装配式建筑行动方案》明确要求 装配式隔墙板按照构件类型分为普通板、门窗框 到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到 板、异形板按照断面构造特点分为复合隔墙板、实心 15%以上绿色建材在装配式建筑中的应用比例达到 隔墙板、空心隔墙板具体分类和产品如表1所示.
50%以上发展装配式建筑成为建造方式的重大变革.
表1装配式隔墙板分类 近年来随着装配式建筑的不断发展装配式隔墙板作 序号断面构造类型 主要代表产品 为大尺寸预制构件在工业建筑、居住建筑、公共建筑 1 复合隔墙板 夹芯复合板(金属面夹芯板、 等领域被广泛用于非承重的隔墙工程,与砌块砌筑隔 非金属面夹芯板) 墙相比,具有成本低、自重轻、工序少、节约工期、安装 2 实心隔墙板 加气混凝土板、淘粒混凝土板 3 空心隔墙板 灰渣混凝土空心板、石膏空心板、 硅镁加气混凝土空心板 四川省建筑科学研究院科研与开发基金项目(ZR-73) [作者简介] 陈东平工程师E-mail:edp1014@ yeah.net 复合隔墙板以金属面或非金属面作为面层,以绝 [收稿日期]2017-06-26 热材料如水泥聚苯颗粒浆料、泡沫混凝土、岩棉板、模 2017 增刊 陈东平等:装配式隔墙板裂缝控制关键技术分析 1381 塑聚苯板、挤塑聚苯板、聚氨酯板等为芯材复合而成的 延伸现象、引起裂缝的原因以及裂缝产生的部位可以 隔墙板.
目前工程应用中以水泥聚苯题粒浆料复合 分为以下3大类如图2所示.
常见的装配式隔墙板 的隔墙板为主样品断面构造如图1a所示,实心隔墙 裂缝中按裂缝产生的部位主要有门窗洞口处裂缝、梁 板主要是以同类轻质材料为主经过一定工艺成型、养 处裂缝、板拼缝处裂缝、板自身裂缝等,详细部位裂缝 护、切割制成的沿板材方向无孔洞的隔墙板工程应用 情况如图3所示.
中以加气混凝土板为主样品断面构造如图1b所示.
横向裂缝 空心隔墙板主要以工业固体废弃物为原材料经过一 按裂缝的表面延伸现象 纵向裂缝 定工艺成型、养护、切割制成的沿板材方向有孔洞的隔 斜裂缝 组合裂 墙板工程应用中以灰渣混凝土空心隔墙板为主样品 断面构造如图1c所示- 干燥收缩裂缝 裂分类 按引起裂缝的原因 应力集中裂缝 装饰层裂缝 温湿度裂缝 a复合隔墙板 c空心驱墙板 门窗洞口处裂缝 图1隔墙板类别 聚处裂缝 2装配式隔墙板性能 按表缝产生的部位 板拼缝处裂地 板自身裂缝 装配式隔墙板种类较多,工程应用主要以灰渣混 柱处裂缝 凝土空心隔墙板、水泥聚苯颗粒浆料复合隔墙板(CRC 图2裂缝分类 隔墙板)、加气混凝土隔墙板为主,其主要性能如表2 所示.
表2装配式隔墙板主要性能 物理性能 灰渣混凝土 水泥聚苯颗粒浆 加气退 类别 空心板 料板(GRC 板) 凝土板 规格尺寸/mm 2 800 × 600 × 2 800 ×600 × {90 ~150) 3 000 ×600 × (90 ~ 150) (75~240) 门窗洞口处裂轴 b操处裂缝 面密度/ (kgm²²) 90 150 70 110 50 150 抗弯承载/ (板自重倍数) 1.5 ~3.0 1.5 ~4.0 5.0 ~30.0 抗压强度/MPa 5~8 4~7 g~ 含水率/% 7~12 5 ~8 7-15 干燥收维值/ 0.3 ~0.6 0.3 ~0.6 0.4 ~0.8 板拼缝处裂缝 4板自身裂缝 (mm * m ~) 传热系数/ 图3不同部位裂缝 (W m-2 K-) 0.9 ~2.0 0.9 ~1.8 0.8 ~1.5 3.2裂缝成因机理 耐火极限/mim 100 ~240 60 150 80 300 目前国内外,针对隔墙板的裂缝成因研究较 空气声计权隔 35 55 35 45 35 60 少2”早期人们针对墙板自身裂缝的成因主要是以断 声量/dB 裂力学中Grifih微裂纹理论来进行解释即实际材料 由表2可以看出灰渣混凝土空心板自重大抗弯 中总存在许多细小的裂纹或缺陷在外力作用下这些 承载力较低.
水泥聚苯颗粒浆料板的面板两侧含有无 裂纹和缺陷附近就会产生应力集中现象,当应力达到 机面板加气混凝土板内含配筋因而两者的抗弯承载 一定程度时裂纹就开始扩展而导致断裂.
后来Irwin 较大:从综合成本来看灰渣混凝土空心板生产原材 提出了应力强度因子理论并建立了K准则,在认识 料主要是各种工业固体废弃物配比简单自然养护成 墙板裂缝时主要是认为墙板材料在生产、运输、吊装 型能耗低:水泥聚苯颗粒浆料板原材料主要是聚苯颗 等过程中内部自身存在紧密堆积、尺寸效应、机械振动 粒配比简单自然养护成型能耗低:加气混凝土板生 等引起的应力应变,使得自身内部结构产生了微裂缝 产原材料配比要求高需要蒸压养护能耗高因此综 和残余应力当墙板裂缝尖端的应力集中在材料应变 合成本较前两类隔墙板较高 能极限释放速率不能满足的条件下,导致集中的应变 3装配式隔墙板裂缝问题 能扩展为裂缝:工程实践中,由于变形变化(温度、收 3.1裂缝种类 缩、不均匀沉陷)引起的裂缝约占80%以上,由荷载引 装配式隔墙板的裂缝现象较多根据裂缝的表面 起的约占20%左右建筑结构中梁、柱、楼板等由于 1382 施工技术 2017 增刊 变形和荷载作用施加于墙板端部产生的裂缝是墙板 碱网格布越硬易翘曲,会产生不易抹平等现象,对于 产生裂缝的重要原因:近年来墙板自身产生的裂缝现薄层填缝专用砂浆的抗裂增强作用就会削弱,基至加 象较少更多是由于现场安装后墙板拼缝处出现大量剧拼缝处的开裂这也是很多企业容易忽视的.
另外, 裂缝特别是多出现在墙板拼缝的填缝材料上产生该 填缝配套材料的施工应注意工艺、工序、时间的协调.
现象的原因多与填缝材料的干燥收缩、保水性、弹性模 3)墙板饰面配套材料的应用问题墙板的裂缝问 量、粘结强度等和墙板自身结构性能和外部荷载引起 题大多是在建筑室内装修完成后出现,通过现场实地 的变形有关 调查发现,一些内墙部位墙板与填缝材料并没有发生 3.3裂缝控制要点 开裂问题,而仅仅是涂装层的开裂即腻子层和涂料层 关于隔墙板的裂缝控制相关学者开展了研究并 的开裂这种开裂现象与涂装层配套材料特别是腻子 提出了一些预防措施(笔者结合多次与相关墙板 层材料性能有关-众所周知建筑内墙用腻子和建筑 生产安装企业交流并实地调查裂缝现象特提出以下 外墙用腻子是不同的,建筑外墙对腻子耐水性和柔韧 裂缝控制要点和措施: 性的性能要求较高,一般采用柔性腻子而建筑内墙更 1)墙板生产堆放和养护大部分企业墙板的生产 多采用普通腻子普通腻子基本没有柔韧性,遇到轻微 在室内车间产品的堆放却在露天,且没有采取相应的 的应力应变作用时极易发生饰面层的开裂问题而出 遮蔽阳光和雨淋的措施,以水泥聚苯颖粒浆料板 现该种裂缝是墙板裂缝现象中最多的:因此针对墙 (GRC板)为例,产品的生产多以立模方式成型,在浇 板涂装材料应用时应注意腻子饰面配套材料性能和 筑浆料时易产生离析和聚苯颗粒上浮导致墙板整体 墙板的匹配性.
密度不均匀使得墙板在长度方向上产生“脚重头轻” 4)结构部位的柔性连接处理梁、柱等结构部位 现象进而引起墙板端部两侧的强度不一数在安装过 出现的裂缝现象与建筑结构自身的变形和荷载作用 程中遇到梁、楼板等上部荷载作用时,“头轻“墙板的 有关墙板在这些部位拼装时除了采用连接件、卡件等 端部易产生梁、楼板等处的裂缝问题,因此企业应加 进行结构的可靠性连接外宜采用填补一定厚度的柔 强生产成型工艺的改进,宜采用平模方式成型.
墙板 性材料如喷涂聚氨酯、橡塑板等来缓冲和释放结构部 成型模具企口处宜采用水性脱模剂因为油性脱模剂 位与墙板之间的应变能进而削弱或避免该部位发生 易产生板企口处与填缝材料粘结性能差等问题极易 墙板裂缝的可能性 造成板与填缝材料部位的开裂现象.
养护方面墙板 4结语 生产的原材料大多以水泥作为胶凝材料水泥经过水 装配式隔墙板出现裂缝现象是多因素影响的结 化产生强度且强度的发展在3-7d内最快28d基本 果包括原材料的成型工艺、养护制度、配套材料、安装 稳定,因此在夏季炎热和冬季寒冷季节加强墙板的 工艺、荷载作用等,在保证建筑结构安全可靠性的前 脱模时间、养护时间和出厂时间的要求和规定尤为重 提下应正确认识裂缝现象,区别有害裂缝和安全裂 要特别是在夏季由于气温较高水分蒸发速率快可 缝.
本文介绍了典型装配式隔墙板出现裂缝的部位、 能会影响水泥水化进程墙板脱模后宜采取适当地间 成因机理并提出了控制裂缝的要点和建议.
隙酒水养护有利于墙板强度的增长和稳定.
产品的 随着我国建筑工业化和装配式建筑的不断推进, 堆放宜采取相应的蔽措施不宜露天直接堆放.
装配式隔墙板的应用领域会越来越多,前景广阔.
装 2)墙板填缝配套材料的选择和施工墙板拼缝处 配式隔墙板的开裂或裂缝是一个系统性问题,有必要 裂缝的产生与填缝配套材料的应用有密不可分的联 开展裂缝控制关键技术的专项研究特别是应加强在 系普通水泥砂浆由于刚度大、干燥收缩值大、弹性模 成型工艺、配套填缝和涂装饰面材料的适应性、柔性连 量小、保水性低等特点不适宜作为墙板填缝的配套材 接材料、吊装和安装设备及施工现场的安装事前、事 料.
许多企业在选择配套材料的问题上存在众多不 中、事后的裂缝跟踪控制方面的研究进而为装配式隔 足例如一些企业虽然采用了保水性较好的聚合物砂 墙板在装配式建筑的应用奠定基础.
浆但还是出现不同程度地开裂问题,现阶段墙板配 参考文献: 套填缝材料的选择离不并砂浆在综合优化砂浆性能 [1]齐宝库,张阳,装配式建筑发展瓶颈与对策研究[].沈阳建 的基础上宜选择具有微膨胀(补偿收缩)、柔性、保水 筑大学学报(社会科学版),2015[2):156-159. 性良好等特点的专用砂浆,对提高墙板和专用砂浆的 [2]邱芃,赵旭AIC节能墙板裂缝成因及控制[J].施工技术, 结构协调性具有重要作用而这一点现有的相关研究 2015 44[ 16) :64-67. 和企业存在不足.
配套抗裂增强材料选择时耐碱网 [3]杨培东.ALC增板填充增裂缝成因及防裂关键技术研究[D]. 青岛:青岛理工大学,2011. 格布的单位面积质量宜在60-100g/m²不宜选择大 [4] SUN Y HOU P. The Case and cntrol of cacks abot the fly ash 于160g/m²的耐碱网格布因为单位面积质量越大耐 p py [p a 2017增刊 陈东平等:装配式隔墙板裂缝控制关键技术分析 1383 rials 2013( 351-352) : 1495-1498. [10]刘雷,林玲,徐道厂,等,GRC轻质隔墙板裂缝的防治[J]. [5]张捷,张文学,墙板裂缝的原因分析与预防措施[1].建材技 建筑工人 2008(3):28-29. 术与应用,2007( 7):35-36. [11] Almo J A Rees E Galz J C. Staly of the cracking of xand [6]黄招有,轻质增板裂缝的产生原因及若干解决措施[].广东 wich panels of plasterboand and rockvool[J]. Materiales De Con 建材,2009( 7) :139-140. struccioe 2013 63( 311) :403 421. [7]李轩,新型轻质墙板裂缝机理与防治对策的研究[D].西安: [12]张俊,李昌资,朱永刚,玻纤增强水泥砂浆(GRC)轻质隔墙 西安理工大学,2002. 板裂缝防治技术[J].混凝土,2011{8]:123-124. [8]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版 [13]张延校,陈华.硅镁隔增板裂缝的防治[J].建筑工人.2003 661 ( 11) : 24-25. [9]周国森,吴兴涛,陈琛,等.ALC轻质隔墙板裂缝防治技术研 [14]杨培建,岳远患,陈小建,等,降低预制轻质隔墙板裂缝产生 究[].建筑技术开发,2016(3):131-42. 方法探究[J].江苏建材,2013(6]:38-40.
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预制装配式建筑用结构保温一体化板探讨.pdf
ResearchProgress /工业化/研究进展 DiscussionontheUsingofStructuralInsulated Panels in Assembled Building 预制装配式建筑用结构保温一体 化板探讨* 文/中关村人居环境工程与材料研究院许志钢张瑞冯小江 随着建筑工业化进程加快,预制装配式建筑业篷勃发展:而结构保區一体化板以其良 好的结构性能、优质的保温效果为预制装配式建筑提供了一种方式.
预制装配式建筑 用结构保温一体化板,不仅可直接作为承重构件用于低层轻型建筑,也可作为大跨度 建筑物的围护体系等.
本文针对预制装配式建筑用结构保温一体化板技术展开探讨, 介绍预制装配式建筑用结构保温一体化板的基本构造、研究现状、技术特点及市场应 用情况.
1基础概念 预制装配式建筑用结构保温一体化 板,又称SIPs复合极(全称为Structur- alInsuletedPanels),是由2片承重板 材,通过结构帖结剂胶合在硬质泡床板 上组合而成的一体化板(见圈1).
1.1面材 SIPs复合板面材为结构板材, 主要分为木结构板材和无机非金属 板材2类,常用板材如多层板(Ply- wood)、定向朗花板(OSB)、水 图1 SIP复合板 泥纤维板(Fiber Cement Board)、 种材质板材,也可是不同材质板材.
石膏板(GypsumBoard)等.
另 目前,国内外常用的是双面均采用定 外,SIPs复合板两侧面板可以是同一 向创花板作为面板的构造形式.
C&H-77
定向创花板是一种 条件,黏结剂也可选用双酚A环氧树指,该类黏结剂在室温冷压下即可达到良好的 来自欧洲的新型材料.
采 结效果.
用100%原木,经去皮、 1.4SIP健筑体系 切片,服其水纹方向加 SP建筑体系是以SPs复合板作为承重外地板、承重内墙板、橙板、屋面极构件, 工成长40~120mm、宽 并配以混凝土基础,采用面板钉、骨絮钉连接等节点连接方法形成的一种装配整体式结 5~20mm、厚0.3~0.7mm 构(见图2).
的木片,经高温干燥,筛选 后加人高性能胶和防水剂, 按其经纬方向分层定向排 列,在高退高压下制成.
定 向刨花板相较于传统胶合板 具有线膨胀系数小(不易形 变)、稳定性好、材质均匀、 握螺钉力高等优点;由于其 创花是按一定方向排列,其 纵向抗弯强度比横向大得 多.
因此,制造商常把它作 为SPs复合板的面板.
1.2芯材 SIPs复合极的芯板为保 温材料,包括患账聚苯乙烯 泡沫板(EPS)、挤塑聚 苯乙烯泡沫板(XPS)、聚 图2SIP建证体系 氨酯(PUR)等.
其中,聚 苯乙烯泡沫板是目前量常用 2研究现状 的芯板材料,具有质量轻、 预制装配式建筑用结构保退一体化板(SIPs复合板),主要依赖于“蒙皮效应” 价格低、节能效果好、易切 得以实现结构受力作用与保温隔热作用的结合.
割等优点,其中,EPS的热 2.1发展史 稳定性最好,热变形量仅为 早在20世纪30年代,人们就认识到受力蒙皮作用的存在及其潜在意义,并开始研 0.5%左右,相较于XPS、 究可承受荷载的复合结构板材.
1935年,美国森林产品实验室(FPL)首先提出SIPs PLR都要小,是目前最理想 复合板的概念:20世纪60年代,硬质泡床产品的产生使SIPs复合板技术得到进一步 的SPs复合板的芯材.
提高:1990年,美国SPs复合板协会成立,并随着计算机辅助制造技术(CAM)的 1.3贴结剂 发展,建筑设计圈纸与自动机械设备可实现转化,极大简化了SIPs复合板制造工艺; SIPs复合板的黏结剂 2007年,加拿大独资企业大连周森特新型建材有限公司在我国成立,SP技术开始进 主要选用聚氨酯类黏结剂, 入国内市场:同年10月23日,由SIPs复合板制造商、专业设计师、制造代码商、第三 这种黏结剂在使用时需经蒸 方检测机构(来自美国、加章大)等组成的美国工程木材协会(APA)SPs复合板材 汽压力机热压后才能达到较 标准委员会成立.
此后,SIPs复合极技术不断被人们熟知,现已成为在住房及其他建 好的帖结效果.
考虑到适用 筑中广泛应用的建筑材料.
城市任宅-78
2.2国外研究 载测试协议下的破坏形式相似,但抗剪性能参数因加载协 SIP属于复合材料夹层结构,这种结构形式的概念最 议的不同而有所区别:②采用持续加载方式较反复加载卸 早于1820年由Deleu提出,其工程应用起源于20世纪40 载方式得到的增体极限承载力大,服位移也大,证性系 年代,最初以桃花芯木为面板、轻木为芯材,用作飞机机 数居中;③增体测试过程中随阶段目标荷载所保持的时间 翼,后来又出现各种面板和芯板的夹层结构,主要用于航 越长,增体测试过程中的端变效应增大,其极跟承载力变 天业和造船业.
小,极限位移也小,延性系数最小.
1990年,美国木业联合会(APA)通过试验研究, 发表了他们对于SPs复合墙板的研究成果,介绍了木基结 3技术优势 构SIPs复合板的基本设计方法.
3.1建筑设计 STEVENBT等于1997年进行SIP构件的试验研 1)SPs复合板房量可满足住宅结构对开间、进深的 究,建立定向创花板面板、聚氨酯地沫板和聚苯乙烯泡沫 要求,并可根据用户离求进行设计.
芯的SIP受弯螺变模型,推导了SP受弯构件挠度随时间 2)SIP自身具备承载能力,不需要粱柱作为结构 变化的公式.
同年,JAREDBJM进行了23片足尺SIP 件,不存在冷热桥,其整体结构、热工、隔声、耐火等各 剪力墙的低周反复荷载试验,剪力增采用4种不同构造 项指标均符合现行规范要求.
设置,通过试验研究SIP在低周反复荷载下的结构性能, 3)SIP增板集承重、保温一体化,自重轻、墙体 井把结果与轻型木结构墙体进行对比.
研究表明,SIP剪 薄,而且室内不出现明柱,比其他墙体住宅增加使用面积 力增在承受较大荷载下变形比轻木结构胶合板剪力墙小 约8.5% 50%.
