CN117226989A - 一种预制密肋复合外挂墙板的加工方法 - Google Patents

Abstract

一种预制密肋复合外挂墙板的加工方法，外挂墙板由外饰面层、外叶板、密肋层、保温层、内叶板；或由外饰面层、外叶板、保温层、密肋层、内叶板依次复合形成；外挂墙板的挂点及保温连接件采用纤维增强复合材料FRP型材或不锈钢，并与密肋层的混凝土肋可靠连接。本发明采用正打或反打工艺，可实现保温、结构、装饰一体化加工，解决现有加工工艺复杂的问题，同时满足建筑围护多功能需求。所得外挂墙板中通过采用导热系数较低的FRP与不锈钢挂点及保温连接件，减少了热桥效应影响。

Description

一种预制密肋复合外挂墙板的加工方法

技术领域

本发明属于建筑技术领域，涉及装配式混凝土结构，特别涉及一种预制密肋复合外挂墙板的加工方法。

背景技术

大力发展超低能耗、近零能耗建筑是实现建筑节能的重要途径。据统计，在建筑热损失中，围护结构传热的热损失高达70％～80％，而传统围护结构单一材料实现单一功能的构造已无法满足墙体高品质需求，亟待研发适用于超低能耗、近零能耗建筑的多功能一体化高性能围护结构体系。

同时，目前常见的预制混凝土密肋外挂墙板在密肋层两侧各设置一保温层，内、外叶板均需要通过保温连接件与密肋层相连，施工工艺复杂、生产成本较高，亟需对其工艺进行简化。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种预制密肋复合外挂墙板的加工方法，第一方面，解决现有加工工艺复杂的问题；第二方面，通过所加工外挂墙板降低围护结构传热的热损失；第三方面，解决传统预制混凝土夹心保温外挂墙板存在的保温超厚、连接件要求高、墙板自重大及综合成本高等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种预制密肋复合外挂墙板的加工方法，所述外挂墙板由外饰面层、外叶板、密肋层、保温层和内叶板自外向内依次复合组成，所述密肋层通过其混凝土肋内设置的混凝土肋箍筋与相邻的外叶板或相邻的内叶板可靠连接，所述外挂墙板的挂点的一端均可靠锚固于密肋层的混凝土肋中，另一端穿出内叶板与主体结构连接，所述挂点采用不锈钢材料或FRP材料，采用反打工艺加工，包括如下步骤：

第一步，在模具底部铺设外饰面层；

第二步，绑扎外叶板钢筋与混凝土肋箍筋，然后浇筑外叶板；混凝土肋箍筋一部分锚固于密肋层的混凝土肋中，另一部分锚固于外叶板的混凝土中；

第三步，铺设密肋层保温填充材料，绑扎混凝土肋纵筋并安装挂点后浇筑混凝土肋；

第四步，铺设保温层；

第五步，安装内叶板，并钉入保温钉。

在一个实施例中，所述第三步，挂点的一端通过绑扎固定于密肋层预留浇筑混凝土肋的位置，浇筑混凝土后，挂点的该端锚固于浇筑混凝土肋中。

在一个实施例中，所述第五步，从室内侧向内叶板钉入保温钉，内叶板与密肋层通过穿过保温层的保温钉可靠连接。

本发明的另一种形式，一种所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，所述外挂墙板由外饰面层、外叶板、保温层、密肋层和内叶板自外向内依次复合组成，所述内叶板采用混凝土材料，所述密肋层通过其混凝土肋内设置的混凝土肋箍筋与相邻的外叶板或相邻的内叶板可靠连接，所述外挂墙板的挂点的一端均可靠锚固于密肋层的混凝土肋中，另一端穿出内叶板与主体结构连接，所述挂点采用不锈钢材料或FRP材料，采用正打工艺加工，包括如下步骤：

