预制夹心保温外墙关键技术研究

修亚光，陈 华，张双龙，施晓盼，缑立鹏（中国建筑第八工程局有限公司总承包公司， 上海 200135）

预制夹心保温外墙关键技术研究

Study on Key Technologies of Pre-fabricated Sandwich Insulation Wall

修亚光，陈 华，张双龙，施晓盼，缑立鹏（中国建筑第八工程局有限公司总承包公司， 上海 200135）

在目前我国大力推广预制装配式住宅以及绿色建筑的大环境下，静安府项目应用了预制剪力墙夹心保温新技术。工程实践证明，夹心保温预制墙应用能够节约工期、降低施工成本，提高施工质量，符合节能环保要求，对夹心保温预制外墙技术的分析及研究，对类似工程具有一定的借鉴、研讨的意义。

预制装配式结构；夹心保温；绿色施工；新技术

1 工程概况

静安府项目位于上海市静安区，处于市北高新园 N0 70 501 单元 10－03 地块，总占地面积约 76 314.60 m2，总规划总建筑面积约为 301 512 m2(其中地上约 213 147 m2，地下约 88 365 m2，单体预制率约 30%。

地下 2 层为人防工程，结构形式为剪力墙结构；地下一层为地下车库结构形式为剪力墙结构。地上共 23 栋单体住宅，其中 1～12 号楼为部分装配整体式剪力墙结构的高层住宅；13～22 号楼现浇剪力墙结构的多层别墅，25 号楼及地库为现浇框架结构的菜市场。

结构形式综合考虑施工进度、工程质量、工程成本以及对绿色建筑的积极推动等因素，采用了预制夹心保温外墙结构，并经热工性能验算，满足建筑节能设计要求。

2 预制夹心保温外墙热工性能

2.1 结构组成

预制外墙采用夹心保温剪力墙，预制墙体分为钢筋混凝土外页墙、内页墙以及 XPS 夹心保温板，见图1；每块预制外墙间节点核心区采用混凝土现浇结构，见图2。

图1 预制夹心保温外墙构造剖面图

图2 现浇节点核心区节点详图

2.2 墙体的热工性能

预制外墙夹心保温材料经过热工性能的对比，选择了导热系数为 0.030 的挤塑聚苯乙烯泡沫板，见表1。

表1 保温材料的热工性能

根据外墙构造层材料的不同，选择了相对应的修正系数，挤塑聚苯乙烯泡沫板为 1.2，其他材料为 1.0，外墙传热系数 K=1/Ro= 0.88 W/(m2·K)，太阳辐射吸收系数ρ=0.60，外墙平均传热系数 Km=0.88 W/(m2·K)，经计算外墙整体的各项热工性能指标均能满足建筑节能要求，见表2[1]。

表2 预制夹心保温墙体的热工性能

2.3 冷桥部位的热工性能

凸窗顶面、底面接触室外空气部位存在冷桥，且在冷桥部位结露，严重影响室内热工性能，还会增加室内湿度从而影响居住环境[2]。本工程在外立面施工阶段对冷桥部位进行如下处理。凸窗顶板冷桥部位构造类型：钢筋混凝土(100.0 mm)+挤塑聚苯乙烯泡沫板(20.0 mm)+纸面石膏板[3]，见图3。经计算，凸窗顶板、底板冷桥部位的热工性能见表3。

图3 凸窗顶板冷桥部位构造

表3 凸窗顶板、底板冷桥部位的热工性能

3 预制夹心保温外墙的质量保证措施

3.1 节点连接深化设计

应用 BIM 技术对预制夹心剪力墙的节点连接以及加固方式进行深化设计，并对螺栓套筒、节点核心区钢筋、保温板锚栓的相对位置进行检查，避免施工过程中出现碰撞问题[4]。

