CN107605058A - 复合外模板、现浇混凝土系统及建筑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合外模板、现浇混凝土系统及建筑，其中，所述复合外模板包括：保温板，具有两个板面，且该保温板开有纵板缝和横板缝单元，其中，每个横板缝单元具有2~4条横板缝，相邻横板缝其一位于一板面上，并具有第一深度，另一位于另一板面上，并具有第二深度；第一深度与第二深度之和大于保温板厚度；粘结剂，为被填入所述纵板缝和横板缝的填缝料；增强层，至少覆盖并粘结于两个板面的一个板面；其中，粘结剂为防火胶粘剂。

Description

复合外模板、现浇混凝土系统及建筑

技术领域

本发明涉及一种用于外墙保温的复合外模板，以及具备该复合外模板的现浇混凝土系统和基于该现浇混凝土系统的建筑。

背景技术

建筑外墙构造保温结构已经成为当前的主流。常规地，可见于中国专利文献CN102677787A，其公开了一种常用的外墙保温结构，其在外墙墙体上粘附一层聚苯颗粒保温层，进而在聚苯颗粒保温层外敷一层镀锌钢丝网，然后抹抗裂砂浆层，之后再喷涂装饰性的保温涂料层。该种结构已经逐渐被淘汰，当前所采用的保温层一般都是由预制的保温板构成，例如聚苯乙烯板、挤塑板或者其他预制的保温板。

中国专利文献CN103669621A则公开了一种采用发泡板的建筑外墙保温结构，其区别于中国专利文献CN102677787A，采用发泡板取代聚苯颗粒保温层，该种结构中的发泡板防火性能相对较差，并且导热系数偏高。

随着建筑节能新技术的发展和节能降耗国家战略的提出，建筑保温结构的保温性能有更高的技术要求。同时，随着城市化进程的加快，近些年高层住宅越来越多，因外墙保温施工所产生的火灾后果极其严重，外墙保温结构不仅应当保温，而且还应当具有一定的阻燃能力。具有较高阻燃性能的保温板也逐渐的被投入市场，例如中国专利文献CN104231462A公开的GPES硬质泡沫复合塑料保温板，其导热系数比较低，同时阻燃性能也比较好。

高性能保温板的引入在一定程度上能够改善外墙保温结构的保温防火性能，不过如消防工程师《安全技术实务》中述及的着火四面体模型是构造外墙保温结构需要着重考虑的因素。基于着火四面体模型可知，可燃物、助燃物和点火源是燃烧发生的必要条件，但不是充分条件，当“不受抑制的链式反应自由基”引入时才是火灾产生和蔓延的决定性因素。

建筑外墙保温体系，其火灾产生和蔓延过程，同样遵循四面体模型，即点火源、可燃物、助燃物和燃烧过程中不受抑制的链式反应自由基（对其技术分析可见于《低能耗建筑外墙粘贴复合防火保温体系应用技术规程》（山东省工程建设标准DB37/T 5071-2016）第5章，在此不再赘述。简而言之，防火体系的构造不仅需要考虑保温板自身的防火性能，还需要考虑保温板单元的个体大小，保温板单元间填缝的厚度及材料，保温板体系的其他因素，例如抹面砂浆的厚度及材质。

中国专利文献CN201924475U公开了一种隔离式防火保温板，其原理是通过在B级保温板中间隔设置A级材料防火隔离带，在保温板的两面分别构造出保温板网络，两个面上的保温板网络错开设置，从而将保温板分割成小的单元。一般而言，防火隔离材料成本比保温板高，并且一般导热能力比保温板好，或者说保温效果差，因此，前述单元的个体不能太小，否则会影响保温板的保温性能，并且会显著的增加成本。也不易过大，否则无法抑制链式反应自由基。中国专利文献CN201924475U的防火隔离带构造相对简单，主要是在相应单元的边缘开槽或者形成填缝，用于在槽或者填缝内填充防火隔离材料。其只在两个面同时开槽时才存在一定的构造作用，主要是两个面上的槽相互错开，但对反应自由基的链式反应抑制能力相对较弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过构建防火体系，从而能够有效抑制链式反应自由基的复合外模板，本发明还提供了一种使用该复合外模板的现浇混凝土系统，以及一种具备该现浇混凝土系统的建筑。

