CN208981643U - 一种装配式轻钢骨架预制复合外墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，包括支承骨架，以及与支承骨架浇注固接的渐变式复合保温层，渐变式复合保温层包括依次设置的微孔泡沫混凝土基层、保温芯材层和无机保温材料渐变过渡层，无机保温材料渐变过渡层的外侧面设有与所述支承骨架固接的外装饰面板防护层。本实用新型将支承骨架和渐变式复合保温层共同组成预制复合外墙板，利用支承骨架作为骨架结构承担各种荷载作用，增强了墙板的抗震和抗风结构性能；渐变式复合保温层克服了因内外温差较大引起的面层材料开裂、渗漏和较大变形，形成了集立面装饰、防火、保温、隔热和结构安全于一体的建筑外墙。

Description

一种装配式轻钢骨架预制复合外墙

技术领域

本实用新型涉及建筑构件领域，尤其涉及到一种装配式轻钢骨架预制复合外墙。

背景技术

推动产业结构调整升级，2016年2月国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，要求各省市因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑，提高建筑工程标准和质量，各地也相应出台了一系列政策予以支持。目前对于装配式构件应用较多的是外墙板、内墙板、叠合楼板、阳台板、空调板、楼梯板、预制梁、预制柱等，其中随着国家建筑节能和防火要求的提高，除承重剪力墙预制构件外，存在问题较多的还是非承重预制外墙板。主要表现在：(1)目前非承重装配式外墙应用较多的是蒸压加气混凝土板(ALC板)，墙板装配式施工完毕后，需要二次采取保温措施，难以避免外墙外保温技术带来的保温层脱落、空鼓、起皮等现象，也难以克服外墙内保温技术热桥部位的不利影响及防潮、结露等现象。(2)基层采用预制墙板、保温层二次施工的复合墙体施工工艺，不符合现阶段装配式外墙施工发展方向，降低了施工效率和建筑外墙质量。(3)基层采用预制墙板、保温层二次施工的复合墙体保温技术，不能实现建筑保温与预制墙板同寿命使用，不属于目前推广应用的建筑保温与结构一体化技术，不能实现复合保温墙体的同步设计、同步施工和同步验收要求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，克服了外界环境引发的损坏，提高了建筑外墙质量，并且能够实现装配式墙板与保温技术的同步设计、同步施工和同步验收。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，包括支承骨架，以及与所述支承骨架浇注固接的渐变式复合保温层，所述渐变式复合保温层包括依次设置的微孔泡沫混凝土基层、保温芯材层和无机保温材料渐变过渡层，所述无机保温材料渐变过渡层的外侧面设有与所述支承骨架固接的外装饰面板防护层。

本方案将支承骨架和渐变式复合保温层组成预制复合外墙板，支承骨架作为骨架结构承担各种荷载，渐变式复合保温层有效改善了外墙因内外不同环境条件下的温度变化对墙体内部应力的变化影响，克服了因内外温差较大引起的面层材料开裂、渗漏和较大变形，实现了复合墙体内部的温度作用效应渐变平缓过渡，改善了墙体内部材料传热效果，有利于冬季保温和夏季隔热。

作为优化，所述支承骨架的至少两相对端面上分别固设有开口朝向支承骨架的C型固定封边，C型固定封边与支承骨架之间的空腔内设有填充料， C型固定封边远离支承骨架的外侧面上固设有至少两条沿外墙边长方向延伸的密封胶条。通过设置C型固定封边，便于对相邻两墙板的拼缝进行密封处理；通过设置填充料，增强了墙板及两墙板之间的耐火和隔音性能，同时使 C型固定封边与立柱更好地复合在一起；通过设置密封胶条，提高了相邻墙板之间的密封效果。

作为优化，所述C型固定封边上设有顶至支承骨架的凹型槽口。通过设置凹型槽口，提高了C型固定封边的抗压强度，避免在施工或吊装过程中发生变形。

作为优化，所述密封胶条为沿外墙厚度方向排布的两条，靠近室外的一条为驼峰型，靠近室内的一条为凸型。通过设置两条密封胶条，进一步提高了密封效果，在相邻墙板存在高度差时，仍能保证可靠的密封性。