第一步，绑扎内叶板钢筋、混凝土肋箍筋，并固定挂点，浇筑内叶板；混凝土肋箍筋一部分锚固于密肋层的混凝土肋中，另一部分锚固于内叶板的混凝土中；

第二步，铺设密肋层保温填充材料；绑扎混凝土肋纵筋，布设保温连接件，并浇筑混凝土；

第三步，铺设保温层；

第四步，绑扎外叶板钢筋，浇筑外叶板；

第五步，安装室外饰面层。

在一个实施例中，所述第一步，挂点通过绑扎固定于内叶板钢筋上，挂点的一端穿出模具预留孔置于模具下方，挂点的另一端伸至密肋层预留浇筑混凝土肋的位置，当浇筑内叶板的混凝土后，挂点与内叶板的混凝土通过两种材料的界面粘结力可靠传递荷载。

在一个实施例中，所述第二步，保温连接件的一端绑扎固定于混凝土肋箍筋上，另一端向上伸入预留外叶板位置内，之后浇筑混凝土肋，外叶板与密肋层通过穿过保温层的保温连接件可靠连接。

在一个实施例中，所述保温连接件为FRP保温连接件或不锈钢保温连接件。

在一个实施例中，所述不锈钢材料的导热系数小于17.5W/(m·K)；所述FRP材料的导热系数为0.03-0.20W/(m·K)。

在一个实施例中，所述密肋层通过其混凝土肋内设置的混凝土肋箍筋与相邻的外叶板可靠连接时，内叶板与密肋层通过穿过保温层的保温钉可靠连接。

在一个实施例中，所述密肋层通过其混凝土肋内设置的混凝土肋箍筋与相邻的内叶板可靠连接时，外叶板与密肋层通过穿过保温层的保温连接件可靠连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的外挂墙板中挂点与保温连接件采用FRP与不锈钢材料，利用FRP与不锈钢材料导热系数低的特点，有效降低围护结构传热的热损失，减少能耗。同时，挂点与保温连接件的一端均锚固于密肋层的混凝土肋中，连接可靠。

与传统的双层保温层结构不同，本发明的保温层仅设置了一层，外叶板或内叶板直接与密肋层相接，可进一步有效减小密肋层热桥；并且外叶板或内叶板与密肋层通过钢筋锚固可靠连接，结构安全性好，同时大幅减少了保温连接件的数量，降低工艺复杂度以及相应成本。

本发明可依照建筑要求灵活选用饰面材料，美观性好，并且采用反打工艺时可实现墙体装饰、保温与结构一体化同步施工，不但可降低加工复杂度，还能节约工期，降低综合成本。

附图说明

图1为本发明外挂墙板的结构一的三维示意图，由室外侧向室内侧依次为外饰面层、外叶板、密肋层、保温层、内叶板。

图2为本发明外挂墙板的结构二的三维示意图，由室外侧向室内侧依次为外饰面层、外叶板、保温层、密肋层、内叶板。

图3为图2所示的外挂墙板与主体结构连接的预埋连接件的三维示意图。

图4为图1所示的外挂墙板剖面示意图。

图5为图2所示的外挂墙板剖面示意图。

图中：1-外挂墙板；11-内叶板；111-内叶板配筋；12-保温层；13-密肋层；131-混凝土肋；132-保温填充；133-混凝土肋纵筋；134-混凝土肋箍筋；14-外叶板；141-外叶板配筋；15-室外饰面层；2-挂点；21-承重挂点；22-滑移挂点；3-保温连接件；4-保温钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现有技术未意识到挂点材料导热系数对围护结构传热的影响，出于成本以及思维惯性，现有的外挂墙板与主体结构连接节点中墙板预埋连接件一般均采用普通金属材料，这些材料在穿过保温层时将形成热桥，导致附加能耗增加。同时，现有外挂墙板采用预制混凝土夹心保温，也即在混凝土密肋层的两侧均布设保温层，导致保温超厚、连接件多、墙板自重大等问题。

