CN108360698A - 既有建筑外墙保温一体化结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种既有建筑外墙保温一体化结构包括既有墙体、保温板和面层，保温板的内侧布设在既有墙体的外侧，保温板外侧与面层连接，面层内部纵向布设有网格状的钢筋网；所述既有墙体、保温板和面层内部均预留有相通的圆形孔，圆形孔内横向布设有连接管；连接管布设在既有墙体的端面均匀开设有细缝，连接管设有细缝的一端处布设有管垫；连接管布设在面层的一端穿过钢筋网并纵向布设有固定钢筋。本发明还提供了既有建筑外墙保温一体化结构施工方法，包括以下工序：钻孔，安装连接管和管垫，扩张连接管，灌浆，粘贴保温板并绑扎钢筋网，面层涂抹及养护。本发明实现既有建筑外墙保温与结构一体化，保证了外墙外保温与结构同寿命。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种既有建筑外墙保温一体化结构及施工方法。
背景技术
随着国家节能政策的发展要求，国内建筑外墙保温体系迅速发展，既有建筑外墙节能改造是我国当前建筑业节能减排的重点，既有建筑外墙节能改造的对象主要是以往未做外墙保温的建筑，还有虽然已经做了外墙保温，但是外墙保温脱落的建筑；以往常规的外墙外保温做法都是直接在墙体外侧进行保温板的粘贴，此种做法存在以下问题：使用寿命短(一般为25年)，防火性能不好，并且不能保证粘贴面砖的安全；有的采用连接件进行保温板粘贴时，连接件与既有墙体的锚固力较低，导致了保温板的使用寿命降低；本发明提出的既有建筑外墙保温节能改造的方法，可以实现既有建筑外墙保温与结构一体化，保证外墙外保温与结构同寿命，达到《建筑设计防火规范》GB50016要求的防火性能。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供一种既有建筑外墙保温一体化结构及施工方法，实现既有建筑外墙保温与结构一体化，保证了外墙外保温与结构同寿命。
为实现所述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种既有建筑外墙保温一体化结构，包括既有墙体、保温板和面层，所述保温板的内侧布设在既有墙体的外侧，保温板外侧与面层连接，所述面层内部纵向布设有网格状的钢筋网；所述既有墙体、保温板和面层内部均预留有相通的圆形孔，所述圆形孔的两端均不超出既有墙体和面层的两侧，圆形孔内横向布设有连接管；所述连接管为圆形管，连接管布设在既有墙体的端面均匀开设有细缝，所述连接管在细缝的右边部位布设有第一圆孔，连接管布设在面层的一侧布设有第二圆孔；所述连接管设有细缝的一端处布设有管垫，所述管垫为实心圆台形，管垫的截面呈等腰梯形；管垫的中心横向开设有螺纹孔；所述连接管布设在面层的一端穿过钢筋网并纵向布设有固定钢筋。
进一步地，所述连接管的长度小于既有墙体、保温板和面层厚度之和。
进一步地，所述连接管端面开设细缝的个数为八条，所述细缝的宽度为20mm，深度为30mm。
进一步地，所述连接管内部横向布设有拉杆，所述拉杆为圆柱形，拉杆两端分别布设有螺纹；所述拉杆的一端与管垫的螺纹孔通过螺纹连接，拉杆的另一端依次布设有垫圈和螺母；所述拉杆的直径与管垫上螺纹孔的直径相同，所述拉杆两端的螺纹与管垫上螺纹孔的螺纹相配合。
进一步地，所述管垫面积大一侧的直径与连接管的外径相等；管垫面积小一侧的直径小于连接管的外径。
进一步地，所述连接管在既有墙体上的布设间隔不小于900mm。
基于一种既有建筑外墙保温一体化结构的一种既有建筑外墙保温一体化结构施工方法，包括以下工序：
a)钻孔，在既有墙体上钻连接管固定孔，所述固定孔的直径与连接管过渡配合，对固定孔接近既有墙体内侧处进行扩孔，扩孔的大小与管垫配合；
