装配式钢框架节能墙板的设计制造

蒋思成 黄婷++贾天阳

摘要：给出了一种装配式节能建筑墙板的构造、设计及制造工艺，实际应用结果表明：该墙板的应用不仅能够提高生产率、节省材料、缩短工期，而且能够比现有的传统装配式外墙更加保温，更加隔音、抗风沙。

关键词：内侧夹芯板；外侧夹芯板；连接钢骨；建筑管线；蓄热材料

中图分类号：TU398

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12024103

1引言

目前，装配式建筑物在新型节能建筑中有非常广泛的应用，装配式建筑物需采用合适的外墙来满足美观、保温等要求，保温墙体是重要组成部分。在寒冷、风沙地区的冬季，由于温度较低、风沙大，传统装配式外墙已不能满足装配式建筑物的使用功能要求。并且，传统单层板墙体电气管线外露，不美观，且建筑内容易进灰尘，保温防风沙效果差，墙板使用年限小于建筑物使用年限，更换外墙时不能保證建筑物的正常使用功能，因此传统装配式外墙不满足目前建筑物发展需求，装配式节能墙板的改革迫在眉睫。

2装配式钢框架节能墙板的设计

2.1本墙板设计的目的

解决传统装配式外墙采用的建筑墙板保温性能差、更换不方便等问题。

2.2本墙板构造设计

本墙板（图1、图2）包括并排设置的内侧夹芯板和外侧夹芯板，所述内侧夹芯板和外侧夹芯板之间两端通过方形框架结构的连接钢骨固定连接，形成空腔，所述空腔内设有建筑管线；所述连接钢骨的方形框架各边上设有连接螺孔，相邻两建筑墙板通过方形框架相对方向侧的连接螺孔配合螺栓紧固；

所述内侧夹芯板包括：两层第一钢板以及夹设在两层第一钢板之间的第一保温层；所述外侧夹芯板包括：两层第二钢板以及夹设在两层第二钢板之间的第二保温层。所述连接钢骨还包括设于方形框架边沿且朝远离方形框架内部方向伸出的翻边，所述翻边上设有定位螺孔；所述连接钢骨通过其翻边的定位螺孔配合螺钉将内侧夹芯板和外侧夹芯板固定；

所述连接钢骨的方形框架和翻边由钢片构成；

所述第一钢板和第二钢板均为压型彩钢钢板；

所述第一保温层和第二保温层均为聚乙烯苯板；

所述第一保温层的厚度小于所述第二保温层的厚度；

所述内侧夹芯板上设有接线盒，所述接线盒与所述空腔内的建筑管线连接；

相邻两建筑墙板紧固后两方形框架相对方向侧构成通道，该通道内设有钢筋并浇灌混凝土固定；

所述内侧夹芯板和外侧夹芯板之间的空腔内还填充有蓄热材料。

2.3本墙板优点

本墙板中内侧夹芯板和外侧夹芯板均具有保温层，双层的夹芯板起到更好的隔音、抗风沙作用；并且内侧夹芯板和外侧夹芯板之间具有空腔，并且空腔中的空气隔绝层能够防止冷桥作用，起到保温、隔音、抗风沙作用，所以，本装配式建筑物外保温墙体能够比现有的传统装配式外墙更加保温，更加隔音、抗风沙。

本墙板在空腔内可以设置各种管线，使管线不外露于建筑物表面，既起到美观的作用，又起到保护管线的作用。

本墙板结构稳定，易于安装，可适用于不同季节，效果良好，墙体厚度易调节，适合于工厂大批量生产以及旧楼改造，可以在不影响建筑物使用前提下按一定顺序更换内侧夹芯板和外侧夹芯板。

本墙板内侧夹芯板和外侧夹芯板之间的空腔内还填充有蓄热材料，太阳能利用率更高，温度调节功能及保温性能更好，更加实用。

3墙体具体实施方式

下面结合图1和图2对本墙体作进一步描述。

（1）本墙板包括并排设置的内侧夹芯板1和外侧夹芯板2，内侧夹芯板1和外侧夹芯板2之间两端通过方形框架31结构的连接钢骨3固定连接，形成空腔，空腔内容纳各种管线4，例如工艺专业管线或电线管或其他管路。连接钢骨3还包括方形框架31及其翻边32，方形框架31和翻边32由钢片构成。方形框架31各边上设有连接螺孔33，翻边32上设有定位螺孔34。

（2）连接钢骨3通过其翻边32的定位螺孔34配合螺钉将内侧夹芯板1和外侧夹芯板2固定，相邻两建筑墙板通过连接螺孔33配合螺栓5紧固，紧固后两方形框架31相对方向构成通道，该通道内设有钢筋并浇灌混凝土如6所示固定。

（3）内侧夹芯板1包括：两层第一钢板11以及夹设在两层第一钢板11之间的第一保温层12；外侧夹芯板2包括：两层第二钢板21以及夹设在两层第二钢板21之间的第二保温层22。由于内侧夹芯板1和外侧夹芯板2均具有保温层，双层的夹芯板起到更好的隔音、抗风沙作用；并且内侧夹芯板和外侧夹芯板之间具有空腔，并且空腔中的空气隔绝层能够防止冷桥作用，起到保温、隔音、抗风沙作用，所以，本墙体能够比现有的传统装配式外墙更加保温，更加隔音、抗风沙。在空腔内可以设置各种管线，使管线不外露于建筑物表面，既起到美观的作用，又起到保护管线的作用。

（4）第一钢板11和第二钢板21均为压型彩钢钢板，厚度相同，便于制作和更换。第一保温层12和第二保温层22均为聚乙烯苯板，保温效果好。第一保温层12的厚度小于第二保温层22的厚度，例如第一保温层12的厚度为40 mm，第二保温层22的厚度为70 mm，以使外侧夹芯板2厚度更厚一些，起到主要的阻挡和保护作用。第一钢板11和第二钢板21的厚度例如均为0.5 mm，这样钢板与保温层的厚度比例兼顾了保温并起到保护装饰作用。

（5）内侧夹芯板上设有接线盒7，与空腔内的建筑管线连接。接线盒7可以连接到内侧夹芯板1内侧的线路，起到连接电源的作用。

（6）内侧夹芯板1和外侧夹芯板2之间的空腔内填充有蓄热材料，方便存储热量，太阳能和室内供暖系统的能量利用率更高，温度调节功能更好，更加实用。

2017年6月绿色科技第12期

蒋思成，等：装配式钢框架节能墙板的设计制造

建筑与设计

4结语

本装配式钢框架节能墙板能够比现有的传统装配式墙板更加保温，更加隔音、抗风沙，且太阳能利用率更高，温度调节功能及保温性能更好，具有非常广泛的应用前景，但是对于模型中如何结合太阳能及蓄能材料的应用达到进一步节能的目的，我们还要不断地进行研究和探索。

参考文献：

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袁昌鲁，郝际平，钟炜辉. 钢框架-填充墙结构的发展与研究现状[J]. 工业建筑， 2013（43）：307～312.

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[3]Ravichandran S S， Klingner R E. Seismic designfactors for steel moment frames with masonry infills：part 2[J]. Earthquake Spectra，2012（28）：1205～1222.

[4]侯和涛，臧海涛，王静峰. 钢结构住宅墙体（ 板） 连接节点应用与研究现状[J]. 钢结构，2012，27（9）：1～5.

[5]中华人民共和国建设部.03SG 715—1 蒸压轻质加气混凝土板构造详图[S].北京：中国建筑标准设计研究院，2003.