作为优化，所述填充料包括泡沫混凝土、聚氨酯和无机纤维中的一种或几种。本优化方案的填充料耐火和吸音隔声效果好，并且具有较好的粘结性，使墙体有机结合在一起，成为整体性较好的复合墙板。

作为优化，所述支承骨架包括固接为一体的立柱、横梁和支承龙骨，所述立柱为管式结构，立柱内填充有保温材料。通过将立柱设置为管式结构，减轻了重量，并且可以进行保温材料填充，以提高墙板的保温隔热性能。

作为优化，所述支承龙骨通过背栓与外装饰面板防护层连接，支承龙骨与背栓之间设有绝缘隔热衬垫。通过设置隔热衬垫，阻断热传递，提高保温效果，并且防止支承龙骨与背栓之间发生双金属腐蚀。

作为优化，所述立柱上端和立柱下端均穿设有朝向室内所在侧伸出的连接螺栓，立柱上端的连接螺栓连接有连接板，所述连接板上开设有位于所述连接螺栓上方且向上延伸的豁口。本优化方案通过设置连接螺栓和连接板，方便对墙体进行吊装，连接螺栓可以作为吊点使用，连接板的设置方便与主体结构中的预埋板进行连接，降低了施工难度，提高了施工效率。

作为优化，所述微孔泡沫混凝土基层和保温芯材层之间还设有防水透气层。通过时设置防水透气层提高了防水和透气效果。

本实用新型的有益效果为：支承骨架和渐变式复合保温层共同组成预制复合外墙板，墙板受力明确，构造合理，支承骨架作为骨架结构承担各种荷载作用，增强了墙板的抗震和抗风结构性能；渐变式复合保温层克服了因内外温差较大引起的面层材料开裂、渗漏和较大变形，实现了复合墙体内部的温度作用效应渐变平缓过渡，改善了墙体内部材料传热效果；构造简单，加工制备和施工简便，可实现就地取材，材料成本低，可实现大规模生产和推广应用，经济、社会效益明显。

附图说明

图1为本实用新型支承骨架结构示意图；

图2为本实用新型渐变式复合保温层结构示意图；

图3为图1中A-A剖视图；

图4为图1中B-B剖视图；

图5为横向两墙体间的拼缝构造示意图；

图6为竖向两墙体间的拼缝构造示意图；

图7为连接螺栓设置示意图；

图8为图7中连接螺栓处放大视图；

图9为本实用新型的装配式保温装饰与结构一体化墙体与主体结构(梁)柔性连接示意图；

图10为图9中连接板侧视图；

图11本实用新型的装配式保温装饰与结构一体化墙体与主体结构(剪力墙) 柔性连接示意图；

图12为外装饰面板防护层与支承龙骨连接示意图(一)；

图13为外装饰面板防护层与支承龙骨连接示意图(二)；

图14为支承龙骨与横梁连接示意图；

图15为支承龙骨与立柱连接示意图；

图16为两层支承龙骨连接示意图；

图中所示：

1、立柱，2、横梁，3、支承龙骨，4、自钻自攻螺钉，5、外装饰面板防护层，6、无机保温材料渐变过渡层，7、保温芯材层，8、防水透气层，9、微孔泡沫混凝土基层，10、背栓，11、绝缘隔热衬垫，12、C型固定封边，13、密封胶条，14、填充料，17、连接螺栓，18、橡胶垫圈，19、不锈钢垫圈，20、连接螺母，21、预埋件，22、连接板，23、阻燃型背衬材料，24、阻燃型密封膏，25、无机不燃性板材，27、豁口，29、锚筋，30、连接角码，35、环氧树脂玻璃纤维布，36、连接钢带，37、热镀锌支承钢板，38、主体结构构件。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，包括支承骨架，以及与所述支承骨架浇注固接的渐变式复合保温层，所述渐变式复合保温层包括依次设置的微孔泡沫混凝土基层9、防水透气层8、保温芯材层7和无机保温材料渐变过渡层6，所述无机保温材料渐变过渡层的外侧面设有与所述支承骨架固接的外装饰面板防护层5。

