一种新型拼装节能墙体的构造与施工

2014-04-11张喆，宋岩

建筑与预算 2014年5期

张喆，宋岩

（1．沈阳建筑大学建筑节能研究院，辽宁沈阳 110168；2.沈阳建筑大学建筑规划学院，辽宁沈阳 110168）

建筑节能在能源日益紧张的今天越来越受到人们的重视，世界各国尤其是欧美发达国家对建筑墙体节能技术进行了深入细致地研究。国外同行一致认为在建筑节能的各项技术措施中，改善墙体隔热、保温性能是最主要的两个方面，因此世界各国对新型节能墙体的研制都十分重视，并取得了显著成果［1］。

模卡式拼装节能墙体研发的目的就是替代消耗土地资源的粘土砌块系列产品，同时在条形榫卯砌块的制造过程中可大量使用建筑拆迁垃圾和粉煤灰等，形成可再生资源。模卡式拼装节能墙体通过设计构造了一个完整的、高效率的墙体中间保温体系［2］［3］。为使模卡式拼装节能墙体满足做工精细的要求，墙块作为墙体的拼装配件，其制作成品应做到尺寸精确、符合模数化和标准化要求，并使其在长度、宽度、厚度、板面平整等方面的偏差控制在允许误差范围以内；另外，墙体的安装施工应满足施工精度要求，在墙体施工结束后，使墙体的表面平整度、立面垂直度、阴阳角垂直缝接缝高低等的偏差同样控制在允许误差范围以内。

本文介绍了模卡式墙体的构造和节点形式等结构特点，并详细说明了墙体的施工工艺流程，以便于该节能墙体的推广与应用。

1 模卡式拼装墙体的构造与节点

1.1 模卡式拼装墙体的组成及特点

模卡式拼装节能墙体是由一种条形榫卯砌块和带有榫头的连接件与发泡聚苯保温板在施工现场拼装而成，形成墙体维护与保温节能一体化的节能型墙体。主要用于拼装内隔墙、框架填充墙和非承重墙。由于模卡式墙块具有易于标准化的特点，因此可实现工业化批量生产，能够减轻建筑工人的劳动强度，提高建筑施工效率，还可节省建筑原材料，减少环境污染。

（1）模卡式墙块

模卡式墙块主要用于框架等结构建筑物的填充墙，其模数必然受到柱网尺寸的严格限制。普通民用建筑柱网通常以300为基本模数，因此，模卡式墙块同样采用300为基本模数，具体形式如图1所示。其标准规格尺寸主要有：600mm×300mm×90mm和300mm×300mm×90mm两种规格，也可根据建筑物的实际需要，设计生产符合要求的异形砌块。

图1 模卡式墙块

（2）墙块连接件

模卡式节能墙体有两个结构层，墙块连接件用来确保两片结构层的复合作用。通过连接件的有效连接，可以传递剪力和温度应力。在墙柱交接处，由于连接件能够起到拉结筋的作用，因此采用该模卡式墙体无需在柱中预留拉结筋。考虑到该连接件能够承担有限的拉压应力，并且连接件在两片结构层之间容易引起热桥和声桥，因此在设计时需保证连接件的整体宽度应小于墙体厚度。连接件材料选用2mm厚Q235钢板、L60×30角钢及□30方钢焊接制作而成，如图2所示。

图2 墙块连接件

（3）保温材料

为满足节能标准对节能墙体的保温隔热要求，墙体保温材料应选用导热系数低的高效保温材料，其导热系数一般要求小于0.05W/(m.K)。此外，保温材料的吸湿率要低（吸湿率高会增加材料导热系数），并且粘结性能要好。根据设计计算，要确保选择足够厚度的保温材料，以满足节能标准对该地区墙体的保温隔热要求。模卡式墙体中保温材料可以根据具体要求，选用苯板、聚苯板、挤塑型聚苯板、聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯板或聚氨酯现场浇筑等。本文选用聚苯乙烯泡沫板（EPS）预制模卡式墙块，EPS板具有质轻、绝热性好，力学强度及韧性较好，耐冲击缓冲性能良好，兼具防水、防霉、易切割，以及抗酸碱能力较强等特点。

