一種整體式保溫墻體的建造方法
【專利摘要】一種整體式保溫墻體的建造方法，它包括選取保溫墻體組成部分材料及假設(shè)厚度值以及根據(jù)假設(shè)值進(jìn)行理論計算得到合適材料和厚度后進(jìn)行施工的幾個步驟，整個技術(shù)方案可提高建筑有效提高建筑有效面積率，具有良好的保溫效果，且粘接牢固、不易脫落，可用作承重或非承重保溫墻建造。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑行業(yè)領(lǐng)域，具體講就是涉及一種整體式保溫墻體的建造方法，能 夠提高建筑的有效面積率，增強保溫層的可靠性，降低建筑造價成本。 一種整體式保溫墻體的建造方法

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?nèi)找孀非缶幼l件的改善，導(dǎo)致房地產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，房 產(chǎn)的價值日益巨大，因此，人們在購買房屋時，往往希望在同等建筑面積下能夠獲得最大的 使用面積，建筑面積是指建筑物外墻勒腳以上的結(jié)構(gòu)外圍水平面積，是以平方米反映房屋 建筑建設(shè)規(guī)模的實物量指標(biāo)。其為有效面積與結(jié)構(gòu)面積之和。而有效面積與建筑面積之比 則為建筑行業(yè)的有效面積率。人們?yōu)榱双@得最大使用面積往往希望建筑物的有效面積率越 大越好，但是一棟建筑物的墻體結(jié)構(gòu)越厚，其有效面積率越低。因此，要想獲得較大的有效 面積率，在建筑面積相同情況下，減少墻體面積是可以行方法之一。
[0003] 目前建筑的墻體建造過程中需要考慮建筑的力學(xué)要求和保溫性能要求，即建筑物 墻體在符合墻體受力標(biāo)準(zhǔn)的同時還需符合墻體保溫的要求，傳統(tǒng)的建筑物墻體設(shè)計過程是 把這兩個標(biāo)準(zhǔn)分開考慮，分步達(dá)到要求，其具體做法是：第一步，根據(jù)力學(xué)等要求而不考慮 保溫要求設(shè)計確定建筑物墻體的鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)厚度；第二步，根據(jù)保溫要求設(shè)計確 定保溫板的厚度；第三步，按照設(shè)計要求預(yù)制或現(xiàn)澆墻體的混凝土主體結(jié)構(gòu)；第四步，在已 成型墻體的鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)外側(cè)或內(nèi)側(cè)加貼設(shè)計要求厚度的保溫板；第五步，在保溫 板外進(jìn)行面層施工，如：刷涂料、貼瓷磚等。
[0004] 從上述現(xiàn)有保溫墻體建造過程中可以看出這種傳統(tǒng)的分步式保溫墻體在實際設(shè) 計施工過程中在第一步力學(xué)承受設(shè)計時未考慮保溫板及面層的作用，在第二步保溫功能設(shè) 計時，就只能改變保溫板的厚度，不能對鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。導(dǎo)致加貼保溫板使 墻體的總厚度增加，建筑有效面積率下降。此外，市場上保溫板的質(zhì)量參差不齊，無法保證 保溫效果一次性達(dá)到建筑設(shè)計要求，容易導(dǎo)致建筑質(zhì)量下降，返工維修的情況出現(xiàn)，增加建 造成本。且由于保溫層是后貼上去的，保溫層與鋼筋混凝土主體之間的粘接力不夠，使得保 溫層脫落的現(xiàn)象時有發(fā)生。即便是近年來出現(xiàn)的預(yù)制復(fù)合墻體，也只是在已有的墻體設(shè)計 上簡單疊加保溫板組成復(fù)合墻體，墻體的整體厚度還是比設(shè)計值要大許多，降低了建筑的 有效面積率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有保溫墻體建造過程中將保溫墻的力學(xué)要求和保溫功能 分開考慮進(jìn)行設(shè)計施工，導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)過厚，降低了建筑的有效面積率的技術(shù)缺陷，提供一 種整體式保溫墻體的建造方法，在保溫墻體設(shè)計實施時，對于墻體的力學(xué)性能和保溫性能 統(tǒng)一考量，使墻體的厚度最優(yōu)化，實現(xiàn)在保證保溫墻體各項功能指標(biāo)的前提下，最小化保溫 墻體厚度，提高建筑物的有效面積率。
[0006] 技術(shù)方案
[0007] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計一種整體式保溫墻體的建造方法，其特征在 于，它包括以下幾個步驟：
[0008] (1)憑經(jīng)驗選取墻體組成各部分的材料并將厚度設(shè)置為一個假設(shè)值，其中所述墻 體組成各部分依次包括墻體鋼筋混凝土主體層、保溫層和面層。