依据本发明的实施例，提供一种复合外模板，包括：

保温板，具有两个板面，且该保温板开有纵板缝和横板缝单元，其中，每个横板缝单元具有2~4条横板缝，相邻横板缝其一位于一板面上，并具有第一深度，另一位于另一板面上，并具有第二深度；第一深度与第二深度之和大于保温板厚度；

粘结剂，为被填入所述纵板缝和横板缝的填缝料；

增强层，至少覆盖并粘结于两个板面的一个板面；

其中，粘结剂为防火胶粘剂。

上述复合外模板，可选地，横板缝的宽度为5~15mm；

在所包含于的横板缝单元内，相邻横板缝的纵向间距为55~75mm。

可选地，相邻横板缝单元的中心距为600~1200mm。

可选地，每个横板缝单元具有三条横板缝；

相邻横板缝单元的六条横板缝在两个板面上各有三条。

可选地，两个板面均覆有增强层。

可选地，增强层具有粘结浆料和介于或者主要介于粘结浆料内的纤维。

可选地，纤维由网格布提供。

可选地，所述网格布为玻璃纤维网格布。

可选地，增强层的厚度为4~7mm。

可选地，相邻纵板缝的中心距为600mm。

可选地，纵板缝为从透过保温板的透缝或槽。

可选地，槽的槽深不小于保温板厚度的一半。

可选地，所述第一深度与所述第二深度相同；

其中，第一深度为保温板板厚的0.6~0.8倍。

依据本发明的实施例，还提供了一种以前述的复合外模板构建保温层的现浇混凝土系统，在建筑物的周向，相邻复合外模板上的横板缝单元对其。

上述现浇混凝土系统，可选地，复合外模板通过锚栓或者连接件固定在相应基层墙体上，且复合外模板与基层墙体的墙面间具有粘结砂浆层；

复合外模板背离墙面的一面则覆有抹面层。

可选地，在抹面层上覆有饰面层。

依据本发明的实施例，还提供了一种具备前述的现浇混凝土系统的建筑。

依据本发明的实施例，其相比于现有的保温层或者复合外模板，主要在横向板缝的构造上加以改进，现有的横向板缝其一是传统的直接以预制的保温板为基本单元，板与板间留有间隙，用于填充防火粘结剂，形成填缝，由于预制的保温板个体比较大，不能满足防火体系的构造。另一是在预制的保温板上再构造槽或者透缝，以减小保温板单元的个体，其槽或者透缝的构造相对简单，通常是纵横交错的排列。

由于火焰在左右方向上和上下方向上的链式反应具有各向异性的特点，从而，本发明的原理则是对竖向构造更加优良的防火隔离结构。具体地，所构建的横板缝单元不再是单一的横板缝，而是由至少两条横板缝所构造，并且开缝自保温板的两个板面加工，分别加工出第一深度和第二深度，并使两个深度之和大于保温板板厚，从而保温板材料在两个板缝间构成一个迷宫结构，能够有效的阻隔火焰和高温烟气的蔓延，从而在板缝总量相对较少的条件下，能够有效的抑制链式反应自由基。

附图说明

图1为一实施例中一种保温板正面结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为相应于图1的保温板背面结构示意图。

