CN217480494U - 适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑技术领域，提供一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板。该剪力墙板，包括：有机保温层，其为有机保温板材围设而成，并在内部预制空腔；无机保温材料，其填充于有机保温板材预制空腔的内部；钢筋混凝土层、无机保温材料和有机保温层形成复合夹心保温剪力墙构造。本实用新型的构造中将无机保温材料填充于有机保温层预制的空腔中，有机保温层可对无机保温材料起到良好的保护与定位作用，受力合理，极大提高了剪力墙的耐久性、机械强度和安全性，在严寒和寒冷区域该剪力墙板结构可以实现超低能耗，并且极大减小了保温层的厚度，进而降低剪力墙板的总厚度，减小了剪力墙板的占地面积，方便设计、预制、运输和安装。

Description

适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其涉及一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板。

背景技术

随着建筑节能领域压力的增大，装配式超低能耗建筑是未来建筑重要的发展方向之一。目前的装配式混凝土住宅建筑仍以剪力墙结构形式为主，目前的剪力墙主要形式为夹心保温，节能率为75％。为实现超低能耗剪力墙体系的发展，技术人员进行了诸多尝试，出现了很多新型产品。由于剪力墙体系多为夹心保温体系，为实现超低能耗较低的传热系数，需要加大夹心保温的厚度，而过大的保温层厚度势必给结构安全带来相应的影响。在严寒和寒冷地区，要达到超低能耗，剪力墙中保温层的厚度大约为250～450mm，剪力墙的总厚度大约为500～700mm，如此厚度的剪力墙板，在设计、预制、运输、安装等方面存在受力不合理、安全难保障、占地面积大、预制与运输不方便、安装难度大等问题。

一些研究人员研究了真空绝热板(具有超低导热系数)与其他保温材料复合的保温做法，以降低中间夹心保温层厚度，但由于真空绝热板本身难以固定、易被拉结件穿刺失效等特点限制了其在锚固体系中的应用。一些单位进行了真空绝热板与聚氨酯或岩棉的复合研究，其主要做法为真空绝热板与岩棉或聚氨酯板逐层粘贴，由于真空绝热板需要避开拉结件穿透以防失效，严重影响了生产、施工效率及成活后的保温效果与耐久性等；同时，规格较小的真空绝热板与岩棉(或聚氨酯板)及混凝土间均缺少有效连结，使其在生产及应用过程中的位置难以控制，存在耐久性隐患。当全部使用真空绝热板作为夹心保温材料时，如真空绝热板被破坏而失去真空度，系统将几乎失去全部保温效果，后果更加严重。此外，传统的剪力墙板，完全依靠拉结件提供系统安全性，但拉结件为点荷载受力方式，使系统连结安全性存在隐患。

实用新型内容

本实用新型提供一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，用以解决现有技术中剪力墙为夹心保温体系存在的厚度过厚、保温效果不良和结构连结存在隐患的缺陷。

本实用新型提供一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，包括：钢筋混凝土层和保温层，所述保温层设于所述钢筋混凝土层中间；其中，所述保温层包括：

有机保温层，所述有机保温层为有机保温板材预制而成，并由有机保温板材主框和有机保温板材盖板构成，在所述有机保温层内部预制空腔；

无机保温材料，所述无机保温材料填充于所述有机保温层的空腔的内部。

根据本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，所述有机保温板材包括石墨挤塑板。

根据本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，所述无机保温材料包括真空绝热板。

根据本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，与所述钢筋混凝土层接触的所述有机保温板材的表面进行预处理，预处理后的所述有机保温板材与所述钢筋混凝土层之间形成面荷载，所述面荷载为所述有机保温板材两侧的所述钢筋混凝土层提供连结力；所述有机保温板材的表面预处理的方式包括：在其表面涂抹界面增强剂和/或将其表面切割成锯齿状。

根据本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，根据建筑结构荷载要求，计算所述有机保温层的所述空腔的截面积、所述有机保温板材与所述钢筋混凝土层接触面的有效粘结面积。

根据本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，还包括机械拉结件，所述机械拉结件沿剪力墙的厚度方向贯穿所述有机保温板材；所述机械拉结件为所述有机保温板材两侧的所述钢筋混凝土层提供连结力；所述机械拉结件由有机材料和/或金属材料制成。

根据本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，根据建筑保温要求，计算所述保温层的厚度以及所述有机保温板材和/或所述无机保温材料所需设置层数。