b)安装连接管和管垫，将管垫放在连接管有细缝端，将拉杆穿过连接管与管垫的螺纹孔进行螺纹连接，拉杆另一端安装垫圈和螺母；然后将管垫、连接管和拉杆一同插入固定孔中，并将管垫与连接管推至固定孔的孔底；
c)扩张连接管，连接管与管垫推进固定孔的孔底后，使用扳手向左扭紧拉杆一端的螺母，促使管垫前移，连接管在管垫的作用下使得有细缝端涨开，涨开的连接管会挂在固定孔中形成锚固爪；之后，用手钳向右扭转拉杆，使拉杆与管垫脱离，从连接管中取出拉杆、垫圈及螺母；
d)灌浆，采用建筑灌浆料在固定孔内灌浆，灌浆料处在固定孔的锚固部位，灌浆深度不少于100mm；
e)粘贴保温板并绑扎钢筋网，灌浆后停置7天，在既有墙体外侧粘贴保温板，在保温板内绑扎钢筋网；并在连接管的右端，插入固定钢筋置于钢筋网外侧；
f)面层涂抹，面层采用轻骨料混凝土进行涂抹，轻骨料混凝土在环境温度高于0℃时施工，面层涂抹分两次完成，第一次面层涂抹完毕后，待轻骨料混凝土初凝前，进行第二次面层涂抹，涂抹完成后及时收面抹光；面层涂抹厚度不小于50mm；
g)面层养护，当环境温度低于0℃时，涂抹完成后的面层混凝土采取保温措施至混凝土强度达到C10；若环境温度高于0℃，在涂抹完毕后的12h内对面层加以覆盖并保湿养护不少于14天。
进一步地，所述钻孔时，固定孔距既有墙体的内侧面不少于40mm，固定孔的双向间距不大于1000mm。
进一步地，所述涂抹面层时，采用强度等级不低于C25的轻骨料混凝土，轻骨料混凝土密度不大于1600㎏/m3；面层涂抹厚度第一次面层涂抹，涂抹厚度为覆盖钢筋网所需厚度；第二次面层涂抹，涂抹厚度为20mm。
本发明的有益效果是：
1.本发明既有建筑外墙保温一体化结构及施工方法，针对建筑砌体外墙强度低，不能像在混凝土外墙上使用管垫打击的方式使锚固连接管端部变形扩大，锚固力差的情况，提供了使用拉杆带动管垫，从而扩大锚固连接管的做法，保证了在既有建筑砌体外墙节能改造的方法的安全可靠性，既可以对往未做外墙保温的建筑进行保温施工，也可以解决外墙保温脱落建筑的维修问题；采用了连接管作为既有墙体、保温板和面层的连接构件，在既有墙体、保温板和面层中连接管设为直线型，通过管垫的设计连接管一端与既有墙体形成锚固，另一端与穿过钢筋网插入固定钢筋形成固定，这种做法在所有类型的既有墙体中都适用，通过这种结构紧密连接既有墙体、保温板和面层，增大了既有墙体的抗剪切面积，增强了连接管的牢固性，也增大了保温板的牢固性，且减少了裂缝产生的可能。
2.本发明既有建筑外墙保温一体化结构及施工方法采用的施工方法是在既有墙体上设置连接管，该方法对既有墙体的破坏力小，连接件设置的更加准确，同时保证了连接件设置的牢固性且不歪斜，便于后续保温板和面层混凝土的施工；本发明降低了既有墙体中连接件设置的难度，施工工序简练，牢固可靠，方便快捷；实现了既有建筑外墙保温与结构一体化，保证外墙外保温与建筑物同寿命，达到《建筑设计防火规范》GB50016要求的防火性能；本发明用于修复出现质量事故，如外墙保温脱落的保温墙面时，对基层墙体表面要求低，可不铲除既有保温层，大大降低了基层墙体处理过程的安全隐患，并可以减少产生建筑垃圾。
附图说明
图1是本发明既有建筑外墙保温一体化结构的主结构示意图。
图2是本发明既有建筑外墙保温一体化结构的连接管的结构示意图。
图3是本发明既有建筑外墙保温一体化结构的连接管的A向结构示意图。
图4是本发明既有建筑外墙保温一体化结构的管垫的横截面结构示意图。
图5是本发明既有建筑外墙保温一体化结构的拉杆的结构示意图。
图6是本发明实施例2中工序a中钻固定孔的安装结构示意图。
图7是本发明实施例2中工序a中扩孔的安装结构示意图。