为此，本发明提供了一种预制密肋复合外挂墙板，参考图1至图5，该外挂墙板1有且仅有一层密肋层13，密肋层13的混凝土肋131内设置有混凝土肋箍筋134。密肋层13与外叶板14或内叶板11相邻，并与该相邻的外叶板14或相邻的内叶板11通过所述的混凝土肋箍筋134可靠连接，外挂墙板1的各个挂点2的一端均可靠锚固于所述的混凝土肋131中，另一端则穿出内叶板11与主体结构连接。本发明中，挂点2可采用导热系数小于17.5W/m·K的不锈钢材料或导热系数为0.03-0.20W/m·K的FRP材料。和普通金属相比，FRP材料的导热系数仅为普通金属的1/100-1/1000，不锈钢材料的导热系数也远小于普通金属材料，采用FRP材料和不锈钢材料制成挂点2，可在确保强度的同时，降低预制墙体在挂点和墙体连接部位发生热(冷)桥效应，从而提高了墙体的保温性能。

根据该结构，由于外挂墙板1与主体结构连接节点中的挂点2采用导热系数低的FRP型材和不锈钢材料，连接可靠，并可有效减小热桥效应影响，降低能耗。当挂点2起承重作用时，通常选用FRP型材，即为承重挂点21。当挂点2起滑动作用时，通常选用不锈钢材料，即为滑移挂点22。值得说明的是，本发明中，承重挂点21在理论上也可选用不锈钢连接件，滑移挂点22在理论上也可选用FRP连接件。但是由于承重挂21点需要具备较高的抗弯刚度，其截面一般宜为工字形、T形或箱型，而滑移挂点22主要用于满足支座滑动的功能要求，其截面多为圆形，例如棒状型材或不锈钢螺杆。考虑到型材加工特点，因此仍以FRP型材作为承重挂点21，不锈钢连接件作为滑移挂点22较为适宜。但对于节能要求较低的外挂墙板，承重挂点21可采用普通型钢，滑动挂点22可采用普通钢材。

一般地，外挂墙板1的形状为矩形，优选为正方形，相应的挂点2的截面均为工字形、T形、箱型或圆形。所述的承重挂点21与所述的滑移挂点22分别有两个，对称布置在外挂墙板的四个角部。即，承重挂点21的数量为两个，可布置于外挂墙板1的顶部，也可布设于外挂墙板1的底部，滑移挂点22的数量为两个，布置于外挂墙板1的顶部和底部中未布设承重挂点21的位置，如图3所示。

在更具体的实现结构中，所述的承重挂点21与滑移挂点22的一端具体是可靠锚固于密肋层13的混凝土肋131中，由混凝土肋131主要承受荷载，另一端穿出内叶板11与主体结构相连。

本发明的外挂墙板的一种具体结构，命名为结构一，如图1和图4，由外饰面层15、外叶板14、密肋层13、保温层12和内叶板11自外向内依次复合组成。也即，此时，密肋层13通过其混凝土肋131内设置的混凝土肋箍筋134与相邻的外叶板14可靠连接。进一步地，此时，内叶板11与密肋层13通过穿过保温层12的保温钉4可靠连接。

本发明的外挂墙板的另一种具体结构，命名为结构二，如图2和图5，由外饰面层15、外叶板14、保温层12、密肋层13和内叶板11自外向内依次复合组成，其中内叶板11采用混凝土材料。也即，此时，密肋层13通过其混凝土肋131内设置的混凝土肋箍筋134与相邻的内叶板11可靠连接。进一步地，此时，外叶板14与密肋层13通过穿过保温层12的保温连接件3可靠连接。

