CN1827937A - 有支撑的捆绑式保温复合墙体 - Google Patents

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CN1827937A CN 200610009862 CN200610009862A CN1827937A CN 1827937 A CN1827937 A CN 1827937A CN 200610009862 CN200610009862 CN 200610009862 CN 200610009862 A CN200610009862 A CN 200610009862A CN 1827937 A CN1827937 A CN 1827937A
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Abstract

有支撑的捆绑式保温复合墙体,它涉及建筑物的外保温复合墙体。本发明的目的是为了解决现有墙体保温技术存在的缺点、完善本人原专利申请墙体保温技术不足。本发明的混凝土悬挑梁支撑件(2)、内外拉接件(7)及塑料胀钉(9)的内端固定在建筑主体结构混凝土(10)或基层墙体(1)内,混凝土悬挑梁支撑件(2)、内外拉接件(7)的外端在外保护层(8)内与竖向钢筋(5)连接固定,基层墙体(1)的外侧设有通过塑料胀钉(9)固定的保温层(3),保温层(3)的外侧设有竖向钢筋(5),竖向钢筋(5)的外侧或内侧设有金属网(4),金属网(4)与竖向钢筋(5)固定连接,在保温层(3)的外侧设有水泥砂浆或豆石混凝土的外保护层(8),本发明具有安全、耐久、保温好、防火好的优点。

Description

有支撑的捆绑式保温复合墙体
技术领域
本发明涉及建筑物的外保温复合墙体。
背景技术
世界能源越来越紧张,建筑节能是人类社会可持续发展的重要课题,在建筑节能中墙体保温节能技术是其重要一环。现行的各种墙体保温技术存在如下问题:1、没有从优化的角度解决安全和保温的矛盾问题,即安全性好的墙体保温就不好;而保温好的墙体安全性就不好,表现在结构上不安全或施工质量控制难、以及防火不安全,其原因主要是从材料上解决保温层与墙体的连接,没有依靠结构手段或结构手段简单。如在采暖地区应用较多的EPS板薄抹灰外保温技术,保温很好,但防火不好,不能满足外墙块料面层装饰的要求,因材料市场竞争激烈、材料质量难以控制、工程质量控制难度较大;还有凡是在非节能的材料中夹杂保温材料的技术如保温砌块,均存在沿建筑各层周圈混凝土挑檐板的热桥和窗口周边的热桥,例如按3米层高、3米开间、窗墙比0.3、挑檐板厚8~12cm,增加墙体传热系数0.09~0.15w/m2.k。在内保温时,尤其每个开间都有厚度达240mm或370mm的抗震横墙的建筑,其热桥增加的墙体传热系数达0.3~0.6w/m2.k,再加上挑檐板热桥,总增加墙体传热系数达0.4~0.75w/m2.k,夹心保温技术内外叶砌体之间由于钢筋拉接,保温苯板安装不易紧密而影响保温,并随内外叶砌体拉接的距离和拉接砌体厚度不同增加传热系数不同,增加传热也很可观。窗口周边热桥约增加窗户附加传热系数0.6~0.8w/m2.k,而塑钢窗由传热系数2.5w/m2.k降低至2.0w/m2.k,增加投资约每平方米80元,断桥铝合金窗降低传热系数增加的投资更多,窗的传热系数由2.5w/m2.k降低至1.6w/m2.k需要用Loe玻璃并填充惰性气体,增加投资每平方米约150~200元。可见墙体周圈挑檐板、内隔墙及窗口周边热桥对传热、对投资影响之大。还由于很多砌块存在自身的热桥,这些因素对建筑节能影响大、造价高,不可能达到墙体低传热系数,尤其墙体传热系数要求越低对造价和墙体厚度影响越大。有的使用钢制锚拴与基层墙体连接,但这种结构连接太简单,难以适应外墙面承受较大的水平风压和较大水平地震作用的要求,当较厚的保温层和外墙面厚重装饰时因钢制锚栓刚度太小,难以适应安全要求,更难以与各种砌体,如砖砌体和轻质填充砌体可靠锚固,且这些保温技术用于连接的钢制锚栓密度大,如腹丝穿透型钢丝网架苯板,穿透苯板的钢材达到7.4/m2,增加传热多,采用非防腐或防腐蚀标准低的锚栓在保温层内易腐蚀影响耐久性。2、在节能50%的采暖地区还存在外保护层用水泥砂浆厚抹灰、块料面层装饰时,不满足《民用建筑热工设计规范》关于围护结构内部冷凝受潮验算的要求,保温层含水率超过规范允许范围,影响保温体系耐久年限、影响保温效果。