混凝土保温幕墙技术研究与应用

闫韶伟

【摘 要】现如今，一座座高楼屹立于城市，进一步促进城市的发展，同时也带动了建筑行业的发展。就目前的情況来看，在高层建筑中已经广泛的使用混凝士保温幕墙技术，其在保温性，还是耐火性能方面都促进了工程的使用效益，因此加强对其的研究是非常有必要的，对此本文分析了混凝土保温幕墙技术研究与应用。

【关键词】混凝土；保温幕墙技术；应用

引言

混凝土保温幕墙目前已在高层建筑工程中得到了广泛的应用，混凝土保温幕墙的使用寿命与建筑主体结构相同，实际使用中一般不会出现幕墙先于建筑主体结构损坏现象。基于上述特点，可推知混凝土保温幕墙可成为现代建筑施工的主要技术，只要严格按照设计要点对其结构进行设计，并在幕墙施工中做好全面的施工管理，混凝土保温幕墙的保温能效必定能得到充分发挥。

1、混凝土保温幕墙概述

混凝土保温幕墙是有混凝土面层、保温板共同组成的一种幕墙结构它不承担主体结构的荷载与作用是建筑外墙外保温施工中的常见方法之一。在这种工程施工中保温板普遍采用了绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料和绝热用挤塑苯乙烯泡沫塑料两种，然后将其安装在混凝土面层上，并且通过相关的连接件进行连接。

经过多年的工作实验分析得出，混凝土保温幕墙是一种符合的幕墙结构体系，其在施工中可以按照保温幕墙的设计方法进行施工，同时其和主体结构寿命相同肩着面层切割、留缝的施工优点不仅满足了国家以及建筑物防火墙耐火极限的规定要求，而且具备着相同工程施工实践条件，已成为目前工程建设领域采用最多的施工技术之一。

2、混凝土保温幕墙性能特点

2.1、保温幕墙的保温性能

混凝土保温幕墙是一种复合保温幕墙系统，由于保温层为保温板材和型钢板材共同构成的它通过计算确定保温层热阻、完整性，从而保证工程施工质量。为了更好的解决混凝土保温幕墙体系的传热系数，可以通过对混凝土保温幕墙自身的保温性能进行测试，从而确定工程保温层的施工厚度。为合理的编制混凝土保温幕墙的热工性能参数提供理论依据和技术指导。

在通常情况下建筑物混凝土保温幕墙施工中施工尺寸一般都控制在1450mm×1450mm×300mm内其厚度方向分别控制在三层以上，也就是200mm×3，其中整个墙体的厚度为600mm。在施工中，混凝土面层以及保温板设置了4个边长相同的钢管进行连接，其中钢管普遍选用了空心钢管，其空心处选择采用水泥砂浆进行填充，然后在试件上设置了6个孔道，其预留孔道也采用了水泥砂浆进行填充和处理。

在进行试件测试的时候，整个测试方法的应用普遍按照《绝热稳态传热性质的测定标准和防护热想法》作为基本原理，并将其和当今施工技术和施工策略结合，令其在满足维稳态热传输的同时，能够达到模拟出不同季节的建筑物保温要求，从而令建筑物墙体保温性能和保温箱之间保持协调一致，达到系统、综合发展的目标。在目前的建筑工程领域中不同建筑物的保温箱采用的计量单位也不尽相同，整个设计标准完全是按照夏冬两个不同季节的湿度、风速以及阳光辐射条件开展的。经过简单的测试和应用，若干个小时之后整个装置逐渐达到稳定状态，经过测试试件两方面的整理之后，整个装置的稳定性良好，测试时间的空气温度、表面流速以及外部温度都达到一致，由此计算出合理的传递热量。

2.2、混凝土保温幕墙受力分析与结构设计

混凝土保温幕墙主要承受幕墙重力荷载、风荷载、地震和主体结构变形的影响。混凝土保温幕墙结构设计主要包括混凝土面板设计和连接件设计。混凝土面板主要承受风荷载和垂直于幕墙平面的分布水平地震作用，混凝土面板的固定点是连接件，按混凝土面板与连接件的连接方式进行计算，按JGJ114-2003《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》进行设计。

