铝板幕墙保温内置模块化施工技术

江云富 （合肥市建筑质量安全监督站，安徽 合肥 230011）

0 引言

幕墙，又称为“帷幕墙”，作为建筑的外围护，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体[1-2]。其中铝板幕墙具有钢性好、重量轻、强度高的特性，保证了长期使用中的平整度及抗风抗震能力，如果需要隔音保温，可在铝板内侧安装高效的隔音保温材料[3-6]。传统的铝板幕墙将保温板固定在铝单板内侧，但采用该结构方式会增加面板重量，现场施工操作工序复杂、精度要求高、施工周期长，且龙骨位置存在热桥现象，是施工的重点和难点[7]。

为此，本文提出一种自主研发幕墙保温结构，保温体系内置与幕墙结构分离，实现了平行施工互不干扰，提高了幕墙保温体系施工效率及质量。同时运用BIM 技术辅助设计，实现内置保温安装模块化施工，优化龙骨及背板与幕墙造型协调一致，保证了下料、生产、安装质量。

1 工程概况

图1 中安创谷科技园二期工程-2标段效果图

中安创谷科技园二期2 标段作为省重点科技孵化产业园项目，总建筑面积约29.5 万m2，项目共计20 栋单体，包含13 栋多层科研办公楼、2 栋高层科研办公楼以及配套的食堂宿舍、休闲活动中心、餐饮、2 栋高层孵化器以及地下车库，结构形式为框架、框筒结构，外立面围护设计包含玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙等多种外立面形式。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 幕墙结构施工工艺流程

幕墙结构具体施工工艺流程如图2所示。

图2 幕墙结构施工工艺流程

图3 BIM模型制作软件配置

图4 三维立面节点BIM模型

图5 BIM模型输出的成果文件

图6 龙骨及保温限位固定件预埋位置

图8 限位龙骨节点大样

图9 支撑板与限位板

图10 楼层板保温模块与层间内置保温模块

图11 保温板嵌入安装

图12 内置保温模块成型效果

2.2 操作要点

2.2.1 深化设计

本工程作为大型公建项目，外立面均为幕墙设计，材料种类繁多、组成构件复杂、安装精度要求高、工期紧张，之前常规技术措施很难再做到全面、有序、高效管控。参考目前各项技术的优缺点，项目最终选定运用REVIT、BIM5D 等软件建立BIM模型来优化保温模块单元。

深化铝板幕墙竖向节点做法，将保温做法内置，幕墙外立面按设计图纸正常施工。把二维的平面图转换为三维模型，可直观地体现出特殊立面构造形式，根据实际情况对模块化幕墙保温进行差异性优化设计。

BIM 模型包括构件的名称、规格尺寸、几何信息、标高、工程量、类型信息和安装信息等，可直接用于构件加工及安装。

2.2.2 保温限位固定件及幕墙埋件预埋

内置保温模块被层间梁板分隔，保温系统由层间保温和内置保温共同组成，二者保温重叠长度至少为100mm，一次结构施工时在限位龙骨安装节点进行固定件预埋施工。

在内置保温模块顶部和底部的结构板预埋U 型保温限位固定件，用于轻钢龙骨与结构固定，层间保温及幕墙埋件仍按照原设计要求施工。

2.2.3 幕墙龙骨及层间保温施工

对幕墙竖向龙骨优化限位部件，使其成为限位龙骨。

限位龙骨固定预埋件包括预埋部和连接部，预埋部浇筑在楼层板内，连接部为两对称设置的槽钢，与预埋部可靠焊接，槽钢设置有沿水平延伸的U 型连接孔，通过螺栓与限位龙骨连接。