[0009] (2)按照步驟（1)中選取的材料和設(shè)置的假設(shè)值，對整個墻體保溫性能進(jìn)行計算， 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)：
[0010] K = 1/R [0011] 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻：
[0012] R = Ri+R〇+Re
[0013] 式中R--圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻；R0--復(fù)合墻體熱阻；Ri--內(nèi)表面換熱阻；
[0014] Re--外表面換熱阻
[0015] 復(fù)合墻體導(dǎo)熱系數(shù)：
[0016] K〇 = l/R〇
[0017] 復(fù)合墻體熱阻：
[0018] R0 = 2R 混凝土+R 芯材 [0019] 熱阻計算公式：
[0020] R = δ /K
[0021] 式中δ--材料厚度；Κ--材料導(dǎo)熱系數(shù)。
[0022] 計算結(jié)果符合建筑標(biāo)準(zhǔn)的則進(jìn)行下一步工作，否則需按照步驟（1)進(jìn)行重新設(shè)置 假設(shè)值；
[0023] (3)按照步驟（2)中確定的材料和假設(shè)值，對整個墻體力學(xué)性能進(jìn)行計算，計算結(jié) 果符合建筑標(biāo)準(zhǔn)的則進(jìn)行下一步工作，否則需按照步驟（1)進(jìn)行重新設(shè)置假設(shè)值；
[0024] (4)將按照步驟（3)中確定的材料和假設(shè)值將保溫墻體各部分進(jìn)行一體化預(yù)制成 型；
[0025] (5)將步驟（4)中預(yù)制好的保溫墻體進(jìn)行現(xiàn)場拼裝施工。
[0026] 進(jìn)一步，所述步驟（3)中，按照步驟（2)中確定的材料和假設(shè)值，對整個墻體力學(xué) 性能進(jìn)行計算時，若墻體為承重墻，則需按力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算，計算結(jié)果符合建筑標(biāo)準(zhǔn) 的則進(jìn)行下一步工作；若墻體為非承重墻，則墻體無力學(xué)性能要求，則直接進(jìn)行下一步工 作。
[0027] 進(jìn)一步，所述步驟（1)中選取保溫層的材料的抗壓強度>2MPa，并能與混凝土主體 層共同作為結(jié)構(gòu)的承載部分。
[0028] 進(jìn)一步，所述步驟（4)中按照步驟（3)中確定的材料和假設(shè)值將保溫墻體各部分 進(jìn)行一體化預(yù)制成型的過程包括一下幾個步驟：
[0029] (I)保溫層材料的制備；
[0030] (II)把步驟（I)得到的保溫層材料澆筑在面層上，并預(yù)埋連接件，澆筑需在保溫 層材料制備完成后的1小時內(nèi)完成；
[0031] (III)在步驟（II)中成型的保溫層材料上進(jìn)行鋼筋布置，并把混凝土澆筑在成型 的保溫層材料上，澆筑需在保溫層材料澆筑完成后的24小時內(nèi)完成。
[0032] 本發(fā)明將墻體所有組成部分做為一個整體進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計計算過程一體化考慮， 力學(xué)計算時把保溫層的力學(xué)性能也考慮進(jìn)去，以整體墻的力學(xué)或熱學(xué)性能作為設(shè)計依據(jù)， 同時保溫層與鋼筋混凝土主體及面層在工廠內(nèi)一體成型，在滿足同等功能要求的情況下， 該墻體所需的最低厚度比現(xiàn)有的傳統(tǒng)加貼保溫層法要小，可有效的降低墻體厚度，進(jìn)而提 高建筑有效面積率；同時，墻體為工廠預(yù)制成型，保溫層材料均勻性好、性能穩(wěn)定、質(zhì)量可 靠，使墻體具有良好的保溫效果。且墻體的整體強度、尺寸精度、表面平整度均可得到有效 保證。另外各層材料連接復(fù)合的時間有嚴(yán)格規(guī)定，硅酸鹽類物質(zhì)水化尚在進(jìn)行，可使水化產(chǎn) 物在各層材料的界面區(qū)域交叉形成，且均為無機(jī)相材料或含無機(jī)相材料，使得鋼筋混凝土 主體與保溫層、保溫層與面板之間的咬合力較強，均形成牢固的粘接，使用時不易脫落。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可提1?建筑有效提1?建筑有效面積率，具有良好的保溫 效果，且粘接牢固、不易脫落，可用作承重或非承重保溫墻。

【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0035] 實施例1
[0036] 以一種由200mm厚的鋼筋混凝土墻、10mm砂楽、75mmEPS保溫板和15mm砂楽及面 層組成，總厚度為300mm非承重外墻為例，按建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定節(jié)能65%。按照本發(fā)明的建造方 法對其進(jìn)行重新設(shè)計，使其滿足原有的保溫要求，包括以下步驟：