3、世界上和我国对现行的各种墙体保温技术的耐久年限都规定不低于25年即符合要求,远远低于建筑主体结构的耐久年限。本人已经提出过一种新的墙体保温技术方案,已获专利证书,专利号为ZL200410002698.7、授权公告日为2006年1月4日、发明名称为“有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体”,这种复合墙体仍然用传统的保温材料如发泡型聚苯板、挤塑型聚苯板及聚氨酯、矿物棉等保温材料,克服了现有保温技术安全性不好的缺点。但通过2005年在黑龙江省克山县社会福利院老年宿舍楼4674平方米工程试点建设中,发现还存在以下缺点:原专利采用钢支撑热桥处理复杂,钢支撑与竖向钢筋之间的连接麻烦,没有考虑到利用固定保温板的塑料胀钉外端头与金属网连接,致使混凝土悬挑梁支撑件和内外拉接件之间的距离较近,增加安装混凝土悬挑梁支撑件和内外拉接件的数量,增加了热桥。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有墙体保温技术存在的缺点、完善本人原专利申请墙体保温技术的不足,提供一种有支撑的捆绑式保温复合墙体。本发明具有施工可行性更强、热桥更少、连接更可靠的特点。本发明包括基层墙体1、混凝土悬挑梁支撑件2、保温层3、金属网4、竖向钢筋5、内外拉接件7、外保护层8,塑料胀钉9、建筑主体结构的混凝土构件10,建筑主体结构的混凝土构件10包含多层砌体结构的混凝土圈梁、混凝土大梁、混凝土柱子、混凝土墙、混凝土过梁、混凝土基础、混凝土阳台板、与上下楼面混凝土连接的窗侧混凝土壁柱或混凝土窗台板,混凝土悬挑梁支撑件2的内端固定在建筑主体结构的混凝土构件10内部或外表面用钢件固定,或固定在承重砌体的基层墙体1内,内外拉接件7的内端固定在基层墙体1或建筑主体结构的混凝土构件10内,内外拉接件7的外端在外保护层8内与竖向钢筋5连接固定,基层墙体1及建筑主体结构的混凝土构件10的外侧设有保温层3,保温层3的外侧设有竖向钢筋5,竖向钢筋5的外侧或内侧设有金属网4,竖向钢筋5焊接固定在混凝土悬挑梁支撑件2的外端头的预埋钢板上以及固定在内外拉接件7的外端上,金属网4与竖向钢筋5固定连接,塑料胀钉9的内端固定在基层墙体1内,塑料胀钉9的外端卡住固定保温板,在保温层3的外侧至竖向钢筋5以及金属网4的外侧之间设有水泥砂浆或豆石混凝土的外保护层8。本发明与已有技术相比,混凝土悬挑梁的热桥面积是通常混凝土挑檐板面积的1/8~1/10,大大减少了热桥面积;通过用塑料胀钉不仅将保温层与基层墙体连接,还利用塑料胀钉外端头的钢垫片与金属网连接,金属网上有水泥砂浆抹灰,进一步加强了外保护层与基层墙体和建筑主体结构的混凝土构件的连接,有利于增加外保护层的刚度和限制外保护层的变形,可加大混凝土悬挑梁支撑件之间的距离,加大内外拉接件与上下固定点间的距离,减少混凝土悬挑梁支撑件和内外拉接件的安装数量和热桥,方便施工;用竖向钢筋吊挂外保护层和装饰面层的重量,并传递给混凝土悬挑梁支撑;内外拉接件的作用是在竖向钢筋上每隔一定距离,把竖向钢筋与基层墙体或与建筑主体结构的混凝土构件可靠拉结固定,如若不设置内外拉接件必然增加混凝土悬挑梁支撑件上下之间的距离,增加热桥。本发明具有突出的安全性好、耐久性好、保温性能好、防火性能好、造价低、满足水密性、冻融循环、健康等一系列优势,可满足包括装饰石材在内的各种装饰的需要,保温层可达任意厚度,能实现对墙体低传热系数、高节能的要求。这种墙体保温技术在安全、耐久、保温、防火及装饰上具有一系列毋庸置疑的优势。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图,图2是混凝土悬挑梁支撑件2与基层墙体1及建筑主体结构的混凝土构件10以及外保护层8内竖向钢筋5、水平横向钢筋6及金属网4的连接结构示意图,图3是穿透式内外拉接件7的结构和安装示意图,图4是内外拉接件7外端头固定的第一钢垫片7-3的结构示意图,图5是具体实施方式十四的结构示意图,图6是具体实施方式十四中第二钢垫片31的结构示意图,图7是窗口阳角的斜拉钢筋18的连接结构及窗口钢筋连接结构示意图,图8是外墙阳角的斜拉钢筋18的连接结构示意图,图9是框架结构的保温复合墙体墙身垂直剖面示意图,图10是框架结构的保温复合墙体墙身水平剖面示意图,图11是塑料胀钉9的连接结构及其第四钢垫片30与金属网4的连接示意图,图12是第三钢垫片30的结构示意图,图13是具体实施方式十六的