复合保温一体板低损耗施工体系关键技术
2022-03-31刘冬熠吴承泽潘翔苗沛沛薛凯马康安
刘冬熠,吴承泽,潘翔,苗沛沛,薛凯,马康安
(中建城市建设发展有限公司,北京 100037)
1 项目概况
河北省临漳县西北角村棚户区改造回迁房建设项目,为政府重点回迁房住宅(见图1),分为2 个标段,共7 栋18 层楼,总建筑面积10.2 万m2。基础结构形式为筏板基础,地上为剪力墙结构,地下为框架结构。外墙厚度200、250 mm,保温体系采用复合保温一体板(50 mm 厚发泡水泥+70 mm 厚XPS)。
图1 临漳项目效果示意
河北省住建厅于2021 年5 月15 日印发《河北省民用建筑外墙外保温工程统一技术措施》,禁止新建项目采用胶结剂或锚栓以及2 种方式组合的薄抹灰外墙外保温体系。本项目采用复合保温一体板。传统复合保温一体板选型及施工方法损耗率高、成本高,需寻找一种新的施工方法体系降本增效[1-3]。通过对复合保温一体板的选材、施工方法、施工节点等方面进行优化,构建一套低损耗高效益的住宅式的复合保温一体板施工体系(见图2),创造较好的经济效益,保证施工质量,对比传统外贴式保温做法,具有防火性能好、保温效果佳、使用寿命长等优势。
图2 复合保温一体板构造示意
2 复合保温一体板低损耗施工体系
2.1 材料选型
(1)外保温主材选型
临漳项目原图纸拟设计外墙保温一体化材料为50 mm聚苯颗粒+70 mmXPS 的复合保温一体板,项目进行详细的市场调研并对材料对比分析情况如表1 所示。
由表1 可见,50 mm 聚苯颗粒+70 mmXPS 复合保温一体板与50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 复合保温一体板价格较低,50 mm 珍珠岩+70 mmXPS 复合保温一体板价格最贵,而50 mm 珍珠岩+70 mmXPS 复合保温一体板与50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 复合保温一体板性能较好,因此选50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 复合保温一体板最合理。
表1 复合保温一体板材料优缺点对比分析
(2)施工辅助材料选型
外保温一体板施工需结合铆钉使用,不同辅材对比分析见表2。
表2 复合保温一体板辅材对比分析
综上,临漳项目决定采用50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 复合保温一体板,并选用尼龙+钢筋连接件。
2.2 施工方法
传统一体板施工采用模板散拼+龙骨固定形式,亦有大模板整拼固定形式,2 种方式的比较如下[4-7]:
(1)模板散拼
优点:施工速度快;缺点:因木枋、模板及工人操作方式,常出现拼缝不严、掉角、漏浆。
(2)大模板整拼
优点:整体性好、施工后板面不易出现掉角及混凝土错台、漏浆问题;缺点:不适用于外架形式为悬挑式脚手架的项目,因其整体提升时,外架小横杆距楼板距离过近,提升方向不宜把控,常出现碰撞问题,如发生碰撞,损伤大模板平整度亦损伤外架体系。
临漳项目针对实际情况,创新采用框架式拼接支模+顶部加固方式,具体操作方式如下:
(1)木枋修整
为保障加固后一体板的平整度,加固所用背楞木枋需进行整体打磨,保障每根木枋尺寸相同。
(2)模板裁条
为解决一体板拼缝处漏浆问题,现场将1.5 cm 厚木模(尺寸为1220 mm×1450 mm)裁至100 mm×1450 mm 的加固板,并在模板拼缝处进行加固,如图3 所示,防止在保温板接缝处出现漏浆的现象。
图3 保温板拼缝处加固示意
(3)拼装加固
将主龙骨、木枋按照300 mm 间距进行拼装加固,并辅以加固板进行拼装,次龙骨采用钢背楞以500 mm 间距水平布置,以避免出现胀模现象。
(4)顶部加固
将连接件固定到预留好的孔中,在连接件上部用扎丝与结构墙体钢筋相连,如图4 所示,确保在浇筑混凝土过程中复合保温板不会移位。
图4 保温板顶部加固示意
采用此种施工方法施工速度较快、危险性小,可避免漏浆、涨模等质量通病的出现。施工后整体性好,观感佳(见图5),极大地减少了后期外墙修补的费用。
图5 复合保温板施工效果
2.3 施工方法精细化排版
传统施工方法在施工前不进行排版,且因聚苯颗粒材料属于脆性材料,裁切宽度小于15 cm 后极易出现断裂情况,导致板材无法使用。临漳项目使用的50 mm 发泡水泥+70 mmXPS复合保温一体板,材料强度高,最小裁切宽度可达到10 cm,因此可以通过CAD 或BIM 软件进行数字化、固定化排版。
临漳项目在保温一体板施工前,对外保温墙体进行整体排版计算,将排版结果绘制在平面图上,如图6 所示。
图6 整体排版示意
提前将1 块宽60 cm 的复合保温一体板按10、15、20 cm进行裁切,分别可裁切为6 块、4 块、3 块(见图7),裁切出的小尺寸材料可在下一楼层相同位置使用,避免了随意裁切所产生的浪费,同时可以将部分无法使用的废料按最小尺寸裁切,应用到适合的位置(见图8),进一步降低了材料的损耗率。
图7 整板裁切
图8 裁切板应用
3 经济与社会效益分析
(1)50 mm 珍珠岩+70 mmXPS 复合保温一体板单价是50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 复合保温一体板的1.45 倍,原材料价格高,无法满足项目效益目标。
(2)50 mm 聚苯颗粒+70 mmXPS 复合保温一体板单价比50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 复合保温一体板略低,但结合考虑板材最优拼接形式及裁切最小尺寸角料使用率,聚苯颗粒防护层一体化保温板材预估损耗率为12%;而发泡水泥防护层一体化保温板材经以上方法优化后损耗率约为5%。具体分析见表3。
表3 经济效益分析
(3)采用50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 复合保温一体板以及创新施工方法后,平整度顺直度高,质量好。
(4)相比使用50 mm 聚苯颗粒+70 mmXPS 复合保温一体板和传统施工工艺节约了后续外墙施工修补的费用约30 万元,节约材料费用约为21 万,共计51 万元。
4 结论
临漳项目通过以下3 点的优化形成一套复合保温一体板低损耗施工体系:
(1)材料选型:通过对市场上常见的3 种复合保温一体板材料进行对比分析预算,50 mm 聚苯颗粒+70 mmXPS 与50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 保温一体板单价较低,分别是108元/m2、110 元/m2;50 mm 发泡水泥+70 mmXPS 保温一体板损耗率较低,通过优化损耗率可以降低到5%左右。
(2)优化施工方法:结合框架式拼接支模及顶部加固方式的施工方法,有效提高了平整度、垂直度,并且拼缝紧密不漏浆,极大减少了后期维修成本。
(3)精细化排版:基于BIM 或CAD 软件的精细化排版、编号后,形成数字化排板施工,调配非标准板到合适的位置,达到应用最大化。
(4)采用这种体系,极大地降低保温材料的损耗率,降低外墙保温层施工过程中的质量风险,减少外墙模板及配套材料的投入,节约成本,节约自然资源。