同时发现不同类型面板在剪力墙的变形和强度方 4)采用SIP技术的房屋楼板,水电管线可在SP楼板 面起重要作用.
内安装,减小管道构造厚度,增加室内净高的同时够补安 2006年,EdwardL等制备了4种厚度的SIP试 装管线开槽也很方便,采用黏结EPS小块板和OSB板即 件,并进行抗弯、轴压、剪切和则压试验,在APA发表 可,也可采用发炮剂填充.
关于SIP标准化测试的报告,规定了对于SP面板、芯板 5)实现住宅产业现代化,预制构件产品的生产工业 和黏结剂的要求指标.
TAMAMK等利用胶合板和密度 化、产品标准化和施工装配化,施工周期比传统砌筑节备 板为面板,聚氢酯泡床作为芯板制备了6种不同密度的 57% SP受弯构件,并通过试验研究给出面板和芯材的优化选 3.2结构设计 择方法.
ABDYK采用定向创花板作为面板的SP进行 1)结构整体性好SIPs复合板可用于承重墙体结构, 包括抗弯试验、轴压试验、压弯试验和抗侧试验的研究, 类似于工字形承重构件,面材与芯材胶合连接,各构件间 并总结了高度对于轴向承载力的影响和开润率对结构保温 通过设计连接节点紧密结合,构成完整的结构受力体系.
极抗力的影响,并将其试验结构与按照欧测木结构规范 2)抗风、抗震性能优越SIPs复合板可用于承重 推导出的理论结构进行对比.
墙体结构,强度高、质量轻,可减轻建筑自重达40%以 美国木业协会对SP进行动力性能的试验研究取得一 上,有效减小重力荷载在地震作用中的影响,保证房屋不 定研究成果,于2007年发表了SP墙体承载力的影明,并 易受地震破坏,抗风能力可达200km/he 提出面板与芯材的应力计算公式.
3.3性能特点 2.3国内研究 SPs复合板不仅可满足建筑屋面、墙面等围护结构防 1)2012年,通过对带有新型SIP墙板的框架结构进 风、防雨、隔热保温、防腐蚀、耐久的基本要求,而且具 行低周反复荷载试验,研究其在地作用下的刚度退 有较好的装饰效果,与传统木结构相比,是一种非常理想 化、强度衰弱、延性和耗能能力等结构抗剪性能指标.
通 的轻型建筑板材.
SPs复合板的优势还体现在以下方面.
过试验现象及结构分析表明:①SIP地板提高了框限结构 1)高效节能SIPs复合板采用优质原材料,配合规 进人塑性的强度,减缓其刚度退化过程,使框架结构延性 范的生产工艺和严格的检测机制,产品品质卓越,性能稳 提高约50%,同时让框架结构的耗能性能提离近10%, 定.
对接处均进行密封处理,形成连续不断的封闭层,极 对框架结构的抗霜性能十分有利:②采用L形钢板卡加膨 大提高了房屋保温隔热性能.
同等厚度的SP墙体能耗为 胀螺栓和自攻螺钉连接新型SIP增板和混凝土框架结构的 砖混结构的30%、传统木结构的70%.
连接构造方式安全可靠.
2)低热导、高阻燃SPs复合板具有特有的闭孔结 2)2015年,经过对木质OSB覆面的SIP墙板的抗 构,闭孔率达90%以上,可阻止气体扩散,起到保温隔热 剪性能测试,得到以下结论:①SIP墙体在不同静力加 作用,在25C时导热系数为0.018~0.023W/(m-K), 6-H
具备较好的低热导性能.
SPs复合板在受火后表面形成一层碳化 层,具有进一步阻止火焰传播的截力,由于其本身具备低热导性 能,能抵挡飞威的火星和热辐射.
3)低碳环保SPs复合板大量使用可再生、可重复利用的建 筑材料,不含有毒气体,甲醒含量小于0.1ppm,工业废料及垃圾 极少.
4)施工快捷SIPs复合板通用性、蒙容性高:便于现场拼 装,易于实现生产工业化、标准化和施工机械化,自重较轻,便于 运输,易于施工.
图3浙江英千山水结构SIP依系对型 4市场应用 目前我国正在强力推进装配式建筑发展,促进建筑产业提高生 产效率的同时实现建筑节能、环保.
SIP建筑体系的特点完全满足 装配式建筑要求,而且较混疑土和钢结构更加节能和环保,因此具 有很高的推广价值和广阔的应用前最.
SIPs复合板主要包括以下 发展应用方向.
1)全承重SPs复合板房屋采用承重型SPs墙板、屋面、楼板 构件,建造住宅、办公楼、度假小屋、移动别墅等(见图3,4).
2)SPs复合极除独立建造房以外,还可用于大跨筑围护 图4血口罗斯的SBP双层到型 体系,如厂房、学校、购物中心等,采用承重或非承重型SPs复 合板替代各种础体墙及现浇式混凝土楼板、面板,构成新型节能 SIP建筑体系整套构件和结构,可实现承 图护体系.
更、保温、隔热、隔声一体化和构件产品工厂 在北美、欧洲、日本、溪大利亚等发达地区和国家,SIPs复 化、标准化、系列化生产以及装配式施工,大幅 合板已被广泛应用于低层及多层建凯中,节能环保、结构性优良 提高建筑键造速度,并且建筑节能环保,性能优 的SPs复合板房屋技术有逐步取代木结构房屋的趋势.
我国近年 越.
未来将通过进一步工程试验,进行静力测 来引人SP技术后,在产品研究和应用开发上进展迅速,除在国内 试、动力测试和物理性能测试,不断总结和完 建成先进的示范建筑外,产品已出口欧美国家.
如今,国际SP组 善SP建筑体系,井编制出设计和施工规程,使 织“SIPA”已在美国成立,SIPs复合板的应用和推广得到进一步 SPs复合板不断得到推广和应用.
(H 暂及,正成为住宅、商业等建筑的一大流行趋势.
[1]寿云局,E25外确保温体系性能研究],山西建筑,2041,37(16):21-212. 参考大献: [3] TAYLRSB MANBEC H B. ANDAK ].
e Maing nd pb SEP) 6nd cmp An[Jl f a mging .
19) [2]严师,前佛庆,陆停东,等.SIP瓶式维构位他体系龄型建成树料,20,37(8):35-3 [4]ARED Mic a p p[DFy il 1 (12) ; 16561665 TAMAMI ZHANG M. WANC Q ad s oimn i furpit bng wd b snch p Ir u m ws a EWAR L P ng ( Pi 19 P] ABDY K ofl i [].S & ng 2X6 (2) : 1319 foor[]-Thr Jpan wood reeth sociey . 2mm6 ( 3 ) ; 302310L. 8] ABDY KRacing perfiemoe of wmunl ineed poeb []Joomd of tctul mgineering 2106 ( 11 ) : 1861812. 1间美营北,方鑫,美智是,等,不间加载方式5确体的批暂性致].上未建风与部境工程,206(3):4]-46 附三播光,体,妈伟皮,平,哈有献型SIP境板的极架维构机性绝研允/世票池案工程,2013(1):10%-113 [11]确端 选前SIP械的究展应用及前量0]生宅严业,201(12):42-43 国案“十三互”重点研发计划项码:神能型体款得材析的至键技术研定与应用(206YFCI的90) 讲志码,中关村人基环境工程为材桥研究院项目经理,工程师 张点,中美村人是环境工程与村料研究现设计师 遇小汉,中类村人层系境工程与材料研究规院长励理,工程师 城市住宅-80
资源链接 请先登录(扫码可直接登录、免注册)点此一键登录 ①本文档内容版权归属内容提供方。如果您对本资料有版权申诉,请及时联系我方进行处理(联系方式详见页脚)。
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钢结构建筑装配式外墙板系统.pdf
DOI:10.16116/j.cnkijskj.2014 05.027 特别关注 绿色工业建筑 The Specia1 Focus 钢结构装配式墙板安装图 钢结构建筑装配式外墙板 系统 口广东省建筑科学研究院杨仕超李建新 口广东莲田金属工程建筑有限公司梁炳恒 摘要 钢结构建筑以工厂化制造和装配式施工为特征,与钢结构相配合的外墙板的装配化是考核工业化的关键.
建筑 工业化急需开发保温隔热、防火、防水、隔音、抗冻、装饰一体化的装配式外墙板,本系统通过标准化设计、工厂 化制造、装配化施工,信息化管理实现了装配式轻质混凝土外墙板在钢结构建筑中的应用,为钢结构建筑装配式外 墙板系统的完善与建立提供典型的工程范例.
关键词 钢结构:装配式外墙板:轻质混凝土:建筑工业化 一、前言 本工业化系统,主体结构采用钢结构,外墙采用装配式的保 温、结构、装饰一体化外墙板,根据工程需求充分实现部品的标 建筑工业化和住宅产业化以及城镇化建设要求积极推广装配 化施工.
围护结构中,外墙的装配化是考核建筑工业化水平关键 准化设计、工厂化制造、机械化施工,大大提高工程精度、缩短 施工周期、减少工程现场人工劳动强度、减少建筑垃圾,切实做 指标和重要环节.
装配式轻质混凝土外境板为建筑工业化提供了 到节能、环保.
支撑和保障,其推广应用切合国家绿色建筑和建筑节能的产业政 策,是建筑行业实现可持续发展战略的重要内容钢结构具有 轻质、高强、抗震性好、布局灵活、构件截面尺寸小、易装配、 二、装配式外墙板制备工艺 施工期短、使用面积高等优点,且有利于工业化生产、标准化制 1、轻质混凝土墙板制备工艺 作,与之配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,因此 成为我国建筑工业化和住宅产业化的重点发展项目.
2013年国务 轻质混凝土境板通常包括加气混凝土境板、陶粒混凝土墙板 和泡沫混凝土墙板.
加气混凝土墙板的制备工艺是先将水泥、石 院1号文件指出钢结构装配式建筑的发展方向,钢结构建筑装配式 灰、砂、铝粉、水按比例计量混合成浆体,然后将浆体注入盛有 外境板系统的推广将实现传统建筑业的伟大变革,即建立以标准 化设计、工厂化制造、装配化施工为特征的建筑工业化体系.
钢筋网的试模中,经切割、养护而成.
陶粒混凝土墙板和泡沫混 凝土墙板是将水泥、粗细骨料、发泡剂等搅拌混合成浆体,随后 64 1720 技术篇 将浆体浇筑到试模中经养护而成.
混凝土外墙板气密性能满足4级要求:采用波动加压法在2000Pa 压力条件下未发生渗漏,水密性能良好:抗风压性能满足4000Pa 2、装配式轻质混凝土外墙板的制备工艺 风荷载使用要求:平面变形满足3级指标(1/200).
(1)根据设计要求将3-5块轻质混凝土板拼成单元式模 块:(2)在拼装好的单元式模块内外表面刷防水涂料,使装配式 2、热工性能 墙板满足外墙防水要求:(3)根据外立面设计要求外刷涂料、粘 经检测可知B05与B07级的装配式轻质混凝土外境板其导热系 结瓷砖、干挂石材、挂铝合金幕墙,完成外饰面施工,制备装配 数分别为0.12W/(m-K)和0.15 W/(m-K),经计算可知B05与B07级装 式装饰一体化轻质混凝土外境板.
(图1) 配式轻质混凝土外境板厚度分别为150mm和200mm时均可满足夏 热冬暖地区节能设计要求.
因此,建议在夏热冬暖地区,居住建筑 外墙选用B07级厚度200mm装配式轻质混凝土外墙板,公共建筑外 境选用容重B05级厚度150mm装配式轻质混凝土外境板.
3、隔音性能 隔音测试表明,厚度为180mm表面贴瓷砖的装饰一体化轻 质混凝土外墙板其平均隔声量为43.7dB,可作为公共建筑外墙使 图1装配式装饰一体化轻质湿凝土外墙板 用:厚度230mm表面干挂石材的装饰一体化轻质混凝土外墙板其 平均隔声量为46.5dB,可作为居住建筑外墙使用.
3、装配式轻质混凝土外墙板的测试方法 (1)气密性性能:气密性能试验按GB/T15227的规定进 4、燃烧性能 行.
(2)水密性:水密性能试验按GB/T15227的规定进行.
现 表2装配式轻质湿凝土外境板的燃烧性能 场淋水试验参照GB/T21086中附录D的要求进行.
(3)抗风压 项目 标准要求 检测结果 单项判定 性能:抗风压性能试验按GB/T15227的规定进行.
点支承幕境抗 炉内湿升/°℃ ≤30 0 合格 风压性能试验样品与幕墙工程实际结构受力单元状况相同.
(4) 不感性 质量损失率/% ≤50 21 合格 平面内变形性能:平面内变形性能试验按GB/T18250的规定进 持续燃烧时间/s 0 0 合格 行,平面内变形性能检验在抗风压性能检验之后进行.
(5)导热 燃烧总热值PCS(匀质制品) (/ M)/kg) ≤20 0.4 合格 系数试验参照GB/T10294-2008(绝热材料稳态热阻及有关特性 测试表明:装配式轻质混凝土外墙板的燃烧性能符合GB 的测定防护热板法》的试验方法进行.
(6)装配式轻质混凝土 8624-2006中建筑材料A1级的要求.
墙板的隔音试验:参照GB50118-2010附录A进行.
(7)燃烧性 能试验:参照GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级)、 四、工程实例介绍 GB/T5464-2010《建筑材料不燃性试验方法》和GB/T14402- 2007《建筑材料及制品的燃烧性能燃烧热值的测定》进行.
钢结构与装配式轻质混凝土外墙板系统在广州市番禹沙湾酒 厂办公楼工程、何贤医院门诊楼住院部扩建工程、佛山市顺德顺 三、装配式轻质外墙板性能分析 峰山庄钢结构工程等工程得到推广应用,并取得良好效果.
下面 1、四性试验结果 对广州市番禺沙湾酒厂办公楼工程进行简要介绍.
沙湾酒厂办公楼改造项目,建筑层数为6层,建筑高度为 表1装配式轻质墙板气密性能、水密性能、抗风压性能、 27m,建筑占地面积为700m²,总建筑面积4000m².
本工程采用 钢结构和节能装饰一体化轻质混凝土外墙板.
平面内亚形性能检测结果 序号 检测项目名称 结果评定 指标 1 气密性院 46 合格 2 水密性性能 2000Pa,波动 合格 3 抗风压性能 4000Pa 合格 4 平面内支形性能 3段 1/ 200 合格 选用规格尺寸为1800×3600mm、厚度为180mm,表面贴瓷 砖和外刷涂料的境板音一块组成3600×3600mm的检测单元,并 图2装配式装饰一体化轻质混凝土外墙板 图3轻质混凝土外墙板吊装 按要求进行填缝密封处理.
经检测表明,装配式装饰一体化轻质 (下转68页) 线65 特别关注 绿色工业建筑 The Special Focus 降低建造能耗的技术.
最后,还要加强政策扶持和制度创新,政 六、结语 策上政府要重视建筑全生命周期的低碳性.
政府应制定政策,控 制建筑材料生产、建造、使用、运营管理、拆除和材料再利用全 经济的发展带来了物流业的繁荣,也带来了仓储建筑的迫切 过程的CO排放量.
建立协调机制,促进行业管理部门、科研机 需求,而任何时代工业建筑都是社会科技发展的一个缩影,如何 构、开发建设单位的协作,鼓励低碳建筑的研究和实施.
控制低 更好地利用土地,设计出经济合理、美观大方的仓库,需要我们大 碳建筑开发的行政收费标准,或给予该类建筑一定的经济补偿.
家一起努力,不要忽略任何一个细节,为绿色、低碳、环保做出 以抵消建设成本增量,使该类建筑在价格上有更强的市场竞争 我们的贡献 力.
参考文献: 2、节省土地资源 [1]张灵,浅谈仓库设计中的细节.山西建筑U], 土地资源是人类的宝贵资源,因此,对土地资源的节约和控 2009.5 : 23- 24. 制是任何建筑都应注意的.
现在2层仓储建筑比较多见,且很多一 [2]董克文,汪继恕,超长预应力厂房结构温度效应及 层为钢筋混凝土结构,二层采用钢框架.
随着时代的发展,仓储 建筑要向着多层方向发展,以提高土地的利用效率.
预应力分析.工业建筑(增刊)01.2007. [3]学玉,黄鼎业,预应力工程设计施工手册[M] 3、节省材料,降低成本 北京:中国建筑工业出版社,2003. 要想立足于建筑行业,关键在于如何把成本降低到最满意的 [4]王金前,某仓库裂缝分析与处理,广东建材U], 程度.
降低成本的关键在于如何节约材料,作为建筑形式之一的 2011 : 79- 81 仓储建筑,其未来的发展方向也要向着降低成本,节约材料的方 [5]沈伟,吴勇军,叶涛.某大型物流轻钢仓库结构优 向发展.
鼓励高强钢前和高强混凝土在仓储建筑中的使用,逐步 化设计.江苏建筑01.2011:30-31. 淘汰低强钢筋和低标号水泥,采用预应力技术等先进技术,提高 [6黄新华,某物资仓库的结构设计探析.广西城镇建 各种材料的利用效率,降低工程建造成本,这些都将成为未来仓 设01 2006 : 66- 69. 储建筑研究的重点方向.
(上接65页) 五、结语 图2是装配式装饰一体化外墙板制备图,首先根据设计要求将 轻质混凝土墙板组装起来,然后进行饰面处理.
图3是轻质混凝土 建筑工业化既符合国家的政策,更是市场的紧迫需求.
建筑 外境板的吊装图,采用机械吊装完成轻质混凝土外境板和门窗的 工业化可以缩短工期、节省人力、提升品质、减少垃圾排放、易 安装.
于维护保养,是绿色建筑发展后建筑技术的必然选择.
提高建筑工业化技术集成水平,要求大力推广适合工业化生 产的钢结构建筑体系,加快发展装配式轻质混凝土外墙围护结构 体系.
钢结构建筑设计灵活、便于加工,与其配套的装配式轻质 混凝土外墙板适应大型化、标准化、工业化、多功能化的发展要 求.
钢结构建筑装配式外墙板系统代表当前装配式建筑的发展趋 势,其推广与应用对推进缘色建筑和建筑工业化的发展具有重要 图4沙湾清厂办公棱施工图 图5沙湾清厂办公楼能工实体图 意义 图4和图5分别是沙湾酒厂办公楼施工图和竣工实体图.
沙湾 参考文献: 酒厂办公楼改造项目中首次采用了装配式装饰一体化轻质混凝土 [1]李建新,节能轻质装配式外墙板关键技术研发[D] 外境板,使用了模块化施工工艺,仅用350个人工、40个台班即 广州:华南理工大学,2013. 完成现场安装,为钢结构建筑装配式外墙板设计、制造、施工、 [2]纪颖波.建筑工业化发展研究[M].北京:中国建 管理提供典型的工程范例.
筑工业出版社,2011.P125. 6817262
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蜂巢轻质墙体与建筑自承重结构体系的应用与研究.pdf
新型墙材 New W all Materials 蜂巢轻质墙体与建筑自承重结构体系的应用与研究 邱玉东 (同济大学上海同设建筑设计院,上海200092) [摘要]简述海尔斯蜂巢轻质墙体的构造、适用范围、原材料及生产工艺,并介绍其建筑设计 和施工应用要点.
[关键词]轻质墙体:建筑与结构:自承重结构体系 1概述 巢-中间面板-纸蜂巢-面板“结构,两组纸蜂巢芯材 放置于上、中、下三块面板之间,防水耐热粘结层将 我国的蜂巢轻质墙体从2000年起步,由同济纸蜂巢内层芯材与上、中、下三块面板牢固地粘结 大学发起,进行系统理论研究.
2004年在上海通过在一起,形成面板与芯材交替叠合粘结的复合型板 科技成果鉴定.