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:(参见图1、图2、图9、图10)本实施方式由基层墙体1、混凝土悬挑梁支撑件2、保温层3、金属网4、竖向钢筋5、内外拉接件7、外保护层8、塑料胀钉9和建筑主体结构的混凝土构件10组成,建筑主体结构的混凝土构件10包含多层砌体结构的混凝土圈梁、混凝土大梁、混凝土柱子、混凝土墙、混凝土过梁、混凝土基础、混凝土阳台板、与上下楼面混凝土连接的窗侧混凝土壁柱或混凝土窗台板,混凝土悬挑梁支撑件2的内端固定在建筑主体结构的混凝土构件10内部或外表面上用钢件固定,或固定在承重砌体的基层墙体1内,内外拉接件7的内端固定在基层墙体1或建筑主体结构的混凝土构件10内,内外拉接件7的外端在外保护层8内与竖向钢筋5连接固定,基层墙体1及建筑主体结构的混凝土构件10的外侧设有保温层3,保温层3的外侧设有竖向钢筋5,竖向钢筋5的外侧或内侧有金属网4,竖向钢筋5焊接固定在混凝土悬挑梁支撑件2的外端头的预埋钢板或固定在内外拉接件7的外端上,金属网4与竖向钢筋5固定连接,塑料胀钉9的内端固定在基层墙体1内,塑料胀钉9的外端卡住固定保温板,在保温层3的外侧至竖向钢筋5以及金属网4的外侧之间设有水泥砂浆或豆石混凝土的外保护层8,如外墙用干挂大板装饰,则竖向钢筋5与混凝土悬挑梁支撑件2外端头以内预埋的竖向钢筋焊接固定,混凝土悬挑梁支撑件2的外端头突出在外保护层8之外,用型钢与混凝土悬挑梁支撑件2的外端头连接,外保护层8与干挂装饰大板之间形成空气腔,在一定范围内形成封闭的空气腔更有利于保温,且为避免烟囱效应,还可在空腔中夹入塑料薄膜的气泡膜或镀铝的塑料薄膜气泡膜,保温效果更好。
所述保温层3是板状保温材料,即发泡型聚苯板、挤塑型聚苯板、聚氨酯板、矿物棉板、酚醛发泡板、稻草板或者是现场在空腔内发泡的保温材料,即酚醛发泡、聚氨酯发泡、尿氮素与树脂发泡的保温材料,或者是颗粒状保温材料,即珍珠岩、聚苯乙烯颗粒、稻壳、锯末。所述基层墙体1为混凝土、承重的砌体结构墙体、非承重的轻质砌体填充墙或者为钢木、竹木、以及与与建筑主体混凝土结构垂直或水平固定的钢筋上绑扎的钢丝网抹灰形成的基层墙体。建筑主体结构的混凝土构件10包含多层砌体结构的混凝土圈梁、混凝土过梁、框架结构的混凝土大梁、混凝土柱子、混凝土墙、混凝土基础或与主体混凝土相连窗侧混凝土壁柱、混凝土窗台板。当建筑有外悬挑的混凝土构件,如阳台板、斜屋面板时,这些外悬挑的混凝土构件就可以作为竖向钢筋5的固定端,承受外保护层和装饰面层的重量及地震作用,即可不必另设置混凝土悬挑梁支撑件2。根据使用需要,混凝土悬挑梁支撑件2可以为普通混凝土,也可以为轻骨料混凝土。
具体实施方式二(参见图11、图12)本实施方式的塑料胀钉9由塑料杆套9-1、塑料杆芯9-2和第三钢垫片30组成,第三钢垫片30设在塑料杆芯9-2的外端头9-3上,塑料杆芯9-2穿过第三钢垫片30的孔洞30-1打入塑料杆套9-1内,将保温层3用塑料胀钉9固定,并用第三钢垫片30上的孔洞30-2与金属网4固定,第三钢垫片30也可以被第二钢垫片31替代,第二钢垫片31位于塑料杆芯9-2的外端头9-3与保温层3之间,金属网4通过第三钢垫片31上的孔洞31-2与塑料胀钉9连接。但第三钢垫片30比第二钢垫片31可减少金属网4抹灰时的颤动,更方便施工。通过与基层墙体连接的塑料胀钉芯杆外端头上的钢垫片与金属网连接,增加基层墙体与外保护层的连接点,对于增加外保护层的刚度、有利于增加外保护层的刚度、减少外保护层的变形有重要作用,从而可加大混凝土悬挑梁支撑件的距离,以及加大水平连接件与固定点之间的距离,减少混凝土悬挑梁支撑件和内外拉接件的安装数量和热桥,方便施工、减少热桥。
具体实施方式三(参见图1~图3、图7~图10):本实施方式与具体实施方式一不同的是,在外保护层8内增加水平横向钢筋6,水平横向钢筋6两端与混凝土悬挑梁支撑件2外端头的预埋钢板焊接或固定在内外拉接件7的外端上。设置水平横向钢筋可增加金属网的绑扎固定点,水平横向钢筋和竖向钢筋共同构成了外保护层的四边约束,更有利于增加外保护层的刚度和限制外保护层的变形,增加混凝土悬挑梁支撑件的距离,方便施工、减少混凝土悬挑梁支撑件热桥。混凝土悬挑梁支撑件、内外拉接件、塑料胀钉间距可参照附表设置,塑料胀钉与不同的基层墙体锚固时,要求的锚固深度不同,工程中根据设计对塑料胀钉要求的拉拔力进行试验,当不满足设计要求时,通过增加锚固深度、密度等进行调整。