1.2 模卡式拼装墙体的排板与设计

为满足设计和施工的参照要求，本文给出了模卡式墙体的排板示意图如图3所示，并绘制A、B位置的剖面图，如图4、5所示。本文所列参考图纸尺寸均为理论尺寸，应用时应根据实际情况做适当调整。墙体的高度及宽度均应为300mm的模数，对不符合的地方，应使用异型块材，或对标准墙块进行现场切割。

为保证施工质量，在施工前，应首先对模卡式拼装墙块进行排板设计。根据建筑内隔墙设计施工图，首先统计出需要施工的建筑空间中各墙面尺寸，以及门窗洞口的数量和尺寸要求；然后按墙块的基本模数进行墙块组合排板，统计出所需墙块的规格、型号、数量，并形成墙块装配施工过程中每个施工阶段、施工作业面所需用工量、用料量等基础性技术资料；最后，绘制出墙块安装施工图并附说明文件，以此作为墙块装配施工的依据。

模卡式拼装墙块组合排板设计的主要内容如下：首先在施工平面图中将对应布置的墙板按定位轴线进行编号，对于一般住宅常把每一单体空间设置为基本单体，对于公共建筑一般以有规律出现的内部分隔空间设置为一个作业面，然后再对单体空间或作业面进行平面排板布置，排板以300mm为基本尺寸。当单体空间中某面墙上有门窗洞时，应首先排板门窗洞两侧的墙板以确保门窗洞尺寸。横向排板完成后，再考虑竖向排版，以确定每列墙板所需的竖向尺寸，最后统计出此设计单体中所需墙板的具体尺寸及总数量。针对需要特殊处理的墙面（如需贴瓷砖或需挂吊橱等），应在排板设计图上加以注明，以便于在施工过程中对墙板用工用料进行合理安排［4］［5］。

1.3 模卡式拼装墙体的节点构造

给出模卡式拼装墙体之间交接节点如图6所示，模卡式拼装墙体与顶棚、底板交接节点如图7、8所示。墙体交接处大于5mm的接缝均由玻璃丝棉填实，墙体在阴角和阳角处设置转角扣件（3mm厚钢板折弯制成），并以密封胶或接缝膏填堵缝隙，外贴玻纤网接缝带［6］。

图3 模式拼装节能墙体排板示意图

图4 模卡式拼装墙体剖面图

图5 模卡式拼装墙体立面图

图6 模卡式拼装墙体交接节点

图7 模卡式拼装墙体顶部与主结构连接节点

图8 模卡式拼装墙体与原有楼面连接节点

模卡式拼装墙体由专用连接件进行拼装，内外页墙体之间通过连接件拉接。墙体中部连接件通过预埋件固定在主结构上，预埋件可在主结构施工时事先预埋，也可以在墙体施工前用膨胀螺栓固定在主结构上。预埋件与连接件由M12螺栓连接，具体形式如图9所示。模卡式拼装墙体所用墙端连接件做成只带有单面角钢及插槽的形式，不用设置预埋件，可预先在连接件中部每隔300mm钻两个螺栓孔，通过膨胀螺栓与主结构相连。具体形式如图10所示。