根据本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，所述适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板在严寒和寒冷地区的设计总厚度分别小于500mm和400mm。

本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，通过钢筋混凝土层、有机保温层和无机保温材料组合成为一种复合夹心保温剪力墙构造，该构造中的无机保温材料填充于有机保温层预制的空腔中，有机保温层可对无机保温材料起到良好的保护与定位作用，受力合理，极大提高了剪力墙的耐久性、机械强度和安全性。本实用新型的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板可在工厂剪力墙生产线上加工生产，生产便捷，可以预制多种尺寸规格和层数的保温层，通过有机保温层和无机保温材料组合形成保温层，在严寒和寒冷区域该剪力墙板结构可以实现超低能耗，并且极大减小了保温层的厚度，进而降低剪力墙板的总厚度，减小了剪力墙板的占地面积，方便设计、预制、运输和安装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板的立面图(剖面图)；

图2是本实用新型提供的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板的俯视剖面图(图1的A-A向)；

图3是图1的局部放大图；

图4是有机保温层预制构件的放大图；

图5是有机保温层的组合放大图。

附图标记：

10：保温层；

11：有机保温层；12：无机保温材料；14：机械拉结件；15：界面增强材料；

131：钢筋混凝土内页板；132：钢筋混凝土外页板；

111：有机保温板材主框；112：空腔；113：有机保温板材盖板；114：锯齿部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1、图2、图3、图4和图5描述本实用新型的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板。该剪力墙板包括：钢筋混凝土层和保温层10，保温层10设于钢筋混凝土层中间。保温层包括：有机保温层11和无机保温材料12。

其中，有机保温层11为有机保温板材预制而成，并由有机保温板材主框111和有机保温板材盖板113构成，在有机保温层11内部形成空腔112；无机保温材料12填充于空腔112的内部。

具体来说，有机保温层11由有机保温板材制成，其可以选用石墨挤塑板；无机保温材料12由无机材料制成，其可以选用真空绝热板。应当理解的是，有机保温层11和无机保温材料12均具有保温作用，二者的材质不局限于上述举例，可根据实际保温需要、实际环境和经济原则进行选材、加工和制作。将石墨挤塑板预制成带空腔112的有机保温板材主框111，将真空绝热板填充在该空腔112内部，再用有机保温板材盖板113盖住，从而形成一种组合体结构，即本实用新型提出的保温层10。

更进一步地，本实用新型中的有机保温层11和无机保温材料12均可以采用工厂预制的方式制作，根据建筑的保温要求，可以相应计算有机保温层11和无机保温材料12的厚度并进行加工制作。在构件厂预制剪力墙板过程中，先在水平模台上浇筑钢筋混凝土外页板132，随之将已预涂界面增强材料15的有机保温板材主框111水平布置在钢筋混凝土外页板132上，随后，在有机保温板材主框111的空腔112中水平放置无机保温材料12，随即将已预涂界面增强材料15的有机保温板材盖板113盖住无机保温材料12(也是空腔112)，形成保温层10，接着安装拉结件14，此后浇筑钢筋混凝土内页板131，从而形成具有夹心结构的装配式剪力墙板，保证主断面传热系数为0.1～0.3W/m².K，传热系数低，厚度小，满足严寒、寒冷地区超低能耗装配式建筑的要求。

本实用新型提供的一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，通过有机保温层11和无机保温材料12组合成为一种复合夹心保温剪力墙构造，该构造中的无机保温材料12填充于有机保温层11预制的空腔中，有机保温层11可对无机保温材料12起到良好的保护与定位作用，受力合理，极大提高了剪力墙的耐久性、机械强度和安全性。本实用新型的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板可在工厂剪力墙生产线上加工生产，生产便捷，可以预制多种尺寸规格和层数的保温层，通过有机保温层和无机保温材料组合形成保温层，在严寒和寒冷区域该剪力墙板结构可以实现超低能耗，并且极大减小了保温层的厚度，进而降低剪力墙板的总厚度，减小了剪力墙板的占地面积，方便设计、预制、运输和安装。