2005年,经上海市建科委认定为(上材.
产品示意见图1.
海市高新技术成果转化项目》.
2006年完成了产品 的小试与中试并通过专家论证;2007年,同济大学 硅酸钙板(面层) 联合企业成功制造了世界首条蜂巢墙体自动化生产 蜂果纸芯 线,并在江苏宿迁投产,实现了蜂巢轻质墙体的工业 硅酸钙板(或其它) 化生产并,完成了蜂巢结构在建筑墙体上应用科技 蜂果纸芯 的转化.
沪建市管(2008)46号文下达图集编制计 划,由上海同设建筑设计院任主编单位、宿迁海尔斯 环保科技有限公司参编,于2009年经多学科专家评 审,上海建筑建材业市场管理总站发行了《海尔斯蜂 果轻质墙体建筑结构》产品推荐性应用图集(2009 硅酸钙板(面层) 沪J/T-147),并以沪建市管(2009)31号文通知各大 建筑设计院和建设市场单位推广应用,并先后在江、 图1双层蜂巢轻质复合隔墙板结构示意 浙地区备案.
2010年上海世博会上,集中推介与科2.2适用范围 普宣传了该高科技仿生低碳的建材产品.
各地应用 目前的产品仅适用于居住建筑、公共建筑和工 工程的展示,也扩大了市场的认知度.
业建筑工程的非承重内隔墙.
由于其具有优越的隔 2名称与适用范围 声隔热保温性能和阻燃防火、占用面积少、低碳环 保、安装快捷的优点,可广泛适用于建筑的非承重 2.1蜂巢轻质墙体 部位的内部隔断墙体、幕墙衬板、装饰业,特别显效 指以再生纸和天然木质混合纤维、玉米淀粉胶于对降低热辐射有较高要求的场合.
根据不同的墙 为原料,经高温无菌复合成蜂巢结构状夹芯层,然面表面使用要求,双层蜂巢轻质复合隔墙板既可直 后通过碾压生产线与蜂巢芯层两面的纤维水泥板接在工厂对墙板表面进行喷涂饰绘、上色抛光,又 牢固粘结,从而形成一种轻质、高强、保温防水、隔可在已安装好的轻质隔墙体表面抹灰、刷涂料、贴 声的复合墙板,通过专用拉结件联结,形成蜂巢轻墙纸、贴瓷砖,还可以在其上粘贴其他装饰面板,一 质墙体.
般来说,产品没有经过特殊处理不适用于潮湿场 双层蜂巢轻质复合隔墙板是一种“面板-纸蜂 合,短时间与水接触而非浸泡,不影响产品的使用.
2014.4墙材革新与建筑节能47 新型墙材 New Wall Materials 3原材料与生产工艺 自主研发,也是国际首条蜂巢墙板的专用设备.
该 设备为自动化生产线,可生产各种规格的蜂巢轻质 3.1原材料选择与品质要求 墙板.
蜂巢芯和蜂巢墙板的生产工艺流程分别如图 (1)蜂巢轻质墙板以再生纸和天然木质混合纤 2、图3所示 维、玉米淀粉胶为原材料,经高温灭菌复合成型:不 含甲醛,该轻质墙板可降解、可完全回收再生利用, 再生纤 维材料 段1 不会对环境造成二次污染,绿色环保.
(2)我国草资源丰富,农作物秸秆过剩,造纸业 图2蜂巢芯生产工艺流程 发达.
各地再生纸、木浆厂众多,材料来源充足,且 胚料 拉伸、 蜂美艺 连续 价格低,保证了原料的供应.
用作复合隔墙板芯材的蜂巢纸芯,是由多层 纸张通过粘结、切断、粘连、烘干、拉伸的组合工艺 最终成为仿蜂巢正六边孔格形状纸肋的连续纸 芯,再将纸芯与上下两面面板结合而成.
用作复合 蜂巢 隔墙板面板和中间加强层的硅酸钙板,是由按一 图3蜂巢墙板生产工艺流程 定配比的硅质、钙质材料和纤维材料按流浆法工 艺生产的板材.
规格与性能 3.2生产工艺 4.1 规格尺寸 3.2.1双层蜂巢轻质复合隔墙板生产工艺 4.1.1蜂巢轻质墙板规格尺寸 双层蜂巢轻质复合隔墙板生产工艺主要有两 蜂巢轻质墙板规格尺寸见表1.
大步骤:第一步是生产蜂巢纸芯、硅酸钙板作为半 4.1.2 蜂巢墙体的组成 成品,第二步是将蜂巢纸板与硅酸钙板进行复合成 (1)有龙骨构造体系.
蜂巢板与墙板间通过 最终产品.
产品规格由蜂巢纸芯和硅酸钙板的长宽 轻钢龙骨或木龙骨安装限位链接组成墙体,再用 厚尺寸决定 嵌缝腻子处理墙板间的缝隙的构造体系,具体如 3.2.2蜂巢芯和蜂巢墙体板生产工艺 表2所示.
该墙板机械是同济大学技术并联合相关企业 (2)无龙骨构造体系.
蜂巢板与蜂巢板间采用 表1蜂巢轻质墙板规格尺寸 产品规格(mm) 平整度 面板 墙芯 序号 编号 名称 误差 参老重量 耐火等级 计权隔声量 LxBxT ±% 材质 (mm) 厚度 材质 芯原料 (p/m²) (kg/m²) (dB) 蜂巢 4 140 18 二级 n≥0.5 植物纤维 植物纤维仿 35≤Rw<40 200501 轻质 3000×1200x60 ±0.5% 压力板 生蜂巢结构 160 20 级 A≥0.75 墙板 40≤Rv<45 8 180 26 级h≥×1.0 45 ≤Rvc50 蜂巢 4 140 18 二般 h20.5 植物纤维 植物纤维仿 35=≤Rwc40 200502 轻展 0=001×0021000 压力板 6 生蜂巢结构 160 22 级h≥0.25 40≤Rw<45 墙板 8 180 28 45≤Rw<50 蜂巢 4 140 18 二级≥0.5 植物纤维 植物纤维仿 35≤Rw<40 3 200503 轻质 3300x1200×x60 ±0.5% 压力板 6 生蜂巢结构 160 20 级A20.25 墙板 40≤Rvc45 8 180 26 级h≥1.0 45Rwc50 蜂巢 植物纤维 4 植物纤维仿 140 18 二级 h ≥=0.5 35 π≤Rwc40 4 200504 轻质 620|001x0021X000 压力板 6 生蜂巢结构 160 22 级 h≥0.25 墙板 40≤Rv<45 8 180 28 圾h≥1.0 45≤Rv<50 48 墙材革新与建筑节能2014.4 新型墙材 New W all Materials 表2有龙骨构造体系 (4)防火性能,双层蜂窝轻质复合隔墙板中间 序号 产品 作用 层和面层的纤维增强硅酸钙板是一种燃烧性能为 1 蜂巢轻质睡板 睡体的主体 A级的不燃材料,其耐火极限可达45min以上. 钢或木龙骨 体的安装限位与链接 (5)放射性. 双层蜂巢轻质复合隔墙板所选用 2 嵌缝腻子 的面层材料是环保型无石棉硅酸钙板,生产过程中 3 墙板间的缝随处理 所选用的其它原辅材料也不含有毒有害及放射性 专用填充剂链接,专用件限位组成墙体,再用专用 物质. 嵌缝剂处理墙板间的缝隙的构造体系,具体如表3 (6)耐久性能,双层蜂巢轻质复合隔墙板可以 所示. 在复合过程中或在施工现场沿隔墙板的四条边口 使用发泡聚氨酯密封胶,将裸露的蜂巢纸芯全部密 表3无龙骨构造体系 封,使复合隔墙板具有防潮防霉功能,可以在厨房、 序号 产品 卫生间等潮湿环境中使用. 1 蜂轻质墙板 增体的主体 蜂巢与纤维增强硅酸钙板复合成轻质隔墙板 2 专用限位槽 境体的安装限位 时宜使用粘结性能良好的胶体材料,保证复合隔墙 3 专用填充剂 境板间的链接 板内部芯材与面层材料的牢固粘结,其粘结性能指 4 专用缴缝剂 增板间的缝限处理 标-平拉强度不小于1.5MPa,使复合隔墙板长期稳 4.1.3双(单)层蜂巢板性能 定不变形,具有良好的耐久性能. 除双层蜂巢板的结构,还有用单层蜂巢板、 4.1.4环境性能 两层面板的复合产品,其在一定场合可以应用,但 (1)大量采用再生纸及废旧木质纤维. 物理性能指标不能完全达到通用墙板材料的基 (2)蜂巢墙板放射性指标符合国家环保标准要 本要求. 求,无有毒物质,废弃物可降解,也可回收再利用, (1)自重. 以蜂巢纸板作为芯材、以纤维增强硅 即无污染又能保护自然环境. 酸钙板作为中间层及面层制成的双层蜂巢轻质复 4.2蜂巢轻质墙体技术性能 合隔墙板,质量轻,厚度100mm的双层蜂巢轻质隔 蜂巢轻质墙体建筑构造,是建筑材料仿生学的 墙板自重约35kg/m²,比120砖墙轻80%,可以减轻 科研成果,由蜂巢墙板、用M型和U型限位槽、专 建筑物的承重荷载,每平方米墙面20.5kg/m². 用填充剂、清洗剂、喷枪、专用嵌缝剂、尼龙锚栓等 (2)抗压性能. 由于蜂巢状网络纸肋优异的力 配套件组成蜂巢轻质墙体建筑构造体系. 该墙体具 学结构,使蜂巢纸板具有较高的板面平压强度,从 有轻质、抗震、隔声、耐火、施工简便的特点,减轻建 而使双层蜂巢轻质复合隔墙板具有了良好的力学 筑物自重,可减少结构投资,降低工程总造价:增加 性能,其抗弯破坏荷载超过板自重的10倍,抗压强 建筑的可利用面积. 特别是应用于高烈度地震区的 度大于2.8MPa 高层建筑,有利于结构优化设计. (3)隔声保温性能. 作为双层蜂巢轻质复合隔 蜂巢轻质墙体主要技术指标见表4. 墙板芯材的蜂巢板具有特殊的蜂巢结构形式,其内 5建筑应用 部无数个密闭的六边形小空间形成的静态空气腔, 可以充分阻滞声能的传播. 而且空气对热能是不良 5.1设计注意事项 导体,截留在密闭蜂巢内的空气可以有效地阻断热 (1)蜂巢轻质墙体. 在适用范围内,应依据各 能的传递;作为面层和中间层的纤维增强硅酸钙板 种材料规格表设计选用. 楼梯间的墙、电梯井的 是一种高密度的优良材料,具有很好的隔声性能. 墙、住宅单元之间的墙和住宅分户墙,应选用双层 检测证明,厚度100mm的双层蜂巢轻质隔墙板的 板构造. 空气隔声量(计权)为45dB,检测当量传热系数小 (2)最大高度限定. 60mm厚墙板≤3.2m, 于0.35W/(m²-K). 100mm厚墙板≤4.2m如工程确有需超过限定高度 2014.4墙材革新与建筑节能49 新型墙材 New Wall Materials 表4蜂巢轻质墙体主要技术指标 续注射专用填充剂,填充量以满槽或所需填充体积 蜂巢轻质墙体 技术指标 试验方法或依据规范 1/2为宜. 每条施工缝注射时间控制在3min之内. 面密度(kg/m²)) 1200=≤≤1400 66161021/8) (4)安装墙板. 将墙板插在限位槽上,并沿槽推 耐火极限(h) 0.75<te ≤ 1.30 GB86242006 进到一端后,再实施下一块墙板的安装. 每块墙板 抗压强度(MPa) 2≤抗压强度≤5 抗冲毒25次以上 安装就位时间控制在5min之内,末端墙板在1/3高 度处作上下错位剪切上下安装,斜口间使用专用填 单点吊挂力(N) 20=≤F=≤500 导热系数[W/(mK)] ≤0.13 充剂固定即可. 当墙面有门窗洞口时,应在墙板安 计权隔声量(dIB) 35≤Rw1200mm时,采用双u型卡槽构造方法,如工程有上 盖,干燥后再用专用嵌缝剂2找平,干燥后砂光即 悬式门窗时,需结构计算,增加结构支撑连接体系 可.
板与基墙、顶板相交阴阳角处,应采用PVC玻 5.2施工要点 纤网格角加强并遮盖,干燥后再用专用嵌缝剂2# (1)裁切墙板.
按工程现场测量隔墙洞口的高 找平,干燥后砂光即可.
度与宽度使用专用工具裁板,并将装有限位槽侧板 (9)防潮处理.
产品经专用防水剂作为防潮处 芯起槽(深度为40mm)备用.
理或增加墙垫用于潮湿房间(卫生间、厨房间等).
(2)安装限位槽.
在欲安装墙板的侧柱、顶梁及 凡附设水池、水箱、洗手盆等设施的墙体,墙面防水 楼板上画上中心线,在需要水电网路位置的M型 处理的高度不宜低于1.8m 限位槽或双U型卡槽中穿入相应的管和线,用锚栓 (10)隔声处理.
当墙体有>50dB隔声要求时, 或射钉按产品标识位置固定限位槽,并结合水平尺 在施工面上加贴减震垫,并用自攻螺丝固定后,再 进行施工检验 安装隔声板即可.
也可在施工面上加装外龙骨,安 (3)注射专用填充剂.
按先板后柱再梁的顺序, 装隔声板,隔声板的材质、规格、厚度、隔声量选择 由下而上在M型限位槽或双U型槽板的凹槽中连 由专业厂商提供,具体施工需符合相应隔声(吸音) 50墙材革新与建筑节能2014.4 新型墙材 New W all Materials 板施工规程.
(11)墙体挂重与设备器具固定.
根据不同的挂 重要求选用符合规程的尼龙锚栓.
在墙板任一位置 打孔.
在孔中注射专用填充剂,随即将尼龙锚栓或 套管塞进孔中定位.
20min后旋紧螺栓即可.
3h后 可加半载,5h后加全载.
日常应用如挂毛巾、手袋、 相框、服装、吊篮等,可直接选用通用型墙勾系列 (材质:ABS不锈钢钉)锤击固定即可.
(12)施工注意事项.
墙体施工面温度不应低 于5C°成品墙板应水平放置在干燥阴凉处,不得单 面太阳暴晒或淋水.
为保证产品的防火防湿等性 能,在产品上开线盒孔槽后,宜用膨胀剂在孔槽周 图4江苏宿迁社区管理中心示范项目 边填封.
将割下块复位时,要用螺丝固定到中间层 硅酸钙板.
5.3质量验收 安装好的墙板应保证板口处接缝平整,检验平 整度误差=2mm,垂直偏差=3mm 墙板安装时面板与面板间控制:2mm≤板间缝 隙≤4mm.
接缝两侧高低差应≤lmm 阴阳角方正 3mm. 墙板与墙板间的专用填充剂应饱满、密实.
板面嵌缝剂须平整、密实,表面不应有皱折翘 边和龟裂现象 隐蔽工程中对限位槽固定、关管道埋设、门窗 套及内柱的安装与固定必须牢固,管线埋设、门窗 图5宿豫商贸城美食广场示范项目 套及内柱安装与固定必须牢固,主建周边密实,无 海尔斯环保科技有限公司自主创新的蜂巢轻质墙 空洞现象.
体应用在8度地震设防区的宿豫管委会大楼 6运输与储存 (93.7m),有效地降低建筑物自重5050t,因此设计 中取消了传统结构的隔减震设备与相应抗震措施, 产品在运输及安装过程中应采取周边保护措 节约建设投资560万元.
施,防止面板受冲撞断裂;特别是在安装起板时要 (2)2008年,汶川大地震上海市对口援建,选用 防止墙板边角断裂;待安装及已安装的产品严防被 海尔斯蜂巢轻质墙体捐助灾区 水浸泡.
(3)2010年,海尔斯蜂巢轻质墙体应用在上海 (1)水平搬运:打包方式为自带托盘(每托15 世博会的世博水门工程.
块墙板),叉车装卸.
(4)2011年,在蜂巢轻质墙体成功应用的基础 (2)高层垂直搬运:采用专用小吊机分楼层搬运.
上,开展由结构非承重墙体向结构自承重墙体的研 (3)储存:现场须设仓库,不得露天堆放,堆高 究,经多项测试与试验验取得了突破性的进展 高度不大于3.5m(2托墙板,约30块).
(5)2012年以来,该项成果在江苏多个科技示 7典型实例 范项目中得以应用,目前已初步形成了该类墙体自 承重建筑结构体系:为进一步研究、完善与发展该 (1)2008年,中国上海同设建筑设计院将宿迁 项技术提供了实际数据与应用示范,见图4、图5.
2014.4墙材革新与建筑节能51
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玻纤增强无机复合保温外墙板在装配式钢结构中的应用.pdf
第28卷第3期 天津建设科技 2018年6月 Constructicnal Engineering 建筑工程 Tianjin Construction Science and Technology 玻纤增强无机复合保温外墙板 在装配式钢结构中的应用 口文/曲红红 【摘要】装配式建筑呈破竹之势发展各种新型的围护结构材料也不断涌现砂加气条板、 轻质隔墙板、轻质空心隔墙板玻纤增强无机复合保温墙板(FR墙板)等相继出 现其中砂加气条板、轻质隔墙板、轻质空心隔墙板出现的早对其研究的也多施 工工艺相对比较成熟,而对玻纤增强无机复合保温墙板(FR墙板)的研究相对较 少.
文章详细的介绍了FR大板在装配式钢结构住宅上的施工流程与技术.
【关键词】玻纤增强无机复合保温外墙板FR墙板外围护大装配式钢结构 1玻纤增强无机材料复合保温墙板 智能化预埋管、孔洞位置、标高必须清晰标准经专业 玻纤增强无机材料复合保温墙板(以下简称“FR 工程师审核后加工.
在墙体复合之前先在保温材料内 复合保温墙板”)是以玻纤增强无机板(新材板)为两 预埋管线,然后进行复合.
结构楼板预留管线放线定 侧面板、以保温绝热材料(聚苯板、岩棉、泡沫混凝土 位楼板混凝土浇筑前依据平面施工图验收.
等)为芯材的复合墙板可用于一般工业与民用建筑工 2)预制件提前预埋.
根据设计图纸定位锚固件的 程非承重外围护墙体及内隔墙,外围护墙板的应用高 预埋位置并出具专门的锚固件位置预理图,根据位置 度不宜超过100m 图按照施工进度计划表提前将锚固件预埋好.
因此要 外围护墙体单元由外围护墙板、钢骨架或轻钢龙 保证预埋位置的精确性,需要在图纸设计阶段就将位 骨及连接材料组合而成的外围护墙体,组合墙体单元 置精确定位.
另外预埋时间要严格按照工序插入时间 按构造形式分为钢骨架组合墙体单元和轻钢龙骨组合 进行.
墙体单元.
钢骨架组合墙体单元按照钢骨架层数分为 3)楼板处预制件提前预埋在楼板混凝土浇筑时 单龙骨组合墙体单元和双龙骨组合墙体单元.
FR墙板 进行预埋.
作为装配式大板具有安装方便快捷的特点,这是其他 4)卫生间处预制件在坎台混凝土浇筑时进行预埋.
种类的装配式墙体所不能比的,此种墙体一般由工厂 3施工工艺 预制好后运往现场进行吊装.
3.1抹找平层 2施工准备 抹砂浆找平层时,一定要注意好结构标高及墙体 2.1前期策划 高度并且要按照设计图纸的设计要求进行操作,注意 在钢结构装配式住宅主体结构施工前根据主体 控制好每一层墙体顶部与楼板之间的缝障.