图5为一实施例中一种现浇混凝土系统结构示意图。

图6为另一实施例中一种现浇混凝土系统结构示意图。

图7为示出两个横向填缝结构的保温板结构示意图。

图8为示出两个横向填缝结构的现浇混凝土系统结构示意图（省略墙体和保温板与墙体连接的结构）。

图中：1.保温层，2.锚栓，3.抹面层，4.饰面层，5.基层墙体，6.粘结砂浆层，7.连接件。

11.保温板，12.纵填缝，13.横向填缝，14.增强层。

131.第一横向填缝，132.第二横向填缝。

具体实施方式

可以理解的是，对于如图5和6所示的结构，以朝向基层墙体5的方向为向内，而背离基层墙体5的方向为向外。一般而言，图中所示的外墙保温结构中的保温层1或者保温板11至少通过锚栓2或者连接件7安装在基层墙体5的外表面，在一些应用中，例如保温板11与基层墙体5的外表面间还通过砂浆进行粘结，以提高保温板11安装状态的可靠性。

较早的保温板阻燃性能比较差，基层墙体5的外墙保温结构，易于形成着火通道或者高温烟气通道，而使火灾迅速蔓延。随着新材料研发，例如GPES保温板，其自身即具有良好的阻燃性能，再附加合适的外墙保温结构，可以有效的阻断着火通道。在本发明的实施例中，关于保温板11的选用，优选如GPES类阻燃性能比较好的保温板11。

一定程度上讲，保温板11作为预制保温构件，可以减轻现场施工的负担，但如本发明背景技术部分所述，保温板11的个体大小受到一对互斥因素的影响，不宜过大，也不宜过小，易于造成其施工周期长，并且防火体系构造也比较困难。

因此，可以在保温板11的基础上进一步制作面积比较大的预制模板，可以进一步减轻现场施工的负担。预制模板通过在保温板11上切槽或者完全切开由例如挤塑机直接产出的具有给定规格的保温板11，通过特定的结构重新拼装成个体比保温板11大的预制模板。

其中的保温板11实质是由例如挤塑机所直接确定的具有给定规格的保温板11，在本发明的实施例中使用保温板11定义复合外模板中的主保温部分。而前述的特定结构可参见说明书附图1~4，一般通过分隔开的保温板11小单元间的粘接或者在切槽中填充阻燃材料，并在预制模板的两个板面上设置增强层，所形成的板型结构部，具有较大的规格，较好的防火性能和便于储运的性能。

参见说明书附图1~4，图中所示的复合外模板，是对保温板11进一步预制成型的产品，其以保温板11为基体，其个体通常大于单块保温板11，不过其板面最大长度通常不大于3000mm，且一般不小于1500mm；其宽度通常不小于600mm，且宽度一般不大于2400mm，优选1200mm。

通过以上的描述可知，在一个复合外模板中并不限于只使用一块保温板11，而使用保温板11为基体来限定复合外模板，在复合外模板中，保温板11用于表示一个总成，其可以是挤塑所产生保温板单体的集成体，也可以是挤塑所产生保温板单体分割后进一步拼合而成的集成体，还可以是两种集成体的混合体。在一些实施例中，每块复合外模板，可以只是单块的保温板11为基础构造而成。

保温板11具有两个板面，一般而言，这两个板面中的任何一个都可以作为与基层墙体5贴置的板面，一般不区分正反面，作为预制模板的基体部分，可以采用分块或者在给定的保温板11上开板缝的方式构建复合外模板。开板缝的方向为基层墙体5的外墙面所约束，外墙面通常被认为是竖直面，不过随着建筑结构的多样化，倾斜的外墙面也多有存在，不过一般以相对水平的方向为横向，在外墙面上与该横向相垂直的方向为纵向。相应地，开板缝的方向是外墙防火保温体系构建的基础，防火的重点是阻断链式反应，因此需要在正交的两个方向上予以阻断。

相应的板缝包括纵板缝和横板缝，其中的纵板缝与常规的纵板缝大致相似，而横板缝是本发明的侧重点，适配于图中的填充了例如填缝砂浆之后所形成的纵填缝12、横向填缝13。

横向填缝13是一个集合体，其通过构建迷宫结构，在横板缝相对较少的条件下，能够有效的阻断火焰通道，如图1中所示的由两条第一横向板缝131和一条第二横向板缝132排列组成的横向板缝13，存在多个弯管结构，形成烟气迷宫，能够有效阻断或减轻高温烟气对上层保温板11的影响。