附表:混凝土悬挑梁支撑件、水平连接杆件、塑料胀钉间距参考表:
具体实施方式四(参见图5):本实施方式的内外拉接件7为非穿透型内外拉接件,由一端有螺纹的钢杆7-1、螺帽7-2、第一钢垫片7-3和钢制螺栓7-4组成;螺帽7-2与钢杆7-1螺纹连接,第一钢垫片7-3设置在螺帽7-2内侧的钢杆7-1上,第一钢垫片7-3的两端分别设有U形弯片7-9,钢制螺栓7-4与第一钢垫片7-3的U形弯片7-9上的内螺纹7-20相配合。
具体实施方式五:(参见图3):本实施方式的内外拉接件7为穿透型内外拉接件,由两端有螺纹的钢杆7-1、两个螺帽7-2、垫片7-5、第一钢垫片7-3和钢制螺栓7-4组成;两个螺帽7-2分别与钢杆7-1的两端螺纹连接,垫片7-5设置在内端的螺帽7-2内侧的钢杆7-1上,第一钢垫片7-3设置在外端的螺帽7-2内侧的钢杆7-1上,第一钢垫片7-3的两端分别设有U形弯片7-9,钢制螺栓7-4与第一钢垫片7-3的U形弯片7-9上的内螺纹7-20相配合。
在安装穿透型内外拉接件7时将钢杆7-1穿过墙上的钻孔后,外端穿过第一钢垫片7-3、室内端穿过垫片7-5,两端分别旋紧螺帽7-2固定连接,采暖地区穿透型内外拉接件7的室内一端应钻孔埋入墙面一定深度,填塞发泡保温材料如聚氨酯局部保温,外端竖向钢筋5与上面的混凝土悬挑梁支撑件2焊接固定后,随之放入其下部的第一钢垫片7-3上的U形弯片7-9的空隙内,通过将钢制螺栓7-4穿入第一钢垫片7-3的U形弯片7-9上的内螺纹7-20内固定竖向钢筋5,将横向钢筋6两端打直角弯插入U形弯片7-9内固定,避免焊接烧蚀保温层3。
安装不同的基层墙体选择不同的内外拉接件7,如在不宜穿透的有内隔墙的构造柱处、混凝土柱子等部位需采用非穿透型内外拉接件,其它部位可采用穿透型内外拉接件,在承重砌体和非承重的填充砌体中可以钻透孔采用穿透型连接,也可以采用非穿透型连接,如砖墙中砌筑时将内外拉接件7安装在水泥砂浆灰缝中,或砌筑填充轻质墙体时与砌体灰缝中的拉接钢筋焊接固定。在混凝土结构中非穿透型内外拉接件7室内端的螺纹与预埋在混凝土内的带有内螺纹的钢管通过螺纹螺母连接,或预埋在混凝土中与混凝土整体浇筑在一起,或化学植筋与混凝土连接。内外拉接件应选用耐久性好的不锈钢钢杆件或涂刷耐久年限高的防腐涂料的钢杆件。
具体实施方式六:(参见图1、图11)本实施方式是金属网4分别与竖向钢筋5和水平横向钢筋6以及内外拉接件7通过第三钢垫片30上的孔洞30-2绑扎抹灰,可以先形成外保护层,后安装保温层的空腔式保温墙体。其施工工序是:在金属网4上抹含有麻刀类长纤维的水泥砂浆形成外保护层8,并在外保护层8或基层墙体1上留有孔洞,然后通过孔洞注入发泡保温材料或颗粒状保温材料形成保温层3,由于这种施工工艺可以利用各种保温材料,包括如珍珠岩、苯板颗粒、经防腐处理的锯末、稻壳等废物均可使用,对于偏远贫困地区建设节能建筑提供了方便。
具体实施方式七(参见图1、图3):采暖地区的建筑中,基层墙体1和保温层3之间或者基层墙体室内的抹灰层上设有隔气层19。这一方面可减少或避免冬季室内高温一侧的水蒸气渗入保温层内,影响保温效果,同时当若干年后外保护层的水泥砂浆在二氧化碳作用下碳化后,不能保护其内的钢材免受锈蚀,届时有隔气层可使外保护层7中的竖向钢筋5、金属网4减缓发生锈蚀的速度,如选择的隔气层19具有较高的耐久性,则有利于延长保温墙体的寿命。隔气层19一般需粘贴在基层墙体1上或基层墙体1的找平层上,位于基层墙体1与保温层3之间,在基层墙体干燥的前提下,还可以粘到基层墙体1室内一侧上,隔气层19的材料可以为卷材、可以为有隔气作用的涂料、还可为适宜粘贴且有隔气作用的塑料薄膜,隔气层增加的水蒸气渗透阻应满足上述需要。
具体实施方式八:本实施方式在保温层3的外侧分散点喷涂或点涂刷与保温层3具有相容、粘结作用的建筑胶配制的界面剂,使外部水泥砂浆抹灰或豆石混凝土的外保护层8与保温层3点粘结,其它组成和连接关系与以上具体实施方式相同。试点工程中通过实验防止外保护层抹灰开裂,试验是参照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》一书中的指导进行的,保温层为聚苯乙烯板,实验证明,用苯板胶与水泥加水配置的界面剂之处,外保护层水泥砂浆与苯板粘结在一起,此处不易发生抹灰开裂,而没有粘结之处易开裂,因此与保温层3具有相容、粘结作用的建筑胶配制的界面剂采用点喷或点涂刷的办法,使外保护层8与保温层3之间是点粘连接在一起的,这可分散因冬夏温差水泥砂浆抹灰层收缩产生的裂缝,减小裂缝宽度,有利于增加外保护层8的耐久性,较好地解决了钢丝网苯板水泥砂浆抹灰空鼓开裂的质量通病。黑龙江省克山社会福利院老年宿舍楼试点工程位于北纬48度的严寒地区,外墙装饰为釉面砖,在进入2006年1月份的严寒期最低气温达到-33℃,未见肉眼可见的外保护层裂缝。所说具有粘结作用的建筑胶对于不同材料的保温层是不同的,例如保温层3为发泡型聚苯乙烯板EPS、挤塑型聚苯乙烯板XPS所用的建筑胶是不同的,当用EPS和XPS板保温时,应该用该保温板专用的建筑胶加水泥和水按一定比例配合使用。
