几种建筑保温与结构一体化技术概念及现有一体化技术简介

四、发展建筑保温与结构一体化技术——是建筑节能与绿色建筑发展必然性

建筑保温与结构一体化技术的推广应用条件，从政府政策和技术规程、标准图集等基本配套完善，并不断的被建设单位、设计单位和施工单位所认识接受，技术优势彰显，未来将成为建筑外墙保温的选择。

随着建筑节能工作众深发展，实施绿色建筑行动，推进建筑产业现代化，适应《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）对建筑保温系统的防火要求，全面提升建筑节能工程质量和安全性能迫在眉睫。建筑保温与结构一体化技术，可有效实现建筑保温与结构墙体同寿命，提升建筑工程结构保温和结构防火性能，将产生了良好的社会效益。

五、目前国内建筑保温与结构一体化技术类型简介

建筑结构构保温一体化按型式大致可分为以下几类保温体系：

1、钢丝网架型内置保温一体化体系：

由钢丝网架夹心板与主体结构通过有效连接固定并双面现浇混凝土复合而成的复合剪力墙体系（包括填充墙）。点连式内置保温现浇复合墙体剪力墙与填充墙构造模型

2、钢丝网架水泥外模板型保温体系(免拆模板类)：

由有机保温板两侧复合水泥砂浆构成刚性外模板，通过锚固件连接现浇混凝土墙而成， 3、EPS空腔模块型保温体系：

EPS空腔模块是用阻燃型聚苯乙烯颗粒加热发泡，通过EPS颗粒在模具内一次性加热成型工艺，模块周边具有十字或一字型的矩型插接企口，内外表面设有燕尾槽结构的聚苯乙烯泡沫塑料型材。

4. 墙体自保温体系：

采用EPS夹芯自保温砌块、蒸压加气混凝土砌块、泡沫混凝土砌块、复合保温混凝土砌块、烧结保温砌块、等砌筑的具有保温功能的墙体。

5. 泡沫混凝土保温体系

泡沫混凝土现浇墙体主要特点:

(1)机械化高效的施工: 发泡，混合、输送一体化，垂直输送120米，水平输送800米，一般的建筑物只需一两个工作点即可完成整栋楼的浇注工程，每小时25立方的浇注能力使墙体浇注工效惊人，拿隔墙厚120mm为例，相当于每小时完成200平方米的墙体浇注，按每天10小时计，则每天可完成近2000平方米的墙体浇注。

(2) 免拆模板技术 免拆模板技术免去了繁琐的支模拆模工序，提高了墙体表面的平整度。浇筑后的墙体龙骨与墙板由浇注的发泡混凝土连为一体，整体效果及墙体表面质量极佳，免去墙体抹灰工序，可直接刮大白、贴瓷砖等墙体表面装饰处理。

(3)重量轻: 传统建筑都是厚墙、肥梁、自重大。泡沫混凝土的干体积密度为200-700kg/m3,相当于粘土砖的1/3-1/10左右。普通混凝土的1/5-1/10左右，因而采用发泡混凝土作墙体材料可以大大减轻建筑物自重，增加楼层高度，降低基础造价10%左右。

(4) 保温性能好、 减薄墙体，节约使用面积10%左右:由于泡沫混凝土内部含有大量气泡和微孔，因而有良好的绝热性等。导热率通常为0.09-0.17W/(m.K)，其隔热保温效果比普通混凝土高数倍，20cm厚的泡沫混凝土外墙，其保温效果相当于49cm的粘土砖外墙。未见大面积应用到外墙保温，在屋面保温和地暖找平保温屋应用较多。

六、各建筑保温与结构一体化技术体系特点及应用简介

（一）、 建筑保温与结构一体化技术之内置保温现浇混凝土复合剪力墙技术体系

1.内置保温现浇混凝土复合剪力墙技术体系

2.现浇混凝土内置保温体系技术特点

B1\B2级保温材料可在内置保温技术体系里应用。按照2015年5月1日实行的《建筑设计防火规范》GB50016-2014 6.7.3规定，当保护层厚度达到50mm厚时，可以使用耐火等级为B1级和B2级保温材料，当住宅建筑在建筑高度不大于100m时，在阻燃性能等级为B1的保温层外部设置厚度不小于50mm不燃材料防护层，使结构墙体、保温材料和防护层复合形成无空腔的复合墙体，仍能满足《建筑设计防火规范》BD50016-2014的要求，且不用防火窗和不设置防火隔离带措施。解决了外墙选择适用A级材料的难题。保温板外部50mm的混凝土保护层，连续燃烧四小时，背火一面平均升温30.9℃，没有发生垮塌。为火灾突发事件抢救生命财产赢得了宝贵的时间。

复合墙体概念为燃烧性能等级为B1/B2级保温性能优异的聚苯乙烯泡沫塑料（EPS、XPS、GXPS)、PU等保温材料在建筑节能工程的应用打开的新的思路，内置保温复合剪力墙体系防护层为具有一定的强度和耐久性的钢筋混凝土。

