CL结构体系的概述及设计中的技术要点

徐静

摘要：CL建筑体系作为建筑保温与结构一体化技术的一种，相比传统外墙外保温体系有较大的技术优势，可以实现节能减排的目的，并且使用年限长，质量安全可靠，保温系统产业化，填补农村新民居节能建设，可取得较大的经济效益。本文针对CL建筑体系概念与发展进行了简单的介绍，结合福泰花园普通商品住宅小区·兰苑二期工程总结了在设计中需要注意的技术问题及注意事项。希望能给相关设计单位提供帮助。

关键词：CL建筑体系；设计；工程应用；节能减排

一、CL结构体系的基本概念和发展现状

（一）产生背景

传统外墙外保温体系在实际工程中面临着多个严峻的问题：第一，外墙保温设计使用年限为25年，质量不稳定易开裂脱落，有高空坠落的安全隐患，而主体结构的设计使用年限一般为50年、70年甚至100年，在主体结构使用期内，外墙保温至少需要维修5次左右、更换3～4次，影响外观美观及墙体节能效果，并且外墙保温改造也面临着巨额的费用问题；第二，85%以上的外墙保温采用聚苯乙烯类的可燃保温材料，消防安全隐患大，不仅施工过程中火灾频发，并且投入使用更面临着室内易燃物增加、人口密度大和高层火灾救援难度大、疏散慢等问题；第三，外墙外保温产业化程度低，工人手工操作质量不稳定，施工过程不易监控，保温性能难以达标，独立的保温施工工程，施工周期长；第四，每年近10亿m2的新建农村建筑几乎全部没有单独的保温措施，绝大部分技术不适应农村生活环境，工艺复杂、工程量小、缺乏专业的施工队伍。为适应当前发展形势，落实国家节能减排政策，减少传统外墙外保温体系存在的诸多问题，住房和城乡建设部科技发展促进中心已主办多次技术论坛和经验交流会，研究并大力推广保温与结构一体化技术在新建建筑的应用。

（二）CL结构体系的基本概念

建筑保溫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的技术。CL建筑体系作为建筑保温与结构一体化技术的一种，是以CL复合剪力墙和CL复合填充墙为主要保温隔热墙体的建筑。其中CL复合剪力墙是在CL网架板的保温层两侧同时浇筑混凝土形成的，兼结构受力与节能于一体的复合墙体；CL复合填充墙是在CL网架板的保温层两侧同时浇筑或喷涂50mm～60mm厚混凝土形成的，兼构件自承重与节能于一体的复合墙体。

（三）CL复合剪力墙的技术优势

（1）墙体节能达到75%以上标准，保温层材质及厚度可任意调整。（2）保温系统设计使用年限达到50年，与建筑寿命同周期。（3）抗震性能好，安全储备提高。（4）保温系统耐火极限达到4h。（5）技术普及性强，原材料、施工工艺普通易掌握。（6）可装饰性强，外墙可贴砖、干挂、涂料。（7）保温系统的产业化，量身定制、质量可追溯。（8）施工速度快，外墙、填充墙与主体结构同时施工。（9）填补农村新民居节能建设。（10）技术成熟可靠，历经20年研发，15年实践。

（四） CL复合剪力墙的发展与应用现状

《十二五建筑节能专项规划》中提出：结合当地气候特点和资源禀赋，加快发展集保温、防火、降噪、装饰等功能于一体的，与建筑同寿命的建筑保温体系和材料的发展方向。经过多年的研究与发展，目前河北省、河南省、山东省、山西省、辽宁等省份的住建部门均出台了关于推行建筑保温与结构一体化技术的政策，制定了CL建筑体系技术规程或标准图集，在众多项目中应用并总结了经验，取得了良好的效果。

二、CL结构体系设计技术要点及注意事项

我公司设计的福泰花园普通商品住宅小区·兰苑二期工程采用的为CL复合剪力墙体系，以下结合本工程设计过程中遇到的问题，简单总结了CL复合剪力墙体系设计中需要注意的技术问题。

（一）材料

CL复合剪力墙的混凝土强度等级不应低于C25，混凝土粗骨料最大公称粒径不宜大于10mm，并应采用自密实混凝土。剪力墙钢筋采用受力钢筋现场绑扎与钢筋网架工程焊接相结合的施工方法。兰苑二期工程剪力墙混凝土采用的为C30～C45自密实混凝土，满足规范要求。

（二）一般规定

CL复合剪力墙适用的结构体系有剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、部分框支剪力墙结构体系和筒中筒结构体系。CL复合剪力墙的抗震设防类别、抗震设防标准、房屋的最大适用高度等，应与普通钢筋混凝土剪力墙结构体系的设计要求一致。兰苑二期工程结构体系为剪力墙结构体系，满足CL复合剪力墙的适用范围。

（三）结构设计

CL复合剪力墙属于钢筋混凝土剪力墙，内力分析和截面设计，计算模型、假定和控制参数均应按普通钢筋混凝土剪力墙结构的相关规定执行。CL复合剪力墙在稳定性验算时，可将构造层混凝土截面厚度计入墙体总厚度。在承载力计算时，只考虑结构层厚度，外侧构造层自重按照外部恒荷载作用在主体结构上。但应两侧混凝土同时浇筑，构造层对结构的周期有一定影响，一般会使地震力放大，因此需要通过调整自振周期折减系数来考虑这一部分影响。在兰苑二期的结构设计中我们总结出了以下经验，首先应计算两种模型，第一种模型剪力墙墙体厚度取结构层与构造层混凝土截面厚度之和输入，进行整体计算可得出建筑的第一周期T1；第二种模型剪力墙墙体厚度取结构层混凝土截面厚度输入，构造层混凝土按照恒荷载的形式输入至模型，进行整体计算可得出建筑的第一周期T2。计算得出T1与T2的比值，作为建筑周期折减系数输入至第二种模型中，再次进行结构计算，以此版计算结果进行结构设计。经检验，此种设计方法对整体结构计算真实有效。

三、结束语

我国正处于经济建设的快速发展期，每年会有大量的新建建筑，在新建建筑中使用建筑保温与结构一体化技术，在保温效果和使用安全性上有很大的保障，并可取得良好的经济效益。CL建筑体系作为建筑保温与结构一体化技术的一种，具有节能效果良好、保温使用年限与建筑主体同周期、耐火性强、技术普及型强、施工速度快、可填补农村新民居节能建设的空白等优点，我们建议可结合当地气候特点和资源禀赋，加快发展CL建筑体系。本文结合福泰花园普通商品住宅小区·兰苑二期工程，总结了在设计中的技术要点和注意事项，希望能给设计单位提供相关帮助。

参考文献；

[1]闫复华，孔德超，侯和涛. CL结构体系设计和施工中存在的问题与改进措施[J].新型建筑材料，2008.

[2]DB13（J）/T196-2015 CL建筑体系技术规程.河北省住房和城乡建设厅，2015.

[3]12G10 复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙（CL建筑体系）构造.河北省12系列结构标准设计图集，2013.