本项目主要针对现浇节点核心区部位进行了设计深化，核心区外叶墙为预制结构，内页墙为现浇结构。在构件预制过程中将 XPS 保温板以塑料保温钉及垫片固定于预制外页墙板上，栓钉竖向间距 600 mm，以保证保温板与外叶墙连接稳固，并在外叶墙内预埋 M14 螺栓套筒，竖向间距 450 mm，用以核心区现浇墙体的模板加固，见图4～6。

图4 现浇核心区保温板与外叶墙加固方式

图5 核心区模板加固方式

图6 现浇核心区加固模型

非核心区预制墙体主要对插筋及灌浆套筒位置进行深化设计，另外在悬挑外架子的悬挑梁进行了模拟布设，避免现场开洞破坏钢筋套筒，破坏结构安全性。

3.2 防水防潮措施

为避免潮气及雨水进入结构内部湿润保温板，从而增大导热系数，影响外墙保温性能[5]。预制外墙防水处理成为了满足节能设计的主要问题，本项目遵循“以防为主，以排为辅”的原则采取了以下措施：预制墙体外叶墙间缝隙以 PE棒填充，PE 棒为缝隙的 1.4 倍，以满足结构使用过程中的形变需求，PE 棒外侧再以硅酮耐候胶填缝密封，并在结构缝内均匀埋设单向阀输水管，见图7。

图7 预制墙体外叶墙间缝隙防水构造

3.3 质量成效

本项目预制夹心保温墙体的应用在提高施工质量方面取得了一定的成效，即：

(1) 夹心保温板与外墙形成结构体系，且保温夹在外墙结构之中，不会出现传统外立面保温做法的脱落弊端，切实实现了保温与结构同使用年限的技术革新。

(2) 外立面装饰的基层为混凝土外叶墙表面，基层表面平整，避免了传统外保温空鼓、面层开裂的质量问题。

(3) 保温层在结构内部，通过混凝土自防水以及节点的防水处理，避免传统保温表面开裂后雨水长期浸泡保温材料而倒是保温失效的问题。

3.4 经济效益

外立面保温体系在工厂预制完成，大大提高了施工进度，节约工期；工厂化程度高，减少了材料的浪费，而且节约了保温材料的胶粘剂及大量保温钉(局部现浇核心区的保温钉不可省)；同时节省了外保温施工的人工费、措施费；且夹心保温在施工及使用阶段无需维修，节约了维修阶段的费用支出。

4 结 语

结合静安府项目特点,确定了的预制夹心保温外墙的结构组成、保温材料以及凸窗顶板、底板冷桥部位的节点构造。对预制夹心保温外墙以及凸窗顶板、底板冷桥部位的热工性能进行分析,表明外墙的各项热工性能指标均能满足建筑节能要求。通过应用 BIM 技术对预制夹心保温墙体的节点连接以及加固方式进行深化设计，并采取防水防潮措施，可提高预制夹心保温墙体的质量，避免了诸多传统做法造成的质量问题。同时，预制夹心保温墙体的应用能够缩短工期，节约成本，符合绿色节能环保要求。

[1]中国建筑科学研究院.DGJ08-205-2011居住建筑节能设计标准[S].北京,2011.

[2] 王玉卓,韩煜.高层建筑的围护结构墙体节能技术及方法[J].建筑技术,2016(47):987-989.

[3] 陈湛, 刘正涛. 预制装配式夹心保温墙体连接节点的保温构造研究[J]. 中外建筑, 2016(9) :201-202.

[4] 张文泽,王美华,;李荣帅.预制夹心保温装配式剪力墙结构体系的应用[J].建筑施工,2016(38):1434-1437.

[5] 陈新.新型预制装配式住宅建筑施工技术研究[J].建筑施工,2016(38):464-465.

TU50

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1674-814X(2017)01-0065-04

2016-09-30

修亚光，现供职于中国建筑第八工程局有限公司总承包公司。作者通信地址：上海市浦东新区源深路269号，邮编：200135。