防护层与主体结构的连接采用专业连接件，连接件将混凝土防护层、保温层与主体结构连接形成整体；连接件一般采用钢筋、型钢；连接件承受防护层、保温层的竖向作用、风荷载作用和地震荷载作用。

3.内置保温现浇混凝土体系的性能特点及优势

（1）.保温隔热性能

能够达到国家规定的75%或更高的节能标准。墙体两侧混凝土可对保温板起到良好的保护作用，使保温板与建筑物同寿命，避免或减少了保温体系在使用期间的维修或更换。

（2）.防火性能

由于保温板夹在内外两层混凝土中间，使其不能接触明火，墙体整体作法可达到4个小时耐火极限。

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014第6.7.3规定，当保温材料的燃烧性能为B1、B2级时，保温材料的墙体应采用不燃材料且厚度均不应小于50mm。第6.7.7 除第6.7.3规定情况外，当建筑的外墙保温系统采用阻燃性能为B1、B2级的保温材料时，应在保温系统中每层设置水平防火隔离带。内置保温现浇混凝土复合墙体保温层外设有50~60mm厚混凝土层，采用B1/B2级EPS、XPS、PU(PIR)作为保温材料能够满足GB50016-2014规定要求，规定范围内可以不用设置防火隔离带。

（3）.抗震性能好

外层混凝土通过钢筋网架与主体结构混凝土连接，提高了墙体的抗侧力刚度，可增强了抵抗地震水平力的能力。

（4）施工进度快

由于墙体的钢筋网和保温板自工厂内生产，复合墙体施工时同时设置了保温层，减少了外墙外保温施工作业工序，提高了整体施工进度，缩短了整体工期。

（5）保温层外设有50~60mm的混凝土层，可满足外墙贴面砖的要求

（6）符合新型墙材政策，符合国家大力提倡的装配式建筑。

（7）符合建筑现代化产业政策，减少现场作业及环境保护

4.内置保温现浇混凝土复合墙体体系的设计要点

内置保温混凝土墙体建筑的结构设计按现行国家规范和标准要求执行。设计时，将外层混凝土和钢筋焊接网架作为内层混凝土墙体上的荷载考虑，内层混凝土墙体参与主体结构计算，外层混凝土不参与主体结构计算。

内置保温混凝土墙建筑节能设计应符合我国各省的《建筑节能设计标准》及地区气候相适应，满足冬季保温和夏季隔热的设计要求，满足我国不同热工分区对外围护墙体保温、隔热节能标准的要求。

5.内置保温现浇混凝土复合墙体体系的施工要点

内置保温现浇混凝土复合墙体体系在施工阶段如何保证保温层的位置和外层混凝土浇筑质量时其技术体系能够达到预期目标的关键。

点连式内置保温现浇混凝土复合墙体技术体系是由混凝土防护层、保温层、主体结构混凝土层组成的，混凝土防护层、保温层通过钢筋拉结件连接固定在主体结构上，作为荷载传至主体结构，实现保温与结构同寿命、保温与结构一体化；保温层至于混凝土防护层和主体结构混凝土层中间保护，提高墙体保温的防火性能，采用燃烧性能为B1、B2级的保温材料时，无须另设防火隔离带和防火窗，能够满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014的要求；为外墙饰面提供了多种装饰面层选择。

（二）免拆复合保温模板体系

免拆复合模板体系应用技术采用B1级保温材料，外设薄保护层。随着国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2014的颁布执行。

采用B1级保温材料，通过保温层外设置较厚的保护层和适当的构造措施，能够满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014的要求。适用于我国各省抗震设防烈度为8度和8度以下，采用免拆复合保温模板的房屋工程，建筑高度不宜超过100m。

免拆复合保温模板由保温层和面层在工厂预制成的复合板，保温层和面层可通过粘结或敷面制作，作为现浇混凝土构件面朝模板并使构件达到保温隔热要求。

面层与保温板粘结在一起或在保温层上直接敷面形成免拆复合保温模板，既可增强免拆复合模板保温模板和抗折强度，又作为保温层的外防护层。

为满足不同建筑及场所的防火要求，面层可根据需要选择薄面层或厚面层板材。薄面层采用水泥板、硅酸钙板或聚合物水泥砂浆等各类砂浆类材料制作；厚面层采用内配钢筋网的轻质混凝土制作，混凝土强度等级不低于C20，保温层为XPS板、EPS板、PIR，复合保温层以玻璃丝绵等A级保温材料与XPS板、EPS板、PIR等B1级保温材料复合而成的构成。

免拆复合保温模板通过连接件在浇筑混凝土时与混凝土构件牢固连接在一起而形成的外墙保温系连接件为在浇筑混凝土作为模板体系的对拉螺栓，后期将外防护层与混凝土构件牢固连接在一起。

