裝配式鋼框架節能墻板實現原理及應用

李偉杰，文加強

（廣西建設職業技術學院，廣西南寧 530007）

0 引言

當前，裝配式建筑是比較熱門的節能建筑類型，具備良好的應用發展前景。通過科學選配墻體滿足建筑物節能、環保及外觀需求，利用保溫外墻實現建筑節能的目的[1]。在多風沙的高寒地區，受低溫和風沙等因素影響，常規裝配式墻體往往無法滿足建筑物節能、保溫的實際需求，由于常規式墻體的電氣管線裸露在墻體外側，影響墻體的清潔和外觀，不能達到預期的防風沙和建筑節能保溫的功能。而且，墻體應用年限往往比建筑的應用年限短，無法與日益提升的建筑物節能、保溫需求相匹配，所以常規的裝配式外墻已逐漸無法適應高寒環境下建筑的發展趨勢，也急需一類針對高寒地區應用性能較強的裝配式節能型墻板[2]。針對以上需求，本文著重針對一類新型的裝配式鋼框架節能墻板的設計實現原理和具體的施工應用展開探討。

1 裝配式鋼框架節能墻板設計實現原理

1.1 設計原理

裝配式鋼框架節能墻板的整體框架是由外部夾芯板和內部夾芯板并列設置構成，在外部夾芯板和內部夾芯板內部兩側利用立體鋼框架結構組裝，并利用鋼骨架連接加固形成中空腔體，在其內部鋪設建筑所需管線，鋼骨架的框架邊緣使用螺母進行加固，建筑與建筑之間利用鋼制框架就近連接螺孔及螺栓完成固定、加固[3]。外部夾芯板主要由外部的雙層壓型彩鋼鋼板及中間的聚乙烯苯板構成，內部夾芯板主要由內部的雙層壓型彩鋼鋼板及夾設的聚乙烯苯板構成，且外部夾芯板內部的聚乙烯苯板應厚于內部夾芯板內部的聚乙烯苯板。用于整體連接的鋼制骨架主要由方形鋼制框體及框體邊緣外伸的翻邊構成，翻邊上設有定位螺孔，其主要材料是鋼制金屬片，利用翻邊預留的定位螺孔及固定螺母實現外部夾芯板與內部夾芯板的緊固。裝配式鋼框架節能墻板內部夾芯板應設置接線盒，用于與墻體空腔內部的建筑管線相連，并在完成建筑物與建筑物之間的墻板后，在相鄰方形鋼制框架對向建立通道，在通道內綁扎鋼筋，并澆筑混凝土進行加固，在外部夾芯板和內部夾芯板中間的空腔內部填充蓄熱材料，以實現更好的保溫、節能功效[4]。裝配式鋼框架節能墻板兩層框架構造如圖1 所示。

1.2 組裝工藝

安排檢測合格的板材進駐施工現場，根據板材分類進行豎直或水平運輸，根據建筑物的彈性放樣布置垂直、水平基準控制線，在施工現場制作用作梁底連接的角鋼，并做防銹處理。實施對角鋼框架的拼接、加固及焊接操作，吊裝安裝鋼制板材，校正垂直度和水平度。完成緊固件的固定和墻板修補，并緊固門窗洞口。

2 裝配式鋼框架節能墻板的優勢

由于裝配式鋼框架節能墻板的外部夾芯板與內部夾芯板均設有保溫材料，兩層夾芯板搭配使用可以實現更完善的防風沙和隔音效果。因為在外部夾芯板與內部夾芯板中設置了中空腔體，內部填充的空氣隔離空間可對冷橋作用形成良好的抵御，增加了一道防風、隔音和保暖的效果[5]。因此，裝配式鋼框架節能墻板相較于常規的裝配式墻板具備了更優質的防風、隔音和保暖的效果。

裝配式鋼框架節能墻板結構牢固穩定，安裝方便，能夠應用于多種寒冷等惡劣的氣候環境建筑。所形成墻體的厚度能夠隨意調整，可大規模批量式生產，能夠適用于大規模的原有樓體保溫改造，實現不影響原有建筑整體結構的情況下，完成外部夾芯板與內部夾芯板的分步更換。由于裝配式鋼框架節能墻板的外部夾芯板與內部夾芯板中間還進行了蓄熱材料的填充，利用太陽能的作用，會實現建筑物更好的保溫和溫度調控作用。

裝配式鋼框架節能墻板的另一大優勢是，墻板內部的空腔能夠穿插布置各類建筑施工管線，與常規的裝配式墻板的管線裸露在建筑外部鋪設相比，在使用安全性和使用壽命方面均有了很好的提升，對管線實現保護的同時還實現了美觀的效果。