支承骨架包括固接为一体的立柱1、横梁2和支承龙骨3，所述立柱1为管式结构，立柱内填充有保温材料。立柱1、横梁2和支承龙骨3通过连接角码、螺栓或自钻自攻螺钉4连接，也可采用焊接方式连接，以承受传至墙体的各种荷载和作用，同时约束墙体内部各分层离散材料以加强复合墙体的整体安全性。支承龙骨3通过背栓10与外装饰面板防护层5连接，支承龙骨与背栓之间设有绝缘隔热衬垫11，绝缘隔热衬垫11由聚酰胺、聚氨酯胶或未增塑聚氯乙烯绝缘隔热材料制作。

立柱1采用Q235NH-B级耐候性薄壁方管，截面高度140～200mm，壁厚2.5～12mm，内部填充泡沫混凝土、无机保温浆料或无机喷涂纤维材料类填充材料。横梁2采用Q235NH-B级耐候性薄壁C型钢或方管，截面高度140～ 180mm，壁厚2.5～6mm，用于墙板顶部、底部、窗口上部和窗口下部等水平部位。支承龙骨3设为内外两层，通过连接钢带36拉结，龙骨网片由横向和竖向金属支承构件组成，采用Q235NH-B级耐候性角钢、方钢或铝合金材料，水平或竖向间距300～500mm，截面高度30～50mm，壁厚2.0～4.0mm。支承龙骨3可采用牌号6061-T6铝合金结构型材，其抗拉、抗压和抗弯强度设计值f＝200N/mm²，抗剪强度设计值f_v＝115N/mm²；所述连接角码、螺栓或自钻自攻螺钉等金属连接件采用组别不低于A4且性能等级为50的S304xx系列奥氏体不锈钢材料，并在连接处配以绝缘隔热衬垫11，自钻自攻螺钉螺纹规格不低于ST5.5。

支承骨架周向的外侧端面上分别固设有开口朝向支承骨架的C型固定封边12，C型固定封边12上设有顶至支承骨架的凹型槽口，C型固定封边12 与支承骨架之间的空腔内设有填充料14，填充料14包括泡沫混凝土、聚氨酯和无机纤维中的一种或几种。C型固定封边远离支承骨架的外侧面上固设有两条沿墙体边长方向延伸的密封胶条13，两密封胶条沿墙体厚度方向排布，靠近室外的一条为驼峰型，靠近室内的一条为凸型，密封胶条采用EPDM密封胶条，并采用耐候性硅酮结构胶粘贴于C型固定封边上。

C型固定封边12采用铝塑共挤型材，凹型槽口位于墙板厚度方向中间部位，且开口宽度为20～30mm。C型固定封边的两折弯边部位与立柱1采用防锈自钻自攻螺钉连接，并在C型固定封边的折弯边与立柱之间设置绝缘隔热衬垫11。

外装饰面板防护层为6～12mm厚无石棉纤维水泥压力板或无石棉硅酸钙板，与支承龙骨通过不锈钢角码、隔热绝缘衬垫采用点式背栓连接。无机保温材料渐变过渡层6为40～50mm厚A级胶粉聚苯颗粒保温浆料或玻化微珠保温浆料，且外装饰面板防护层5与无机保温材料渐变过渡层6总厚度≥50mm。保温芯材层7为导热系数≤0.030W/(m·K)的B₁级XPS板、导热系数≤0.030W/ (m·K)的B₁级SXPS板(石墨挤塑板)或导热系数≤0.024W/(m·K)的喷涂聚氨酯板，也可为其他现有的无机保温芯材。防水透气层8为兼具防水和透气功能的防水透气膜。微孔泡沫混凝土基层9厚度≥80mm，采用密度等级 800～1200kg/m³、导热系数≤0.270W/(m·K)、抗压强度≥3.50MPa的泡沫混凝土材料。支承龙骨与所述外装饰面板防护层采用背栓点式连接，背栓采用组别不低于A4且性能等级为50的S304xx系列奥氏体不锈钢且应经固溶处理，其非比例延伸强度直径4～8mm，间距300～500mm，其螺纹公差等级应现行《普通螺纹公差》GB/T 197-2003中的7H/6g；背栓与外装饰面板连接的现场实测破坏力强度最小值P_min≥2.10kN。为了方便操作，支承龙骨与外装饰面板防护层通过连接角码30连接，连接角码与外装饰面板防护层之间设置环氧树脂玻璃纤维布35。

