CN113404183A - 一种自保温外墙体系及其施工方法 - Google Patents

一种自保温外墙体系及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自保温外墙体系及其施工方法，包括：在主体框架结构的框架柱的部位沿纵向实施的若干空斗墙，所述空斗墙的空腔内填充有空气；每两个相邻的所述空斗墙之间设置有玻璃幕墙/窗，所述玻璃幕墙/窗与外墙平行设置；所述空斗墙与所述玻璃幕墙/窗连接的两个侧面还分别设有保温浆料。本发明采用空斗墙构造的砌筑形式，将砌体围合内部形成封闭的空气隔层，利用空气的导热性能，能够提升框架柱部位的节能保温效果；在框架梁外侧设置玻璃幕墙/窗，利用玻璃幕墙/窗的导热性能，降低框架梁部位导热系数较大的不利影响。本发明能够实现填充墙兼做外墙保温层的“一墙两用”功能，在节省成本的同时，避免了传统外墙保温层的燃烧风险。

Description

一种自保温外墙体系及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种自保温外墙体系及其施工方法。
背景技术
自保温墙体系统多用于夏热冬冷和夏热冬暖地区，采用节能型自保温砌块材料和配套专用砂浆砌筑，辅以节点保温构造措施，来实现外墙自保温性能，然而在寒冷地区，自保温墙体难以实现外围护结构节能标准。因此，在寒冷地区，通常采用对外墙增设外保温的方式来实现保温性能，这种方法虽然能够达到保温性能，但是却存在一定的火灾隐患。因此，如何提供一种既能实现自保温性能又能降低保温层燃烧风险的自保温外墙体系及其施工方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明提供一种自保温外墙体系及其施工方法，以解决上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种自保温外墙体系，包括：
在主体框架结构的框架柱的部位沿纵向实施的若干空斗墙，所述空斗墙的空腔内填充有空气；
每两个相邻的所述空斗墙之间设置有玻璃幕墙/窗，所述玻璃幕墙/窗与外墙平行设置；
所述空斗墙与所述玻璃幕墙/窗连接的两个侧面还分别设有保温浆料。
较佳地，所述空斗墙采用蒸压加气混凝土砌块砌筑。
较佳地，所述蒸压加气混凝土砌块的干密度级别为B05，强度级别为A3.5，导热系数≤0.14W/(m·K)。
较佳地，所述空斗墙的每层砌块按照奇数层与偶数层的模数排版相互搭接。
较佳地，所述空斗墙设置在所述主体框架结构每层结构向外悬挑的结构板上。
较佳地，所述空斗墙包括单腔空斗墙和多腔空斗墙，所述多腔空斗墙内增设有墙肋。
较佳地，所述单腔空斗墙的长度L1为：600≤L1≤1300mm；所述多腔空斗墙的长度L2为：1300＜L2≤3000mm。
较佳地，沿所述空斗墙的纵向每间隔600mm设置有一组拉结筋，所述拉结筋与所述框架柱或者增设的构造柱拉结固定。
本发明还提供了一种如上所述的自保温外墙体系的施工方法，包括如下步骤：
步骤1：清扫基层待砌筑部位；
步骤2：对待砌筑部位进行砌体定位，并标出砌体施工范围；
步骤3：拉结筋设置：
在所述框架柱外侧需要砌筑所述空斗墙的部位，根据砌块排版模数，确定所述拉结筋在所述框架柱竖向的植筋位置；在无所述框架柱拉结的空斗墙位置，增设构造柱，根据砌块排版模数，确定所述拉结筋在所述构造柱竖向的植筋位置；
步骤4：砌筑所述空斗墙，并在步骤3中确定的所述植筋位置处设置所述拉结筋，并利用所述拉结筋将所述空斗墙与所述框架柱或者所述构造柱拉结固定；
步骤5：在所述空斗墙的两个侧面设置保温浆料，并在两两所述空斗墙之间设置玻璃幕墙/窗。