具体实施方式九(见图7):本实施方式在建筑物的窗台下增加了钢制小桁架15,钢制小桁架15与窗台下的混凝土悬挑梁支撑件2以及窗台外侧和窗台下的竖向钢筋5固定连接,金属网4绑扎在竖向钢筋5和钢制小桁架15的外侧或内侧,这可有效地加强窗台下外保护层7的刚度和强度,增加耐久性和安全性。
具体实施方式十(参见图7、图8)本实施方式在墙体阳角处和窗口阳角处保温层3外部设有一根竖向钢筋5,竖向钢筋5与增加的斜拉钢筋18的下端固定连接,斜拉钢筋18的上端固定在相邻混凝土悬挑梁支撑件2外端头上或固定在该混凝土悬挑梁支撑件2的竖向钢筋5上,即外墙阳角、窗口阳角处竖向钢筋5所承受的荷重依靠斜拉钢筋18传递给相邻混凝土悬挑梁支撑件2。
具体实施方式十一(参见图7、图9、图10):本实施方式是在窗口处周边按装锚固件26,环窗口有环窗口钢筋27,环窗口钢筋27与锚固件26固定连接,在窗口外边缘有第二道环窗口钢筋27,竖向钢筋5和水平横向钢筋6在窗口处弯折直角与两道环窗口钢筋27固定连接。
具体实施方式十二(参见图9、图10):本实施方式的建筑窗口周边基层墙体为阶梯形,这种构造有利于增加窗口周边保温层厚度,增加保温效果,并避免因抹灰厚度大,影响窗户型材外露。
具体实施方式十三:(参见图9、图10)本实施方式的建筑为框架结构或钢结构,轻质填充墙体的基层墙体1的厚度可以不按砌体稳定性要求确定厚度,轻质填充砌体的基层墙体1贴靠在室内竖向钢筋25或水平钢筋32上砌筑,室内竖向钢筋25与上下结构如楼面混凝土结构固定连接,砌体内有贯通的拉结构造钢筋28,并在砌体贯通的拉结构造钢筋28上焊接出垂直于墙面的短钢筋29,该短钢筋29与室内竖向钢筋25焊接固定;或水平钢筋32与建筑主体结构10的混凝土柱子或窗侧混凝土壁柱10-2连接,在贯通砌体的拉结构造钢筋28上焊接出垂直于墙面的短钢筋29,该短钢筋29与室内水平钢筋32焊接固定,从而减薄砌筑的基层墙体1厚度并满足砌体稳定性要求,在层高不高、砌体稳定性可以满足要求时,可不必设置室内竖向钢筋,仅依靠砌体自身满足稳定性要求,这种构造的保温复合墙体厚度薄、造价低、增加室内使用面积,减轻外墙重量、减轻地震作用、降低主体结构造价、降低保温复合墙体造价。在较薄的基层墙体时,为加大室内窗台宽度、方便使用要求,应将窗户安装外移,为保证窗户安全的可靠性,设置窗侧混凝土壁柱10-2、混凝土窗台板10-3、外出挑檐板10-1,外出挑檐板10-1设在混凝土大梁10的窗口上方,窗侧混凝土壁柱10-2的上端与混凝土大梁10固定连接,下端与混凝土楼面10固定连接,中部与混凝土窗台板10-3固定连接。所有窗侧面的混凝土构件:窗侧混凝土壁柱10-2、混凝土窗台板10-3、混凝土大梁10上外出挑檐板10-1应为阶梯形,以便加厚窗周围保温层厚度,减少传热,其它组成和连接关系与具体实施方式一至十二相同。
具体实施方式十四(参见图5、图6):本实施方式是在竖向钢筋5、水平横向钢筋6及水泥砂浆外保护层8板面范围内增加了内外拉接件7和第二钢垫片31,第二钢垫片31上设有中心孔31-1和边孔31-2,内外拉接件7在室内一端与基层墙体1连接,内外拉接件7的外端头上设有第二钢垫片31,第二钢垫片31上的边孔31-2穿铁线与金属网4固定。当在水平荷载较大时,混凝土悬挑梁支撑件2和内外拉接件7可以采用水平面荷载较小时的间距,例如附表第6项间距为1m,可以按第3项间距1.3米设置,这时需在板面中增加内外拉接件7,这可使上下混凝土悬挑梁支撑件2采用相同的水平距离,尤其在高层建筑中上下风压相差很多时,混凝土悬挑梁支撑件上下设计相同水平距离,方便施工;还有当塑料胀钉与强度较低的基层墙体之间的锚固力小于胀钉分摊受力面积的水平荷载时,也需要在竖向钢筋5及水平横向钢筋6约束的水泥砂浆外保护层8板面范围内增设内外拉接件7。