图8是本发明实施例2中工序b的安装连接管和管垫的安装结构示意图。
图9是本发明实施例2中工序c中扩张连接管的安装结构示意图。
图10是本发明实施例2中工序d中灌浆的安装结构示意图。
图11是本发明实施例2中工序e中的粘贴保温板的安装结构示意图。
图中标号为：1为既有墙体，2为管垫，3为连接管，4为保温板，5为钢筋网，6为固定钢筋，7为面层，8为细缝，9为第一圆孔，10为第二圆孔，11为固定孔，12为拉杆，13为螺纹孔，14为垫圈，15为螺母。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1：如图1～图5所示，一种既有建筑外墙保温一体化结构，包括既有墙体1、保温板4和面层7，所述保温板4的内侧布设在既有墙体1的外侧，保温板4外侧与面层7连接，所述面层7内部纵向布设有网格状的钢筋网5；所述既有墙体1、保温板4和面层7内部均预留有相通的圆形孔，所述圆形孔的两端均不超出既有墙体1和面层7的两侧，圆形孔内横向布设有连接管3；所述连接管3为圆形管，连接管3布设在既有墙体1的端面均匀开设有细缝8，所述连接管3在细缝8的右边部位布设有第一圆孔9，连接管3布设在面层7的一侧布设有第二圆孔10；所述连接管3设有细缝8的一端处布设有管垫2，所述管垫2为实心圆台形，管垫2的截面呈等腰梯形；管垫2的中心横向开设有螺纹孔13；所述连接管3布设在面层7的一端穿过钢筋网5并纵向布设有固定钢筋6。
所述连接管3的长度小于既有墙体1、保温板4和面层7厚度之和。
所述连接管3端面开设细缝8的个数为八条，所述细缝8的宽度为20mm，深度为30mm。
所述连接管3内部横向布设有拉杆12，所述拉杆12为圆柱形，拉杆12两端分别布设有螺纹；所述拉杆12的一端与管垫2的螺纹孔13通过螺纹连接，拉杆12的另一端依次布设有垫圈14和螺母15；所述拉杆12的直径与管垫2上螺纹孔13的直径相同，所述拉杆12两端的螺纹与管垫2上螺纹孔13的螺纹相配合。
所述管垫2面积大一侧的直径与连接管3的外径相等；管垫2面积小一侧的直径小于连接管3的外径。
所述连接管3在既有墙体1上的布设间隔不小于900mm。
作为一种可实施方式，本实施例中，选取的连接管3的外径为30mm，壁厚为3mm，第一圆孔9的直径为20mm，第二圆孔10的直径为9mm，所述管垫2的面积大一侧的直径为30mm、面积小一侧的直径为20mm，宽度为10mm；管垫2中螺纹孔13采用M10型号的螺纹；拉杆12两端的螺纹均采用M10型号的螺纹，长度为60mm，垫圈14的尺寸为Φ40×100；螺母15采用M10×20；
实施例2：如图6～图11所示基于既有建筑外墙保温一体化结构的既有建筑外墙保温一体化结构施工方法，包括以下工序：
a)钻孔，在既有墙体1上钻连接管3固定孔11，所述固定孔11的直径与连接管3过渡配合，对固定孔11接近既有墙体1内侧处进行扩孔，扩孔的大小与管垫2配合；
所述钻孔时，固定孔11距既有墙体1的内侧面不少于40mm，固定孔11的双向间距不大于1000mm。
b安装连接管3和管垫2，将管垫2放在连接管3有细缝8端，将拉杆12穿过连接管3与管垫2的螺纹孔13进行螺纹连接，拉杆12另一端安装垫圈14和螺母15；然后将管垫2、连接管3和拉杆12一同插入固定孔11中，并将管垫2与连接管3推至固定孔11的孔底；
c)扩张连接管3，连接管3与管垫2推进固定孔11的孔底后，使用扳手向左扭紧拉杆12一端的螺母15，促使管垫2前移，连接管3在管垫2的作用下使得有细缝8端涨开，涨开的连接管3会挂在固定孔11中形成锚固爪；之后，用手钳向右扭转拉杆12，使拉杆12与管垫2脱离，从连接管3中取出拉杆12、垫圈14及螺母15；
d)灌浆，采用建筑灌浆料在固定孔11内灌浆，灌浆料处在固定孔11的锚固部位，灌浆深度不少于100mm；