较佳地，砌筑所述空斗墙时，砌块与砌块间采用砌筑砂浆进行粘结，上下皮砌块错缝搭砌，搭接长度不小于下层砌块长度的1/3，且最小搭接长度不小于100mm。
与现有技术相比，本发明提供的自保温外墙体系及其施工方法具有如下优点：
1、本发明采用空斗墙构造的砌筑形式，将砌体围合内部形成封闭的空气隔层，利用空气的导热性能，能够提升框架柱部位的节能保温效果；在框架梁外侧设置玻璃幕墙/窗，利用玻璃幕墙/窗的导热性能，降低框架梁部位导热系数较大的不利影响；
2、本发明能够实现填充墙兼做外墙保温层的“一墙两用”功能，在节省成本的同时，避免了传统外墙保温层的燃烧风险；
3、空斗墙在外墙围护结构施工中，可一次性完成墙体砌筑与节能保温的功能需求，节省工期；
4、本发明为自保温墙体在寒冷地区公共建筑围护结构中的应用提供了可能性。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式中自保温外墙体系的平面结构示意图；
图2a为本发明一具体实施方式中空斗墙(单腔)奇数层平面图；
图2b为本发明一具体实施方式中空斗墙(单腔)偶数层平面图；
图3a为本发明一具体实施方式中空斗墙(多腔)奇数层平面图；
图3b为本发明一具体实施方式中空斗墙(多腔)偶数层平面图；
图4a为本发明一具体实施方式中自保温外墙体系的剖面示意图；
图4b为本发明一具体实施方式中自保温外墙体系的剖面示意图(窗下口节点)；
图5为本发明一具体实施方式中拉结筋的安装示意图。
图中：01-框架柱、02-框架梁、10-空斗墙、11-空腔、12-蒸压加气混凝土砌块、13-墙肋、14-拉结筋、20-玻璃幕墙/窗、30-保温浆料、40-构造柱、51-密实封堵、52-找坡密实。
具体实施方式
为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。
本发明提供的自保温外墙体系，如图1所示，设置在由框架柱01和框架梁02组成的主体框架结构的室外侧，填充墙兼做外墙保温层。该自保温外墙体系包括：
在主体框架结构的框架柱01的部位沿纵向实施的若干空斗墙10，所述空斗墙10的空腔11内填充有空气；
每两个相邻的所述空斗墙10之间设置有玻璃幕墙/窗20，所述玻璃幕墙/窗20与外墙平行设置，即与所述框架梁02的外表面平行；
所述空斗墙10与所述玻璃幕墙/窗20连接的两个侧面还分别设有保温浆料30。
本发明中，对于框架柱01的部位，通过空斗墙10内部围合形成封闭空间，利用封闭空间内的空气导热性能，提升框架柱01部位空斗墙10的节能保温效果。对于框架梁02的部位，玻璃幕墙/窗20设置在框架梁02外侧，利用玻璃幕墙/窗20的导热性能，降低框架梁02部位导热系数较大的不利影响。在空斗墙10与玻璃幕墙/窗20之间设置保温浆料30，进一步提高外墙体系的保温效果。
较佳地，所述空斗墙10采用蒸压加气混凝土砌块12砌筑。所述蒸压加气混凝土砌块12质量轻、强度适中、保温效果好，具体地，本实施例中，所述蒸压加气混凝土砌块12的干密度级别为B05，强度级别为A3.5，导热系数≤0.14W/(m·K)。蒸压加气混凝土砌块12具有保温好、不燃烧的特点，使其作为外墙填充墙的同时，兼做外墙保温层，实现“一墙两用”功能，即无需增设外墙保温层的自保温外墙围护结构；同时极大降低了建筑外墙保温层燃烧的可能。
较佳地，请重点参考图2a和2b，所述空斗墙10的每层砌块按照奇数层与偶数层的模数排版相互搭接，确保墙体不存在竖向通缝，以保证墙体的整体性。
较佳地，请重点参考图3a和3b，所述空斗墙10包括单腔空斗墙和多腔空斗墙，单腔空斗墙和多腔空斗墙可以通过空斗墙10的长度进行选择。具体地，请继续参考图2a和3a，所述单腔空斗墙的长度L1为：600≤L1≤1300mm，L1还应大于框架柱01两侧宽度各200mm；所述多腔空斗墙的长度L2为：1300＜L2≤3000mm。较佳地，还可以在所述多腔空斗墙内增设墙肋13，以增加墙体的整体稳定性。