具体实施方式十五:本实施方式是在基层墙体1与保温层3之间,或在隔气层19与保温层3之间涂刷粘结剂,使保温层3与基层墙体1或隔气层19粘结在一起,保温层3与基层墙体1的粘结可用通用的粘结苯板的胶配制的聚合物胶浆涂刷到基层墙体上,一边涂刷一边粘贴,保温层3与隔气层19的粘结剂须随选用的隔气层材料不同而不同,例如用聚酯镀铝薄膜作为隔气层,需用玻璃化温度较低的丙烯酸酯乳液或用丙烯酸酯乳液配制的聚合物胶浆粘结。当外墙面风荷载较大时,尤其塑料胀钉与基层墙体的锚固达不到所需的拉拔力时,将隔气层19或基层墙体1与保温层3粘结在一起,即保温复合墙体各层材料之间不仅有构件连接,还有粘结剂将各层粘结为整体,对限制保温复合墙体的变形,弥补塑料胀钉锚固力不足、保证保温体系的安全、耐久更有利,尤其在水平风荷载较大时可确保保温体系的安全性、耐久性。
具体实施方式十六:(参见图13)本实施方式是将混凝土悬挑梁支撑件2外端头上连接的水平横向钢筋6被水平横向钢板36替代,或混凝土悬挑梁支撑件2外端头上连接的竖向钢筋5被竖向钢板36替代,在水平横向钢板36或竖向钢板36上有孔,在孔上穿过内外拉接件7与基层墙体1或建筑主体结构10连接,在上下水平横向钢板36上连接竖向钢筋5,或在左右竖向钢板36上连接横向钢筋6。这适用于外墙水平荷载较大、需配置较多钢筋,且避免增加混凝土悬挑梁支撑件安装数量时使用;或当需形成空腔式内注发泡保温材料或颗粒状保温材料时,金属网与较多钢筋或铁线绑扎可减少金属网颤动,方便抹灰施工,还由于窗间墙之间水平距离近,连接横向钢筋对承受水平力有利,施工方便。
具体实施方式十七(参见图9、图10):本实施方式是在室内有水平钢筋32与建筑主体结构10及窗侧混凝土壁柱10-2连接,或室内竖向钢筋25与建筑主体结构10或与混凝土窗台板10-3连接,室内侧有内金属网39与水平钢筋32或室内竖向钢筋25绑扎,用水平钢筋32或室内竖向钢筋25及其上面绑扎的内金属网39上的抹灰层替代基层墙体1,塑料胀钉9被穿透式内外拉接件7替代,内外拉接件7的两端穿过金属网4、内金属网39,并固定在内外金属网外侧钢垫片上,以及用第一钢垫片与竖向钢筋5、水平横向钢筋6固定。本实施方式由于用钢丝网上的抹灰层作为基层墙体1很薄,使用塑料胀钉9不能与基层墙体1固定,故塑料胀钉9被穿透式内外拉接件7替代,本实施方式对于框架结构、钢结构建筑、高层、超高层建筑减轻外墙重量、增加室内使用面积有意义。
具体实施方式十八:本实施方式是用木杆件或钢木杆件组成的类似于桁架形状的组合杆,用组合杆替代或部分替代内外拉接件7和塑料胀钉9,组合杆可以水平设置、垂直设置或斜向设置,组合杆的一侧杆件固定在基层墙体上,外侧杆件与竖向钢筋5、水平横向钢筋6及金属网4之间绑扎,在相邻组合杆之间可以有相连杆件,作为组合杆之间的支撑,保证组合杆的出平面稳定,在混凝土结构或钢结构时,桁架形状的组合杆两端与左右或上下的混凝土结构或钢结构固定连接,此时可取桁架形状组合杆中的斜杆。本实施方式适用于采用空腔式内注发泡保温材料或颗粒状保温材料时,尤其当外墙水平荷载较大时内外拉接件7和塑料胀钉9的连接点小,为防止金属网上水泥砂浆抹灰的外保护层8发生较大变形,以及当具体实施方式十六用水平钢筋32或室内竖向钢筋25的抹灰层替代基层墙体1以及在保温层较厚时,采用内外拉接件7和塑料胀钉9的长细比大、线刚度小、易变形,为增加保温复合墙体的整体刚度、减少其变形所采取的措施。所用木杆件进行防腐处理,如果保温层是容易吸收水蒸汽的材料,在采暖地区设置隔气层,在炎热的潮湿地区外装饰选用隔气性较好的装饰面层例如釉面砖。
具体实施方式十九:本实施方式是在有支撑的捆绑式保温复合墙体中对安装夏季遮阳帘提供方便,在窗口侧面的窗侧混凝土壁柱或承重砌体窗口侧面以及在混凝土窗过梁上设有用塑料型材、不锈钢或铝板制作的槽钢形状的凹槽,在凹槽上可以安装供卷帘式遮阳升降的轨道,凹槽与基层墙体之间有保温材料,如粘贴苯板或用发泡胶密封保温,这种构造对夏季炎热地区建筑需要遮阳节能具有意义。
具体实施方式二十:本实施方式是建筑主体结构的混凝土构件10被钢结构或木结构替代,混凝土悬挑梁支撑件2与建筑主体结构通过钢板、螺杆连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一至十一相同。
具体实施方式二十一:本实施方式的内外拉接件7由塑料杆件替代。
具体实施方式二十二:本实施方式的混凝土悬挑梁支撑件2由钢件替代。
