装配式钢框架节能墙板实现原理及应用

李伟杰，文加强

（广西建设职业技术学院，广西南宁 530007）

0 引言

当前，装配式建筑是比较热门的节能建筑类型，具备良好的应用发展前景。通过科学选配墙体满足建筑物节能、环保及外观需求，利用保温外墙实现建筑节能的目的[1]。在多风沙的高寒地区，受低温和风沙等因素影响，常规装配式墙体往往无法满足建筑物节能、保温的实际需求，由于常规式墙体的电气管线裸露在墙体外侧，影响墙体的清洁和外观，不能达到预期的防风沙和建筑节能保温的功能。而且，墙体应用年限往往比建筑的应用年限短，无法与日益提升的建筑物节能、保温需求相匹配，所以常规的装配式外墙已逐渐无法适应高寒环境下建筑的发展趋势，也急需一类针对高寒地区应用性能较强的装配式节能型墙板[2]。针对以上需求，本文着重针对一类新型的装配式钢框架节能墙板的设计实现原理和具体的施工应用展开探讨。

1 装配式钢框架节能墙板设计实现原理

1.1 设计原理

装配式钢框架节能墙板的整体框架是由外部夹芯板和内部夹芯板并列设置构成，在外部夹芯板和内部夹芯板内部两侧利用立体钢框架结构组装，并利用钢骨架连接加固形成中空腔体，在其内部铺设建筑所需管线，钢骨架的框架边缘使用螺母进行加固，建筑与建筑之间利用钢制框架就近连接螺孔及螺栓完成固定、加固[3]。外部夹芯板主要由外部的双层压型彩钢钢板及中间的聚乙烯苯板构成，内部夹芯板主要由内部的双层压型彩钢钢板及夹设的聚乙烯苯板构成，且外部夹芯板内部的聚乙烯苯板应厚于内部夹芯板内部的聚乙烯苯板。用于整体连接的钢制骨架主要由方形钢制框体及框体边缘外伸的翻边构成，翻边上设有定位螺孔，其主要材料是钢制金属片，利用翻边预留的定位螺孔及固定螺母实现外部夹芯板与内部夹芯板的紧固。装配式钢框架节能墙板内部夹芯板应设置接线盒，用于与墙体空腔内部的建筑管线相连，并在完成建筑物与建筑物之间的墙板后，在相邻方形钢制框架对向建立通道，在通道内绑扎钢筋，并浇筑混凝土进行加固，在外部夹芯板和内部夹芯板中间的空腔内部填充蓄热材料，以实现更好的保温、节能功效[4]。装配式钢框架节能墙板两层框架构造如图1 所示。

1.2 组装工艺

安排检测合格的板材进驻施工现场，根据板材分类进行竖直或水平运输，根据建筑物的弹性放样布置垂直、水平基准控制线，在施工现场制作用作梁底连接的角钢，并做防锈处理。实施对角钢框架的拼接、加固及焊接操作，吊装安装钢制板材，校正垂直度和水平度。完成紧固件的固定和墙板修补，并紧固门窗洞口。

2 装配式钢框架节能墙板的优势

由于装配式钢框架节能墙板的外部夹芯板与内部夹芯板均设有保温材料，两层夹芯板搭配使用可以实现更完善的防风沙和隔音效果。因为在外部夹芯板与内部夹芯板中设置了中空腔体，内部填充的空气隔离空间可对冷桥作用形成良好的抵御，增加了一道防风、隔音和保暖的效果[5]。因此，装配式钢框架节能墙板相较于常规的装配式墙板具备了更优质的防风、隔音和保暖的效果。

装配式钢框架节能墙板结构牢固稳定，安装方便，能够应用于多种寒冷等恶劣的气候环境建筑。所形成墙体的厚度能够随意调整，可大规模批量式生产，能够适用于大规模的原有楼体保温改造，实现不影响原有建筑整体结构的情况下，完成外部夹芯板与内部夹芯板的分步更换。由于装配式钢框架节能墙板的外部夹芯板与内部夹芯板中间还进行了蓄热材料的填充，利用太阳能的作用，会实现建筑物更好的保温和温度调控作用。

装配式钢框架节能墙板的另一大优势是，墙板内部的空腔能够穿插布置各类建筑施工管线，与常规的装配式墙板的管线裸露在建筑外部铺设相比，在使用安全性和使用寿命方面均有了很好的提升，对管线实现保护的同时还实现了美观的效果。