在一个实施例中，当内叶板11需要承担结构风荷载作用且不与密肋层13直接接触时，在密肋层13的混凝土肋131与内叶板11间设置保温连接件3或保温钉4。

在上述的结构中，密肋层13的一侧与外叶板14或内叶板11直接相接，可通过钢筋实现有效连接，减少保温连接件3的数量，降低生产成本。密肋层13的另一侧设置保温层12，可有效降低密肋层热桥效应影响。与密肋层13不直接接触的内叶板11或外叶板14采用保温连接件3或保温钉4与密肋层13可靠连接，固于密肋层13中。保温连接件3可采用不锈钢、FRP材料，当节能要求较低时，也可采用普通金属材料，采用导热系数低的不锈钢和FRP材料制作保温连接件3时可显著降低热桥效应，降低能耗。

对上述结构的进一步解释如下：

在结构一中，内叶板11采用保温连接件3或保温钉4与密肋层13可靠连接，外叶板14通过混凝土肋箍筋134与密肋层13可靠连接。当采用保温连接件3时，其一端可靠锚固于密肋层13中，另一端锚固于内叶板11中。

在结构二中，外叶板14采用保温连接件3或保温钉4与密肋层13可靠连接，内叶板11通过混凝土肋箍筋134与密肋层13可靠连接。当采用保温连接件3时，其一端可靠锚固于密肋层13中，另一端锚固于外叶板14中。

进一步地，在结构一中，内叶板11采用保温连接件3或保温钉4与密肋层13的混凝土肋131可靠连接，外叶板14通过混凝土肋箍筋134与密肋层13的混凝土肋131可靠连接。

在结构二中，外叶板14采用保温连接件3或保温钉4与密肋层13的混凝土肋131可靠连接，内叶板11通过混凝土肋箍筋134与密肋层13的混凝土肋131可靠连接。

本发明保温连接件3的一端可靠锚固于密肋层13的混凝土肋131中，另一端锚固于不与密肋层13直接接触的外叶板14中，与密肋层13直接接触的内叶板11通过预埋混凝土肋箍筋134与混凝土肋131连接，可大幅减少保温连接件数量，降低结构成本。

示例地，图4所示外挂墙板1中，内叶板11采用保温钉4锚固于密肋层13的混凝土肋131中，外叶板14与混凝土肋131通过混凝土肋箍筋134可靠连接，如图4所示。

如图4所示，该结构一的一种优选施工，采用反打工艺，实现墙体装饰、保温与结构一体化同步施工，实施方法如下：

第一步，在模具底部铺设室外饰面层15。

第二步，绑扎外叶板钢筋141与混凝土肋箍筋134，然后浇筑外叶板14；混凝土肋箍筋134一部分锚固于密肋层13的混凝土肋131中，另一部分锚固于外叶板14的混凝土中，荷载可通过钢筋与混凝土间的粘结力在密肋层13与外叶板14间有效传递，使受力可靠。

第三步，铺设密肋层保温填充材料132，绑扎混凝土肋纵筋133并安装挂点2后浇筑混凝土肋131。进一步地，挂点2的一端通过绑扎固定于密肋层13预留浇筑混凝土肋131的位置，浇筑混凝土后，挂点2的该端锚固于浇筑混凝土肋131中。

第四步，铺设保温层12。

第五步，安装内叶板11，并钉入保温钉4。具体地，从室内侧向内叶板11钉入保温钉4，内叶板11与密肋层13通过穿过保温层12的保温钉4可靠连接。

如图5所示，该结构二的一种优选施工，采用正打工艺，实现墙体装饰、保温与结构一体化同步施工，实施方法如下：

第一步，绑扎内叶板钢筋111、混凝土肋箍筋134，并固定挂点2，浇筑内叶板11；混凝土肋箍筋134一部分锚固于密肋层13的混凝土肋131中，另一部分锚固于内叶板11的混凝土中，荷载可通过钢筋与混凝土间的粘结力在密肋层13与内叶板11间有效传递，使受力可靠。进一步地，挂点2通过绑扎固定于内叶板钢筋111上，挂点2的一端穿出模具预留孔置于模具下方，挂点2的另一端伸至密肋层13预留浇筑混凝土肋131的位置，当浇筑内叶板11的混凝土后，挂点2与内叶板11的混凝土通过两种材料的界面粘结力可靠传递荷载。

