外墙保温与结构一体化技术比较研究-以OKS复合保温模板系统技术及CL
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外墙保温与结构一体化技术比较研究-以OKS复合保温模板系统技术及CL建筑体系技术为例
发表时间:2019-07-15T17:50:33.343Z 来源:《工程管理前沿》2019年第08期作者:李建新[导读] 结合自己的工作实践,为后续保温与结构一体化技术的研究提出建议,以期为加快保温与结构一体化技术的研究和发展贡献自己的微薄之力。中建二局第三建筑工程有限公司北京 100070 1引言
1.1问题的提出
我国北方采暖地区的节能建筑,绝大部分采用粘贴聚苯板等外墙保温技术。外墙外保温技术理论使用年限仅为25年,而一般建筑设计使用年限为50-70年,有的因材料、施工质量问题,造成外保温工程维修、更换的时间比预期大大提前。
外墙保温施工采用保温与结构一体化技术是实现建筑保温功能与墙体维护功能于一体,具有较长的耐久性且满足消防防火要求。{1} 节能与结构一体化主要是指建筑外墙节能措施在满足当地现行建筑节能要求的前提下,以节能措施与主体结构使用年限、耐火极限相匹配为目标,以构造的传热系数、耐久性、耐候性、燃烧等级、耐火极限、综合经济评价等指标为依据,复合当地热工分区特点、原材料及部品供应,并与结构同步设计、同步施工的相关技术。{2} 笔者2016年2月至今在河北省廊坊市悦居时代小区项目担任技术员职务,工程开工前参与考察了很多保温与结构一体化技术厂家、在施项目和已完工项目,公司和项目先选定CL建筑体系作为本工程的外保温系统,又变更为OKS复合保温模板系统作为本工程的外保温系统。笔者在工作期间发现虽然现有的保温与结构一体化厂家所研发的技术已能满足建筑保温与结构同寿命,但是依然存在着提升空间。笔者欲选取CL建筑体系技术与OKS复合保温模板系统技术进行对比研究,分别找出两种技术的优势与不足,并结合自己的工作实践,为后续保温与结构一体化技术的研究提出建议,以期为加快保温与结构一体化技术的研究和发展贡献自己的微薄之力。
1.2研究对象 CL建筑体系是一种复合剪力墙结构体系,其核心构件是一种在工厂内定制生产的钢筋立体焊接网架保温夹芯板(简称“CL网架板”);通过在施工现场将保温板两侧浇筑混凝土后,形成的集受力、保温于一体的现浇钢筋混凝土复合剪力墙,简称“CL复合剪力墙”。该种复合剪力墙主要用于建筑物的外墙,不采暖楼(电)梯间墙、分户墙等有保温、隔声要求部位的墙体。{3} CL复合剪力墙与其他室内普通剪力墙及现浇楼板(屋盖)共同构成建筑物的主体结构。 OKS复合保温模板系统是由OKS温钢模板作为外模板,温钢模板为组合永久性外模板,内侧浇注混凝土,外侧做砂浆抹面层及饰面层。使用专用连接件将OKS温钢模板与墙体内钢筋绑扎在一起,外侧采用OKS温钢模板配套模架、墙体内侧模板采用覆膜胶合板或铝合金模板,通过穿墙螺栓使内、外模板牢固连接在一起,进行浇筑墙体混凝土,浇筑完成达到养护时间后只拆除外墙模架,OKS保温模板外侧以专用抹面砂浆找平,形成外保温系统。属于现浇钢筋混凝土复合保温结构体系。 CL建筑体系技术与OKS复合保温模板系统技术均属于河北省住房和城乡建设厅品准成为的河北省工程建设工程标准设计。笔者把它们作为研究对象,原因有以下三种:首先因为两种保温与结构一体化技术在河北省使用率高,也是笔者在实际施工中使用过和较深入研究过的保温与结构一体化技术。
其次两种保温与结构一体化技术有相同也有不同的地方,方便比较的同时又能很好的看到对方的缺点和优点。
第三因为笔者前期参与考察过各个保温与结构一体化厂家与项目,个人认为使用这两种保温与结构一体化技术进行比较更具有针对性,能更好的为后续保温与结构一体化技术的研究提出建议。
1.3研究方法1.3.1.文献查阅法
笔者通过查阅书籍、互联网等渠道大量搜集并阅读与CL建筑体系技术与OKS复合保温模板系统技术相关的文献和书籍,其中包括国家标准、行业标准、地方标准、企业标准等理论,为分析两种保温与结构一体化技术提供理论依据;还搜集并查阅了外墙保温发展的历史及现状,为保温与结构一体化的对比分析提供了现实依据。
1.3.2比较归纳法