e)粘贴保温板4并绑扎钢筋网5，灌浆后停置7天，在既有墙体1外侧粘贴保温板4，在保温板4内绑扎钢筋网5；并在连接管3的右端，插入固定钢筋6置于钢筋网5外侧；
f)面层7涂抹，面层7采用轻骨料混凝土进行涂抹，轻骨料混凝土在环境温度高于0℃时施工，面层7涂抹分两次完成，第一次面层7涂抹完毕后，待轻骨料混凝土初凝前，进行第二次面层7涂抹，涂抹完成后及时收面抹光；面层7涂抹厚度不小于50mm；
所述涂抹面层7时，采用强度等级不低于C25的轻骨料混凝土，轻骨料混凝土密度不大于1600㎏/m3；面层7涂抹厚度第一次面层7涂抹，涂抹厚度为覆盖钢筋网5所需厚度；第二次面层7涂抹，涂抹厚度为20mm。
g)面层7养护，当环境温度低于0℃时，涂抹完成后的面层7混凝土采取保温措施至混凝土强度达到C10；若环境温度高于0℃，在涂抹完毕后的12h内对面层7加以覆盖并保湿养护不少于14天。
其中，关于连接管3的锚固力可通过计算得出；以下为连接管3与既有墙体1之间的锚固力的计算方法：
假设连接管3锚固在采用B05级蒸压加气混凝土砌块和M7.5水泥砂浆砌筑的砌体中；该砌体是在墙体中锚固力最差的一种；加气混墙的厚度为200mm，固定孔11底部直径60mm，砌体抗拉强度标准值为ftk＝0.21Mpa；则连接管3锚固体的抗剪面积A为：
A＝(200-40)×60π＝30144mm2≈0.03㎡
得到连接管3锚固力f(承载力设计值)为：
f＝Aftk＝0.21×0.03＝0.0063MPa＝6.3KN
关于固定孔11在既有墙体1上的布设间距可通过计算得出：
假设单位墙体上开设固定孔11的个数为n，既有建筑所处部位的风荷载和地震设计标准值S，控制S使得：S≤R＝nf (1)
根据公式(1)得出单位既有建筑砌体外墙上需要设置连接管3的个数n应满足：n≥S/f。
作为一种可实施方式，本实施例中，选取的钢筋网5采用Φ4@100双向钢筋焊接网，固定钢筋6的型号为φ6、L＝100mm。
表1为《建筑设计防火规范》GB50016-2006规定：建筑物构件的燃烧性能和耐火极限(h)；在本实施例既有墙体1保温结构施工中，混凝土保温幕墙按GB/T 9978.4-2008《建筑构件耐火试验方法第4部分：承重垂直分隔构件的特殊要求》检验，耐火性能大于4.00h，满足防火要求的标准。
表1
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (9)
1.一种既有建筑外墙保温一体化结构，包括既有墙体（1）、保温板（4）和面层（7），其特征在于，所述保温板（4）的内侧布设在既有墙体（1）的外侧，保温板（4）外侧与面层（7）连接，所述面层（7）内部纵向布设有网格状的钢筋网（5）；所述既有墙体（1）、保温板（4）和面层（7）内部均预留有相通的圆形孔，所述圆形孔的两端均不超出既有墙体（1）和面层（7）的两侧，圆形孔内横向布设有连接管（3）；所述连接管（3）为圆形管，连接管（3）布设在既有墙体（1）的端面均匀开设有细缝（8），所述连接管（3）在细缝（8）的右边部位布设有第一圆孔（9），连接管（3）布设在面层（7）的一侧布设有第二圆孔（10）；所述连接管（3）设有细缝（8）的一端处布设有管垫（2），所述管垫（2）为实心圆台形，管垫（2）的截面呈等腰梯形；管垫（2）的中心横向开设有螺纹孔（13）；所述连接管（3）布设在面层（7）的一端穿过钢筋网（5）并纵向布设有固定钢筋（6）。
2.根据权利要求1所述的既有建筑外墙保温一体化结构，其特征在于，所述连接管（3）的长度小于既有墙体（1）、保温板（4）和面层（7）厚度之和。