第二步，铺设密肋层保温填充材料132；绑扎混凝土肋纵筋133，布设保温连接件3，并浇筑混凝土。具体地，保温连接件3的一端绑扎固定于混凝土肋箍筋134上，另一端向上伸入预留外叶板14位置内，之后浇筑混凝土肋131，外叶板14与密肋层13通过穿过保温层12的保温连接件3可靠连接。

第三步，铺设保温层12。

第四步，绑扎外叶板钢筋141，浇筑外叶板14。

第五步，安装室外饰面层15。

示例地，图5所示外挂墙板1中，保温连接件3采用不锈钢、FRP材料，当节能要求较低时，也可采用普通金属材料。

示例地，保温连接件3并不局限于图5所示的形式，可采用针状、棒状、片状、桁架式等形式。

在本发明的实施例中，外叶板14采用超高性能混凝土UHPC，也可采用普通混凝土、砂浆、胶粉聚苯颗粒浆料或常见保温模板材料，当采用UHPC板时，外叶板14厚度为15mm-20mm，当采用普通混凝土板时，外叶板14厚度为40mm-60mm。外叶板14还可以是保温砂浆，或者保温模板等。

在本发明的实施例中，内叶板11为硅酸钙板、超高性能混凝土UHPC板、水泥纤维板、石膏板、不锈钢板或普通金属板。

在本发明的实施例中，密肋层13中的混凝土肋131的高度为100mm-150mm，混凝土肋131肋间的保温填充材料132和保温层12为真空绝热板、聚氨酯板、挤塑聚苯板、酚醛泡沫板、石墨聚苯板、膨胀聚苯板、岩棉板、模塑聚苯乙烯板。保温材料还可以是聚氨酯(PU)等。

在本发明的进一步的实施例中，外挂墙板在结构上，仍采用前述结构一或结构二的形式，也即，摒弃了传统的双层保温层结构，承重挂点21和滑移挂点22采用前述的可靠连接方式，其材料由使用者根据需要和实际工程情况选择。

综上，在本发明中，保温连接件及与主体结构连接节点中墙板预埋连接件采用导热系数低的FRP材料与不锈钢材料，可有效降低热桥处的热损失，减少能耗，同时FRP材料与不锈钢材料的抗腐蚀性优异，可有效提升外挂墙板的耐久性。其次，本发明的外叶板或内叶板直接与密肋层的混凝土肋相接，通过钢筋锚固可靠连接，结构安全性好，同时可大幅减少保温连接件的数量，简化生产工艺，降低生产成本。最后，本发明的内、外墙装饰面可依照建筑要求灵活选用饰面材料，美观性好，同时可实现墙体装饰、保温与结构一体化同步施工，节约工期，降低综合成本。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种预制密肋复合外挂墙板的加工方法，所述外挂墙板由外饰面层(15)、外叶板(14)、密肋层(13)、保温层(12)和内叶板(11)自外向内依次复合组成，所述密肋层(13)通过其混凝土肋(131)内设置的混凝土肋箍筋(134)与相邻的外叶板(14)或相邻的内叶板(11)可靠连接，所述外挂墙板的挂点(2)的一端均可靠锚固于密肋层(13)的混凝土肋(131)中，另一端穿出内叶板(11)与主体结构连接，所述挂点(2)采用不锈钢材料或FRP材料，其特征在于，采用反打工艺加工，包括如下步骤：

第一步，在模具底部铺设外饰面层(15)；

第二步，绑扎外叶板钢筋(141)与混凝土肋箍筋(134)，然后浇筑外叶板(14)；混凝土肋箍筋(134)一部分锚固于密肋层(13)的混凝土肋(131)中，另一部分锚固于外叶板(14)的混凝土中；