以上实施方式其结构上的安全性是通过多方位的结构手段保证的,根据建筑外墙承受的不同水平风压及水平地震作用,根据外保护层和装饰面层不同重量和不同保温层厚度与不同材质的基层墙体和建筑主体结构选用不同的受力构件,并有不同密度的连接,因此对任何地震裂度、任何风压地区的建筑、对任意装饰、对任意保温层厚度的建筑、对于与任何基层墙体的连接,都是安全可靠的,且不会发生钢丝网架苯板因锚固钢件刚度小、易弯曲变形引起外保护层水泥砂浆开裂的质量通病,这是现行各种墙体保温技术没有的;混凝土悬挑梁支撑承受外保护层、装饰面层的垂直荷载和水平荷载,外保护层与基层墙体连接构件的内外拉接件是受力构件需满足单根承载力的要求,塑料胀钉是辅助连接件,并提供可以将保温复合墙体各层之间层层粘结以及设置隔气层的技术措施,水泥砂浆外保护层能满足防火的耐火极限要求。分析混凝土悬挑梁支撑和钢制内外拉接件对保温性能的影响:混凝土悬挑梁支撑安装间距大、数量少,在一般装饰情况下,混凝土悬挑梁支撑件的断面大约为宽80~100mm×高120~150mm,对于釉面砖装饰、保温层厚度不大于150mm时,断面为80×120即可满足受力的安全要求,一般一个开间为3~4个混凝土悬挑梁支撑件。混凝土悬挑梁支撑件的断面面积与EPS板薄抹灰保温发生在窗口周边用聚合物点粘保温苯板的空腔面积接近或小于空腔面积,此窗口周边空腔部分是EPS板薄抹灰保温的热桥,混凝土悬挑梁支撑还可以用轻骨料混凝土,且本发明的保温体系窗口周边基层墙体可形成阶梯形,窗口保温板的厚度大于EPS板薄抹灰保温层厚度,例如可达60mm甚至更厚,且本保温技术安装的保温板尺寸可大于EPS板薄抹灰,减少保温板安装缝隙,故混凝土悬挑梁支撑的热桥与EPS板薄抹灰保温热桥接近;由于本发明的保温复合墙体构造的内外拉接件安装数量少,故钢杆的内外拉接件对墙体传热系数影响小,对钢杆增加的传热按偏于安全计算,用每平方米墙体面积含有的钢材面积乘以钢材导热系数作为保温板增加的导热系数,例如按3米层高、3米开间、窗墙比0.3,一个开间两侧和下部通常有3~4根Φ8钢筋的内外拉接件,增加保温板导热系数计算如下:[钢材导热系数58.2×10-4w/m.k×钢筋面积4根×0.5027cm2]÷外墙净面积[3×3×(1-窗墙比0.3)m2]=58.2×10-4×2.011/6.3≈0.002w/m.k,则保温苯板修正后的导热系数=0.05+0.002=0.052w/m.k,与EPS板薄抹灰保温的导热系数0.05w/m.k接近,计算式中2.011/6.3=0.32cm2/m2是每平方米保温层穿透钢材的面积,仅是腹丝穿透形钢丝网架苯板透钢材的面积7.4cm2/m2的1/23。如果窗墙比大,例如上述的窗墙比0.6,内外拉接件增加传热的影响加大一倍,保温苯板修正后的导热系数=0.05+0.002×2=0.054w/m.k,此外,上例中水平风压大时,要在窗两侧的竖向钢筋上再增加1根内外拉接件,但增加的导热系数很有限,故本保温体系保温效果与EPS板薄抹灰保温接近。采用Φ8钢筋的内外拉接件比通常Φ6钢筋的内外拉接件直径大,是因为安装数量少,对保温影响很小,有利于增加内外拉接件耐腐蚀年限。以上连接构件和组成关系相辅相成,形成了有支撑的捆绑式保温复合墙体。本发明的节能保温墙体将用于保证安全的受力构件用到了关键部位,且数量少、热桥少,并有其它增加连接安全、不增加热桥的辅助构件和措施,保温层位于基层墙体外部属于外保温,保温效果好,是结构受力构件、辅助受力构件、以及保温材料的优化设置,解决了困扰墙体保温技术多年的安全和保温的矛盾,取得了安全和保温的统一,有效地解决了保温复合墙体耐久性不好等问题,可大大超过我国和世界对保温墙体规定的不少于25年使用期,且施工方便,施工质量容易控制。

Claims (10)

1.一种有支撑的捆绑式保温复合墙体,它包括基层墙体(1)、混凝土悬挑梁支撑件(2)、保温层(3)、金属网(4)、竖向钢筋(5)、内外拉接件(7)、外保护层(8)、塑料胀钉(9)和建筑主体结构的混凝土构件(10),建筑主体结构的混凝土构件(10)包含多层砌体结构的混凝土圈梁、混凝土大梁、混凝土柱子、混凝土墙、混凝土过梁、混凝土基础、混凝土阳台板、与上下楼面混凝土连接的窗侧混凝土壁柱或混凝土窗台板,混凝土悬挑梁支撑件(2)的内端固定在建筑主体结构的混凝土构件(10)的内部或建筑主体结构的混凝土构件(10)的外表面上的钢件固定连接,或固定在承重砌体的基层墙体(1)内,其特征在于内外拉接件(7)的内端固定在基层墙体(1)或建筑主体结构的混凝土构件(10)内,内外拉接件(7)的外端在外保护层(8)内与竖向钢筋(5)连接固定,基层墙体(1)及建筑主体结构的混凝土构件(10)的外侧设有保温层(3),保温层(3)的外侧设有竖向钢筋(5),竖向钢筋(5)的外侧或内侧设有金属网(4),竖向钢筋(5)焊接固定在混凝土悬挑梁支撑件(2)的外端头的预埋钢板或固定在内外拉接件(7)的外端上,金属网(4)与竖向钢筋(5)固定连接,塑料胀钉(9)的内端固定在基层墙体(1)内,塑料胀钉(9)的外端卡住固定保温板,在保温层(3)的外侧至竖向钢筋(5)和水平横向钢筋(6)以及金属网(4)的外侧之间设有水泥砂浆或豆石混凝土的外保护层(8)。