3 裝配式鋼框架節能墻板的施工應用

3.1 施工準備

裝配式鋼框架節能墻板施工前應按施工設計圖，科學確定、設置定位軸線和ALC（Autoclaved Lightweight Concrete，蒸壓輕質混凝土）板材的安裝位置，為實現放線工序的規范、標準，應針對施工場地的標高進行技術交底，應用水準測量設備在各個立柱上明確標注標高控制線。按照施工設計圖紙的標注標出墻板材料的具體安裝部位、預留門窗洞口位置、墻體邊線和立柱邊線，校驗鋼制框架結構的垂直度和水平度。將板材與吊裝設備進行專業綁扎，并吊裝至施工指定地點，吊裝時下部禁止有人。板材運輸過程應實施保護措施，如發生破損應及時修理，直至符合施工需求。根據板材豎向安裝或橫向安裝的模式選擇螺栓、管卡，準備好砂漿、木楔等配套用具，對鋼材實施除銹和防銹處理。

3.2 內部墻板安裝應用

內部墻板安裝前應確定板材搭設高度小于建筑墻體高度，高度差控制在3 cm 左右，如超過此尺寸應利用混凝土對墻面進行調整或對板材進行切割，板材之間縫隙控制在1.5 cm 左右。運用液壓運輸工具將板材運輸至安裝區域，在每個板的板厚中間距離板邊8 cm 處裝設管卡，用榔頭使用正輕敲擊法將管卡敲入板材約8 cm 處。

內部墻板安裝時，利用木楔將板材上下位置固定，并保留約1.5 cm 的空隙。測量板材的垂直度和平整度符合標準，并與樓面或導墻進行固定，將管卡的管板與鋼梁底面貼緊并焊接牢固，進行必要的防銹處理。兩層墻板之間應設置凸凹槽，并緊緊靠攏。有洞口的墻體板材安裝，應遵循從中間洞至兩邊的順序；無洞口墻體板材安裝，應遵循從墻一側至另一側的順序。拼板寬度應保證在20 cm 內，利用鋼尺磨板磨出倒角以提高修補接觸面積，裝配式內部墻板構造節點如圖2 所示。

圖2 裝配式內部墻板構造節點

門窗板材安裝時，對于橫板搭設隔墻的長度應超出10 cm，支座面應鋪粘接劑，橫板端部與側面應留有1.5 cm 距離的縫隙，并利用發泡進行填充，對橫板進行加固處理，板材下側與導墻之間縫隙用水泥填充密實。

墻板安裝完并驗收合格后，根據設計圖紙確定開洞開槽位置與走線，利用切割、鉆孔工具進行施工，控制開槽尺寸應小于板厚的1/3。

3.3 外部墻板安裝應用

裝配式鋼框架節能墻板的外部墻板鋼結構框架與梁柱應實施焊接，焊接質量應均勻飽滿無缺陷，符合標準后進行防銹處理。外部墻板吊裝至安裝位置后，按由外向內順序安裝，板材就位解開尼龍吊帶，上下兩側利用木楔墊起緊固后，使用線錘和靠尺檢測板材的垂直度和平整度，如不符合要求應利用榔頭敲打調整。豎直板材兩側中間位置經貼緊角鋼處打鉤頭螺栓眼，進行鉤頭螺栓安裝，并用螺帽和墊片緊固、焊接，進行二次防銹處理。板材之間凸凹槽緊靠，并按順序安裝。帶垂直縫的裝配式鋼框架節能墻板外部墻板框架如圖3 所示。

圖3 帶垂直縫的裝配式鋼框架節能墻板外部墻板框架

切割處理完成的板材應安裝至立柱邊且寬于30 cm，打磨處理直至出現倒角，以提高打膠和修補的接觸面積。窗戶兩側板材完成安裝應進行門窗口加固，然后安裝窗頂和窗臺整體板材。

混凝土梁與墻板間縫隙利用1∶3 水泥砂漿填充，外墻外側面縫隙混凝土填充時應凹進板面1.5 cm 左右，直至混凝土強度達到標準。樓面、梁柱與板材間縫隙用發泡填充，外墻外側縫隙利用專用密封膠密封，內側面底縫利用水泥砂漿找補，其余縫隙用發泡劑找補。板材底部縫隙可在相鄰墻體安裝完成后進行調整和修補，最后檢查板材平整度、垂直度、接縫處理、焊接處理符合設計需求。

4 結論

受惡劣環境因素影響，常規裝配式墻體常常不能滿足建筑物節能、保溫的實際需求，由于墻體使用年限往往少于建筑的使用年限，不能與當今建筑物節能、保溫的需求相匹配。裝配式鋼框架節能墻板結構牢固穩定、安裝方便，具有良好的防風、隔音和保溫效果，本文針對新型的裝配式鋼框架節能墻板的設計原理和施工應用進行研究，旨在為裝配式鋼框架節能墻板的應用提供借鑒。