第三步，铺设密肋层保温填充材料(132)，绑扎混凝土肋纵筋(133)并安装挂点(2)后浇筑混凝土肋(131)；

第四步，铺设保温层(12)；

第五步，安装内叶板(11)，并钉入保温钉(4)。

2.根据权利要求1所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，其特征在于，所述第三步，挂点(2)的一端通过绑扎固定于密肋层(13)预留浇筑混凝土肋(131)的位置，浇筑混凝土后，挂点(2)的该端锚固于浇筑混凝土肋(131)中。

3.根据权利要求1所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，其特征在于，所述第五步，从室内侧向内叶板(11)钉入保温钉(4)，内叶板(11)与密肋层(13)通过穿过保温层(12)的保温钉(4)可靠连接。

4.一种所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，所述外挂墙板由外饰面层(15)、外叶板(14)、保温层(12)、密肋层(13)和内叶板(11)自外向内依次复合组成，所述内叶板(11)采用混凝土材料，所述密肋层(13)通过其混凝土肋(131)内设置的混凝土肋箍筋(134)与相邻的外叶板(14)或相邻的内叶板(11)可靠连接，所述外挂墙板的挂点(2)的一端均可靠锚固于密肋层(13)的混凝土肋(131)中，另一端穿出内叶板(11)与主体结构连接，所述挂点(2)采用不锈钢材料或FRP材料，其特征在于，采用正打工艺加工，包括如下步骤：

第一步，绑扎内叶板钢筋(111)、混凝土肋箍筋(134)，并固定挂点(2)，浇筑内叶板(11)；混凝土肋箍筋(134)一部分锚固于密肋层(13)的混凝土肋(131)中，另一部分锚固于内叶板(11)的混凝土中；

第二步，铺设密肋层保温填充材料(132)；绑扎混凝土肋纵筋(133)，布设保温连接件(3)，并浇筑混凝土；

第三步，铺设保温层(12)；

第四步，绑扎外叶板钢筋(141)，浇筑外叶板(14)；

第五步，安装室外饰面层(15)。

5.根据权利要求4所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，其特征在于，所述第一步，挂点(2)通过绑扎固定于内叶板钢筋(111)上，挂点(2)的一端穿出模具预留孔置于模具下方，挂点(2)的另一端伸至密肋层(13)预留浇筑混凝土肋(131)的位置，当浇筑内叶板(11)的混凝土后，挂点(2)与内叶板(11)的混凝土通过两种材料的界面粘结力可靠传递荷载。

6.根据权利要求4所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，其特征在于，所述第二步，保温连接件(3)的一端绑扎固定于混凝土肋箍筋(134)上，另一端向上伸入预留外叶板(14)位置内，之后浇筑混凝土肋(131)，外叶板(14)与密肋层(13)通过穿过保温层(12)的保温连接件(3)可靠连接。

7.根据权利要求4所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，其特征在于，所述保温连接件(3)为FRP保温连接件或不锈钢保温连接件。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，其特征在于，所述不锈钢材料的导热系数小于17.5W/(m·K)；所述FRP材料的导热系数为0.03-0.20W/(m·K)。

9.根据权利要求1至7任一权利要求所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，其特征在于，所述密肋层(13)通过其混凝土肋(131)内设置的混凝土肋箍筋(134)与相邻的外叶板(14)可靠连接时，内叶板(11)与密肋层(13)通过穿过保温层(12)的保温钉(4)可靠连接。

10.根据权利要求1至7任一权利要求所述预制密肋复合外挂墙板的加工方法，其特征在于，所述密肋层(13)通过其混凝土肋(131)内设置的混凝土肋箍筋(134)与相邻的内叶板(11)可靠连接时，外叶板(14)与密肋层(13)通过穿过保温层(12)的保温连接件(3)可靠连接。