2.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于塑料胀钉(9)由塑料杆套(9-1)、塑料杆芯(9-2)和第三钢垫片(30)组成,第三钢垫片(30)设在塑料杆芯(9-2)的外端头(9-3)上,塑料杆芯(9-2)穿过第三钢垫片(30)的孔洞(30-1)打入塑料杆套(9-1)内,将保温层(3)用塑料胀钉(9)固定,并用第三钢垫片(30)上的孔洞(30-2)与金属网(4)固定。
3.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于在外保护层(8)内增加水平横向钢筋(6),水平横向钢筋(6)两端与混凝土悬挑梁支撑件(2)外端头的预埋钢板焊接或固定在内外拉接件(7)的外端上。
4.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于所述保温层(3)是板状保温材料,即发泡型聚苯板、挤塑型聚苯板、聚氨酯板、矿物棉板、酚醛发泡板、稻草板,或者是现场在空腔内发泡的保温材料,即酚醛发泡、聚氨酯发泡、尿氮素与树脂发泡的保温材料,或者是颗粒状保温材料,即珍珠岩、聚苯乙烯颗粒、稻壳、锯末。
5.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于所述基层墙体(1)为混凝土、承重的砌体结构墙体、非承重的轻质砌体填充墙或者为钢木、竹木、以及与及建筑主体结构(10)固定的钢筋上绑扎的钢丝网抹灰形成的基层墙体。
6.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于内外拉接件(7)为穿透型内外拉接件,由两端有螺纹的钢杆(7-1)、两个螺帽(7-2)、垫片(7-5)、第一钢垫片(7-3)和钢制螺栓(7-4)组成;两个螺帽(7-2)分别与钢杆(7-1)的两端螺纹连接,垫片(7-5)设置在内端的螺帽(7-2)内侧的钢杆(7-1)上,第一钢垫片(7-3)设置在外端的螺帽(7-2)内侧的钢杆(7-1)上,第一钢垫片(7-3)的两端分别设有U形弯片(7-9),钢制螺栓(7-4)与第一钢垫片(7-3)的U形弯片(7-9)上的内螺纹(7-20)相配合。
7.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于内外拉接件(7)为非穿透型内外拉接件,由一端有螺纹的钢杆(7-1)、螺帽(7-2)、第一钢垫片(7-3)和钢制螺栓(7-4)组成;螺帽(7-2)与钢杆(7-1)螺纹连接,第一钢垫片(7-3)设置在螺帽(7-2)内侧的钢杆(7-1)上,第一钢垫片(7-3)的两端分别设有U形弯片(7-9),钢制螺栓(7-4)与第一钢垫片(7-3)的U形弯片(7-9)上的内螺纹(7-20)相配合。
8.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于设置窗侧混凝土壁柱(10-2)、混凝土窗台板(10-3)、外出挑檐板(10-1),外出挑檐板(10-1)设在混凝土大梁(10)的窗口上方,窗侧混凝土壁柱(10-2)的上端与混凝土大梁(10)固定连接,下端与混凝土楼面(10)固定连接,中部与混凝土窗台板(10-3)固定连接。
9.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于建筑主体结构的混凝土构件(10)被钢结构或木结构替代,混凝土悬挑梁支撑件(2)与建筑主体结构通过钢板、螺杆连接。
10.根据权利要求1所述的有支撑的捆绑式保温复合墙体,其特征在于混凝土悬挑梁支撑件(2)由钢件替代。
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