结构情况(窗户尺寸)等在工厂内进行预制确定好墙 3.2外墙板吊装 体的拉结点等.
为确保现场安全在外墙板准备起吊之前应做好 2.2前期准备 安全准备工作吊环是否结实,有无损坏,卡环是否销 1)墙体预留孔洞和开关位置,墙体加工图强弱电、 紧都是要检查的内容.
吊装时有专人指挥吊车1人在 8 建筑工程 Constructional Engineering 曲红红等玻纤增强无机复合保温外墙板在装配式钢结构中的应用 第28卷第3期 地面挂吊钩上拉结点螺杆螺母4人在墙体预埋件位 3.5包梁做法 置2人在上2人在下,当墙体吊装到离洞口100mm 首先将角钢L60×40×3(长度300mm@300mm) 以内时,由下面2人使用拉墙体专用工具向内拉,吊车 根据设计图纸的定位提前焊接在钢梁的上翼缘并将角 慢慢放下落到楼承板后上面2人直接把墙体拉进洞 钢L70×45×3根据设计图纸通长焊接在钢梁的下翼 内左右有误差可以使用播杠细微调整然后把螺母拧 缘上空腔内填充A级保温材料然后将后封板与墙 上使用螺母把墙体拉到指定位置,上面2人解开吊装 体底部与顶部的外饰板通过硅酮耐候密封胶与聚乙烯 带并用经纬仪进行垂直度检查.
调节好墙体的垂直与 泡沫棒及射钉固定.
见图2.
水平后进行螺母终拧.
在吊装的过程中为确保档水 台、披水台位置准确必须保证标高准确.
除此之外为 防止外墙板的棱角和防水构造受到损坏,安装时应避 阻密刻校 免在这两个部位对外墙板进行摄动.
安装时最好按照 1.63 x40x3(长度 T5.5x32e300 顺序进行吊装,一层吊装完进行墙体吊装与周边缝隙 填充A级保温材科 3000300焊接在钢 上) 处理然后进行二层吊装,依次向上吊装.
在此过程中, 锅浆 为保证除首层以外的其它层的安装质量,要确保第一 后封板 层墙板的安装质量达标.
3.3墙体底部做法 首先在楼板内预埋横板竖板现场焊接为保证墙 1.3045通长(期接在期录上 3000300焊接在钢深 角期163x40x3(长度 体锚固的准确性,需增大墙体安装时的可调范围现场 M16x150杆 上) 焊接时会将竖板焊的长一些保证足够的可调范围.
为 M16螺母焊摇在预制 件2上 在此空腔内填充A圾 达到防火要求需要在方管外侧垫2mm厚的胶条方 硅酮耐候密封胶 保温材料 管之间填充聚氨酯发泡胶.
基层墙体的外饰板与包梁 聚乙需泡沫(015)] 胆燃密封胶 使用的板使用硅酮耐候密封胶与聚乙烯泡沫棒及射钉 固定.
3.4墙体顶部做法 单位mm 在墙体出厂之前角钢L70×45×3(长度300 图2包梁做法 mm@300mm焊接在横龙骨上)并将角钢L60×40×3 3.6卫生间处做法 (长度300mm@300mm)提前根据设计图纸定位的位置 如图3所示,首先将预制件7提前预埋在卫生间 焊接在钢梁上然后将两个角钢通过螺杆与螺母连接.
现浇坎台混凝土中并在预制件7上方留洞300mm× 见图1.
100mm×100mm,将角钢预制件8提前预制在墙体 锅浆 上通过螺栓与墙体内龙骨连接.
在安装墙体时墙体 下放将预制件8插入预留洞口内,利用点焊的方式将 角铜焊接在捐梁上 预制件8焊接在预制件7上完成吊装,然后将洞后期 用水泥砂浆填塞密实.
钢骨架双龙骨构造 2m厚胶条 3.7勒脚处做法 2mm厚胶条 勒脚处做法见图4.
3.8缝隙填充 拼装时缝隙有时过大或不均匀要求放线准确标 高测量精确,有效控制方法是墙体放线过程中必须把 FR墙体 吊装墙体(吊装单元中心线)放到楼层结构板上门窗 口线也要落到楼层结构板上结构主体(钢板剪力墙) 图1墙体顶部做法 6 建筑工程 第28卷第3期 天津建设科技 Constructional Engineering 必须放建筑500线安装结束后吊装墙体(吊装单元) 的门窗口和中心线标高与楼层结构板上,门窗口线重 合为标准.
见图5和图6.
建筑标高500线 在布置有连接 发泡校 件处填充聚 M16螺每 图6吊装前安装控制线 预制件2圈 为了达到保温节能及平整美观的要求FR墙板与 STS.5x32W200 M6x10螺 45x30x5 钢板剪力墙之间的缝隙要充分填充并确保不开裂.
因 830 108v100 4d8 =300 此采用岩棉或水泥砂浆进行填充时,要保证填充实物 预制件s160x30x60 饱满.
将与缝隙大小差不多的岩棉条塞入缝隙中然后 角钢(预制在墙体上) 三面焊6缝 内外用装饰板封上.
施工前应将板缝空腔清理干净, 预埋在楼 预制件?
并保持干燥.
应按设计要求填塞填充材料密封材料嵌 橡胶条2 板中 填应饱满、密实、均匀、顺直、表面平滑其厚度应符合 设计要求 4结语 装配式FR墙板施工时,无论是管线提前预埋还 是预埋件的提前预埋都必须做好提前策划,施工人员 单位mm 必须熟悉施工进度计划,保证预理件的预理顺利.
此种 图3卫生间处做法 墙板使装配式外墙板施工更加高效便捷.
16螺母装墙体之载与模龙骨焊接 M16×170螺杆 预制件 2 热图45×30x5 预制件预埋在楼板) 建筑地置 后封板 468 =80 防水及防做法 技源具体工程设计 室外地面 2% 散水 在布置有连接件处填充 聚氨酯发泡胶 建筑密封青缝 缝衬条 单位mm 图4勒脚处做法 口中图分类号:TU756.4'5 口文献标志码C 窗口垂直控制线 墙中心控制线 文章编号:1008-3197(2018)03-08-03 DOI 编码 :10.3969/.issn.10083197.2018.03.003 收稿日期2018-01-12 单位mm 口作者简介曲红红/女,1990年出生助理工程师天津三建建 图5结构楼板平面放线 筑工程有限公司从事技术管理工作.
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新型泡沫混凝土轻质墙板外挂节点力学性能试验研究.pdf
2015年第11期 混凝土与水泥制品 2015 No.11 11月 CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS November 新型泡沫混凝土轻质墙板 外挂节点 力学性能试验研究 谷倩,周珣,舒松,季博 (武汉理工大学土木工程与建筑学院,430070) 摘要:外挂墙板在建筑结构中广泛应用,新型池液混凝土外挂墙板与枢架的连接节点对这种结构的安全性及 可靠度有重要的影响.
为研究端连接节点的受力机理及破坏模式,对两种配合比的池沫混凝土分别预理两种不网形 式的节点,对其进行节点抗弯试验以及节点抗剪试验研究,系统对比不同形式的连接节点以及不同配合比的泡沫混 凝土墙板对节点承载力的影响,分折墙板在荷载作用下的裂缝开展情况以及荷载一位移面线.
试验结策表明:双西 钢板节点有良好的承载力、节点破坏后于墙板本身破坏,能实现墙板与框聚安全有效的连接;在预埋双面钢板节点 情况下,无陶粒配合比的池冻沉凝主与预理节点的协间工作性偿优于陶粒配合比的泡沫混凝玉.
关键词:池沫混凝土;外挂培板;节点预理件:承载力 Abstract :Exstemal precast wall panebs are widely used in building stnucture the connection node between the new foam erete estemal peecas wall panels and framework have an important impact on the safety and reliability. To study the foe mechnims and faile modes of coetiss node diffeent fam concrete with mixs pportion are used by two different embedded foms of connection node the investigation foe bending and shearing test of connections is caried out. Compared with different foms of node and different mix proportion of foam concrete wall panel by system which have ef- feets on capacity of node as well as cracks development of wall panels under loading and the loaddisplacement cure are analyzed. The results shom that duplex sleel node has good capacity node destruy itself afer the damage of wall panels safe and efeetive connection between wall panels and frame can be achieved; under the situation of embedded duplex steel node the work performance of fam concrete with nonceramic mix pportion and embedded node is better than foam concrele with ceramic mix peoportion. Key words Foam concrete; Extemal precast wall panel; Embedded node; Capacity 中图分类号:TU525.9文献标识码:A文章编号:1000-4637(2015)11-70-05 0前言 合比的泡沫混凝土墙板中不同节点在荷载作用下 泡沫混凝土墙板为一种新型轻质混凝土板材, 的受弯性能以及受剪切性能进行试验研究.
本试验 与目前我国产业化住宅预制部件中常用的轻质混 的研究结果可为该板材应用于产业化住宅工程等 凝土材料相比,其材料配合比设计和制备工艺具有 项目提供依据,为今后编制标准图集以及规范提供 一定的创新性.
其具有质量轻、产品尺寸精准、隔热 参考.
性能好、装配式连接、安装方便快捷等诸多优点,成 1新型泡沫混凝土外挂墙板节点抗弯试验 为混凝土框架结构现浇外挂体系特别是住宅建筑 试验所用的泡沫混凝土板的尺寸为2900mmx 的首选围护构件,正在越来越多地广泛应用于厂 1000mmx220mm,其高度是根据某小区层高确定,板 房、办公楼、住宅等各类现浇外挂结构体系的建筑 厚220mmm是测量泡沫混凝土轻质墙板的传热系数 上.
墙板与框架的连接节点是带墙板框架结构设计 和热情性指标所需,并且满足JGJ134-2010(夏热 的关键因素,以保证墙板在地震中不破坏.
文献指 冬冷地区居住建筑节能设计标准)和DB42/T 出,墙板的破坏主要集中在与框架连接的预埋件 559-2009《武汉城市圈低能耗居住建筑节能设计 处,连接件的可靠性是确保墙板与框架协同工作的 标准)对围护结构不同朝向外墙热工性能限值要 重要前提.
国内学者研究表明,节点连接方式的 求.
泡沫混凝土板两端锚固有节点,节点既作与主 强度、刚度对结构整体性能有影响”.
为研究新型 体现浇混凝土结构连接,亦作吊装用.
泡沫混凝土外挂墙板连接节点的受力机理及破坏 1.1试件概况 模式,本试验在项自前期试验的基础上,对不同配 本研究进行了两种配合比试验(普通新型泡沫 70 - 谷倩,周珣,舒松,等新型泡沫混凝土轻质墙板外挂节点力学性能试验研究 混凝土与陶粒新型泡沫混凝土,分别为配合比1和 件,将连接件用螺栓连接在特制的钢构件上,钢构 2),陶粒采用全淤泥陶粒.
泡沫混凝土中陶粒和发 件有较大的刚度,以模拟主体结构与连接件的连接 泡水泥浆的高孔隙率大大降低了墙板的自重,同时 状况.
详见如图2加载示意图所示.
提高了混凝土外挂板的自保温性能.
陶粒泡沫混凝 土的体积密度一般为800-1000kg/m²,比普通混凝土 反力架 分配累 铁垫块 密度小25%-40%,比强度高,抗冻性能和干燥收缩 率大大优于普通泡沫混凝土砌块,无碱骨料反应等 反力架 耐久性问题.
作为外挂自保温墙板,其保温性能好, 传88 设计灵活,施工便捷,安装速度快,综合工程造价 干片IR 低,具有良好的经济效果和技术前景.
本次试验共进行了两种形式的预理节点的研 图2节点抗弯试验加载装置示意图 究(单面锚板节点与双锚板节点),单锚板节点是钢 泡沫混凝土墙板一端用螺栓连接件与模拟主 板预留螺栓孔,在孔上焊接钢套管,套管里面刻有 体结构的钢构件相连接,另一端采用滑动较滚轴与 螺纹.
双锚板节点与单钢板节点不同之处在于套管 反力架连接.
该连接形式与主体结构连接的部分可 另一面也焊接有无预留螺栓孔洞的钢板.
墙板预埋 以当作铰支座来看,另一端可以当作滑动铰支座.
节点如图1(a)、(b)、(c)所示.
1.3加载方式及数据采集 为了模拟板上承受围护结构风压所带来的均 预埋件 角焊缝 3.8级316高强栓 照埋件 角焊境 布荷载,设计在板净跨的三分点处施加垂直荷载, 预理件 通过分配钢梁作用在板上.
抗剪试验模拟板在横向 外挂 外挂 痛板 作用下,节点所受到的剪切力,默认构件在地震作 指板 现消 用下,作用点为该板的几何中心处,因而在板平面 内跨中部进行集中力加载.
试验采用液压式千斤顶 (a)睡板与现浇框架连接示意图 (0-100kN)连续施加荷载,加载速率控制在0.05- [0x180×130 0.1kN/s,试验开始时以板的自重作为第一级荷载, 然后再逐渐加载到试件节点破坏.
试验过程中所施 加的荷载采用力传感器记录到计算机中.
节点受弯性能试验,跨中布置机电百分表,测 55 1701 55 钢能内套丝,望原6rmm 与 D138 螺检相配 30[ 量跨中位移,并与力传感器读数绘制荷载位移曲 180 210 线.
钢构件支座处布设百分表测量支座位移情况, (b)PI 节点示意图 每一级荷载加载完毕后进行读数.
最后根据电脑绘 10×130x120 制的荷载-位移曲线的基础上,扣除支座位移影响, 得出真实的荷载-位移曲线.
1.4试验结果及分析 根据试验结果以及测得的荷载-位移曲线得出 55 70 55 钢管内塞丝,显厚 6rmm,与 D18 群栓相配 各试件节点受弯性能数据如表1所示.
该表格给出 [8) 210 了节点的极限承载力、试件跨中度、破坏形态、斜 (c)P2 节点示意图 裂缝出现荷载以及最大裂缝宽度等数据.
图1墙板预理节点示意围(单位:mm) 表1节点受弯性能试验数据 1.2试验装置 试件 1P1 2P1 1P2 2P2 本节点抗弯以及节点抗剪试验旨在验证混凝 土结构外挂发泡混凝土轻质墙板与混凝土主体结 极限承载力kN 61.97 60.17 52.96 48 构框架的连接性能.
本试验假设节点与混凝土框架 跨中浇度/mm 43.14 38.58 14.45 15.08 破坏形态 板体破坏板体破坏节点破环节点破环 主体结构的连接不会发生破坏,破坏之处必发生在 发泡混凝土板上.
因而,节点与混凝土框架主体结 斜裂缝荷载/kN 16 32 44 36 最大裂缝宽度/mm 10 10 1.5 构之间的连接用钢构件模拟,由此设计了一种连接 8 71 - 2015年第11期 混凝土与水泥制品 总第235期 试验结果表明: 75 75 (1)破坏形态与节点连接形式关系紧密,与板 60 材配合比关系不大.
P2节点先于板体破坏,与板体 45 几乎脱离.
预埋P2节点的板在卸载后,构件无明显 30 30 浇度,可以断定构件内部纵向受力钢筋未完全屈 15 15 服.
而预埋P1钢板节点后未发生破坏现象,仅在节 0 位移/cm 2 3 点区域内有少量裂缝产生,试验因板体断裂而终 位移/cm 止,卸载后,板体有较大残余变形,说明板内纵向受 Id-1() (b)2P1 力钢筋大部分已进入屈服阶段.
60 60 (2)P2节点破坏属于脆性破坏,突然产生较大 45 裂缝,破坏前毫无征兆.
而P1节点破坏后于板体破 30 坏.
预埋P1节点的墙板破坏形式如图3(a)、(b)所 15 15 示.
预埋P2节点墙板节点区域破坏形式如图4(a)、 (b)所示.
0.5 1.0 1.5 2.0 0 0.5 1.01.5 位移/m 位移/cm (c)1-P2 (d)2P2 图5节点抗弯试验墙板跨中荷载-位移曲线 明,之前曲线呈线性发展,之后有明显的塑性变形 过程,钢筋屈服,卸载后板体依然有较大变形.
(3)对比配合比2和配合比1的板(预埋P1节 (a)墙板上部断裂 (b)墙板整体变形 点),配合比1的板耗能提升25%,可以说明,配合 图3P1节点破坏形式 比1的泡沫混凝土与防锈涂层钢筋协同工作好于 配合比2的泡沫混凝土.
2新型泡沫混凝土墙板节点受剪性能试验 2.1试验概况 新型泡沫混凝土外挂墙板节点抗剪试验,与节 点抗弯试验试件与节点形式均相同.
仍采用钢构件 模拟主结构,试验装置如图6所示.
(a) (b) 图4P2节点破坏形式 反力架 铁垫块 (3)预埋P2节点的两种配合比板的最大裂缝 宽度分别为1.5mm及8mm.
说明配合比1不含陶粒 泡沫混凝土阻裂效果较好.
反力架 试验采集了跨中百分表读数以及力传感器读 88 数,通过修正支座处的百分表读数,得到荷载一位移 曲线.
本次试验节点可以认为是刚性连接,故受力 千斤R 状态为超静定结构,由结构力学可知,最大挑度并 图6节点抗弯试验加载装置示意图 不发生在跨中位置,故此次试验的位移,仅仅指跨 2.2试验结果及分析 中位移,并非最大位移.
其荷载-位移曲线如图5 试验结果如表2所示.
(a)、(b)、(c)、(d)所示.
2.2.1节点抗剪载力 从图5中可以看出: (1)根据试验数据可以看出,预埋P1节点的板 (1)预埋P2节点的板,加载中表现出弹性,荷 节点承载力强度明显高于预埋P2节点的板.
载一位移曲线呈线性关系.
从曲线可以看出,钢筋还 (2)预埋P1节点的比预埋P2节点的节点承载 未进入屈服阶段,荷载也未能达到板极限承载力.
力提高27.5%(配合比2)和52.9%(配合比1),平均 (2)预埋P1节点的板,在加载过程中阶段分 为39.4%,节点承载能力提高显著.
72 谷倩,周珣,舒松,等新型泡沫混凝土轻质墙板外挂节点力学性能试验研究 表2节点受剪性能试验数据 2.2.2跨中度 试件 1-P1 2-P1 1P2 2P2 墙板跨中荷载-位移曲线如图7 极限承载力N 110.53 104.92 72.27 82.28 所示.
极限位移/mm 15.16 12.23 6.74 10.79 (1)从试验数据及图7中可以看 板裂缝形态 细而密 组而密 较少 较少 出,预埋P1节点的板跨中度明显高 初始裂缝形态 较多 较少 较多 较少 于预理P2板节点的板 最大裂缝宽度/mm 0.5 1.5 5 3.5 2.5 (2)由材料力学可知,沿板宽方向 节点最大裂缝宽度/mm 6 5 4 板背面裂缝 较多 较多 几乎无 几乎无 受力,其惯性矩很大,位移主要并非由 板弹塑性变形产生,而是节点混凝土碎 120 [ 90 100 裂产生滑移引起的板体刚体位移.
80 NV/ 70 (3)从试件的荷载-位移曲线可以 60 50 40 看出,对于预埋P1节点的配合比2泡 40 两 30 20 沫混凝土墙板和预埋PI节点的配合 20 0 o 比1泡沫混凝土墙板,当荷载分别达 0 5 10 15 20 0 10 15 20 到42.4kN和30.8kN时,跨中度突然 位移/mm 位移/mm (a)1P1 (b)2PI 增加,其因为节点附近区域混凝土松 120 ]06 动,从而导致浇度突增.
而预埋单片钢 100 NV 80 板节点的钢板无此现象,荷载-位移曲 NV/ 线较为平滑.