2 模卡式拼装墙体的施工

2.1 施工工艺流程

模卡式拼装墙体的施工工艺流程如下：

基层清理→建筑放线→定排列图→安装连接件→安装墙块→校验偏差→水电预埋→安装门窗→接缝处理→墙面装饰

2.2 施工准备

在施工前应做如下准备：

（1）清理施工现场

将安装模卡式拼装墙块的建筑地面及顶棚面剔凿修补完毕，并清扫干净。

（2）弹线定位

根据排板设计图纸，在建筑地面及顶棚面上弹出墙体位置的两侧边线，门窗框位置的两侧边线，以及连接件位置线。

（3）现场验核

检查砌块和连接件厚度是否均匀一致，外观有否破损。然后按照设计图纸和砌块、连接件的编号，在现场对其进行分类堆放。

（4）配制粘结剂

粘结剂重量配合比为水泥：108胶：水=1：0.2：0.3，或用配套的胶凝材料。配制的方法是把胶用水稀释，溶解后加入水泥或配套的粉料，拌合均匀至稠状即可使用。拌制的粘结剂一定要适量，使用时间不得超过1h，工具用毕要及时清洗干净。

（5）安设连接件

在每相距600mm（即一块标准墙块宽度）安装一条连接件，在上部与结构顶板或梁的结合处和下部地面处对应设置预埋件，连接件与预埋件通过两枚M12螺栓固定。

2.3 模卡式墙块安装

（1）安装模卡式墙块时，首先固定特殊部位（门窗洞口、T型墙体处等）的连接件，使用细石混凝土浇筑连接件底部的插头。

图9 连接件与主结构连接节点及预埋件布置

图10 墙端单面连接件与主结构连接节点

（2）安装榫卯砌块时采用由外向内、由底层向顶层的逐层安装方法，并逐层控制墙块的标高和平直度，以保证上层砌块能顺利榫卯拼接。逐层的安装顺序应从特殊部位，如窗洞处向两端进行，顺次安装所有砌块并固定好所有连接件。

（3）上下砌块的榫卯连接时，应注意先清除下部板榫头与接触面的浮尘以及杂质，然后使用配制好的粘结剂均匀涂抹其表面，最后连接固定。

（4）在安装高度比较高的墙块时，建议使用脚手架、墙板安装架相互配合安装，安装工人先站在脚手架上，地面上工人使用墙板安装车(架)将墙块提升到安装高度，再由脚手架上的工人把墙块安装到位。

（5）当墙板平面排列到最后宽度小于标准板的宽度时，可使用事先制作的异型块材，极特殊情况可用补板(用手电锯现场裁锯)补齐；当墙板长度小于墙体高度时，也使用相同方法处理，当采用补板补齐时，高度上的补板应错缝连接。

（6）要特别注意砌块上、下端与楼板的连接处理，应根据排板尺寸和弹线位置，在楼板上、下相应位置处预留螺纹钢筋或现场打入膨胀螺栓进行固定。底板与楼板连接处抹灰厚度应达5mm以上。

（7）在安装时还应考虑水、电管线的预留洞口处理，应根据设计施工图中水暖、电气线路的走向及开关位置在隔墙板上确定预留孔洞位置，在安装施工前预先切割出孔洞部位。

（8）厕浴间安装墙块时，应先做混凝土墙垫，其厚度比墙板薄10mm，高80～100mm，以利做地面防水；墙块也应在离地面80～100mm以上做防水处理。

2.4 墙体抹灰粉刷

（1）基层处理

清理干净墙板内的杂物，使用配制的粘结剂将墙板与梁柱、天棚、楼地面、水电管线洞口等处的缝隙嵌实。

（2）打底

使用1：3水泥砂浆，控制打底厚度保持在2mm左右。打底顺序应从下向上。底灰稠度以既能方便操作，又不易下坠为宜。

（3）罩面

底灰终凝后即可罩面，罩面顺序为从上向下进行。

3 结语

模卡式拼装节能墙体是一种新型拼装式中空节能墙体，具有构件工厂化，装配化、施工机械化等优点，可减轻工人劳动强度、节约工时、降低工程造价。本文详细介绍了模卡式墙体的构造和节点形式等结构特点，并简单介绍了墙体的拼装工艺流程，为其在工程上的可靠应用提供支撑。

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