连接件应能承受混凝土面板的重力荷载、风荷载、地震作用。连接件应进行承载力计算。设计时应保证连接件在主体上的锚固强度应大于连接件本身承载力设计值；与连接件直接相连接的主体结构件，其承载力应大于连接件承载力。

2.3、混凝土保温幕墙的耐火性能

混凝土保温幕墙不仅具有保温这一基础性能，还具有良好的耐火性能。为了对这一论点进行验证，现仍然采用试验检验方法，对其耐火性能作详细探讨。

1）检验方法

检验方法选择普通的耐火性能检验法，检验对象是某尺寸大小为4205mm×3700mm×300mm的混凝土保温幕墙试件。试验期间，需先将试件置于高温炉中，将混凝土面板所在那一面当做向火面，然后再对试件进行均布加载。

2）检验结果分析

验进行到240min时，试件的中心位置开始发生形变，形变量为5mm，形式为垂直轴向变形；同时，试件背火面的四分之一中心位置出现水平偏转形式的变形，变形程度为3mm。试验中，虽然试件出现不同形式、不同程度的变形，但其整体结构性能并未受到影响，试件并未发生倒塌，也并未失去承载能力。由此看来，混凝土保温幕墙的耐火性能是极好的，比普通幕墙结构的耐火系数要高，能充分满足建筑一级防火墙的设计与施工要求。

3）使用寿命分析

混凝土保温幕墙的使用寿命与建筑主体结构一致，而这一论点是否能真正成立，主要取决于幕墙的混凝土面层质量，以及保温板材的性能。从某种程度上说，保温板材的性能及其使用寿命是决定保温幕墙使用寿命的关键因素。XPS和EPS是混凝土保温幕墙施工常用的两种保温板材，都具有较好的保温性能。这两种材料应用到实际工程中，其使用寿命主要受到天气、温度、机械负荷、光、生物等多种因素的影响。一般情况下，施工人员会在保温板材外部施工一层厚度为50mm的钢筋混凝土面层，这样能杜绝温度、生物、机械负荷等直接对板材造成损坏，达到延长保温板材使用寿命的目的。相关人士对XPS板材做了热氧老化试验，得出了以下结论。

3、混凝土保温幕墙的施工方法

混凝土保温幕墙可采用现浇和后置两种施工方法。

1）现浇混凝土保温幕墙施工

现浇混凝土保温幕墙是将混凝土面层、连接件、保温板与主体结构混凝土同步施工， 该施工方法使混凝土保温幕墙与主体结构在浇筑混凝土后成为一个整体，有结合紧密、耐久性好的优点。 但是为保证保温板在内外层混凝土浇筑时不出现过大偏移，一定要将保温板固定牢固， 并严格控制浇筑混凝土时保温板两侧的混凝土高差在 400mm 以内。

2）后置混凝土保温

幕墙施工后置混凝土保温幕墙是在主体结构或建筑围护墙体施工完成后再施工的混凝土保温幕墙。 该混凝土保温幕墙的施工与主体结构施工分开进行，减少了相互干扰，施工灵活，适用于在各类墙体施工混凝土保温幕墙， 也适合既有建筑砌体的节能改造。其构造节点见图1。

1-既有建筑墙体；2-预埋件；3-混凝土锚固体；4-装饰层；5-混凝土面层；6-钢筋；7-连接件；8-保温层

现浇混凝土结构应在混凝土浇筑时按设计要求留设预埋件；新建建筑物的砌体施工时，应按设计要求留设现浇筑混凝土锚固体锚固预埋件；在既有建筑砌体上，应按设计要求间距开混凝土锚固体预留孔，然后浇筑混凝土锚固体锚固预埋件。 预埋件在基层墙体上埋设牢固后，即可按设计要求焊接连接件、安装保温板、绑扎钢筋网、涂抹面层混凝土，经养护后形成混凝土保温幕墙。

总之，混凝士保温目前是如今高层建筑体系建设过程中所广泛使用的一种幕墙形式，该幕墙不仅有着良好的保温效果，其耐用性、耐火性也完善符合要求，其主要是能够提升室内空间舒适度，因此也是越来越受到人们的重视。

参考文献：

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