3 装配式钢框架节能墙板的施工应用

3.1 施工准备

装配式钢框架节能墙板施工前应按施工设计图，科学确定、设置定位轴线和ALC（Autoclaved Lightweight Concrete，蒸压轻质混凝土）板材的安装位置，为实现放线工序的规范、标准，应针对施工场地的标高进行技术交底，应用水准测量设备在各个立柱上明确标注标高控制线。按照施工设计图纸的标注标出墙板材料的具体安装部位、预留门窗洞口位置、墙体边线和立柱边线，校验钢制框架结构的垂直度和水平度。将板材与吊装设备进行专业绑扎，并吊装至施工指定地点，吊装时下部禁止有人。板材运输过程应实施保护措施，如发生破损应及时修理，直至符合施工需求。根据板材竖向安装或横向安装的模式选择螺栓、管卡，准备好砂浆、木楔等配套用具，对钢材实施除锈和防锈处理。

3.2 内部墙板安装应用

内部墙板安装前应确定板材搭设高度小于建筑墙体高度，高度差控制在3 cm 左右，如超过此尺寸应利用混凝土对墙面进行调整或对板材进行切割，板材之间缝隙控制在1.5 cm 左右。运用液压运输工具将板材运输至安装区域，在每个板的板厚中间距离板边8 cm 处装设管卡，用榔头使用正轻敲击法将管卡敲入板材约8 cm 处。

内部墙板安装时，利用木楔将板材上下位置固定，并保留约1.5 cm 的空隙。测量板材的垂直度和平整度符合标准，并与楼面或导墙进行固定，将管卡的管板与钢梁底面贴紧并焊接牢固，进行必要的防锈处理。两层墙板之间应设置凸凹槽，并紧紧靠拢。有洞口的墙体板材安装，应遵循从中间洞至两边的顺序；无洞口墙体板材安装，应遵循从墙一侧至另一侧的顺序。拼板宽度应保证在20 cm 内，利用钢尺磨板磨出倒角以提高修补接触面积，装配式内部墙板构造节点如图2 所示。

图2 装配式内部墙板构造节点

门窗板材安装时，对于横板搭设隔墙的长度应超出10 cm，支座面应铺粘接剂，横板端部与侧面应留有1.5 cm 距离的缝隙，并利用发泡进行填充，对横板进行加固处理，板材下侧与导墙之间缝隙用水泥填充密实。

墙板安装完并验收合格后，根据设计图纸确定开洞开槽位置与走线，利用切割、钻孔工具进行施工，控制开槽尺寸应小于板厚的1/3。

3.3 外部墙板安装应用

装配式钢框架节能墙板的外部墙板钢结构框架与梁柱应实施焊接，焊接质量应均匀饱满无缺陷，符合标准后进行防锈处理。外部墙板吊装至安装位置后，按由外向内顺序安装，板材就位解开尼龙吊带，上下两侧利用木楔垫起紧固后，使用线锤和靠尺检测板材的垂直度和平整度，如不符合要求应利用榔头敲打调整。竖直板材两侧中间位置经贴紧角钢处打钩头螺栓眼，进行钩头螺栓安装，并用螺帽和垫片紧固、焊接，进行二次防锈处理。板材之间凸凹槽紧靠，并按顺序安装。带垂直缝的装配式钢框架节能墙板外部墙板框架如图3 所示。

图3 带垂直缝的装配式钢框架节能墙板外部墙板框架

切割处理完成的板材应安装至立柱边且宽于30 cm，打磨处理直至出现倒角，以提高打胶和修补的接触面积。窗户两侧板材完成安装应进行门窗口加固，然后安装窗顶和窗台整体板材。

混凝土梁与墙板间缝隙利用1∶3 水泥砂浆填充，外墙外侧面缝隙混凝土填充时应凹进板面1.5 cm 左右，直至混凝土强度达到标准。楼面、梁柱与板材间缝隙用发泡填充，外墙外侧缝隙利用专用密封胶密封，内侧面底缝利用水泥砂浆找补，其余缝隙用发泡剂找补。板材底部缝隙可在相邻墙体安装完成后进行调整和修补，最后检查板材平整度、垂直度、接缝处理、焊接处理符合设计需求。

4 结论

受恶劣环境因素影响，常规装配式墙体常常不能满足建筑物节能、保温的实际需求，由于墙体使用年限往往少于建筑的使用年限，不能与当今建筑物节能、保温的需求相匹配。装配式钢框架节能墙板结构牢固稳定、安装方便，具有良好的防风、隔音和保温效果，本文针对新型的装配式钢框架节能墙板的设计原理和施工应用进行研究，旨在为装配式钢框架节能墙板的应用提供借鉴。