40 30 2.2.3裂缝形态分析 20 20 (1)配合比2的板几乎没有初始 0 5 10 15 0 5 10 15 裂缝,配合比1的板有较多初始裂缝.
位移/mm 位移/mm 板裂缝展开图如图 8(a)、(b)、(c)、(d) ()1P2 (d)2P2 所示 图7节点抗剪试验墙板跨中荷载-位移曲线 88kN 76k% N96LN N NTEE 110%N 110%N K N GLy 8 172kN 92N 68kN 72kN (a)1P1 (b)2P1 44IN T2LN 64kN 64kN 24kN ()1P2 (d)2P2 图8节点受剪裂缝展开图 -73 2015年第11期 混凝土与水泥制品 总第235期 (2)P1节点的板上出现裂缝细而密,而预埋P2 (4)预埋双面锚板(P1节点)的节点抗剪承载力 节点的板裂缝少而宽,说明P1节点受力情况较好, 明显高于预埋单面锚板(P2节点)的节点抗剪承载 裂缝细而密是较好的现象,说明板的耗能较好,受 力.
预埋P1节点的板比预埋P2节点的板的节点抗 力均匀.
剪承载力提高52.9%(配合比1板)和27.5%(配合 (3)预埋P1节点的板霄面出现较多裂缝,预理 比2板),平均提高39.4%.
P2节点的板背面几乎未出现裂缝,此现象更加说明 (5)对比配合比1和配合比2板(预埋P1节 了预理P1节点的板两侧受力均匀,在荷载作用下, 点),无陶粒泡沫混凝土板(配合比1)较掺陶粒的泡 通过板自身产生裂缝耗能.
预埋P2节点受力较为 沫混凝土板(配合比2)的抗剪耗能性能提升37%, 不均匀,节点区域承受较大局部应力,因而此现象 表明无陶粒泡沫混凝土与防锈涂层钢筋协同工作 也是导致P2节点容易破坏的一个因素之一.
性能优于掺陶粒的泡沫混凝土.
(4)对于四块试验板而言,节点钢板与混凝土 交汇处裂缝,除了配合比1的P1节点外(为2.5mm, 参考文献: 其余三块板分别为4mm、5mm和6mm),其余节点 [1]侯和涛,胡肖静,李国强,等.节能复合墙板的极限承载力[] 裂缝开展情况相似.
可知,当该裂缝宽度达到一定 建筑材料学报 2009 12(1):106111. 数值的时候,节点即和混凝土脱开.
配合比1的P1 [2]侯和涛,邱灿星,李国强,等,带节能复合墙板钢框架低周反 节点裂缝较小可能是由于制造中的偶然误差而导 复荷载试验研究[川工程力学,2012 29(9):177-184. 致局部受力不均匀造成.
板裂缝开展情况如图9 [3] Carradine D M Woeste F E Dolan J D et al. Uilizing di- aphragm action for wind load design of timberframe and strue- (a)、(b)所示.
tural insulated panel buildings [] ForestProducts Joumal 2004 54(5):7380. [4]李国强,赵欣,孙飞飞,等.钢结构住宅体系墙板及墙板节点 足尺试件振动台试验研究[J地震工程与工程振动 2003 23 (1):6470. [5]石永久,王萌,王元清,等.钢框架端板连接半刚性节点受力 性能分析[J工程力学 2011 28(9):5158. [6]郭宏超,都际平,酒秀珍,等.基于节点连接特性的钢板剪力 墙结构数值分析[J工程力学 2013 30(8):193198. (a)节点受剪整体裂缝分布 (b)节点区域裂缝 [7]彭晓彤,顾强,林晨.半刚性节点钢框架内填钢筋混凝土剪 图9节点抗剪试验裂缝图 力墙结构滞国性能分析[J]建筑结构学报,2009 30(1):48-54. 3结论 收稿日期:2015-08-23 (1)预埋P1节点的板,在加载过程中,荷载-位 作者简介:谷倩(1972-),女,博士、教授.
移曲线各阶段特征分明,加载初期曲线呈线性发 联系电话:18602753863 展,之后有明显的塑性变形过程,板中受力钢筋可 Emall: guqian218@ 126. 以达到屈服.
在板体发生大变形甚至极限破坏时, 预埋件周围混凝土只有少量裂缝产生,节点破坏发 会讯 生在板极限破坏之后,该节点形式可在工程实际中 采用.
2015年11月4-6日,济南将召开第六届全国 (2)预埋P2节点的板,加载过程中,荷载-位移 曲线基本呈线性关系.
从曲线可以看出,当达到节 秒浆的发展趋势:2商品砂浆绿色化生产和应用的 点极限荷载时,板中的受力钢筋尚未进入屈服阶 关键技术和设备:③商品砂浆新品种开发及其组 段,节点处预埋件与板发生脱离,预埋件周围混凝 fr 土有明显劈裂现象.
商品砂浆经济性和循环发展:5固体废弃物和机制 (3)对比配合比1和配合比2板(预埋P1节 际工程应用范例分析:商品砂浆的标准和技术规 点),配合比1板较配合比2板抗弯耗能性能提升 范:8建筑保温系统的新产品及安全耐久技术: 25%,表明无陶粒泡沫混凝土(配合比1)与钢筋协 * 商品砂浆的机械化施工技术研究等.
同工作性能优于掺陶粒的泡沫混凝土(配合比2).
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浅谈装配式钢结构住宅墙板连接节点施工技术.pdf
LOF CARBON FORLD 2017/5 建筑节能 浅谈 装配式钢结构住宅墙板连接节点施工技术 杨豪(中国水利水电第三工程局有限公司西安市710000) 【摘要】随着建筑工程行业的不断发展科学技术的不断创新人们对于居住条件的质量要求也越来越高,在新型工程设计工作中装配式钢结 构的使用越来越频警,因此本文就装配式钢结构住宅墙板连接节点中施工技术进行分析以期能够促进施工技术的完善.
[关键词】装配式钢结构墙板连接点施工技术 【中图分类号】nu758.11 【文献标识码】A [文章编号】2095206(2017)140137-02 DOI: 10.16844/j.cnki.cn10-1007/k.2017.14.089 装配式钢结构在建筑工程中具有管理精简、现场实地作特的抗压性和单点挂力使得它在任何情况下都可以满足音种 业少、建造周期短以及环境污染小等显著优点,在住宅墙板中使用条件,例如对板材抗压、抗裂以及连接点强化的要求等 的优点则直接体现在隔音较好、能耗较少、节约空间使用面积等.
因此,应该将该材料标准化、工业化生产,大量投入使用, 等方面,为了更直现地讨论连接点技术,笔者凭借所了解的某减轻了施工难度同时提高了施工安装效率.
装配式住宅工程项目为例,向大家介绍在施工过程中建筑内 (5)环保效果.
因为AIC使用的是一种不燃烧的无机硅 外墙板、楼承板等构造、特点,以及对施工过程中的技术关键 酸盐材料,这种材料的优点在于它良好的耐火性和抗老化性, 点分析.
使用寿命与其他建筑材料相匹配,并且它的抗冻性和软化系 在上海,2016年已经规定:环线以内符合条件的新建民用数都达到了绿色环保材料的标准要求,相比于其他板材,有一 建筑在原则上是全部采用装配式钢结构建筑,是因为这一建定的环保效果,保证了经济效益和环保效益的统一.
筑结构为实现绿色环保建筑、节能改造起到了良好的开头,对2 2.2施工技术要求 减少城市建筑的污染也有改进,提高城市的环境质量.
建筑工程施工是一个复杂而庞大的过程,在施工前要完 1该建筑工程简要介绍 善相关的施工制度和管理制度:①要按照设计图纸进行仔细 该工程项目坐落于上海市宝山区盘古路北,铁力路东,整 的排班和连接点安装设计,可以利用幕墙网络进行板材排班 个工程占地面积为11270.2m²,建筑面积为19623.58m².
它不以保证材料使用的最大化,避免不必要的浪费.
2在排班选择 是一个单独的房屋,而是由3栋10~15层不等的高层楼房以上,模排和竖排都可以,关键是材料的宽度不能小于30mm, 大,所以住宅与住宅之间墙板施工技术的好坏十分重要,清楚置,用白攻螺钉固定四周,使上面悬挂与下面的板材有效可靠 了施工对象后,我们就开始谈论施工关键点.
地连接,保证整个墙面的稳定性和刚固性.
2施工技术关键点分析 2.3技术关键点讨论 2.1墙板种类和特点 2.3.1 基层处理与放线问题 住宅中墙板的作用是至关重要的,因此在选择时我们也 在对上一道工序进行验收合格后,接下来要清除基层的 要考虑到不同类型墙板的特点和作用.
现下住宅建设中的墙 灰尘和污秽,清除干净之后再放线,放线时需要按照施工设计 板我们普遍采用的是蒸压轻质加气混凝土板,它以水泥、石 图纸上的要求弹灰线,确保安装过程高效稳定.
灰、砂为原材料,加以经过了肪锈处理的钢筋网片,经过了一 系列比如高压、高温、蒸汽养护等的措施,最后加工面成的混 不同的安装方法作用效果不同.
竖向安装适用于音种地 凝士,为了方便以下把蒸压轻质加气混凝土简移为AIC板.
方的墙板安装,横向安装则更适用于对建筑节能没有特殊要 那么该材料有以下几个特点: 求的外墙安装和间距不大的内墙安装.
因此在安装时,我们要 (1)自身重量轻.
ALC 板的干密度为 0.5~0.55g/cm² 比一 坚持一切从实际出发的原则,对于不同安装方向要注重实际 般黏土标准砖和空心砖的密度都要小很多.
AIC板的重量较 效果.
在深化设计时,尽可能地把不完整的材料用于门窗等缝隙 轻,在施工中占用面积小 或者边缘处,在不浓费材科的同时又加固了连接点,一举两得.
(2)保温性能好.
在AIC板内部结构密集,有大量微小紧 2.3.3安装连接点处理 密的孔隙,正因为如此,保温隔热的效果是一般混凝土的10 在安装过程中需要注意施工安全、板材材料使用的复核 倍.
同时,该材料属于一级耐火材料,在传导热度的过程中系 以及加固措施,为了保证工程质量,要严格按照施工安装计划 数小,比较慢,其保温和隔热的功能适用于音个地区,在寒冷 以及专项方案实施.
那么首先,我们需要明确节点的分类,并 地区时保温效果好,在夏热冬冷的地区夏季隔热效果也很好, 采取相应描施.
提高了居民生活水平.
(1)外境板和梁.
外墙板选用的是双层AIC板和保温层.
(3)隔音效果.
在日常生活中,我们也常常为楼层与楼层 ①应该安装室外一侧的板材,由于施工地点在室外且悬空,有 之间隔音效果不好而烦恼.
那么AILC板由于密度小、结构密 一定高度,首先用机器将板材提升到需要安装的楼层高度,再 集,所以体积小的同时依靠那些细微的孔隙隔音效果也很好, 用缆风绳拉进距离,把1形勾头固定到位置;2将用于保温的 100mm 厚度的 AI.C 板平均隔音量为 40.8dB 板材紧密地销设在上面:3在内侧安装板材,同时把AI.C板 (4)胞工作业少.
根据前面所说的特点,AL.C板相对于其 与1.形勾头连接稳固,要切记填补灰缝.
他材料来说是便于施工的,并且可以任意开槽,在施工实际安 (2)板材与板材之间.
板材之间是不直接连接的,需要连 接时常在连接处安装钢龙骨过梁,钢龙骨与板材之间安装要 安装要求可能并不能完全实现这个问题,但AIC板作为一种 非承重围护材料则完全不用担心这样的状况出现.
该材料独 果板材与板材直接连接的话,板材之间的碰撞会出现下面板 137 建筑节能 LOF CARBON IFORLD 20J7/5 框架剪力墙结构技术在房屋建筑施工中的应用探析 朱加祥(广西壮族自治区冶金建设公司广西柳州545002) 【摘要1房屋建筑施工中应用许多专业技术其中框架剪力墙结构技术具有抗弯能力强、抗侧刚度大、适应性强等优点在房屋建筑施工中应用广 泛:为保证框架剪力境结构在房屋建筑施工中的质量有必要结合该技术施工特点对其具体应用进行探讨.
本文对框架剪力墙结构进行分析提 出相关施工环节施工策略为其更好的应用提供参考.
【关键词】框架剪力墙结构房屋建筑应用 【中图分类号】TU74 【文献标识码】A [文章编号 ]20952066(2017)14013802 前言 等级分别为二级、三级,抗震设防类别、结构安全等级分别为 框架剪力墙结构具有较高复杂性,对施工专业水平要求 丙类、二级,施工单位应在熟悉框架剪力墙施工流程的基础 较高,尤其一些施工细节往往给房屋建筑施工质量产生较大 上,充分分析该房屋建筑工程设计要求,以充分发挥框架剪力墙 影响,要求施工单位加强认识,加强相关施工环节研究,把握 优良性能,为建筑工程社会与经济效益更好的发挥做好铺垫.
施工重点、难点,为框架剪力墙在房屋建筑施工中更好的应用 2.1施工准备 莫定基础 众所周知,框架剪力墙结构施工专业性强,为营造良好的 1框架剪力墙结构特点 施工环境,提高施工工作效宰,施工单位应结合房屋建筑工程 框架剪力墙结构与普通建筑结构不同,其有着自身特点, 要求及框架剪力墙施工工艺特点,好充分的施工准备,即注 主要体现在以下方面: 重以下内容的认真落实:①做好施工统一部署,该房屋建筑工 ①抗震特点.
框架剪力墙结构抗震性良好,其中剪力墙可 程施工内容多,需各工种之间相互配合,为确保施工工作有条 承受更多的水平荷载,其与框架一起使得房屋建筑结构抗震 不的开展,施工单位应做好施工的统一部署,成立以项目经 性能大大增强,2稳定特点,框架剪力墙结构与传统建筑结构 理为首的施工组织,明确划分音组成成员的职贵,组织土建胞 有较大区别,其承重依次由楼板、主梁、次梁承担,最终将荷载 工负责人召开施工工作会议,要求设计单位、监理单位、建设 传递给基础,这种受力的传递,使得框架剪力境竖向承受能力 单位相关人员共同出席,做好全年的施工技术交底,使施工单 明显提高,房屋建筑工程也因此更加稳定.
3施工特点,框架 位详细了解施工重点,准确把握设计意图,为施工工作的统一 剪力墙具有灵活的空间分割能力,自身重量较轻,施工中可减 部署提供依据,2施工材料及时到场.施工单位应注重施工所 少材料成本投入,同时,柱、梁构件易于定型化、标准化,有助 需的机械设备、模板、钢筋等及时运至施工现场.
3加强设备 于装配整体式结构的应用,大大提高施工效率川 性能检查,为保证施工安全性,施工单位应加强施工设备性能 2框架剪力墙结构技术在房屋建筑中的应用 检查,并做好关键位置的保养,确保施工设备性能处于最佳水 广州某房屋建筑工程共6栋,总建筑面积为:110167.33m², 平.
在充分做好各项检查工作外,工单位组织施工人员严格 地下室面积为:18361.94m²地上均为26层,包括住宅、转换 按照设计图纸要求开展施工放线工作,并做好放线质量检查, 层、商铺等,工程使用框架剪力墙结构,其中剪力墙、框架抗震 及时对放线误差进行调整,确保施工放线误差在规范允许的 材破碎或上面板材直接掉落的情况.
缺要达到合格率百分之百.
当的板材安装检查合格后就 会出现少部分不完整的地方,因此在安装时我们需要先把窗3结语 装的是门窗上部的A1C板,同样用3M0mm的自攻端钉固定,的讨论大致总结为以下几点.
①使用BIM技术对墙板的安装 框两侧和底部的AILC板安装好了以后,再用钢骨架.
最后安 综上所述,关于装配式钢结构住宅墙板连接点施工技术 那么考虑到扫根结底一个工程的安装工作要实事求是,方向进行合理的排版,避免因不合适面产生的二次安装,②为 关于节点处理也是需要大量图纸和设计讨论的,因此在这里 了最大限度的保证隔音效果选择用100~125mm厚度的ALC 只是简单地列举了几个方面的节点处理问题.
2.3.4其他细节问题 板,同时使用通长角钢确定板材安装的位置精准度.
在安装外 在处理了以上连接点施工技术问题后,有一些细节问题 墙板上下的板材时,传统的安装方式已经落后,因此采用铰链 也是需要注意的,与墙板连接点施工技术的提高也有一定的 安装方法的可靠性较高,板材之间安装采用的是凹凸对接.
关系.
①管线和埋线的处理,管线的槽点要布置在ALC板表 面,然后在表面与钢龙骨连接,用来装饰的比如石膏板也要和 参考文献 龙骨连接.
②关于外墙的管线安装,管线布置在保温层内,同 [1]尹兰宁,余汪洋,岳银.装配式铜结构住宅墙板连接节点施工技术 时保温层也在进行施工,因保温层需要透气所以要在外墙开 [J] 铜结构 2015(12):75-79. 一些孔槽来安装开关,便于保温通风,关于门窗问题,在进行 [2]周观根.新型装配式钢结构住宅成套技术研究及产业化.浙江:浙江 东南网果股份有限公司,2015.06 施工时考虑到不同尺寸,需要预留一部分尺寸误差,保持在 [3]都际平.钢结构农村住宅装配化关键技术研究.陕西:西安建筑科技 2mm左右,避免钢龙骨框架安装时出现细微的尺寸过小的情 大学 2013 12 况出现.
在板材都基本安装成功后,还需要做一个全面的 检查验收,例如板材的垂直度、勾缝剂的密实度等等,查漏补 收稿日期2017-5-3 138
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全装配式墙-板结构连接盒试件抗拔抗剪性能研究.pdf
学校代号 10532 学号S1501W0005 分类号 TU375.2 密 级 公开 湖南大学 HUNAN UNIVERSITY 工程硕士学位论文 全装配式墙-板结构 连接盒试件抗拔抗剪 性能研究 学位申请人姓名 奚树杭 培养单位 土木工程学院 导师姓名及职称 周云副教授杨博铭高工 学科专业 建筑与土木工程 研究方向 装配式混凝土结构 论文提交日期 2018年6月1日 学校代号:10532 学号:S1501W0005 密级:公开 湖南大学硕士学位论文 全装配式墙-板结构连接盒试件抗拔抗 剪性能研究 国家重点研发计划项目(2016YFC0701400) 国家重点研发计划项目(2016YFC0701308) 湖南省重点研发计划项目(2017SK2223) 长沙市科技计划项目(kq1706019) 学位申请人姓名:奚树杭 导师姓名及职称:周云副教授杨博铭高工 培养单位:土木工程学院 专业名称:建筑与土木工程 论文提交日期:2018年6月1日 论文答辨日期:2018年6月4日 答辩委员会主席:易伟建教授 Research on Pull-out and Shear Performance of Box Connector on Bhouse Structure by XI Shuhang B.E. (Nanjing University of Science and Technology)2015 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering in Architecture and Civil Engineering in the Graduate School of Hunan University Supervisor Associate Professor ZHOU Yun & Senior Engineer YANG Boming June 2018 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果.
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品.
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均 已在文中以明确方式标明.
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担.
作者签名: 日期: 年月日 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅.
本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.
本学位论文属于 1、保密口,在_年解密后适用本授权书.
2、不保密.
(请在以上相应方框内打"√") 作者签名: 日期: 年 月 日 导师签名: 日期: 年 月 日 全装配式墙-板结构连接盒试件抗拔抗剪性能研究 摘要 住宅产业化是我国住宅建设的趋势,全装配式混凝土墙板结构体系是一种多层住宅 结构体系,适应我国国情,发展的前景良好.
就全装配式结构而言,墙板之间拼缝可靠 的连接是保证抗震性能和结构整体性的关键点.