较佳地，请重点参考图4a，所述空斗墙10设置在所述主体框架结构每层结构向外悬挑的结构板上。所述蒸压加气混凝土砌块12向外依次设置2～3mm厚专用防水界面剂、找平层以及饰面层，确保外墙防水效果以及美观度。在所述蒸压加气混凝土砌块12与所述框架梁02连接处的外立面上还需增加保温浆料制成的密实封堵51。请重点参考图4b，在窗下口节点处，还应在窗台处增加保温浆料制成的找坡密实52。进一步确保外墙防水效果以及美观度。
较佳地，请重点参考图5，沿所述空斗墙10的纵向每间隔600mm设置有一组拉结筋14，所述拉结筋14与所述框架柱01或者增设的构造柱40拉结固定。较佳地，每组拉结筋14包括2根直径6mm的拉结筋14，并与框架柱01或增设的构造柱40进行有效拉结固定。具体地，在无框架柱01进行拉结的部位，需要在框架梁02上增设构造柱40，增设的构造柱40的截面尺寸为200×200mm，C20混凝土浇筑。构造柱40设置在悬挑板上，外侧与空斗墙10平齐。构造柱40所用的钢筋一般采用4根直径12mm(HRB400)，箍筋一般为直径6mm(HPB235)，间距250mm布置。
下面根据三组外墙构造计算本申请提供的自保温外墙体系的传热系数。根据自保温外墙体系主体部位与局部构造的不同，分别进行传热系数计算。鉴于在封闭状态下，空气的导热系数为0.023W/(m.k)，可以提供非常可观的热阻值，因此，自保温外墙体系中的空气隔层，能够很好的为外墙围护结构整体提升节能保温效果。但由于对空气封闭状态条件的理解不同，因此，空气隔层热阻暂不加入传热系数计算，以避免影响自保温外墙体系主体部位构造的传热系数计算结果。
外墙构造一。主体部位空斗墙构造：200mm厚砌体+空气隔层+100mm厚砌体。
Figure BDA0003153262860000051
外墙构造二。局部空斗墙增设构造柱部位：200mm厚砌体+空气隔层+200mm厚构造柱。
Figure BDA0003153262860000052
Figure BDA0003153262860000061
外墙构造三。局部空斗墙墙肋部位：500mm厚砌体。
Figure BDA0003153262860000062
根据上述计算结果可知，自保温外墙体系的主体部位构造的传热系数为0.407W/(㎡·K)，寒冷地区自保温外墙体系主体部位传热系数的修正系数为1.25。自保温外墙体系空斗墙考虑线性热桥后的传热系数为0.407×1.25＝0.509W/(㎡·K)。因此，在自保温外墙体系中的空气隔层热阻暂不加入计算的情况下，自保温外墙体系的主体部位构造，能够满足寒冷地区公共建筑围护结构外墙的传热系数≤0.60W/(㎡·K)的基本要求。因此，自保温外墙体系在外墙围护结构施工中，可一次性完成墙体砌筑与节能保温的功能需求，节省工期。而且，为自保温外墙体系在寒冷地区公共建筑围护结构中的应用提供了可能。
本发明还提供了一种如上所述的自保温外墙体系的施工方法，包括如下步骤：
步骤1：清扫基层待砌筑部位；
具体地，待砌筑部位，需用扫帚进行清扫干净，确保楼面基层无杂物、无浮尘。
步骤2：对待砌筑部位进行砌体定位，并标出砌体施工范围；
具体地，楼面基层清理完成后，对待砌筑部位进行砌体定位。经测量、定位后，在楼面基层上弹出基准线，标出砌体施工范围。
步骤3：拉结筋14设置：
在所述框架柱01外侧需要砌筑所述空斗墙10的部位，根据砌块排版模数，确定所述拉结筋14在所述框架柱01竖向的植筋位置；在无所述框架柱01拉结的空斗墙10位置，增设构造柱40，根据砌块排版模数，确定所述拉结筋14在所述构造柱40竖向的植筋位置；