[0037] 第一步，憑經(jīng)驗選取墻體組成各部分的材料并將厚度設(shè)置為一個假設(shè)值，其中所 述墻體組成各部分依次包括墻體鋼筋混凝土主體層、保溫層和面層；
[0038] 具體講就是鋼筋混凝土制作的鋼筋混凝土主體層、EPS混凝土制作的保溫層、硅鈣 板制作的面層，其中混凝土強度等級為C30，EPS混凝土的28天抗壓強度為2. 2MPa，密度為 600?700Kg/m3,根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置各層厚度為：鋼筋混凝土主體層80mm、保溫層115mm、面層 5mm，墻體總厚度為200mm ;
[0039] 第二步，按照第一步中選取的材料和設(shè)置的假設(shè)值，對整個墻體保溫性能進(jìn)行計 算，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)：
[0040] K = 1/R
[0041] 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻：
[0042] R = Ri+R〇+Re
[0043] 式中R--圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻；R0--復(fù)合墻體熱阻；Ri--內(nèi)表面換熱阻；Re--外 表面換熱阻
[0044] 復(fù)合墻體導(dǎo)熱系數(shù)：
[0045] K〇 = l/R〇
[0046] 復(fù)合墻體熱阻：
[0047] R0 = 2R 混凝土+R 芯材
[0048] 熱阻計算公式：
[0049] R = δ /K
[0050] 式中δ--材料厚度；Κ--材料導(dǎo)熱系數(shù)。
[0051] 對假定的墻體構(gòu)造進(jìn)行保溫計算，計算得到此時熱惰性指標(biāo)為2. 85,導(dǎo)熱系數(shù)為 0. 60W/(m2 · Κ)，根據(jù)建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，節(jié)能65%時，當(dāng)外墻的熱惰性指標(biāo)大于2. 5時，導(dǎo)熱系 數(shù)需小于1. 〇5WAm2 · K);
[0052] 第三步，按照第二步中確定的材料和假設(shè)值，對整個墻體力學(xué)性能進(jìn)行計算，由于 墻體為非承重墻，無有力學(xué)要求，符合要求。
[0053] 第四步，按第三步確定值，即按鋼筋混凝土主體層80mm、保溫層115mm、面層5mm的 設(shè)計要求進(jìn)行保溫墻體的工廠一體化預(yù)制成型，具體制作過程是
[0054] (I) EPS混凝土的制備；
[0055] 首先把聚苯顆粒放入攪拌機(jī)，然后加入砂、水泥、粉煤灰、乳膠粉、保水劑、早強劑、 引氣劑等粉料攪拌30s，再加入水和減水劑攪拌120s即可。
[0056] (II)把步驟（I)得到的EPS混凝土澆筑在硅鈣板上，并預(yù)埋連接件，澆筑在EPS混 凝土制備好30min內(nèi)完成；
[0057] (III)在步驟（II)中成型的保溫層材料上進(jìn)行鋼筋布置，并把C30混凝土澆筑在 成型的EPS混凝土上，澆筑在步驟（II)完成后的24小時內(nèi)完成。
[0058] 第五步，將預(yù)制好的保溫墻體進(jìn)行現(xiàn)場拼裝施工。
[0059] 本實施例重新設(shè)計的非承重保溫墻體滿足原設(shè)計的保溫要求，墻體的各組成部分 進(jìn)行一體化預(yù)制成型，混凝土主體與保溫層、保溫層與面板之間均形成牢固的粘接，使用時 不易脫落。其總厚度為200mm，厚度減少100mm，可有效地提高建筑有效面積率。且一體化 預(yù)制成型，墻體具有良好的保溫效果，且粘接牢固、不易脫落。
[0060] 實施例2
[0061] 以一種現(xiàn)有的由200mm厚的鋼筋混凝土墻、10mm砂楽、75mmEPS保溫板、15mm砂楽 及面層組成的總厚度為300_的承重墻為例，滿足建筑物標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定節(jié)能65%，按照本發(fā)明 的建造方法對其進(jìn)行重新設(shè)計，使其滿足原有的保溫要求，包括以下步驟：
[0062] 第一步，憑經(jīng)驗選取墻體組成各部分的材料并將厚度設(shè)置為一個假設(shè)值，其中所 述墻體組成各部分依次包括墻體鋼筋混凝土主體層、保溫層和面層；
[0063] 具體講就是鋼筋混凝土制作的鋼筋混凝土主體層、EPS混凝土制作的保溫層、纖維 水泥板制作的面層，其中混凝土強度等級為C30，EPS混凝土的28天抗壓強度為4MPa，密度 為600-800Kg/m 3,根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置各層厚度為：鋼筋混凝土主體層150mm保溫層120mm、面層 5mm，墻體總厚度為275mm ;