本文以某公司旗下系列产品的墙板构件 为研究对象,对全装配式混凝土墙板结构的抗拔抗剪性能进行了较为系统的分析.
主要研究内容如下: 1、全装配式墙板结构连接装置抗拔承载力分析评估试验 试验的主要目的是分别研究构件预埋套筒端与预埋连接盒端的极限抗拔承载力,对 整体构件进行薄弱环节分析,重点考察连接装置受力部分的应力变化.
在连接装置抗拨 试验结果的基础上,初步分析了连接装置的抗拔破坏机理.
2、全装配式墙板结构连接界面抗剪承载力分析评估试验 试验的主要目的是研究不同工况下构件拼缝界面的抗剪承载力,研究了包括水平单 向加载剪切和水平低周往复加载剪切两种荷载工况下连接螺杆的强度等级、轴压比、构 件的组合形式对全装配式墙板结构连接界面抗剪承载力的影响.
在连接界面的抗剪试验 结果的基础上,初步分析了界面抗剪的破坏机理,并将试验值与依据规范计算所得的界 面的抗剪承载力进行了对比分析.
3、考虑粘结-滑移的全装配式墙板结构精细有限元模型分析 利用ABAQUS分别对预埋套筒端、预埋连接盒端进行了抗拔有限元分析,对已有 全装配式墙板结构进行了水平单向荷载作用和水平低周往复荷载作用下的抗剪有限元 分析.
通过与试验数据的对比,证明了模型选用弹簧模拟界面以及各参数设定的合理性.
在此基础上,进行参数分析,研究了连接螺杆强度等级和轴压比对全装配式混凝土墙板 结构性能的影响.
4、全装配式墙板结构盒式连接件优化设计 在前述试验数据和基于粘结-滑移理论的ABAQUS有限元模型分析的基础上,通过 调整模型的参数,包括改变套筒端U型钢筋的锚固长度、改变连接盒端U型钢筋的直 径、改变连接螺杆的强度等级,全面优化全装配式混凝土墙板结构连接装置的设计参数, 评估优化之后试件的抗拔抗剪性能,并利用结构设计软件PKPM进行整体结构的抗拔 抗剪承载力验算,为企业研发更高性价比的全装配式墙板结构提供理论依据.
关键词:全装配式混凝土墙板结构;抗拔性能;抗剪性能;粘结滑移;优化设计
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轻钢龙骨外墙与钢框架新型连接的开发及性能研究.pdf
硕士学位论文 轻钢 龙骨外墙与钢框架新型连接的开发及性能研究 ResearchonStructuralBehaviorofNewlyDeveloped ConnectionJointbetweenLightSteelKeelExteriorWall andSteelFrame 研究生:吴先成 指导教师:张海霞副教授 学科专业:结构工程 潘惕筑大学 二O一三年十二月 分类号: 学校代码:10153 UDC: 密 级:公开 硕士学位论文 轻钢龙骨外墙与钢框架新型连接的开发及性能研究 作者姓名:吴先成 入学年份:2011年9月 指导教师:张海霞副教授 学科专业:结构工程 申请学位:工学硕士 所在单位:土木工程学院 论文提交日期:2013年11月 论文答瓣日期:2013年12月 学位授予日期:2014年01月 答辩委员会主席:郝喆 答辩委员会组成:郝喆李帼昌王春刚隋伟宁王占飞 论文评阅人: 声明 本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的.
论文中取 得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果,也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料.
与我共同工作 过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意.
作者签名: 日期:P.1. 学位论文使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位 论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘,允许论文被查阅和借阅.
本人授权沈阳建筑大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流.(如作者和导师同意论文交流, 请在下方签名;否则视为不同意.) 作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后: 不限口半年口 一年口一年半口两年口√ 作者签名: 导师签名:张国霞 日期: 日期:{ Jeo.1.5 硕士研究生学位论文 接要 摘要 现今,复合墙板在国内外建筑领域中得到了广泛的应用与研究,进而发现复合墙板与 铜框架的连接节点对这种结构体系抗震性能有重要的影响,亦是保证复合墙板与钢框架共 同作用、抵抗破坏的关键因素,节点的力学性能会对结构的刚度、稳定性、承载能力产生 直接影响.
若在地震作用下节点发生了破坏,墙板会脱落、坍塌,从而导致严重的次生灾 害.
目前我国关于墙板与钢框架连接节点的研究还够完善,而且连接节点样式繁多,目前在 设计领域中尚未形成统一标准.
因此开展复合墙板与钢框架连接节点的研究分析,对推动 复合墙板钢框架结构体系在行业中的进步发展会产生积极的促进作用.
文中提出种轻 钢龙骨复合墙体与钢框架连接的新型节点,通过设计计算、单调加载试验、往复加载试验, 对复合墙板与钢框架的连接节点的抗震性能进行了细致深入的研究.
本文中提出了一种轻钢龙骨复合墙体与钢框架连接的新型节点,并对与连接节点相关 的构造措施进行了设计说明:按照钢结构设计范中构件设计要求,验算了该连接节点设计 的可行性:在单调加载试验中,采用工程中常用几种外墙龙骨板材号设计节点组合,得到 组合节点在拉仲状态下的受力机理及破坏模式:对几种外墙龙骨与主体钢框架连接节点试 件进行了往复荷载作用下的试验研究.
主要目的是得到组合节点受力机理及破坏模式,对 比了组合节点骨架曲线,分析了延性性能、耗能性能、刚度特性,试验结果表明:该种节 点有良好的承载力和良好的抗震性能.
关键词:轻钢龙骨外墙:钢框架:连接节点:静力性能:抗震性能 硕士研究生学位论文 Absract III Abstract Today steel frames infilled with sandwich posite panels have been widely used in steel residential houses then the connections between steel frames and panels have an important influcnce on the seismic behavior of this structure system.The connections are the key factor to ensure walls (panels) and stcel frames work together and resistance to damage its performance affects the stiffiess of structure system the stability and bearing capacity directly.If the connection failure in earthquakes sandwich posite panels will fall off morphology and lead to serious more disasters. There are very little researches on the connections between steel frames and panels in china so far Unified design standards have not formed because of the diversity of the connection. So the connection analysis has positive effects on the further development of the steel frames infilled with sandwich posite panel structural system in the industry.Inthis paper we will put forward anew kind connetionjoint oflight steel keel exterior wall and steel frame calculating the size refer to the specification. The seismic performance of the connection between steel frames and panels were studied through the cyclic loading test and monotonic loading test. This paper put forward a new kind connection joint of light steel keel exterior wall and steel frame. And construction measures for the new connecting node are illustrated. The feasibility of monotonic loading test kinds of exterior wall keel plate monly used in engineering are bined with connection joint in order to find the stress mechanism and failure mode. Under the horizontal low-cyclic loading we pare the skeleton curve of connection joint of light steel keel exteriorwall and steel frame.The main purpose is investigating the failure model and failure characteristic and analyzing the strength ductility and the energy dissipation. The experimental results show that these joints can provide very high shear strength and excellent quake-resist property. Key words: Light steel keel exterior wall steel frames; connection; statie behavior; seismic performance
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内嵌墙板钢框架结构节点连接方式研究现状及思考.pdf
第40卷第10期 低温建筑技术 2018 年10月 LOW TEMPERATURE ARCHITECTURE TECHNOLOGY 21 DOI; 10.13905/j. cnki. dwjz. 2018. 10. 007 内嵌墙板 钢框架结构节点连接方式 研究现状及思考 张超,郭军林!
,张华,马虎年2 (1.石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子832000;2.新疆德坤实业集团有限公司,乌鲁木齐830001) 【摘要】本文对内嵌墙板钢框架结构中墙板与钢框架连接方式的实际工程应用进行了总结分析了内嵌墙 板钢框架结构抗震性能及内嵌墙板刚度计算方法研究现状研究表明内嵌墙板对钢框架结构抗侧刚度贡献明显, 可采用简化支撑的方式计算并探索性提出一种具有多地震水准不同工作机制的新型墙板连接方式.
【关键词】内嵌墙板钢结构节点连接研究现状 【中图分类号】TU323.5【文献标志码】A 【文章编号】1001-6864(2018)10-0021-03 RESEARCH STATUS AND THINKING ON THE NODE CONNECTION OF THE EMBEDDED WALLBOARD-STEEL FRAME STRUCTURE ZHANG Chao GUO Junlin' ZHANG Hua² MA Hunian² (1.College of Hydraulie and Civil Engi. Shihezi Univ. Xinjiang Shihezi 832000 China 2.Xinjiang Edkun Endustry Group Co. Lid. Urumchi 831000 China) Abstraet: The connection method between the wallboard and the steel frame of the embedded wallboardsteel frame structure in the practical engineering was summarized. Considering the influence of seismic performance and the contribution of stiffness from embedded wallboard to the steel frame the research status about seismic performance of the embedded wallboardsteel frame structure and stiffness calculation method of the embedded wallboard the result shows that the contribution of lateral stiffness of steel frame from the embedded wallboard is obvious which can be simplified as brace to calculate and a new connection style of embedded wallboard with different working mechanisms in different seis mic design levels was proposed exploratorily. Key words: wallboard; steel structure; node connection; research status 0引言 及在地震中的破坏时机等对结构整体的抗震工作性 钢结构因其具有建筑功能分区可变性强、抗震性能有很大影响相关学者也对其整体抗震性能进行了 能优越、绿色环保、生产自动化施工装配化程度高和较多研究.
目前大量学者的研究均表明内嵌墙板对于 造价低综合经济效益好等优点是目前发展装配式建钢框架结构的刚度和承载力贡献需考虑.
筑的重要选择之一.
而内嵌墙板钢框架结构的应用十 在国外ArefAJ等对单层单跨带PMC墙板(三 分广泛但在传统的结构设计过程中并未考虑内嵌墙层夹心墙板,两侧为纤维加固的聚合板,内芯为塑料泡 板的抗侧作用,但内嵌围护墙板作为非结构构件其沫板)的钢框架进行了抗震性能研究发现带PMC的 与主体结构的协同工作机制以及在地震中的破坏时 钢框架能明显提高结构的刚度、强度和能量耗散能力, 机等对结构整体的抗震工作性能有很大影响而决定并且墙板的破坏主要发在角部连接部位.
Woo-Young 其影响的关键又在于内嵌墙板与钢框架以及墙板之 之Jung等则对上述结构体系进行了深化研究提出了 间的连接节点构造.
因此本文在分析传统连接方式证 这种结体系的简化设计模型-两种夹心压杆模型并 的研究现状基础上提出一种新的连接方式并探讨其对 对最大强度进行了计算经过Abaqus数值模拟同时 工作机理 结合试验数据进行对比分析,证明了其中一种压杆模 1内嵌式墙板钢框架结构抗震性能研究现状 型的有效性.
MBruneau等对薄钢板填充墙-钢框架 内嵌墙板钢框架结构的应用十分广泛内嵌墙板结构进行了非线性分析指出该型结构的应用可减少 作为非结构构件,其与主体结构的协同工作机制以结构的层间位移.
[基金项目】兵团重大科技项目(2016jb02-2)2016年度石河子大学自主支持立项项目(Z2Z201603) 22 低温建筑技术 第40卷 结构进行了试验研究表明墙板连接方式和墙板厚度头螺栓连接传力可靠在大变形情况下该连接仍能 带墙板钢框架结构进行了多次抗震试验,研究发现 卜令全、夏军武等以内嵌蜂巢夹芯复合墙板钢 ALC墙板对于结构的刚度和承载力会有-定的提高, 框架和纯钢框架为研究对象采用ANSYS模拟两者在 其中外挂墙板对钢框架的承载力和刚度的提高较小,低周往复荷载作用下的力学性能.
结果表明“梁单元 可以近似忽路内嵌墙板对于钢框架结构的刚度和承壳单元弹簧单元“的有限元模型能够较好地模拟这 载力贡献较多宜在结构设计中加以考虑.
此外,节点 种结构体系的受力性能并且较好地满足了墙体的整 也应有一定的柔性变形能力,使墙板能更好的适应结 体性.
通过对比分析可知,带复合墙板钢框架的初始 构变形减轻破坏.
赵滇生等利用有限元分析软件对 刚度较纯钢框架的初始刚度大得多,但延性不及纯钢 带有ALC墙板的钢框架进行滞回性能模拟分析主要 框架油于内嵌蜂巢夹芯复合墙板的作用钢框架结 对纯钢框架、竖排外挂和竖排内嵌6个模型在低周反 构的刚度和承载力均有提高宜在结构设计中加以考 复荷载作用下进行计算指出内嵌ALC墙板墙体对于 虑.
李国强对7福钢框架及带填充墙钢框架结构进 整体结构的刚度和承载力贡献较多宜在结构设计中 行了拟静力试验通过对比钢框架和墙板-钢框架的 加以利用.
候和涛等通过对不同的单层单跨的带节 受力性能给出了该种结构抗震弹性层间位移角的限 能复合墙板-钢框架模型进行水平往复荷载拟静力 值为1/350,并提出了填充墙-钢框架结构体系抗侧 试验,得出水平位移较大时结构仍有有效的承载力, 刚度的简化公式.
孟永杰轩对刹成内墙围护墙墙板 结构体系的耗能能力较好的结论.
郝际平等用 钢框架结构进行了内嵌围护墙板钢框架的有限元模 ABAQUS对土胚填充墙钢框架进行了抗震性能模拟,拟,证明了钢框架采用实体单元墙板采用混凝土单 分析了低周反复荷载下结构变形和内力变化土胚填元墙板节点采用弹簧单元墙板与框架之间以及墙 充墙退出工作后钢框架并没有发生破坏,但二者协 板与墙板之间采用接触单元是可行的吴函恒针对 同工作时的抗侧力和承载能力较高.
王雪芹等针 SPW体系将抗侧力墙体简化为“交叉撑杆竖向杆” ALC外挂墙板钢框架结构进行了拟静力试验研究,试 的杆系模型推导刚度等量代换关系表明结构体系在 验表明ALC外挂墙板对钢框架结构的承载力及刚度 弹性阶段可等代为杆系模型进行的内力分析和变形 基本没有影响设计中可忽略不计.
计算.
高松召"基于等效单杆弹性模型的基本思想并 从上述的研究可以发现墙板钢框架的连接方式 针对轻质分块内嵌墙板在侧向荷载下的变形及受力 不同对带墙板钢框架结构的抗震性能影响较大.
外 特性提出了等效多杆弹塑性模型并利用已有试验对 挂式墙板对钢框架的抗侧刚度和承载力提高有限,内 等效多杆模型的有效性进行了验证.
嵌式墙板对钢框架抗侧刚度和承载力的影响较大宜 上述研究可以发现内嵌墙板对于钢框架结构刚 在设计中加以考虑.
度贡献约为20%且带有内嵌墙板的钢框架结构弹性 2内嵌墙板刚度贡献研究现状 层间位移角介于1/350-1/300在设计过程中,可将内 如前文分析可知,内嵌墙板对钢框架初始刚度有 嵌墙板简化为支撑的方法加以考虑.
较大贡献,但其贡献程度依赖于连接构造方式,前人 3常见工程连接形式 在刚度贡献方面也进行了大量的研究工作.
目前工程实际应用中内嵌墙板与钢框架主体的 杨晓杰等以钢框架住宅为例对空框架及内嵌 连接主要方式为U型钢板卡与钢柱或钢梁焊接将墙 墙板钢框架进行了不同设防烈度下的弹塑性时程分板卡入U型钢板卡槽中利用粘结剂进行填缝见图1 析对比了两者结构顶层加速度时程、层间位移角等(a)、(b).该种方法用钢量大U型钢板卡需现场焊接, 特征响应结果表明内嵌墙板对整体钢框架结构的抗从而引发装配率下降施工效率低焊接质量难以保 侧刚度有较大贡献在工程设计中应考虑内嵌墙板的证环境污染施工火灾隐患等问题即使U型钢板卡 作用并可有效提高结构的安全性和经济性.
曹正罡与主体连接进行工厂预制在运输过程中极易发生变 等通过试验及数值模拟研究证明了ALC填充墙板可形从而引发现场安装效率降低,基至二次加工等问 以及耗能能力延缓结构的失效ALC板严重开裂后,缝在接缝处采用网格布进行拉结见图1(c).
其对钢框架抗侧刚度的提高作用随之减弱.
田海等 该种连接方式刚度较大在受力状态下接缝发生 针对ALC拼合墙板和钢框架在往复荷载作用下墙板破坏后墙板将立即丧失工作能力使得内嵌墙板对钢 对结构的抗侧刚度贡献和两者的协同工作机理进行框架的刚度贡献迅速衰减从而削弱结构整体刚度及 了试验研究,发现底层墙板的抗侧刚度贡献率为内嵌墙板与钢框架协同工作性能降低结构整体抗震 张超等内嵌墙板钢框架结构节点连接方式研究现状及思考 23 性能.
手对传统连接方式进行一些改进提出一种装配化程 内找平层 ASA-YX板 内境找平层 ASA-FX板 度高、安全可靠、施工方便快捷的内嵌墙板与钢框架主 转角附加200宽 耐碱玻纤网格布 专用粘剂 体连接方式并既能有效保持内嵌墙板对钢框架刚 世整钢板卡 方期管挂 外增找平层 度贡献且同时具有消能减震作用的内嵌墙板间连接 方式,使得墙板和钢框架之间能够协同工作.
其主要构造为油两个耳扣与工字型钢梁下翼缘 ASA板盐块 间距S 300 两侧相扣耳扣下板开孔与内嵌墙板螺栓连接如图 2(a)所示在一定水平作用下耳扣可沿钢梁下翼缘左 对穿螺栓 右摩擦滑动,实现滑动耗能.
内嵌墙板间连接方式采 (a)墙板与销柱连报 用石棉板填塞板缝后在接缝处采用不同厚度及密度 钢丝网覆盖如图2(b)所示.
使其可控制在大震水平 下断裂破坏实现内嵌墙板接缝可通过摩擦耗能 ASA-YX板 其工作原理及破坏模式在小震作用下结构依靠 室内地面 内嵌墙板连接方式组合及构件抗力本身抗震内嵌墙 板与钢梁连接中耳扣不发生滑动内嵌墙板间连接中 钢丝网不发生断裂在大震作用下内嵌墙板与钢梁连 接中耳扣沿钢梁翼缘发生左右滑动实现滑动耗能内 专用粘结剂 嵌墙板发生摇摆墙板间连接中钢丝网发生断裂内嵌 ASA-LP 板 ASA-LZ板 墙板间沿竖缝实现摩擦耗能从而整体实现内嵌墙板 H型钢染 与钢框架抗震协同工作.
U型铜板卡 5结语 与铜梁焊接 专用站结剂 内墙找平层 内嵌墙板钢框架是一种有较大推广意义的结构 体系内嵌墙板的刚度贡献对结构整体抗震性能有一 (b)继板与钢梁连接 定帮助进入塑性阶段内嵌墙板的破坏可实现结构体 满辅耐碱玻纤网格布聚合物水馄胶浆抹平 系在不同地震水平下的周期变化,减轻地震作用.
通 第二道专用粘结剂 过本文的分析可得出以下两点结论.
附加一层100宽耐碱玻纤网格布 第一道专用粘结剂 (1)内嵌式墙板对钢框架抗侧刚度和承载力的影 ASA-YX板 响较大宜在设计中加以考虑可采用简化支撑的方法, 但其刚度贡献的大小受墙板材料及连接方式的影响.
(2)本文探索性提出的新型内嵌墙板与钢框架节 点连接方式可提供一定的初始抗侧刚度也可实现在中 00 专用粘结剂填实捐产 大震下的消能减震作用有进一步研究的意义.