在图1和图4中可见，一个横向填缝13包含三条横板缝，横板缝数量不宜过多，否则制作成本偏高，且一般三条横板缝完全可以满足对火焰通道阻断的要求。相应地，每一个横向板缝13中的横板缝数量也不能少于两个，否则无法形成前述的迷宫结构。

对横板缝进行分组而不是均置在保温板11，可以有效的减少开槽量，并且所形成的防火保温模板也具备比较好的防火性能。

迷宫结构的构建在于同属于一个横板缝单元的多条横板缝，需要依序间隔的分布在两个板面上，即属于一个横板缝单元的相邻横板缝其一位于一板面上，另一需要位于另外一个板面上。

为了形成迷宫结构，属于一个横板缝单元的相邻横板缝其一具有第一深度，另一具有第二深度；要求第一深度与第二深度之和大于保温板厚度，从而会产生通道回绕而形成迷宫结构，藉此可以产生类似于迷宫密封的结构，迷宫结构的弯管效应能够有效的阻断火焰的蔓延，尤其对高温烟气的输送产生比较大的阻隔。

在横板缝和纵板缝内需要填满填缝料，该填缝料不仅能够阻隔火焰的蔓延，还需要有比较强的粘结性能，使复合模板具有比较大的结构强度，主要是便于储运。

粘结剂普遍采用填缝砂浆，当然也可以采用其他的粘接强度比较高的新型胶凝材料，例如填缝砂浆，一旦固化，其硬度比较高，但相对比较脆，容易开裂，并且其与保温板基体的粘接强度并不是很高，运输性偏差。有鉴于此，需要进一步设置增强层14，增强层14，提高复合外模板的整体强度，从而利于运输。

在图2所示的结构中，在保温板11的两个面均设有增强层14，增强层覆盖保温板的两个板面，通过与板面的粘结固化，使复合外模板具有相对较强的结构强度。

在具备了增强层14的条件下，现场施工时，可以省去增强层14的施工，并且在工厂侧，容易构造出增强层14相对平整的表面，比现场工人涂刷砂浆，然后压入例如网格布所形成的表面要平整的多，从而可以减轻后续施工的负担，例如找平。

需要说明的是，增强层14也可以在现场侧完成。

正常外墙做保温，其增强层14部分通常是砂浆压网格布的形式，在本发明的实施例中也采用这种结构，不过可以理解的是，如前所述，基于本发明实施例的增强层14具有与常规施工条件下所形成的增强层14在性质上有差异（在优选的实施例中，优选在工厂侧制作出完整的复合外模板），这种差异不仅仅是现场施工的多变性所决定，而是基于本发明的构思所确定，所确定出的增强层14性质更佳，内部组织性质更均匀。

不过，可以理解的是，在用料上基于本发明实施例的增强层14与常规现场施工的增强层14可以一样，都采用粘结浆料配合例如网格布，当然，在一些实施例中，粘结浆料在制备时可以混入例如玻璃纤维或者植物纤维。

增强层14在工厂阶段可以只覆盖保温板11的一个板面，尤其是作为外表面的板面，现场施工时，在基层墙体5上制作粘结砂浆并植入网格布等纤维料，可以实现相对可靠的与保温板11的粘结。