层间保温安装在限位托架装置上，该装置包括支撑板、限位板，限位板与幕墙龙骨连接，对层间保温进行限位，支撑板一端通过连接件固定设置在楼层结构下口。

2.2.4 内置保温模块加工安装

内置保温模块加工及安装在室内进行，与外立面幕墙及层间保温施工互不影响，平行施工。

轻钢龙骨按深化设计进行分组分块，各模块单元在楼层内进行安装加工，龙骨加工完成后通过卡接固定件安装水泥压力背板，龙骨位置及背板造型与外立面幕墙对应统一。

每组内置保温龙骨体系在室内拼装成型后，整体吊装至上、下端U 型保温限位固定件内，与一次结构可靠连接，满足刚度和强度设计要求。

2.2.5 模块化单元保温层施工

各模块单元轻钢龙骨安装完成后，根据各模块单元大小及形状切割下料保温板，保温板采用嵌入式安装，与水泥压力背板间通过胶合剂粘连。

保温板材安装完成后在表面再涂刷一层胶合剂，结合内装修设计采用石膏装饰对保温层起保护作用，内侧石膏装饰板与龙骨通过卡接固定件安装。

内置模块化保温施工将室外高处作业转换为室内加工安装，层间结构外保温和幕墙结构施工按传统工艺平行施工，提高工效。

3 质量控制措施

采用Revit 2018、BIM5D 等软件建立BIM 模型，高标准配备相应的设备、硬件等设施，确保BIM 模型精度达到要求。

铝板、龙骨构件、保温岩棉板等重要材料进场，必须同时附有材料供应单位提供的质量保证合格单、复试单，经验收后方可进场使用，无质保单的材料和半成品不得在工程中使用。

定位测量放线时，每栋楼至少要设置4 个控制点，用激光垂准仪从放线洞引测到施工层上。若控制点之间的距离、角度超限，必须重新投点、复核，控制点复核无误后，用全站仪放样出引测点。

标高抄测时，施工层抄平之前，应先校测首层传递上来的三个标高点，当较差小于3mm 时，以其平均点引测水平线。抄平时，需进行精密定平，水平线标高的允许误差为±3mm。

框架幕墙的龙骨安装必须控制在内控标准之内，预埋件安装处理要符合规范，转接件安装需可靠，安装精度需在偏差范围内，切实做好防腐工作。

需保证板块的安装精度与外观质量，安装后需进行三维方向上的调整，使其符合幕墙板块的安装精度要求。

样板经业主、设计院验收合格后，方可组织大面积施工。若样板验收不符合要求，项目部需分析原因、制定措施、重新制作样板。当需要对施工方案和技术交底进行更改时，需报原批准人批准。

4 安全控制措施

认真贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，根据国家有关规定、条例，安排专职安全员负责整个施工全过程的安全生产管理，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，严抓工程的安全生产。

现场所有施工人员都必须认真学习建筑施工安全检查标准并进行必要的考核，都必须严格遵守各项安全生产规定，新进场的工人必须进行三级安全教育方能进入施工现场施工。

必须在施工前制定安全施工管理措施或者方案并进行安全交底，确保安全生产、文明施工。

对于特殊工种作业施工人员，要求必须坚持持证上岗操作，严禁各种无证人员进行相关操作。

施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ 46-2005）的有关规定执行，电缆、电线铺设必须有条理，不得乱拉乱设。

非电工不得进行电气设备的检修和接线安装工作。

配电柜必须安装触电保安器，夜间施工必须有足够的照明设施，并需要安排夜间值班人员。

定期对各种设备进行调试、保养和维修，使用前应进行严格检验，保证施工设备安全可靠，各种设备必须严格按安全操作规程进行操作，严禁违障作业。

作业高度在2.0m 及以上时，必须设置安全防护设施。

5 环保控制措施

认真贯彻并执行国家、地方（行业）有关环境保护法律法规中的各项环保要求，积极学习相关环保文件。现场严格进行噪声控制，噪声排放严格执行《声环境质量标准》（GB 3096-2008）和《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB 12523-2011）的规定。自觉地形成环保意识，最大限度地减少施工中产生的噪声和环境污染。

施工现场固体废弃物严格执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）的规定。模板加工和安装过程中产生的废弃物应及时清理回收，禁止现场乱扔或焚烧。

成立施工环境、卫生、消防管理机构，在施工过程中严格遵循国家法律、法规和规章。

运输、施工所用车辆、机械废气等均符合环保要求。

动火前必须开用火证，严格用火制度。

施工区域与非施工区域间设置标准的分隔设施，做到连续、稳固、整洁、美观。

在现场施工中必须做到日日清场、人走场清，每天产生的施工废料和垃圾必须及时处理掉。

6 结语

通过对铝板幕墙保温内置模块化施工技术的运用可以得出以下结论。运用BIM 模型对模块化保温体系进行优化设计，实现与幕墙结构及其造型协调一致，保证了后续下料、生产、安装施工质量。内置保温系统与幕墙结构分离，在楼层内增加一道轻钢龙骨，将保温板和夹层板安装在室内龙骨上，与铝板幕墙之间形成空腔，避免冷热桥的出现，提高保温能效。采用幕墙保温组装式模块化施工，减少人工成本，提高了幕墙保温安装效率，具有广阔的工程应用前景。