实施例一：

在本实施例中，有机保温层11为由100*600*3000mm的石墨挤塑板预制出带空腔112的有机保温板材主框111；空腔112的规格分别为80*480*460mm、80*480*520mm；空腔112两侧主框的宽度为60mm、空腔112之间的主框宽度为80mm、空腔112下面半镂空部分的厚度为20mm；有机保温板材主框111的非镂空面预切割成锯齿状，形成锯齿部114；每个主框内均布5个空腔。盖板的规格为20*480*460mm、20*480*520mm。真空绝热板的规格分别为30*480*460mm、30*480*520mm。在构件厂预制剪力墙板过程中，先在水平模台上浇筑钢筋混凝土外页板132，其规格为60*3000*6000mm，随之将10块已预涂界面增强材料15的有机保温板材主框111水平、紧密布置于钢筋混凝土外页板132上，随后，在有机保温板材主框111的空腔112中水平放置2层无机保温材料12，随即将已预涂界面增强材料15的有机保温板材盖板113盖住无机保温材料12(也是空腔112)，形成保温层10，接着安装机械拉结件14，此后在保温层10上均匀浇筑200mm厚钢筋混凝土内页板131，从而形成360*3000*6000mm规格的具有夹心结构的装配式剪力墙板(装饰层另做)，其主断面传热系数约为0.15W/m².K，适宜于寒冷(如北京)地区的超低能耗装配式剪力墙建筑。

在本实施例中，与钢筋混凝土层接触的有机保温板材的表面进行预处理，预处理后的有机保温板材与钢筋混凝土层之间形成面荷载，此面荷载为有机保温板材两侧的钢筋混凝土层提供主要连结力；有机保温板材的表面预处理的方式包括：在其表面涂抹挤塑板专用液体界面剂和/或将其表面切割成锯齿状。

具体来说，与钢筋混凝土内页板131、钢筋混凝土外页板132接触的有机保温板材主框111的2个表面、与钢筋混凝土内页板131接触的有机保温板材盖板113的一面，预先涂抹挤塑板专用液体界面剂；进一步地，在涂刷液体界面剂之前，将与钢筋混凝土外页板132接触的有机保温板材主框111的大面预先切割成锯齿部114，该锯齿部114为交替设置的凸起和凹槽结构，锯齿部114使得有机保温板材主框111与钢筋混凝土外页板132之间的接触面均布、不至于形成局面大面积空鼓、有效接触面积达到50％以上，从而形成面荷载。目前应用于严寒和寒冷地区的装配式剪力墙板，中间的保温材料主要为挤塑板且不对其进行界面处理；未使用专用液体界面剂处理的挤塑板，与内、外页钢筋砼板之间几乎没有粘结力，复合墙体的内外页板之间主要靠拉结件提供连结安全性。但拉结件提供的是“点荷载”，其受力安全性不高；亦即，它存在安全隐患。建筑工程是百年大计，它涉及到广大居民的人身安全！本实用新型则主要依靠有机保温层与内外页砼板间的化学粘结力提供系统安全性，它可提供“面荷载”：涂刷挤塑板专用液体界面剂的石墨挤塑板，与钢筋混凝土之间的拉拔粘结强度一般均能达到0.20MPa以上。在上述实施例中，石墨挤塑板主框与钢筋混凝土外页板132之间的化学粘结力大于0.20MPa*50％＝0.10MPa＝10000kg/m²，与钢筋混凝土内页板131之间的化学粘结力大于0.20MPa*35％＝0.07MPa＝7000kg/m²。而单个机械拉结件14的机械拉结力难以超过200kg，每平米可安装的机械拉结件14一般不超过10个，而且机械拉结件14与钢筋混凝土外页板132之间的接触方式存在诸多不确定性，使其拉结力波动很大。因此，与单纯依靠拉结力的传统装配式剪力墙板相比，将化学粘结力与机械拉结力复合的本系统的安全系数高得多。附图4给出的是有机保温板材主框111的外壁上形成锯齿部114的结构示意图，图5为利用有机保温板材盖板113将空腔12盖住的结构组合示意图。

在本实施例中，根据建筑结构荷载要求，计算有机保温层的空腔的截面积、有机保温板材与钢筋混凝土层接触面的有效粘结面积。有机保温板材主框111与钢筋混凝土内页板131接触面的有效粘结面积，经计算为35％。

在本实施例中，该适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板还包括机械拉结件14，机械拉结件14沿剪力墙的厚度方向贯穿有机保温板材主框111的侧板的非镂空部分。机械拉结件14为有机保温板材两侧的钢筋混凝土层提供辅助连结力；机械拉结件14由有机材质和/或金属材质制成。在本实施例中，机械拉结件14为沿剪力墙厚度方向穿过有机保温层11并与钢筋混凝土层连接，一方面利用机械拉结件14将有机保温层11与钢筋混凝土内页板131、钢筋混凝土外页板132紧固在一起，另一方面机械拉结件14从石墨挤塑板中穿过，避免机械拉结件14从无机保温材料12(即真空绝热板)中穿过导致其渗漏失效的问题，进一步增加了剪力墙的保温性能和安全性，提高了使用寿命。