图1节点连接构造(单位mm) (e)墙板间连接 4新型连接方式 石棉板填 参考文献 钢梁 增板 耳扣 辐板 [1 ] Aref AjJung WY. Enerngy- Disspating Polymer Matrix Campos- ite- infill WalSystem fx Seismic Retrofiting[ I] Joual of Stuc- tural Enginering ASCE 2003 129( 4): 440- 448. 螺栓 [2 ] Woo- Young Jung Amjad J.Aref Analytical and Numerical Studies of Polymer Matrix Composite Sandwich Infill Panels[J]. Composite 墙板 Structures 2005 (68):359- 370. 钢丝网覆盖 [ 3 M Brunes Bhagwagar. Seismic Retrofit of Flexible Steel Frames (a)内嵌墙板与钢梁连接方式 (b)内嵌墙板间连接方式 Using Thininfill Panels[ J]. Engimeering Structures. 2002 24(4): 图2新型内藏墙板节点连接构造 443-453. 在梳理研究现状的基础上,课题组从传统的内嵌 [4]王静峰,叶慧君,李金超,等,填充节能复合墙板钢框架结构的抗 震性能[J]建筑钢结构进展,2015 17(6):35-43. 式墙板连接方式对内嵌式钢框架工作性能的影响入 (下转第44页) 44 第40卷 图9、图10给出了不同工况下塔顶附近节段混凝 (1)塔柱主拉应力整体上小于1.0MPa.
土主拉应力分布图.
从图中可以看出索塔锚固段主拉 (2)荷载基本组合索力作用下桥塔拉索开孔附 应力大部分区域小于0.6MPa随着索力增大承受塔柱 近表面最大主拉应力超过5.0MPa,且范围较大建议 索力的板件中部主拉应力不断增大,荷载基本组合工 加强拉索锚固侧塔壁厚度 况下拉索开孔附近表面最大主拉应力在5.0MPa以上, (4)荷载基本组合索力作用下塔柱和支承主梁 且范围较大.
的横梁相交处、两根塔柱底部相交处主拉应力大于 ANSYS ANSYS 5.0MPa,一定程度上是由于连接位置较薄弱建议对上 述桥塔部位进行截面加强或添加截面过渡措施.
(5)桥塔实心空心变化段出现应力集中最大主 拉应力大于5.0MPa,建议设置截面过渡措施避免截 面突变引起的传力不佳及应力集中.
(6)在预应力作用下塔壁主压应力6MPa左右 参考文献 18 图11预应力作用下桥塔主压应力(单位MPa) [1]项海帆,高等桥梁结构理论[M]北京人民交通出版社2001. 从图11可以看出在预应力作用下塔壁主压应 [2]邓文中任国雷杨春,溶陵乌江二桥总体设计[门桥梁建设.
2007 (1) 43- 46. 力6MPa左右并且横梁和塔柱连接部位出现拉应力, [3]曹洪武.重庆双碑大桥主桥斜拉桥设计[门桥梁建设2010, 结合图9图10可以认为横梁的拉应力是由于预应力 (5) 35- 38. 引起的.
4结语 [收稿日期]2018-07-10 本文采用空间有限元模型对某斜拉桥桥塔桥塔 [作者简介]史庆春(1979-)男河北唐山人,项士高级工程师,从 及塔顶段Ansys进行计算分析得出以下结论: 事市政桥梁方向的设计.
(上接第23页) [14]田海,陈以一ALC拼合墙板受剪性能试验研究和有限元分析 [5]李国强,王城.外挂式和内嵌式ALC墙板钢框架结构的落回性 [J].建筑结构学报 2009 30(2) 85-91. 能试验研究钢结构[J].钢结构,2005 20(1):52-56 [15]卜令全,亚军武内嵌墙板钢框架结构抗震性能研究[J].SIeck [6]李国强赵欣,孙飞飞等.钢结构住宅墙板及墙板节点足尺模型 Construction 2010 25( 1):1 9 振动台试验研究[]地震工程与工程据动 2003 23(1):64-70. [16]刘玉妹,李国强.带填充墙钢框聚结构抗侧力性能试验及理论 [7]赵滇生陈亮,王伟伟.带ALC墙板的钢框聚结构滞回性能分析 研究[J]建筑结构学报 2005 26(3):78-84. [J]浙江工业大学学报 2010 38(4):448-452. [17]孟永杰.多层内嵌围护墙板钢框架抗侧力性能研究[D]哈尔 [8]侯和涛,装配式钢框架、节能复合墙板结构体系的滞回性能 滨给尔滨工业大学,2012. 研究[D]济南山东大学.2013. [18]吴函恒,钢框架-预制混凝土抗侧力墙装配式结构体系受力 [9]都际平,丁戈土胚填充墙钢框架抗侧性能有限元分析[J]西 性能研究[D]西安长安大学,2014. 安西安建筑科技大学2011. [19]高松召基于等效斜撑模型的内嵌墙板钢框架抗震性能研究 [10]申薇.土胚填充境钢框架抗震性能有限元分析[D]西安西安 [D]哈尔滨蛤尔滨工业大学,2012. 建筑科技大学.2011. [20]袁康,白宏思,等.一种内政境板与钢梁下翼缘的连接结构:中 [11]王雪芹.装配式ALC外挂墙板抗震性能试验研究[J]钢结构 国 ZIL2017208198626[ P] 2018- 02- 06. 2017 4(32):22- 26. [收稿日期]2018- 06-04 [12]杨晓杰,房明,孙建运,等.内嵌墙板钢框架抗震性能分析[J]低 [作者简介]张超(1994)男太原人,硕士研究生研究方向装配 温建筑技术 2013 (6)72-75. 式建筑结构 [13]曹正罡,杜鹏,房明,等.轻质填充墙装配式钢框果抗震性能试验 [通信作者]郭军林(1988-)男,甘肃庆阳人硕士洪师研究方向: 研究[J]建筑结构学报 2015 36(8):9-15. 村锁建筑结构新技术、装配式建筑结构.
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预制夹芯保温墙体FRP连接件应用进展.pdf
杨佳林等:预制夹芯保温墙体FRP 连接件应用进展 139 建筑节能 预制夹芯保温墙体FRP连接件应用进展 杨佳林,薛伟辰 (同济大学建筑工程系,上海200092) 【摘要】预制混凝土夹芯保温墙体是集承载与保温一体化的新型预制保温墙体,该墙体由内外层混凝土 墙板、中间保温层及连接件等组成.
按照材料的不同,连接件主要分为普通钢筋连接件、金属合金连接件和纤维 塑料(FRP)连接件三种.
FRP连接件具有导热系数低、耐久性好、强度高的特点可有效降低墙体的传热系数,具 有广阔的工程应用前景、本文介绍了预制混凝土夹芯保湿墙体FRP连接件分类、国内外研究与应用进展和技术 规范情况并对今后FRP连接件研究工作进行了展望 【关键词】预制混凝土;夹芯保温墙体:FRP连接件:抗剪性能 【中图分类号】TU528.7 【文献标识码】B 【文章编号】1001-6864(2012)08-0139-04 IN PRECAST CONCRETE SANDWICH WALL PANELS YANG Jia-lin XUE Wei-chen ( Department of Building Engi. Tongji Univ. Shanghai 200092 China) Abstract: Precast concrete sandwich wall panel is a new type of insulation wall which performs well both in structural bearing and thermal insulation. It is consisted of intermal and external concrete wall board insulating layers and connectors ec. According to different material conneetor can be divided into three categories: mon reinforced connector alloy metal connector and fiber reinforced plastic ( FRP) connector. FRP connector has the property of low thermal conductivity good durability and high strength. Which can decrease the heat transfer coeficient of sandwich wall panel and has bright fore- ground in engineering applications. This paper introduces classification zesearch and application stand ards and specifications of FRP connector and offers the prospeet for research trend of FRP connector in future. Key words: precast concrete; sandwich wall panel; FRP connector; shear behavior 预制混凝土夹芯保温墙体由内外层混凝土墙板、节能指标要求,此外,钢筋连接件抗腐蚀性能较差, 中间保温层及连接件组成,该墙体具有良好防火及耐易造成墙体的安全隐患,金属合金连接件抗腐蚀性 久性能,适用于工业化生产是今后建筑工程围护墙 能好、耐久性高,导热系数较低,但连接件的价格较 体的发展方向之一.
高.FRP连接件具有导热系数低、耐久性好、造价低、 连接件是连接预制混凝土夹芯保温墙体内、外混 强度高的特点,可有效避免墙体在连接件部位的冷 凝土墙板与中间保温层的关键构件其主要作用是抵 (热)桥效应提高墙体的保温效果与安全性在建筑 抗两片混凝土墙板之间的层间剪切作用,按照材料 工程领域具有广阔的工程应用前景.
的不同常用的预制混凝土夹芯保温连接件主要分为 1FRP连接件简介 普通钢筋连接件、金属合金连接件以及纤维塑料 按照预制混凝土夹芯墙体内、外层混凝土墙板相 (FRP)连接件三种 互作用的程度,墙体分为组合式墙体、部分组合式墙 普通钢筋连接件造价低、安装方便,但其导热系 体以及非组合式墙体三种.
数高墙体在连接件部位易产生热桥,难以满足墙体 非组合式墙体是指内、外层混凝土墙板独立工 [基金项目]上海市科蚕项目(10dxl202200J0da0583700) 140 低温建筑技术 2012 年第8 期(总第170 期) 作墙体连接件不能传递剪力的墙体形式如图1(a) 所示.
组合式墙体是指内、外层混凝土墙板作为整体 共同抵抗荷载作用墙体连接件需传递混凝土墙板之 间的剪力墙板横截面符合平截面假定,见图1(b).
部分组合式墙体是介于组合式与非组合式墙体之间 的一种墙体形式连接件能传递部分剪力见图1(c).
()板式FRP连接件 (b)格构式FRP连接件 外层混凝土板连接件 外层混凝土板连接件 保疆材料层 保疆材料层 内层混凝土板 内层配授土板 (c)樟式FRP连接件 图2FRP连接件类型 (a)普组合式墙体 (b)组合式墙体 接件的拔出与抗剪试验结果表明连接件发生 连接件 外层润新土板 断裂破坏.
1992年,Ramn等人(采用对简支及固支 的夹芯墙体开展了温度荷载试验,测定了混凝土应 保湿材料层 变、连接件应变及墙体度并验证预制混凝土夹芯 内层混凝土板 墙板的“热弯曲"效应.
1996年ShohokaS等人[”针 对日本旭硝子株式会社开发的棒式FRP连接件开展 (c)那分组合式墙体 了热工性能试验,试验表明:该采用该连接件的墙板 图1预制混豪土夹芯壤板类型 导热系数满足日本保温墙体有关热工参数的规定 1997年DavidC等人针对格构式FRP连接件开展 根据预制混凝土夹芯墙板的不同受力要求,FRP 了足尺夹芯保温墙体静力试验结果表明,连接件具 连接件可分为抗剪连接件与非抗剪连接件两种.
有足够的抗剪性能,能满足组合式墙体的受力要求.
按照形状的不同,FRP连接件又可分为板式、棒式和 1999年Kurama等通过抗震试验研究了采用格构 格构式三种" 式FRP连接件的预制夹芯外墙板的抗震性能并给出 抗剪连接件又称刚性连接件,该连接件可以传递 了墙体抗震设计建议-2007年,A.BenayouneA.A. 预制混凝土夹芯保温墙体内、外层混凝土墙板之间的 AAbulSamad对采用格构式FRP连接件的预制夹 剪力适用于组合式和部分组合式夹芯墙体中,典型 芯墙板进行了受弯能力的试验研究 的FRP抗剪连接件有型板式连接件(图2(a))和格构 国内对预制夹芯保温墙体及FRP连接件的受力 式连接件(图2(b)).
性能研究尚处于起步阶段.
2007年,同济大学与北京 非抗剪连接件又称柔性连接件该连接件几乎不传 万科企业有限公司、南京斯贝尔复合材料有限公司等 递墙体内、外层混凝土墙板之间的剪力作用两层混凝 单位合作,研发出了预制混凝土夹芯保温墙体板式 土墙板独立工作,该连接件适用于非组合式墙体中-典 FRP连接件并针对已研发的FRP连接件开展了力 型FRP非抗剪连接件有棒式连接件(图2(c)).
学性能及热工性能试验研究 2试验研究 (1)力学性能试验:开展了板式FRP连接件的 国外学者已针对预制夹芯保温墙体及FRP连接 材料性能、拔出及抗剪试验,如图3、图4所示-材性 件的受力性能进行了较为系统的研究.
1971年, 试验结果见表1.连接件拨出与抗剪试验结果及与荷 CommRep等”对预制夹芯墙体的设计方法进行了 载设计值对比见表2. 研究,包括连接的设计和混凝土、钢筋及隔热材料的 试验结果表明FRP连接件的抗拔与抗剪承载力 选取等.
1991年德国Kaiserslautem大学开展了采用 较高满足设计要求且具有较大的安全储备.
棒式FRP连接件的墙板抗剪试验结果表明连接 (2)热工性能试验:开展了采用板式FRP连接 件发生弯曲破坏-同年该大学又开展了棒式FRP连 件的预制夹芯保温墙体热工试验对墙体的热阻、传 杨佳林等:预制夹芯保温墙体FRP连接件应用进展 141 热系数进行了测定并采用红外热像仪对墙体进行了 验收规程》等规程中均包含了FRP连接件设计、构造 测试 及施工等方面的内容.
4工程应用 : 连接件抗剪试验 预制混凝土夹芯保温墙体及FRP连接件在北美、 FRP连接件拔出试验P01 欧洲等地区建筑工程中的应用已超过三十年.
1980 年采用FRP连接件的预制混凝土夹芯保温墙体首次 应用在美国的一幢9层公寓,目前FRP连接件已用 于住宅、办公楼、温室、工业建筑夹芯保温墙体之中.
如美国明尼苏达州Ganglehaf中心、威斯康辛州百事 可乐灌装公司、新西兰Canterbury大学学生公寓等 预制混凝土夹芯保温墙体及FRP连接件在我国 图3连接件拔出试验 图4连接件抗剪试验 的应用较晚.
目前我国沈阳、北京、天津等地建筑工 程中所采用的预制混凝土夹芯保温墙体大都采用国 表1 连接件的材料性能 外公司开发的连接件产品如北京中粮假日风景住 宅、天津东丽湖住宅.
2007年,同济大学等单位研发 项目 拉伸强度 拉伸弹模 泊松比 抗剪强度 E/CPs 出了板式FRP连接件,目前采用该连接件的预制混 7/MPs S/MPs 凝土夹芯保温墙体已应用于上海南汇区康桥镇6号地 测试值 742 46.3 0.27 47. 8 块、上海城建海港基地2号实验楼(图4)、沈阳春河地 表2 连接件拔出及抗剪试验 LN 块2号、3号楼等项目墙体节能保温效果良好.
5结语 试验类型 承载力试验值 荷载设计值 安全系数 FRP连接件具有导热系数低、强度高的特点,可 拔出试验 23.5 1.64 14.3 有效避免墙体在连接件部位的冷(热)桥效应降低墙 抗剪试验 12.6 1.39 9.1 体的传热系数提高墙体安全性,国外已开展了FRP 连接件研究与工程应用工作并制定了连接件的相关 热工测试结果表明,预制夹芯保温墙体的传热系 数K=0.407W/(m²K)低于国建标图08SJ110-2 标准,相对而言国内对FRP连接件的研究与应用工 作尚处于起步阶段.
为了进一步扩大FRP连接件在 预制混凝土外墙挂板》的墙体热工指标要求(标准规 国内建筑工程中的应用范围,今后应开展以下研究工 定K=0.53W/(m²K)).
红外成像显示,预制保温 作:①开展采用FRP连接件预制混凝土夹芯保温墙体 墙体表面温度趋于均匀连接件部位无明显热桥.
综上FRP连接件力学性能良好满足设计要求, 的抗震性能试验研究:②开展采用FRP连接件预制混 凝土夹芯保温墙体的抗火性能试验研究:③开展FRP 且具有较大的安全储备,采用FRP连接件的预制夹 连接件材料的耐久性能研究.
芯保温墙体传热系数低连接件部位无明显热桥.
3技术标准 2006年国际专业评估机构美国ICC-ES协会颁 参考文献 布了AC320《错固于混凝土中的纤维复合连接件验收 [1]蒋华君,浅谈如何推进住宅产业化[J].上海房地,2007, 标准》,该标准规定了FRP连接件的测试与性能要求、 ( 11) :40 41. 试验方法与分析、质量控制、评估报告认证等方面内 [2]洪雯,施美灵等、建筑节能-绿色建筑对亚湘未来发展的重 容.2007年JCC-ES协会发布了ESR-1746整体保温 要性[M].北京:中国大百科全书出版社,2008. 墙板使用的THERMOMASSMC和MS纤维塑料连接 [3]薛伟辰杭迎伟等、节能型预制墙体开发与应用关键技术 件》.
国内尚未颁布FRP连接件的相关标准,目前, [R].上海:同济大学,2009. 同济大学、北京万科企业有限公司等单位正在编制国 [4] ACI Commitee 318. Building code requirmets for sntural cee- 家产品标准预制保温墙体用纤维增强塑料连接件》.
cte( ACI 318 08} and cmmentaey[ ACI 318R 08] [Z]. A merican Coecrete Institute Famingtoe Hills MI 2008. 此外国家行业标准《装配式混凝土结构技术规程》 [5] PCI Caemitte Report State of the art of pecat/preslreaael (送审稠、《工业建筑墙板系统设计与施工技术规范》 samdvich wall ponels[R]. PCI Joumal 1997 42( 2) :92 134. (征求意见稿)、上海市DG/TJ08-2071-2010《装配 [6] COMM REP. Design of precast csnrde wall puneds[Z]. J Amer 整体式混凝土住宅体系设计规程》、DG/TJ08-2069- Coeernte Inst 1971 68[ 7) : 504 513. 2010装配整体式住宅混凝土构件制作、施工及质量 [7] ANON. Seletice and use of mterials foer pncast concete wall 142 低温建筑技术 2012年第8期(总第170 期) 防霜低温空气源热泵运行特性研究 张葆俊,胡文举”,倪龙,江辉民 (1.江西环境工程职业学院,江西赣州341002:2.哈尔滨工业大学,哈尔滨150090; 3.广东吉荣空调有限公司,广东揭阳522000) 【摘要】提出了一种具有防霜功能的低温空气源热泵系统新流程开展了防霜低温空气源热泵样机在低 温环境下不同喷气增焙运行模式的对比特性以及结霜工况下防霜特性的实验研究:研究结果表明采用合理的 喷气增焙运行模式有利于提高系统的可靠性以及系统供热性能系数:同时防霜盘管能够有效延缓热泵机组结霜 现象但必须合理平衡供热量和防霜热量之间的关系以达到可靠性和高效运行双重目的.
【关键词】防霜:喷气增话:空气源热泵;实验研究 【中图分类号】TU832.1 【文献标识码】B 【文章编号】1001-6864(2012)08 0142-03 现阶段,空气源热泵的运行效果无法令人满意, 统并对其低温和防霜特性进行了实验研究.
主要表现为两个问题:空气源热泵的低温适应性和空 1防霜低温空气源热泵系统流程 气源热泵的除霜问题.
鉴于传统的空气源热泵在 图1给出了防霜低温空气源热泵系统流程图根 低温环境下制热性能和运行可靠性差的问题寒冷气 据不同室外气象条件通过电磁阀切换,该系统可以 候下工作的热泵将列为商业建筑暖通空调系统最具 实现空气源热泵防霜循环、低温循环、除霜循环和制 节能潜力的15项技术措施之一.