在图5和图6所示的结构中，保温板11上的两个板面上的增强层14都在工厂阶段制备，在现场，也需要在其与基层墙体5间涂抹粘接砂浆，以形成如图5中所示的粘接砂浆层6。

进而，关于增强层中纤维的提供，一方面，如前所述可以在制备砂浆时混入纤维，也可以由成型件提供，例如在工程上普遍使用的网格布。

所述网格布优选玻璃纤维网格布。

所述增强层的粘结浆料为聚合物砂浆，其材料选择，同上，本领域的技术人员基于现有增强层砂浆的选料进行选配。

增强层总厚度优选为5mm，可用范围为4~7mm。

进而，需要说明的是，由于需要构造防火体系，因此在本发明的实施例中，粘结剂需要采用防火胶粘剂。

横板缝的宽度为5~15mm；对于横板缝，主要用于阻挡火焰向建筑高层蔓延，基于对流，相比于阻挡火焰向侧方向蔓延，向上蔓延更加难以控制，因此横板缝的填充需要采用防火性能更好的胶粘剂。相对而言，在本发明的实施例中，也不排除横板缝与纵板缝采用相同的胶粘剂。

此外，关于前述的横板缝的宽度，其取决于两个因素，一个因素是可靠粘结，所设计的填缝宽度不宜小于5mm，如果宽度太小，则不能起到较好的阻断火焰的问题。另一个因素则是防火，横板缝在填充了防火材料后还充当这相对隔离的作用，因此需要具备一定的厚度。

综上，两个因素也决定了粘结剂自身防火性能与填缝宽度的关系，例如防火性能与填缝宽度负相关。

综合考虑，由于粘结剂一般隔热性能不如保温板，同时，其单位价格也高于保温板，因此，横板缝的宽度也不宜过大，一般不能大于15mm，最大不能超过25mm。

关于横板缝的宽度，优选为10mm。

进一步地，在所包含于的横板缝单元内，相邻横板缝的纵向间距为55~75mm，优选65mm，主要用于迷宫结构的构建。

需要说明的是，横板缝单元提供竖向的防火隔离，即主要用于阻断火势向上蔓延，如前所述，横板缝越宽，则隔断火焰的性能就越好，但也会存在负面的情况，即保温性能不良，并且成本偏高。

如果采用迷宫结构，则可以构建一个等效的比较宽的横向板缝，从而在横向板缝总宽度相对较小的条件下，构建一个等效宽度比较大的防火隔离带。其中防火隔离的关键仍然是迷宫的构建，如果相邻横板缝间距比较大，则迷宫通道相对较宽，过火能力增强，需要限制相邻横板缝之间的距离，不能大于75mm。

同时，为了有利于构建一个相对较宽的等效横向板缝，相邻横板缝的纵向间距也不能过小。

相对而言，如果如图1所示的横向填缝13的隔离火焰的能力比较强，则一定程度上可以使相邻横向填缝13的间距变大，相邻横向填缝13的最大中心距可以提高到1200mm。

基于以上描述可知，相对于在保温板11上均匀开缝，采用对横板缝分组的方式，可以大大减少开缝量，并且仍然使制备而成的复合外模板具有比较好的防火性能。

在一些实施例中，对防火基本要求比较高的建筑，可以通过缩小相邻横向填缝13的间距以提高防火能力，例如采用600mm的中心距。

在图7和图8所示的结构中，图中所示的横板缝单元均具有三条横板缝，如前所述，居中的横板缝所在的板面与其余两个横板缝所在的板面不同，记图8位于上面的横板缝单元中三条横板缝的布局为正置，那么位于下面的横板缝单元即为反置，如此一来，能够保证在两个板面上所分布的横板缝条数相同（总数为偶数个横板缝单元，如果是奇数个，则位于两个板面上的板缝数量差为1）。

在优选的实施例，相邻纵板缝的中心距为600mm，大致与挤塑机直接成型出的保温板11的宽度相一致。

关于纵板缝的构造，在图3中，也是开槽，并填充粘结剂，形成纵填缝12，如前所述，纵板缝可以直接分割保温板11后形成单体，然后再进行单体间的粘结成型，所对应的记为透过保温板11的透缝。而如前所述，如果保温板11本身个体与纵板缝间距相同，则纵板缝直接成型在两个保温板11之间。