在本实用新型的本实施例中，有机保温板材包括石墨挤塑板；无机保温材料12包括真空绝热板。当然根据加工条件和保温需要，也可以灵活采用其他材料制成。

基于本实施例的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，无机保温材料12提供主要保温性能；有机保温层11提供剪力墙主要连结强度(包括涂抹挤塑板专用液体界面剂、将外壁预切成锯齿部114)、为无机保温材料12提供定位与保护、提供机械连接件(即机械拉结件14)的通道，辅助提供保温性能。

实施例二：

在本实施例中，有机保温层11为由180*600*3000mm的石墨挤塑板预制出带空腔112的有机保温板材主框111；空腔112的规格分别为130*480*460mm、130*480*520mm；空腔112两侧主框的宽度为60mm、空腔112之间的主框宽度为80mm、空腔112下面半镂空部分的厚度为50mm；有机保温板材主框111的非镂空面预切割成锯齿状；每个主框内均布5个空腔。有机保温板材盖板113的规格为40*480*460mm、40*480*520mm。真空绝热板的规格分别为30*480*460mm、30*480*520mm。在构件厂预制剪力墙板过程中，先在水平模台上浇筑钢筋混凝土外页板132，其规格为60*3000*6000mm，随之将10块已预涂界面增强材料15的有机保温板材主框111水平、紧密布置于钢筋混凝土外页板132上，随后，在有机保温板材主框111的空腔112中水平放置3层无机保温材料12，随即将已预涂界面增强材料15的有机保温板材盖板113盖住无机保温材料12(也是空腔112)，形成保温层10，接着安装机械拉结件14，此后在保温层10上均匀浇筑200mm厚钢筋混凝土内页板131，从而形成440*3000*6000mm规格的具有夹心结构的装配式剪力墙板(装饰层另做)，其主断面传热系数约为0.10W/m².K，适宜于严寒(如哈尔滨)地区的超低能耗装配式剪力墙建筑。

除了有机保温板材的厚度、无机保温材料的层数以外，实施例二的其他部分与实施例一相同，不再赘述。在本实用新型的实施例中，根据实际使用环境，本实用新型提供的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板在严寒和寒冷地区的设计总厚度分别小于500mm和400mm。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，其特征在于，包括：钢筋混凝土层和保温层，所述保温层设于所述钢筋混凝土层中间；其中，所述保温层包括：

有机保温层，所述有机保温层为有机保温板材预制而成，并由有机保温板材主框和有机保温板材盖板构成，在所述有机保温层内部形成空腔；

无机保温材料，所述无机保温材料填充于所述有机保温层的空腔的内部。

2.根据权利要求1所述的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，其特征在于，所述有机保温板材包括石墨挤塑板。

3.根据权利要求1所述的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，其特征在于，所述无机保温材料包括真空绝热板。

4.根据权利要求1所述的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，其特征在于，与所述钢筋混凝土层接触的所述有机保温板材的表面进行预处理，预处理后的所述有机保温板材与所述钢筋混凝土层之间形成面荷载，所述面荷载为所述有机保温板材两侧的所述钢筋混凝土层提供连结力；所述有机保温板材的表面预处理的方式包括：在其表面涂抹界面增强剂和/或将其表面切割成锯齿状。

5.根据权利要求4所述的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，其特征在于，根据建筑结构荷载要求，计算所述有机保温层的所述空腔的截面积、所述有机保温板材与所述钢筋混凝土层接触面的有效粘结面积。

6.根据权利要求1所述的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，其特征在于，还包括机械拉结件，所述机械拉结件沿剪力墙的厚度方向贯穿所述有机保温板材；所述机械拉结件为所述有机保温板材两侧的所述钢筋混凝土层提供连结力；所述机械拉结件由有机材料和/或金属材料制成。

7.根据权利要求1所述的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，其特征在于，根据建筑保温要求，计算所述保温层的厚度以及所述有机保温板材和/或所述无机保温材料所需设置层数。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板，其特征在于，所述适宜于严寒与寒冷地区的超低能耗装配式剪力墙板在严寒和寒冷地区的设计总厚度分别小于500mm和400mm。

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