不同地板结构对建筑物节能防水性能提升研究

夏艳波， 罗迎社

(湖南交通工程学院 交通运输工程学院， 湖南 衡阳 421000)

随着建筑行业发展，建筑材料节能防潮性能慢慢被大众熟知，其装饰材料的选取以及其装饰结构的设计，极大地影响居住质量以及建筑构件的使用寿命[1-3]。

李鹏飞等[3]在分析现有铝合金车体城市轨道客车典型车辆底架结构的基础上,针对不同车辆地板填充物及隔热结构建立了3种不同的车辆底架防火结构模型。依据《载客列车设计与构造防火通用规范》(BS 6853)对该3种车辆底架防火结构模型样件进行结构耐火性能测试，验证了不同车体底架填充物对车辆地板耐火性能的影响，并对耐火试验的结果进行分析,进而为铝合金车体轨道客车的地板耐火结构设计开发提供了值得参考的可靠数据。

王俊等[4]通过对实木复合地板3种不同结构的实验研究，分析了装饰面板和地板结构对翘曲变形和表面开裂的影响。结果表明，装饰面板的种类对镶木地板的翘曲变形有显著影响。多层实木复合地板的表面状况最好，而以胶合板为基材的3层实木复合地板的表面状况最差，开裂现象严重。

陈庆庆等[5]通过测试分析4种板材和3种不同结构实木复合地板的导热系数温升变化，测量地板的温度变化，并讨论不同装饰板和地板结构对热导率的影响、不同实木复合地板的导电性的影响，结果表明，装饰板的类型对实木复合地板的导热系数有显著影响，其中黑胡桃木为装饰板的实木复合材料导热系数最好，桦木次之，枫木导热系数最差。因此，作为地热地板的实木复合地板，装饰板应选择密度较高的木种，最好是单板。

本文结合前人的工作经验[6-9]，进而探讨了架空地板、普通实木地板以及普通钢筋混凝土地板对建筑物的节能、防水性、尺寸匹配等性能的影响，并通过实验进行分析和表征。

1 实验参数

以3个大小一致(50 m2)房间为实验对象(分别命名为 A、B、C房间)，控制温度在30 ℃，湿度在90%，室内采光环境基本一致，除地板外，其他装饰区域(诸如墙体、天花板、门、窗等)采用同等尺寸，相同材料，实验时间为30 d。为了满足居民用户的居住需求(保温、隔音、隔热、防水、防风、减震性能)，本文结合前人的经验，采用装配式施工方法(优点节能节材、绿色环保、标准化施工、品质可靠、效率以及性价比更高)。

为了满足实验的可靠性以及对比结果的准确性，对于除地板外的装饰区域均采用装配式施工的方法(相同的材料、制备方式以及结构)。且对于实验房间的墙体与天花板均采用木龙骨结构，并根据《建筑装配式集成墙面》(JGT 579—2021)规范(以下简称《规范》)对木龙骨进行防腐蚀、阻燃、防蛀虫处理。墙体和天花板木龙骨施工现场如图1所示。

图1 木龙骨施工现场

在采用相同的装饰结构后，实验房间的墙体采用实木装饰面，并通过长沙市中恒康达装饰材料制造有限公司按规范对实木装饰外观质量、尺寸偏差(《规范》表3)以及物理性能(《规范》表5)进行统一。

通过装配式施工的方法，减少二次施工，提高施工的精准性，进而满足《规范》7.3.10 尺寸稳定性的要求。同时采用装配式施工可以减少现场建筑垃圾的产生。装配式实木装饰面现场如图2所示。

图2 实木装饰面施工现场

结合前人的研究经验[4-6]，其中A房间采用原始的混凝土地板，将其抹平至尺寸偏差为±3 mm后，不再进行任何处理；B房间采用多层黑胡桃木地板，并满足尺寸偏差为±3 mm，接缝高度以及宽度≤1.0 mm，不再进行任何处理；C房间采用预制多层黑胡桃木高架地板，并满足尺寸偏差为±3 mm，接缝高度以及宽度≤1.0 mm，不再进行任何处理。由于预制地板采用工程标准生产，并现场组装，特别是采用了可调支架系统，可以更好地保证地面平整度。地板施工现场如图3所示，C房间多层黑胡桃木高架地板示意图如图4所示。

图3 地板施工现场

图4 C房间多层黑胡桃木高架地板示意图

2 实验结果

由于A房间采用原始的混凝土地板，将其抹平至尺寸偏差为±3 mm后，不再进行任何处理。故再进行节能防潮性能对比时，B、C房间均以A房间为参考物。由于B房间未采用高架结构，故在施工的过程中需要对地板进行开孔开槽处理，进而为排水、供暖、电气等管道设备通道进行匹配，其中节能、防潮性能观测点每个房间为4个，如图5所示。本文中节能效果主要是以人工成本、材料成本、能耗(施工用电)等。由于木材受潮力学性能会下降，故对于地板防潮性能的对比通过小波检测和超小波检测的办法对地板弹性模量的变化进行评判。

图5 观测点示意图

通过30 d前后对比，以人工成本、材料成本、能耗(施工用电)等对多层黑胡桃木地板与预制多层黑胡桃木高架地板的能耗进行对比分析，综上所述并结合表1可以得出，采用预制多层黑胡桃木高架地板不仅能从根本上克服手工作业的不确定性和随机性，还可以做到统筹规划、设计、生产、装配，减少施工现场的操作环节，节省时间，提高效率。据测算，采用装配式装修可缩短工期35%～70%。

表1 B房间和C房间的指标对比

预制多层黑胡桃木高架地板在装修的过程中通过大批量采购原材料，可以有利于降低材料成本，形成部件模块化、标准化、系列化、通用化和产业化，从而降低整体成本，减轻成本负担。预制多层黑胡桃木高架地板安装简单、施工周期短，能够大幅度降低施工难度，提高施工效率。同时，还可减少现场作业量，施工技术水平要求较低，并能有效确保工程的工期与质量[10-12]。

通过小波检测和超小波检测的办法分析地板弹性模量的变化，见表2。

表2 A房间、B房间和C房间的防潮性对比 (以弹性模量为对比)

通过表2可以看出，通过多层实木地板可以有效提升建筑的防潮性能，进而提高建筑内部各个构件之间的使用寿命。其中预制多层黑胡桃木高架地板防潮性能最佳。这是由于预制多层黑胡桃木高架地板采用了可调支架系统，不仅可以更好地保证地面平整度，并且可以调整支撑结构和表面，进而改善受力状态，还可以通过调整支脚达到均匀的高度，然后在上面安装结构应力板并铺设装饰材料，其中管道设备可铺设在架空腔内，这样可以加快施工速度，减少建筑污染，还能有效减轻开槽打孔等作业对地板本身材料造成的损伤，同时高架结构保证维护、改造、更新和优化的可能性和便利性。

3 结论

相比无地板结构以及平铺多层实木地板夏季易吸湿膨胀，冬季易干缩，节能防潮性能较差，预制多层高架地板的节能防潮性能均优于无地板结构以及平铺多层实木地板。多层实木高架地板施工简单，耐久性好，具有广阔的应用前景。