为了方便采用柔性连接技术，本实施例在立柱上端和立柱下端均穿设有朝向室内所在侧伸出的连接螺栓17，连接螺栓通过橡胶垫圈18、不锈钢垫圈 19、连接螺母20固定在立柱上，立柱上端的连接螺栓连接有连接板22，所述连接板22上开设有位于所述连接螺栓上方且向上延伸的豁口27，安装时将连接板与主体结构中的预埋件21焊接。本实施例中立柱上端为自立柱顶面向下的30～100mm范围，立柱下端为自立柱底面向上的30～100mm范围。

安装时墙体顶部高出主体结构顶部标高50～200mm，墙体与主体结构间预留20～100mm空隙，空隙内部为填充料，空隙上、下部位采用阻燃型背衬材料23和阻燃型密封膏24嵌缝处理；连接螺栓17与连接钢板连接处，采用填充料14保护处理，并用无机不燃性板材25(如硅酸钙板、纤维水泥板或石膏板)做防护装饰处理。立柱上端的连接螺栓与连接钢板之间采用圆孔状点式固定连接；立柱下端的连接螺栓与连接钢板之间通过豁口27采用长圆孔状滑动式连接。连接钢板为8～20mm厚Q235B或Q345B级L型角钢或钢板，与主体结构预埋件21采用焊接方式连接，实现与主体结构构件(梁或剪力墙) 的连接。

当主体结构采用钢梁或钢柱时，可直接将连接钢板焊接于主体结构而无需设置预埋件；当主体结构采用混凝土梁或柱时，主体结构预埋件包括10～ 20mm厚Q235B级钢锚板、间距100～150mm4根HRB400锚筋29，锚筋29在混凝土内的有效锚固长度不低于40倍锚筋直径，锚筋29与钢锚板之间采用T 形压力埋弧焊焊接。

实际施工时包括如下步骤：

1、制作立柱、横梁、支承龙骨等薄壁型钢构件，其加工制作精度符合现行规范中对钢结构构件精度加工的相关规定；其次将加工制作完成后的立柱、横梁、支承龙骨等薄壁型钢构件通过连接角码、螺栓或自钻自攻螺钉连接，或通过焊接工艺连接，支承龙骨为两层，两层支承龙骨通过连接钢带拉结，形成支承骨架，然后在支承骨架的周向端面外侧分别设置C型固定封边，并在支承骨架各不同金属材料的组成部分之间设置绝缘隔热衬垫、橡胶垫圈或者不锈钢垫，以避免连接部位的双金属腐蚀。再对生产制备完成的支承骨架进行力学性能检测和复验。

2、将检测合格的支承骨架平放在工作台的钢模板或铝合金模板上，以支承骨架为构件依次浇注微孔泡沫混凝土基层、保温芯材层和无机保温材料渐变过渡层，然后将外装饰面板防护层覆盖于无机保温材料渐变过渡层上方，并将外装饰面板防护层与支承骨架通过背栓固定连接，也可根据实际需要在保温芯材层和无机保温材料渐变过渡层之间铺设防水透气层。其中无机保温材料渐变过渡层应为燃烧性能等级为A级的胶粉聚苯颗粒保温浆料或玻化微珠保温浆料，外装饰面板防护层应为中密度、高密度无石棉纤维水泥平板或硅酸钙板。

3、对支承骨架的各中空部件内部，以及C型固定封边与支承骨架之间的空隙进行填充和封堵，填充材料为微孔轻质泡沫混凝土、无机纤维喷涂和无机保温浆料中的一种或几种，以加强墙体的防火性能、构件耐火极限和吸音隔声性能，同时使支承骨架与渐变式复合保温层有机结合在一起，成为整体性较好的复合墙板材料。