具体地，所述构造柱40的截面尺寸为200×200mm，C20混凝土浇筑。构造柱40的植筋所用钢筋一般为4根直径12mm(HRB400)的钢筋，箍筋一般为直径6mm(HPB235)的钢筋，间距250mm布置。构造柱40浇筑完成后，根据砌块排版模数，确定拉结筋14在构造柱40竖向的植筋位置，与框架柱01植筋要求相同。
具体地，拉结筋14可以使用2根直径6mm钢筋(HPB235)，沿框架柱01高度方向竖向间距600mm设置，拉结筋14通过绑扎或焊接的方式在平面呈环形设置。拉结筋14可采用植筋方式植入框架柱01或构造柱40内。植筋锚入框架柱01、剪力墙构造柱40等结构内10d(d为钢筋直径)，且不小于100mm。
植筋钻孔时，尽量避开原结构钢筋，钻孔直径通常比植筋钢筋直径大4mm。若遇到原结构主筋，可适当调整钻孔位置进行避让，但不宜偏移过大。钻孔深度一般为10d，且不小于100mm。钻孔完成后应及时测验孔深，必须满足设计要求。孔深验证完成后，先用气泵将孔内粉尘吹干净，然后再用棉丝蘸水将孔洞清润，以保证粘结质量。清孔完成后，立即用塑料将孔临时封堵，以防有灰尘和异物落入。
植筋时，将注胶枪嘴插入孔内，缓慢将胶注入孔内，注胶量以钢筋插入孔内后胶浆填满溢出为准，并且要求注胶一次完成。钢筋插入孔洞时，需一边进入一边向同一方向缓慢旋转，直到孔洞底部为止，此时应有胶浆从孔洞内溢出。对已植的钢筋应做好保护，防止在胶固化期间摇摆和碰撞。在常温下自然养护。
步骤4：砌筑所述空斗墙10，并在步骤3中确定的所述植筋位置处设置所述拉结筋14，并利用所述拉结筋14将所述空斗墙10与所述框架柱01或者所述构造柱40拉结固定，以保持墙体稳定；
具体地，砌体砌筑前应进行设计排块试摆，并根据墙体长度进行砌块的排列，部分砌块需要进行切割，切割时用直尺在砌块上先划切割线，然后用台式切割机依据切割线进行切割，且应设置切割作业防尘棚，砌块切割后的非标砌块不得小于砌块长度的1/3。
空斗墙砌筑前的基层应保持平整。若基层不平整，可选用1:3水泥砂浆找平，厚度一般控制在10～45mm，再通过它的厚度来控制砌块墙体的水平和垂直度。然后再用专用砌筑砂浆砌筑。砌体可从拉结筋14的植筋部位或构造柱40部位开始，向两端进行砌筑。
拉结筋14与框架柱01或构造柱40采用后植筋方式连接，植筋锚入框架柱01或剪力墙等结构内10d，且不小于100mm。填充墙的拉结筋14的连接采用绑扎搭接，搭接长度55d，且不小于400mm。
步骤5：在所述空斗墙10的两个侧面设置保温浆料30，并在两两所述空斗墙10之间设置玻璃幕墙/窗20。
较佳地，砌筑所述空斗墙10时，砌块与砌块间采用砌筑砂浆进行粘结，上下皮砌块错缝搭砌，搭接长度不小于下层砌块长度的1/3，且最小搭接长度不小于100mm。
具体地，粘结剂在搅拌前根据水灰比在桶内先放水，然后均匀的洒入粘结剂干粉，用电动工具充分搅拌均匀，粘结剂搅拌完成后必须在4小时内使用完毕，严禁使用超过保质期的产品和搅拌完成超过4个小时再加水搅拌使用的情况，以确保粘结剂的粘结强度。
涂抹粘结剂前先用刷子清扫粘结面的灰尘，保证粘结剂的粘结牢靠。涂抹粘结剂时，应用专用勺将专用的砌筑砂浆均匀地施铺在下皮砌块表面，这样可以保证砌筑的灰缝满浆度，同时可以降低粘接剂施工损耗以及提高砌筑速度。
砌筑时，垂直灰缝可先铺贴在砌块端面，上墙后用橡皮锤轻击砌块，橡皮锤的敲击应先从砌块的顶部向里敲，然后再水平方向压实，使砂浆能从灰缝中溢出，并及时将溢出的砂浆清理干净，同时灰缝不得留有空隙。
砌体转角处和交界处应同时砌筑。对不能同时砌筑的，又必须留置临时间断处，应砌成斜槎。斜槎水平投影长度不应小于高度的2/3。接槎时，应先清理槎口，再铺粘接材料接砌。
