复合墙体结构体系
单一墙体结构体系往往难以同时满足较高的绝热(保温和隔热)要求,因而在满足建筑保温节能要求前提下,复合墙体结构体系成为主流。复合墙体采用砌体或钢筋混凝土墙体作承重墙,与绝热材料复合。与传统墙体材料相比,复合墙体在建筑物自重、保温隔热性能及施工性能方面均具有明显的优越性。
目前国内外较为成熟的建筑节能结构体系主要有三类:预制构件为模板内部浇注混凝土的结构体系、预制构件为核心骨架两侧喷涂(浇注)水泥砂浆(混凝土)的结构体系和预制装配式结构体系。
1.预制构件为模板内部浇注混凝土的结构体系
该类结构体系是模板保温一体化的免拆模结构体系。采用不同预制构件作为模板形成不同结构体系,具有各自不同的特点:
(1)纳士塔(RASTRA)结构体系将由EPS颗粒、水泥、添加剂和水制成的隔热吸声水泥聚苯乙烯空心板构件粘合组装成模板,并在其内部竖向、水平相互贯通的孔槽内浇注混凝土或穿插钢筋后再浇注混凝土,形成墙内刚性骨架,具有较好的节能环保效果,但存在吊装困难、运输不便、易破损和造价高等问题。与之相似的有美国REDDI结构体系和加拿大AAB结构体系。
(2)ICF结构体系采用墙体内外两侧的EPS模块积木式搭接成保温模板,然后在墙体内放置钢筋后,浇注免振捣混凝土,从而形成保温隔热混凝土承重结构。该结构体系能确保保温层的粘结性能,有效地解决“冷热桥”问题,保温性能好,设计使用寿命长,经济效益和社会效益显着。适合7层以下建筑。与之相类似的是德国SOFORM结构体系。
(3)DIPY模网结构体系采用由竖向镀锌加劲肋、水平折钩拉筋和表面钢板网组成的建筑模网作为模板,在网模内浇注混凝土,形成承重结构体系。该结构体系安装操作简单,节省人工,无需大型运输(起重)设备;在混凝土原料中可以适量掺加工业废料、建筑垃圾等,变废为宝,有利于环境保护,降低工程造价。但模网对运输和堆放要求高,而且浇注混凝土时,其转角处会出现挤胀、变形。
(4)意大利NIDYON结构体系采用两个单层钢丝网架波形聚苯板在成型机上组装成现浇墙体模板,中间设混凝土现浇层,利用网架钢丝做受力钢筋。由于采用有机材料,耐久性较差,而且墙体仍具有普通剪力墙延性差的缺点。适用于建造4层以下建筑。
(5)配筋砌块保温结构体系采用具有良好保温隔热性能和力学性能的混凝土砌块(或空心部分填充保温材料)为砌模,并在砌模孔内配置钢筋网片,浇注混凝土。为了加强结构整体强度和刚度,地下室和电梯井筒等应采用钢筋混凝土剪力墙。该结构体系具有良好的整体性、承载能力和抗震性能。与之相似的是玻化微珠复合结构体系。
(6)自保温混凝土结构体系由带有隔热保温板材的预制平板与现场浇筑的连梁和短柱构成。适用于抗震设防烈度不大于8度地区的多层、高层民用建筑,已形成相应的技术规程,并在南京市和淮安市完成试点工程。但目前没有与该结构体系配套的专用钢制模架,且预制构件的制作、连接方式和吊点设计有待进一步完善。
(7)混凝土灌芯纤维石膏板结构体系通过在预制定型纤维增强石膏板的空腔中浇筑混凝土而制成。石膏板轻质、防火、保温,并起到剪力键的作用,隔震耗能,提高了复合墙板的延性,但存在连接缝的处理和防水处理不便等问题。
2.预制构件为核心骨架两侧喷涂(浇注)水泥砂浆(混凝土)结构体系
该类结构体系首先将冷拔低碳钢丝焊接成三维空间结构,中间填充EPS板,形成钢丝网架聚苯乙烯板,然后在板两侧喷涂水泥砂浆面(舒乐舍板结构体系和EM2结构体系)或在板两侧浇注混凝土层(CL结构体系和CS结构体系)形成完整的建筑墙体。该类结构体系自重轻,安装简便、运输方便、增加使用面积、保温性能好,但不同结构体系也存在不同的缺点:
(1)舒乐舍板结构体系和EM2结构体系运输或储存过程中变形板多,抹灰时墙体易产生裂缝,防火性能较差,施工完毕后不能剔凿,不能变更门窗洞口。
(2)CL结构体系和CS结构体系工序多、节点多、安装难度高,且对混凝土坍落度、现浇侧模板的支撑和缝隙处理要求高。
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