3.根据权利要求1所述的既有建筑外墙保温一体化结构，其特征在于，所述连接管（3）端面开设细缝（8）的个数为八条，所述细缝（8）的宽度为20mm，深度为30mm。
4.根据权利要求1所述的既有建筑外墙保温一体化结构，其特征在于，所述连接管（3）内部横向布设有拉杆（12），所述拉杆（12）为圆柱形，拉杆（12）两端分别布设有螺纹；所述拉杆（12）的一端与管垫（2）的螺纹孔（13）通过螺纹连接，拉杆（12）的另一端依次布设有垫圈（14）和螺母（15）；所述拉杆（12）的直径与管垫（2）上螺纹孔（13）的直径相同，所述拉杆（12）两端的螺纹与管垫（2）上螺纹孔（13）的螺纹相配合。
5.根据权利要求1所述的既有建筑外墙保温一体化结构，其特征在于，所述管垫（2）面积大一侧的直径与连接管（3）的外径相等；管垫（2）面积小一侧的直径小于连接管（3）的外径。
6.根据权利要求1所述的既有建筑外墙保温一体化结构，其特征在于，所述连接管（3）在既有墙体（1）上的布设间隔不小于900mm。
7.基于权利要求1-6所述的任一种既有建筑外墙保温一体化结构的一种既有建筑外墙保温一体化结构施工方法，其特征在于，包括以下工序：
a）钻孔，在既有墙体（1）上钻连接管（3）固定孔（11），所述固定孔（11）的直径与连接管（3）过渡配合，对固定孔（11）接近既有墙体（1）内侧处进行扩孔，扩孔的大小与管垫（2）配合；
b）安装连接管（3）和管垫（2），将管垫（2）放在连接管（3）有细缝（8）端，将拉杆（12）穿过连接管（3）与管垫（2）的螺纹孔（13）进行螺纹连接，拉杆（12）另一端安装垫圈（14）和螺母（15）；然后将管垫（2）、连接管（3）和拉杆（12）一同插入固定孔（11）中，并将管垫（2）与连接管（3）推至固定孔（11）的孔底；
c）扩张连接管（3），连接管（3）与管垫（2）推进固定孔（11）的孔底后，使用扳手向左扭紧拉杆（12）一端的螺母（15），促使管垫（2）前移，连接管（3）在管垫（2）的作用下使得有细缝（8）端涨开，涨开的连接管（3）会挂在固定孔（11）中形成锚固爪；之后，用手钳向右扭转拉杆（12），使拉杆（12）与管垫（2）脱离，从连接管（3）中取出拉杆（12）、垫圈（14）及螺母（15）；
d）灌浆，采用建筑灌浆料在固定孔（11）内灌浆，灌浆料处在固定孔（11）的锚固部位，灌浆深度不少于100mm；
e）粘贴保温板（4）并绑扎钢筋网（5），灌浆后停置7天，在既有墙体（1）外侧粘贴保温板（4），在保温板（4）内绑扎钢筋网（5）；并在连接管（3）的右端，插入固定钢筋（6）置于钢筋网（5）外侧；
f）面层（7）涂抹，面层（7）采用轻骨料混凝土进行涂抹，轻骨料混凝土在环境温度高于0℃时施工，面层（7）涂抹分两次完成，第一次面层（7）涂抹完毕后，待轻骨料混凝土初凝前，进行第二次面层（7）涂抹，涂抹完成后及时收面抹光；面层（7）涂抹厚度不小于50mm；
g）面层（7）养护，当环境温度低于0℃时，涂抹完成后的面层（7）混凝土采取保温措施至混凝土强度达到C10；若环境温度高于0℃，在涂抹完毕后的12h内对面层（7）加以覆盖并保湿养护不少于14天。
8.根据权利要求7所述的既有建筑外墙保温一体化结构施工方法，其特征在于，所述钻孔时，固定孔（11）距既有墙体（1）的内侧面不少于40mm，固定孔（11）的双向间距不大于1000mm。
9.根据权利要求7所述的既有建筑外墙保温一体化结构施工方法，其特征在于，所述涂抹面层（7）时，采用强度等级不低于C25的轻骨料混凝土，轻骨料混凝土密度不大于1600㎏/m3；面层（7）涂抹厚度第一次面层（7）涂抹，涂抹厚度为覆盖钢筋网（5）所需厚度；第二次面层（7）涂抹，涂抹厚度为20mm。
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