不过，为了提高防火能力，即便是保温板11个体的宽度与纵板缝间距相同，也可以在保温板11的中间开槽，从而形成两种纵填缝12，即一种是完全隔离（保温板11边侧），一种是部分隔离（开槽处）的结构。

相应地，对于纵板缝，如果开槽用于形成纵填缝12，其槽的槽深不小于保温板11厚度的一半，且不易大于保温板11厚度的0.8倍。

施工时，复合外模板帖置在外墙上，相邻复合外模板上的横板缝单元对其，从而所形成的外墙保温结构具有围绕建筑的一圈一圈的横向隔离带，能够起到很好的防火效果。

在图5和图6所示的结构中，是所形成的外墙防火保温结构，对此可参见相关标准，在此不再赘述。

另外，由于外墙保温模板在工厂侧生产，模板的规格相对统一，结构一致性也比较好，可以大大减轻施工侧的施工难度，并且能够保证施工的质量，在现场构造外墙保温结构时，只需要考虑与基层墙体5外墙面间安装，以及模板安装后的找平和装饰，大大减轻了现场施工的难度。

关于上述外墙保温结构所适用于的建筑，可以理解的是，凡是现在对外墙保温有要求的建筑都可以，例如居民住宅楼，一些办公楼等。

Claims (17)

1.一种复合外模板，其特征在于，包括：

保温板，具有两个板面，且该保温板开有纵板缝和横板缝单元，其中，每个横板缝单元具有2~4条横板缝，相邻横板缝其一位于一板面上，并具有第一深度，另一位于另一板面上，并具有第二深度；第一深度与第二深度之和大于保温板厚度；

粘结剂，为被填入所述纵板缝和横板缝的填缝料；

增强层，至少覆盖并粘结于两个板面的一个板面；

其中，粘结剂为防火胶粘剂。

2.根据权利要求1所述的复合外模板，其特征在于，横板缝的宽度为5~15mm；

在所包含于的横板缝单元内，相邻横板缝的纵向间距为55~75mm。

3.根据权利要求2所述的复合外模板，其特征在于，相邻横板缝单元的中心距为600~1200mm。

4.根据权利要求1~3任一所述的复合外模板，其特征在于，每个横板缝单元具有三条横板缝；

相邻横板缝单元的六条横板缝在两个板面上各有三条。

5.根据权利要求4所述的复合外模板，其特征在于，两个板面均覆有增强层。

6.根据权利要求5所述的复合外模板，其特征在于，增强层具有粘结浆料和介于或者主要介于粘结浆料内的纤维。

7.根据权利要求6所述的复合外模板，其特征在于，纤维由网格布提供。

8.根据权利要求7所述的复合外模板，其特征在于，所述网格布为玻璃纤维网格布。

9.根据权利要求5所述的复合外模板，其特征在于，增强层的厚度为4~7mm。

10.根据权利要求1所述的复合外模板，其特征在于，相邻纵板缝的中心距为600mm。

11.根据权利要求1或10所述的复合外模板，其特征在于，纵板缝为从透过保温板的透缝或槽。

12.根据权利要求11所述的复合外模板，其特征在于，槽的槽深不小于保温板厚度的一半。

13.根据权利要求1所述的复合外模板，其特征在于，所述第一深度与所述第二深度相同；

其中，第一深度为保温板板厚的0.6~0.8倍。

14.一种以权利要求1~13任一所述的复合外模板构建保温层的现浇混凝土系统，其特征在于，在建筑物的周向，相邻复合外模板上的横板缝单元对其。

15.根据权利要求14所述的现浇混凝土系统，其特征在于，复合外模板通过锚栓或者连接件固定在相应基层墙体上，且复合外模板与基层墙体的墙面间具有粘结砂浆层；

复合外模板背离墙面的一面则覆有抹面层。

16.根据权利要求15所述的现浇混凝土系统，其特征在于，在抹面层上覆有饰面层。

17.一种具备权利要求14~16任一所述的现浇混凝土系统的建筑。