4、在C型固定封边远离支承骨架的外侧面上粘贴密封胶条，靠近室内一侧的密封胶条采用凸型EPDM密封胶条，宽度为10～25mm，厚度为3～30mm，沿横向和竖向板边纵向通长设置；靠近室外一侧的密封胶条采用驼峰型EPDM 密封胶条，宽度为30～60mm，厚度为3～30mm，沿横向和竖向板边纵向通长设置，完成墙体预制。

5、自下而上安装墙体，安装下层墙体时，连接板与主体结构固接，将墙体预安装就位并调节螺母位置，使其可靠连接固定于连接钢板之上，并根据相邻墙体的高度和表面平整度适当调节并固定连接螺栓和螺母，墙体与主体结构构件间预留20～50mm缝隙，安装上层墙体时，将上层墙体立柱下端的连接螺栓穿至下层墙体连接板上的豁口中，将上层墙体上的连接板与主体结构固接，以方便向上安装下一墙体，各墙体与主体结构间预留20～50mm缝隙。

6、对相邻墙体间的拼缝，以及墙体与主体结构构件间的孔隙进行嵌缝密封处理，对连接螺栓周边100mm范围内进行防火密封处理。具体地，对墙体间水平和竖向拼缝采用阻燃型背衬材料23、阻燃型密封膏24进行嵌缝密封处理，以确保墙体的水密性和气密性等。再次，对墙体与主体结构构件38间的孔隙采用柔性、高弹性无机阻燃型填充材料进行满填，并采用阻燃型背衬材料、阻燃型密封膏进行嵌缝密封处理，必要时在结构梁底与墙体紧邻部位采用热镀锌支承钢板37进行支承处理。最后，对连接螺栓和连接钢板的连接节点部位周边100mm范围内满填无机阻燃型低密度填充材料，并辅以无机不燃性板材如石膏板、无石棉硅酸钙板或无石棉纤维水泥平板等材料进行防护处理。

7、对墙体表面进行清洁。先清洁墙板边缘涂灰、污垢和浮沉等，再撕去防护面板外表面保护膜，最后将墙体表面粘结遗留物清理干净。

本实用新型将支承骨架和渐变式复合保温层组成预制复合外墙板，可以通过柔性连接技术与主体结构连接；经板间拼接嵌缝处理后形成集立面装饰、防火、保温、隔热和结构安全于一体的建筑外墙体，受力明确、构造简单、安全可靠。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：包括支承骨架，以及与所述支承骨架浇注固接的渐变式复合保温层，所述渐变式复合保温层包括依次设置的微孔泡沫混凝土基层（9）、保温芯材层（7）和无机保温材料渐变过渡层（6），所述无机保温材料渐变过渡层的外侧面设有与所述支承骨架固接的外装饰面板防护层（5）。

2.根据权利要求1所述的一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：所述支承骨架的至少两相对端面上分别固设有开口朝向支承骨架的C型固定封边（12），C型固定封边（12）与支承骨架之间的空腔内设有填充料（14），C型固定封边远离支承骨架的外侧面上固设有至少两条沿外墙边长方向延伸的密封胶条（13）。

3.根据权利要求2所述的一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：所述C型固定封边（12）上设有顶至支承骨架的凹型槽口。

4.根据权利要求2所述的一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：所述密封胶条为沿外墙厚度方向排布的两条，靠近室外的一条为驼峰型，靠近室内的一条为凸型。

5.根据权利要求2所述的一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：所述填充料（14）包括泡沫混凝土、聚氨酯和无机纤维中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：所述支承骨架包括固接为一体的立柱（1）、横梁（2）和支承龙骨（3），所述立柱（1）为管式结构，立柱内填充有保温材料。

7.根据权利要求6所述的一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：所述支承龙骨（3）通过背栓（10）与外装饰面板防护层（5）连接，支承龙骨与背栓之间设有绝缘隔热衬垫（11）。

8.根据权利要求6所述的一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：所述立柱上端和立柱下端均穿设有朝向室内所在侧伸出的连接螺栓（17），立柱上端的连接螺栓连接有连接板（22），所述连接板（22）上开设有位于所述连接螺栓上方且向上延伸的豁口（27）。

9.根据权利要求1所述的一种装配式轻钢骨架预制复合外墙，其特征在于：所述微孔泡沫混凝土基层和保温芯材层之间还设有防水透气层（8）。