为了解决空气源 冷循环等不同运行模式-各种运行模式如下: 热泵在寒冷地区的适用性问题文献[3]提出了带有 (1)防霜循环:1→2→3→VO1→4→ED3→5→ 闪发器的新型低温空气源热泵系统流程并进行了数 EX26→2→4→1ED2关闭ED3打开ED1关闭; 值模拟研究结果表明,采用喷气增燃技术较传统单 (2)低温循环:12→3VO14→ED2→EX2 级压缩系统可降低压缩机排气温度15℃以上有效地 6→2→4→1,ED3关闭,ED2打开,ED1打开;4→ 提高系统运行的可靠性,本文在文献[3]的基础上, ED1→7→1(喷气增循环) 提出一种改进的具有防霜功能的低温空气源热泵系 (3)除霜/制冷循环:1→26→V035→ED3 [基金项目]广东省教育部产学研结合项目(2009B090300418) penels[J]. Am Goncete Inst J 1969 66 ( 10) : 814 820. thbe DEHA TM System[R ]. University of Kaiserslastem Kaise- [8] Ramm W. Repet conming stre tes umder dnmic la with rslateem Grmanry Jume 1992. regand to an anchring of three layered facade panels aeonding [13 ] Shohoko S. Espent'* s repet on the ACG Conector system [ in to the DEHA TM Sytem ( in Gemar [R]. Uaivemsity of Kai- Jampane) [R]. Mareh 1997. serslautem Noxember 1992. [14] Einen Amin Salmon David C. State of the Art of peecast [9]Rmm W. Rep cing st ad sar l with dc ld anhitectural sancwich panels [J ]. PCI Jonemal 1991 36 ceming anchoring of three layened facade panes aconding to (6) : 78. the thermomas building ayalem { in Gemar) [R] . Unisersity of [15 ] KURAMA YAHYA PESSIKI. Srimic behuvior and design of Kaiserslastem Gemany Augst 1991. unbounded post tensioned preast concrete wall [J]. PCI Jour- [10] Poter M L Lehr B R Barms B A. Fiber posite connecles nal 1999 44 (3) : 72 89. for concnte sandwich wall systems [R . loa Stae Usiversity A [16] A Bernayome A A ABDUL SAMAD. Flesural behavior of pee- mes lous Maerth 1992. caal ccnte sich posile pamel esperimental and thereti [11 ] Ramm W. Raport cnming the tesls with ngand to the allalise cal itipti[] . Cottion and Bing Merials 2007 coestaney of an mchering of plastic rinforced vith glass fibes (12) : 677 685. cmcerming thee layered facade panels accrding bo the DEA TM System { in Gemal [R]. University of Kaiseslaster Kai- [收稿日期]2012-05-21 ersaer Germamy Noember 1992. [作者简介]杨佳林(1978-)男石家庄人.博土从事预制 [12] Ramm W. Report coneeming stress and sher tests under static 混凝土结构研究.
stns of an ancheing of thee laynd facale paneb acing t
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预制夹芯保温墙体FRP连接件抗拔性能试验研究.pdf
2012年第4期 玻璃钢/复合材料 55 预制夹芯保温墙体FRP 连接件抗拔性能试验研究 薛伟辰”,杨佳林”,王君若” (1.同济大学建筑工程系,上海200092:2海市建筑建材业市场管理总站,上海200032) 摘要:预制夹芯保温墙体是集承载与保温一体化的新型预制保温墙体.
该墙体由内外叶钢筋混凝土板、中间保温层及纤 维增强望料(FRP)连接件组成其中FRP连接件是连接内外叶钢筋混凝土板的关键部件其受力性能直接影响墙体的安全性 本文以上海市某安居工程为背景基于拔出试验对FRP连接件的抗拔承载力、破坏形态、荷载-滑移关系及荷载-应变关系等进 行了较为系统的研究.
研究表明试件均发生了混凝土劈裂破坏;试件的抗拨承载力为23.5kN为抗拔荷载设计值的14.3倍, 满足工程设计要求并具有较大的安全储备最后提出了预制保温墙体FRP连接件的抗拔承载力计算方法.
关键词:预制混凝士:夹芯保温墙体;FRP连接件;抗拔承载力 中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:1003-0999(2012)04-0055-05 我国是能耗大国:在我国当前总能耗中大约有成如图1所示.
其中FRP连接件是连接预制夹芯 30%消耗在建筑物上”建筑节能是缓解我国能 保温墙体内外叶混凝土板的关键部件,其受力性能 源紧缺的一项重要工作.
在建筑能耗中围护结构 直接影响墙体的安全性.
FRP连接件具有强度高, (主要是外墙)所占建筑能耗比重最大约占建筑总 导热系数低、耐腐蚀性强的特点-”可有效减小墙 能耗的85%-99%.
因此墙体节能是实现建筑 体的传热系数能有效提高墙体的安全性与耐久性.
节能的最重要手段 相比之下预制夹芯保温墙体具有诸多优点:① 目前建筑工程中常用的保温墙体分为内保温、 节能保温效果显著墙体采用FRP连接件代替传统 外保温以及夹芯保温墙体这三种:内保温墙体存在 金属连接件,可有效减小连接件部位产生冷(热) 内部保温层易损、受室内装修影响大等问题而外保 桥:②抗火性能与耐久性能好由于保温材料设置于 温墙体存在着较为严重的防火及耐久性问题,其使 内外叶混凝土板之间能有效防止火灾、外部侵蚀环 用寿命一般为15-20年[ 境等不利因素对保温材料的破坏:③生产与施工效 r1 保疆材料层 率高预制夹芯保温墙体能高效率地实现制备工厂 化和施工装配化适用于住宅产业化的发展- 早在上世纪80年代末欧美、日本等国家就已 FRP连报件 外叶湿星土析 开展了预制保温墙体及FRP连接件的研发与应用 工作-澳大利亚CGS公司开发了M型与C型FRP 连接件,日本旭硝子株式会社开发了圆管状FRP连 1 1-1面 接件[美国Aslan公司开发了格构式FRP连接件 内叶板服向受力钢族内叶板损向受力钢第 Nu-Tie连接件呈波形采用Aslan 100CFRP筋制 务叶板原向受力钢落外叶板膜向受力第 2-2 作.1971年Comm.Rep等[]对夹芯墙体的设计 方法进行了研究,包括连接的设计和混凝土、钢筋及 图1预制夹芯保温墙体示意图 隔热材料的选取等-1988年G.T.Wade等人最 预制夹芯保温墙体是一种可实现承重与围护同 早开发了预制保温墙体FRP连接件并对连接件的 寿命的新型预制保温墙体墙体由内外叶钢筋混凝抗拔性能进行了研究.1991年,W.Ramn等[1对 土板、中间保温层及纤维增强塑料(FRP)连接件组 FRP连接件进行了抗拔、推出试验.
目前采用FRP 收稿日期:2012-04-15 基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2010BAK69B28):上海市科委项目(10d0583700,10dz1202200) 作者简介:薛伟辰(1970-,男,博士,教授,主要从事现代预应力结构与先进复合材料的研究.
FRP/CM 2012. No. 4 56 预制夹芯保温墙体FRP连接件抗拔性能试验研究 2012年7月 连接件的预制夹芯保温墙体已广泛应用于欧美国家 预制夹芯保温墙体FRP连接件抗拔试件共3 公共建筑及商业建筑的建筑墙体之中.
个试件尺寸为490×250×250mm.试件编号分别 目前预制夹芯保温墙体及FRP连接件的研究 为TI-PO1、TI-PO2和TI-PO3.
试件混凝土强度为 在我国尚处于起步阶段.
同济大学等单位在国内率 C50为防止混凝土过早劈裂在混凝土板内配置双 先研发出了具有自主知识产权的预制夹芯保温墙体 层钢筋网片并预埋钢拉杆和锚固筋、试件的泡沫保 FRP连接件(如图2所示,该连接件由国内某大型专 温板厚为150mm,两侧的拉伸混凝土板厚度为 业公司生产)并开展了预制夹芯保温墙体与FRP 170mm每个试件共使用1枚连接件-试件施工图 连接件的受力性能、设计方法及工程应用等一系列 如图3所示混凝土力学性能如表3所示.
研究工作,有关成果已列入上海市《装配整体式混 16拉杆 250. 凝土住宅体系设计规程)(DG/TJ08-2071-2010)中- 10钢路预理作 本文通过FRP连接件的拔出试验对FRP连接件的 拉杆 抗拔承载力、破坏形态、荷载-滑移关系与荷载-应变 拉杆及预理钢的物视围 关系等进行了较为系统的研究.
连接作 1试验设计 1.1试件设计 2007年本课题组开发了适用于预制夹芯保温 果篮网片 墙体的第一代FRP连接件.
该连接件由FRP连接 1-1 说明:中15投纤湖入淘新十民度 板和套环两组件组成连接板上下端部设置有槽口, 如图2所示.
连接件截面几何属性如表1所示.
图3FRP连接件抗拔试件施工图 FRP注接板 表3混凝土的力学性能 立方体抗压度 轴心抗压强度 轴心抗拉强度 弹性模量 主方向 f MPs f /MPa f /MPa E /GPa 套环 48.8 32.6 3.7 36.8 真主为时 1.2加载与量测 试验在万能试验机上进行,试验前对拉杆进行 矫直处理,保证夹具与拉杆连接对中.试验数据采 图2预制夹芯保温墙体FRP连接件 用英国输力强公司生产的35951B型数据采集设备.
表1连接件横截面几何属性 施加抗拔力连续均匀加载速度为0.5kN/min.
截面积强轴惯性矩弱轴惯性矩 强轴抗弯 截面系数 轴抗弯 截面系数 每个连接件抗拔试件均设置4个位移计以测 4 /m? /m* 1 /m* W /mm? W' /m? 量连接件上、下端与混凝土之间的相对滑移:连接件 848 12120 11719 161 两侧表面中点布置2个三向应变花,用于量测连接 为测试FRP连接件的材料性能本课题组前期 件中点处各向应变.
开展了FRP连接件的拉伸试验与水平剪切试验 2 试验结果与分析 拉伸性能试验参照国标规范GB/T1447-2005进行, 2.1破坏形态 水平剪切强度根据美国ASTMD2344规范进行测 试件均发生了混凝土劈裂破坏,连接件平 试结果如表2所示.
均抗拔承载力达到23.5kN.连接件槽口内有压碎 表2连接件的材料性能 的混凝土粉末,但连接件表面无纤维断裂或树脂裂 项目 拉伸强度 拉伸弹模 泊松比 抗剪强度 缝,在加载接近极限荷载时连接件根部附近的混凝 T/MPa E/GPa S/MPa 土表面出现劈裂裂缝抗拔试件的破坏形态如图4、 实测值 742 46.3 0.27 47.8 图5所示.
可以看出: FRP/CM 2012. No. 4 2012年第4期 玻璃钢/复合材料 57 (1)由于FRP连接件表面较为光滑连接件的 (3)当荷载达到峰值时相应FRP连接件滑移 锚固力主要来自连接件槽口与混凝土之间的机械咬 测点的滑移量s约为1.5-2.3mm.
合作用连接件槽口对混凝土的挤压如同一个楼会 产生很大的机械咬合力: 30 25 (2)在拔出荷载作用下连接件槽口斜面向外 3 挤压内嵌混凝土,沿连接件边凸肋大致成45°方向 荷我 15 的截面被拉开从而形成如图所示的双角锥体(阴影 10 TI-PO1 部分)劈裂破坏.
.-T3-PO3 T2-P02 15 2.5 滑移/mm 图6连接件荷载-滑移关系 2.3荷载-应变曲线 试验测得的FRP连接件荷载-应变曲线如图7 一图10所示,可以看出: 图4劈裂裂缝 (1)连接件主方向(沿连接件长度方向)和垂直 主方向应变(垂直连接件长度方向)随荷载关系基 本呈线性增长: (2)当试件发生抗拔破坏时连接件测点位置 处的正应变、剪应变均较小连接件主方向的正应变 PO3 均小于700μe小于连接件拉伸极限应变连接件本 身并无损伤 25 图5试件破坏形态 20 3个FRP连接抗拔试件的主要试验结果如表4 15 所示, 10 上方向正成资 表4最大拔出力及峰值滑移 应主方向正应变 应变 试件 TI-P0I T1-P02 OL -200 200 400 600 应变/p 最大抗拔力 22.1 17.6 24.8 图7TI-POI连接件荷载-应变曲线 蜂值滑移/mm 1.75 1.52 2.34 35 2.2荷载-滑移曲线 28 FRP连接件荷载滑移曲线如图6所示,可以 21 看出: (1)当拔出荷载小于0.1N时连接件与混凝土 方正 间的滑移小于0.2mmFRP连接件荷载-滑移曲线基 上方向正应变 本呈线性; 200 200 400 600 800 (2)当拔出荷载增至0.5N时,由于连接件根 应变/u 部槽口开裂连接件与混凝土间滑移发展较快; 图8TI-PO2连接件荷载-应变曲线 FRP/CM 2012. No.4 58 预制夹芯保温墙体FRP连接件抗拔性能试验研究 2012年7月 5 P= min [βfu_ho Af (1) 2 3 式中为连接件卡槽底部距混凝土板表面高 10 度取h=30mm;β为抗拔试验劈裂破坏锥体的形 上方向江变 方向正应变 状影响系数取β=0.45;u为距连接件边缘处劈 裂裂纹的周长取连接件槽口截面处沿45°扩展至 -500 500 1000 1500 2000 2500 混凝土表面的闭合长度,如图11所示;f为混凝土 应变/u 抗拉强度:f.为连接件抗拉强度:A.为连接件截 图9T1-O3连接件荷载-应变曲线 面积. 2$ 4安全性评价 20 针对上海市某安居工程并参照建筑结构荷载 规范(GB50009-2001)及《金属与石材幕墙工程技 术规范》JGJ133-2001对预制夹芯保温墙体FRP连 10 ..TI-PO2 TI-PO1 接件的抗拔荷载设计值(风荷载及地震荷载作用下 ==T1-PO3 的最不利组合)进行了计算,并与试验结果进行对 129 240 360 480 600 比对比结果见表5. 应变/ 表5荷载设计值与试验值对比 图10FRP连接件荷载-主方向正应变曲线 设计值 试验值 安全系数 3抗拔承载力计算公式 1.64kN 23.5kN 14.3 试验结果表明连接件槽口与混凝土之间的机 械锚固力在抵抗连接件抗拔时起主导作用随着荷 由表5可见连接件抗拉荷载试验值(平均值) 载的增加FRP连接件端部槽口间的混凝土咬合齿 为荷载设计值的14.3倍,具有较大的安全储备,满 被切断混凝土出现劈裂裂缝并沿连接件边凸肋大 足设计要求.
致成45°方向的截面被拉开从而形成如图11所示 的双角锥体(阴影部分)破坏,Eligenhausen[1]混凝 5 结论 土单筋锥体抗拔承载力计算公式表明,钢筋的极限 基于对3个FRP连接件抗拔试验的研究与分 抗拔力应等于锥体水平投影面积上混凝土拉力 析主要结论如下: 总和. (1)试件均发生连接件端部混凝土劈裂破 坏.FRP连接件端部槽口间的混凝土咬合齿被切 断混凝土出现劈裂裂缝并沿连接件边凸肋大致成 45°方向的截面被拉开从而形成双角锥体破坏; (2)连接件平均抗拔承载力达到23.5kN,为荷 载设计值的14.3倍连接件与混凝土间的最大滑移 值小于2.4mm; (3)提出了FRP连接件抗拔承载力计算公式, 图11混凝土劈裂破坏计算简图 可为同类型的FRP连接件设计与计算提供参考: 本文参照文献[9]提出了FRP连接件的抗拔承 (4)预制夹芯保温墙体FRP连接件的抗拔承载 载力计算公式,见式1.FRP连接件的承载力取混 力能够满足工程设计要求并具有较大的安全储备.
凝土锚固力与FRP连接件材料抗拉承载力的较 需要说明,该预制夹芯保温墙体已应用于上海 小值, 某安居工程建成近3年来使用效果良好.
FRP/CM 2012. No. 4 2012年第4期 玻璃钢/复合材料 59 参考文献 els [J]. PCI Joumal 1991 36( 6) : 78-98. [1]蒋华君,浅谈如何推进住宅产业化[].上海房地,2007[2): [10] Comm Rep. Design of peeast eoecrete wall panels [J]. J Amer 40-41. Conerete Inst 1971 68( 7) : 504-513. [2]洪雯,施美灵等.建筑节能一绿色建筑对亚洲未来发展的重要 [11] Anon. Seletice and use ef materiab for precast cncete wall pan- 性[M].北京:中国大百科全书出版社,2008. el[J]. Am Concrete Inst-J 1969 66 ( 10) : 814-820. [3]杭迎伟,复合保温围护墙板工业化成套技术研究与应用[R] [12] Waxle G. T. Posrter M. IL. amnd Jaosbs D. R. Glax-filer = 上海:上海建工(集团)总公司,2010. pole csetos frinlaed e si wllo [R] . Ia [4]张泽平,李珠,董彦丽,建筑保温节能墙体的发展现状与展望 Sale Univesity Ames lova March 1988. [J].工程力学 2007 24(增刊II) : 121-127. [13] RAMM W. Repoet conerming shear tests under statie loed with re [5]李孟洋,李炜,拉挤工艺用耐高湿环氧树脂性能研究与开发 gand to three-layered facade panels with an anchoring arcding to [J].玻璃钢/复合材料,2011[4}:55-59 the themmmass building sstem { in Gemmars [R]. Kaserslautem: [6]树脂基复合材料连接技术研究现状及在桥梁工程中的应用和发 Universty of Kaiserslautem 1991. 展[J].玻璃钢/复合材料,2010【2]:78-82. [14] RAMM W. Repont conoeming 4ma and shwar tosts vith sxtatic [7]朱海案,方高干,纤维增强聚合物(FRP]耐久性能研究进展 load cenming anrbing sf trer-eyre farade pans aconling [J].玻璃/复合材料,2009【2}:78-8]. o the Thermomae bilding aystem [R] . Kaismslauterm: Unisersily [8 ] Shehoko S. Espent′ s Repoet on theACG-Caenetor Ssstem [ im of Kaisersbatem Augut 1992. Janpanee) [R]. March 1997. [15] Elighausen R. Fastening with boded anchoes [M]. Gemany: Be [9] AlEINA et Al. State of the at of Precast Goncrete Sandvich Pan- tonwerk Fertigteil-Tech Pres 1984. 10-2. PULL-OUT TESTS FOR EVALUATIONS OF ANTI-PULLING BEHAVIOR OF FRP CONNECTORS IN PRECAST SANDWICH INSULATION WALL PANELS XUE Wei-chen' YANG Jia-lin’ WANG Jun-ruo² 1. Department of Building Engineering Tongji University Shanghai 200092 China; 2. Shanghai General Administration of Market for Construction and Construction Materials Shanghai 200032 China ) Abstraet: Precast sandwich insulation wall panel is a new type of insulation wall which performs well both in structural bearing and thermal insulation. This kind of wall is consisted of intermal and extermal concrete wythes in sulating layers and the key ponent-FRP connectors which ties hwo concrete wythes together to provide a distrib uted fastening system. Taking the model from a practical projeet in Shanghai as a reference a series of tests inclu ding three pull-out specimens with emphasis on FRP connectors′ pull-out capacity failure patterm and load-slip cunve etc. were presented. Al the tests were terminated by the concrete fracture and the average pull-out capaci ty of the connectors was 23. 5kN about 14. 3 times of the design pullout load. This means the connector could a u uaa se ua as p8 sq pue′ fo d usp saba a od s! I[em qpimpues apaouo seoaad u sopuo dd po fordeo no-nd a anduo o poqau uoenoe posed. Key words: precast concrete’ sandwich insulation wall panel; FRP connector pull-out bearing capacity FRP/CM 2012. No. 4
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