笔者对两种保温与结构一体化技术的的整体设计(材质、构造、性能指标)和施工应用(施工准备、工艺流程、施工方法、外墙做法)进行比较分析,然后分别找出两种保温与结构一体化技术的优点与缺点,最后在此基础上又对两种保温与结构一体化各自的优点与缺点进行归纳和总结,以便为后来研究外墙保温与结构一体化提供一定的借鉴。2两种保温与结构一体化技术整体设计比较分析2.1材质
OKS复合保温板系统由OKS复合保温板和OKS模架组成,核心是OKS复合保温板。根据芯材的不同可分为OKS温钢模板(A型)、OKS 温钢模板(B型)、OKS温钢模板(AB型),本次与CL复合剪力墙进行对比研究的是AB型。AB型OKS复合保温板芯材是将A级竖丝岩棉板和B级OKS聚能板通过专用粘结剂粘结,岩棉板外侧复合轻质保温砂浆而形成的复合保温板。该产品独特的复合结构符合《建筑设计防火规范》GB50016-2014第6.7.3和6.7.7条款规定,建筑外墙无需设置防火隔离带和耐火完整性不低于0.5小时的门窗。{4} CL建筑体系是一种复合剪力墙结构体系, CL复合剪力墙核心是CL网架板。CL网架板是由两层或两层以上起受力或构造作用的钢筋焊接网,中间夹以保温板,用三维空间斜插钢筋(简称“腹筋”)焊接形成的板式钢筋焊接网架。其钢筋的直径、间距、组合规格根据设计承载要求及工厂化生产模数确定。保温板的材质及厚度则根据当地节能标准选用。
2.2性能指标
由上表可知OKS复合保温板芯材表现密度远大于CL复合剪力墙芯材表现密度,也就是说OKS复合保温板芯材重量远大于CL复合剪力墙芯材。一块600×3000mm标准OKS复合保温板的重量大约为50Kg,而一块600×3000mmCL复合剪力墙芯材(EPS板加三维斜插腹筋)大约为20Kg。
由上表可知OKS复合保温板芯材聚能挤塑板导热系数≤0.24(m.k),远远低于CL复合剪力墙芯材EPS板,具有高热阻特性,是一种高效节能保温产品。
由上表可知OKS复合保温板芯材OKS聚能挤塑板燃烧性能等级是B1级为难燃性,岩棉板燃烧性能是A级为不然性。CL复合剪力墙芯材EPS板燃烧性能等级是B2级为可然性。
3 两种保温与结构一体化技术施工应用比较分析
(以悦居时代小区项目同一楼座两种外墙设计为例)
3.1 外墙保温设计
3.1.1.OKS复合保温板系统外墙保温设计
本工程南北立面采用75mmAB型复合保温板,其构造为外侧10mm厚聚合物砂浆内嵌双层耐碱网布+25mm厚岩棉带(纤维垂直板面方向)+5mm厚聚合物粘结砂浆+30mm厚OKS聚能(改性)挤塑板+5mm厚聚合物砂浆内嵌单层耐碱网布组成。山墙采用90mmAB型复合保温板,其构造为外侧10mm厚聚合物砂浆内嵌双层耐碱网布+25mm厚岩棉带(纤维垂直板面方向)+5mm厚聚合物粘结砂浆+45mm厚OKS聚能(改性)挤塑板+5mm厚聚合物砂浆内嵌单层耐碱网布组成。
3.1.2.CL建筑体系外墙保温设计
本工程南北立面采用70mm厚聚苯板(EPS板),其构造为外侧50厚混凝土保护层,内侧200mm厚混凝土剪力墙。山墙采用100mm厚聚苯板(EPS板),其构造为外侧50mm厚混凝土保护层,内侧200mm厚混凝土剪力墙。外墙窗下墙采用220(250)mm厚聚苯板(EPS板),其构造为外侧50mm厚混凝土保护层,内侧50mm厚混凝土保护层。
非山墙200mm钢筋混凝土+75mmAB型OKS复合保温板传热系数(K)【W/(m².K)】为0.45。
非山墙200mm钢筋混凝土+70mm厚聚苯板(EPS板)+50厚钢筋混凝土传热系数(K)【W/(m².K)】为0.58。
3.2物资准备
由上表可以看出CL建筑体系施工准备与OKS复合保温板系统施工准备相比,物资准备相差较大。
OKS复合保温板系统施工核心为温钢模架和OKS复合保温板。OKS复合保温板为600×3000mm标准尺寸板材,大面积施工前需按照图纸进行排板,现场根据排版图进行裁割。OKS复合保温板厂家承诺按照他们的排板图施工,损耗在5%以下,但是在实际施工中飘窗、空调板等悬挑构件、异形构件位置损耗严重,再加上实际施工比理论数值损耗更大,完工后实际损耗在10%左右。
CL建筑体系CL网架板,施工前应根据图纸进行提料,由工厂定制生产后运至施工现场储存待用。如图纸存在问题或提料错误,CL网架板在施工现场不能进行更改,只能重新定制加工耽误工期;另外现在的工程项目普遍材料堆放场地狭小,必须要合理安排进度计划。因此,使用CL建筑体系对施工技术人员的审图能力有很高的要求,但是CL网架板施工完全定型化工厂加工,损耗率低。