（四）EPS空腔模块型保温体系：

EPS空腔模块是用阻燃型聚苯乙烯颗粒加热发泡，通过EPS颗粒在模具内一次性加热成型工艺，模块周边具有十字或一字型的矩型插接企口，内外表面设有燕尾槽结构的聚苯乙烯泡沫塑料型材，达到65%以上建筑节能标准。不仅为寒冷地区提供了有效的建筑外墙保温方式，还可以很好地解决了外墙粘贴面空腔、脱落等难题;不仅可以用于新建建筑,也可用于既有建筑的墙体保温改造。

(1)模块板表面与墙体表面的粘贴方式有了根本改进。EPS模块保温建筑外墙摒弃了光面保温板空腔粘贴的传统做法,通过具有一定厚度和强度的粘结砂浆层与粘结面上带有燕尾槽的EPS模块之间的配合，可以保证EPS模块与墙面之间100%地密闭粘贴。EPS模块的粘结面上有燕尾槽、左右及上下边有企口，所以模块与模块之间、模块与墙体之间有较好的机械咬合，接合紧密，从而不产生热桥，具有良好的保温效果，可以达到建筑节能65%标准要求，同时解决了空鼓、脱落等技术难题。

(2)模块密度大，相对厚度薄，与墙面100%粘贴，提高了建筑的耐久年限。传统做法使用的EPS保温板的密度均小于20kg/m3,—般厚度在200px~250px左右。EPS模块的密度达到30kg/m3时与保温效果成正比,因此，EPS模块密度为30kg/ra3,而且厚度仅为100px~6cro。由于密度大，保温效果好,厚度相对较薄，与XPS板相近)模块与模块之间由平接变成企口相接，密闭性增强。传统做法使用的EPS保温板，板与板之间是平接接口，有缝隙，有的还需用塑料钉固定，以增加板与墙面的结合。而EPS模块保温建筑外墙，模块与模块之间是企口连接，无缝隙，密闭性增强，只需粘贴，不需打钉。

(4)施工工艺简单，进度快。

(5)适用范围广泛，不仅可以用于新建建筑，而且可用于既有建筑的墙体改造。

此种技术比较适合新农村建设，具有良好的保温隔热隔音效果，但中高层使用者偏少。

（四）墙体自保温体系

1.技术特点及应用简介：

采用保温性能优异的砌块、配套的砌筑砂浆和砌筑构造砌筑的墙体，内外表面可采用配套的抹灰砂浆粉刷，即能满足节能标准要求。

适宜的砌块有蒸压加气混凝土砌块（粉煤灰加气、砂加气）、泡沫混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块、混凝土空心砌块、烧结空心砌块。

该体系集保温结构一体化，保温与结构同寿命。

砌体自保温技术是一个体系，包括具有良好保温隔热性能的砌块、墙体砌筑构造、具有一定保温隔热的砌筑砂浆和墙体抹灰砂浆。这些综合技术最终形成满足建筑节能对围护墙体的传热系数要求。板材墙体同样要考虑板材本身的保温隔热性能、接缝以及与主题结构的连接构造。

《自保温混凝土复合砌块》JF/T407-2013

《烧结保温砖和保温砌块》GB26538-2011

《自保温混凝土复合砌块墙体应用技术规程》JGJ/T323-2014

《砌块墙体自保温体系应用技术规程》DBJ41/T100-2015 2016年1月1日执行

2.工程应用适宜条件

（1）.框架结构、框架剪力墙结构外围护墙

（2）.剪力墙结构填充墙（外墙、分户墙）

（3）.低层建筑承重墙、隔墙

（4）.墙体自保温是整套的技术体系，不仅仅需要力学性能和保温隔热性能良好的砌块，要使砌块墙体的传热系数满足建筑节能标准的要求，还必须采用适当的构造措施，并对冷桥部位进行处理。外围护墙体避免不了一些导热性能较好的结构构件，使墙体出现冷桥（热桥），影响墙体的综合保温性能，对这些构件产生的冷桥必须采取措施进行处理。在寒冷和夏热冬冷地区，砌块墙体中的钢筋混凝土梁、柱等热桥部位外侧应做保温处理，使热桥部位不结露。

砌体表面内外抹灰层在满足建筑功能的要求下，可采用保温砂浆，以增强墙体的保温隔热性能；同时应具有良好的抗裂性能和防水性能，保证外部雨水渗透到砌块墙体内，避免对墙体的力学性能和保温性能造成影响。

墙体自保温技术体系具有工序简单、施工方便、安全性能好、耐久、防火、耐冲击、综合成本低、便于维修改造和可与建筑物同寿命等特点。与外墙外保温系统等保温技术相比较，自保温墙体体系在施工性、安全性、耐久性、经济型等方面具有显著优势。

（五）、泡沫混凝土保温体系

1.泡沫混凝土墙体应用相关标准

《现浇泡沫混凝土墙体技术规程》DBJ41/T091-2009

《泡沫混凝土》JG/T266-2011

《泡沫混凝如应用技术规程》JGJ/T341-2014

在实际工程案例中很少见到外墙全部采用现浇泡沫混凝土墙体案例，在此不再进行过多阐述。

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