填充墙砌至接近梁、板底时应留一定空隙，待填充墙砌筑完并应至少间隔7d后，待墙体变形完成后对其缝采用干硬性混凝土捻实。
采用上述方法，自保温外墙体系可以在外墙围护结构施工中，一次性完成墙体砌筑与节能保温的功能需求，节省工期。
综上所述，本发明提供的自保温外墙体系及其施工方法，包括：在主体框架结构的框架柱01的部位沿纵向实施的若干空斗墙10，所述空斗墙10的空腔11内填充有空气；每两个相邻的所述空斗墙10之间设置有玻璃幕墙/窗20，所述玻璃幕墙/窗20与外墙平行设置；所述空斗墙10与所述玻璃幕墙/窗20连接的两个侧面还分别设有保温浆料30。本发明采用空斗墙构造的砌筑形式，将砌体围合内部形成封闭的空气隔层，利用空气的导热性能，能够提升框架柱01部位的节能保温效果；在框架梁外侧设置玻璃幕墙/窗20，利用玻璃幕墙/窗20的导热性能，降低框架梁02部位导热系数较大的不利影响。本发明能够实现填充墙兼做外墙保温层的“一墙两用”功能，在节省成本的同时，避免了传统外墙保温层的燃烧风险。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种自保温外墙体系，其特征在于，包括：
在主体框架结构的框架柱的部位沿纵向实施的若干空斗墙，所述空斗墙的空腔内填充有空气；
每两个相邻的所述空斗墙之间设置有玻璃幕墙/窗，所述玻璃幕墙/窗与外墙平行设置；
所述空斗墙与所述玻璃幕墙/窗连接的两个侧面还分别设有保温浆料。
2.如权利要求1所述的自保温外墙体系，其特征在于，所述空斗墙采用蒸压加气混凝土砌块砌筑。
3.如权利要求2所述的自保温外墙体系，其特征在于，所述蒸压加气混凝土砌块的干密度级别为B05，强度级别为A3.5，导热系数≤0.14W/(m·K)。
4.如权利要求2所述的自保温外墙体系，其特征在于，所述空斗墙的每层砌块按照奇数层与偶数层的模数排版相互搭接。
5.如权利要求2所述的自保温外墙体系，其特征在于，所述空斗墙设置在所述主体框架结构每层结构向外悬挑的结构板上。
6.如权利要求1所述的自保温外墙体系，其特征在于，所述空斗墙包括单腔空斗墙和多腔空斗墙，所述多腔空斗墙内增设有墙肋。
7.如权利要求6所述的自保温外墙体系，其特征在于，所述单腔空斗墙的长度L1为：600≤L1≤1300mm；所述多腔空斗墙的长度L2为：1300＜L2≤3000mm。
8.如权利要求1所述的自保温外墙体系，其特征在于，沿所述空斗墙的纵向每间隔600mm设置有一组拉结筋，所述拉结筋与所述框架柱或者增设的构造柱拉结固定。
9.一种如权利要求1～8中任一项所述的自保温外墙体系的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：清扫基层待砌筑部位；
步骤2：对待砌筑部位进行砌体定位，并标出砌体施工范围；
步骤3：拉结筋设置：
在所述框架柱外侧需要砌筑所述空斗墙的部位，根据砌块排版模数，确定所述拉结筋在所述框架柱竖向的植筋位置；在无所述框架柱拉结的空斗墙位置，增设构造柱，根据砌块排版模数，确定所述拉结筋在所述构造柱竖向的植筋位置；
步骤4：砌筑所述空斗墙，并在步骤3中确定的所述植筋位置处设置所述拉结筋，并利用所述拉结筋将所述空斗墙与所述框架柱或者所述构造柱拉结固定；
步骤5：在所述空斗墙的两个侧面设置保温浆料，并在两两所述空斗墙之间设置玻璃幕墙/窗。
10.如权利要求9所述的施工方法，其特征在于，砌筑所述空斗墙时，砌块与砌块间采用砌筑砂浆进行粘结，上下皮砌块错缝搭砌，搭接长度不小于下层砌块长度的1/3，且最小搭接长度不小于100mm。
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