[0064] 第二步，按照第一步中選取的材料和設(shè)置的假設(shè)值，對整個墻體保溫性能進(jìn)行計 算，此時熱惰性指標(biāo)為2. 85,導(dǎo)熱系數(shù)為0. 95WAm2 · K)，根據(jù)建筑標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能65 %時，當(dāng)外 墻的熱惰性指標(biāo)大于2. 5時，導(dǎo)熱系數(shù)需小于1. 05WAm2 · K);
[0065] 第三步，按照第二步中確定的材料和假設(shè)值，對整個墻體力學(xué)性能進(jìn)行計算，按照 設(shè)計規(guī)范符合原墻體設(shè)計要求。
[0066] 第四步，按第三步確定值，即按鋼筋混凝土主體層150mm、保溫層120mm、面層5mm 的設(shè)計要求進(jìn)行保溫墻體的工廠一體化預(yù)制成型，具體制作過程是：
[0067] (I)EPS混凝土的制備；
[0068] 首先把聚苯顆粒放入攪拌機(jī)，然后加入砂、水泥、粉煤灰、乳膠粉、保水劑、早強劑、 引氣劑等粉料攪拌30s，再加入水和減水劑攪拌120s即可。
[0069] (II)把步驟（I)得到的EPS混凝土澆筑在纖維水泥板上，并預(yù)埋玻璃纖維筋連接 件，燒筑在EPS混凝土制備好30min小時內(nèi)完成；
【權(quán)利要求】
1. 一種整體式保溫墻體的建造方法，其特征在于，它包括以下幾個步驟： (1) 憑經(jīng)驗選取墻體組成各部分的材料并將厚度設(shè)置為一個假設(shè)值，其中所述墻體組 成各部分依次包括墻體鋼筋混凝土主體層、保溫層和面層； (2) 按照步驟（1)中選取的材料和設(shè)置的假設(shè)值，對整個墻體保溫性能按下列函數(shù)進(jìn) 行計算： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)： K = 1/R 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻： R = Ri+R〇+Re 式中R--圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻；R0--復(fù)合墻體熱阻；Ri--內(nèi)表面換熱阻；Re--外表面 換熱阻 復(fù)合墻體導(dǎo)熱系數(shù)： K〇 = l/R〇 復(fù)合墻體熱阻： R0 = 2R混凝土+R芯材 熱阻計算公式： R = δ /K 式中δ -材料厚度；Κ--材料導(dǎo)熱系數(shù)。 計算結(jié)果符合建筑標(biāo)準(zhǔn)的則進(jìn)行下一步工作，否則需按照步驟（1)進(jìn)行重新設(shè)置假設(shè) 值， (3) 按照步驟（2)中確定的材料和假設(shè)值，對整個墻體力學(xué)性能進(jìn)行計算，計算結(jié)果符 合建筑標(biāo)準(zhǔn)的則進(jìn)行下一步工作，否則需按照步驟（1)進(jìn)行重新設(shè)置假設(shè)值； (4) 將按照步驟（3)中確定的材料和假設(shè)值將保溫墻體各部分進(jìn)行一體化預(yù)制成型； (5) 將步驟（4)中預(yù)制好的保溫墻體進(jìn)行現(xiàn)場拼裝施工。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種整體式保溫墻體的建造方法，其特征在于：所述步驟（1) 中墻體鋼筋混凝土主體層的混凝土強度為C30-C60,保溫層采用輕質(zhì)保溫材料，面層采用纖 維混凝土板或硅鈣板或玻鎂板。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種整體式保溫墻體的建造方法，其特征在于：所述步驟（3) 中，按照步驟（2)中確定的材料和假設(shè)值，對整個墻體力學(xué)性能進(jìn)行計算時，若墻體為承重 墻，則需按力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算，計算結(jié)果符合建筑標(biāo)準(zhǔn)的則進(jìn)行下一步工作；若墻體為 非承重墻，則墻體無力學(xué)性能要求，則直接進(jìn)行下一步工作。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種整體式保溫墻體的建造方法，其特征在于：所述步驟（1) 中選取保溫層的材料的抗壓強度>2MPa，并能與混凝土主體層共同作為結(jié)構(gòu)的承載部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種整體式保溫墻體的建造方法，其特征在于：所述步驟（4) 中按照步驟（3)中確定的材料和假設(shè)值將保溫墻體各部分進(jìn)行一體化預(yù)制成型的過程包 括以下幾個步驟： (I) 保溫層材料的制備； (II) 把步驟（I)得到的保溫層材料澆筑在面層上，并預(yù)埋連接件，澆筑需在保溫層材 料制備完成后的1小時內(nèi)完成； (III)在步驟（II)中成型的保溫層材料上進(jìn)行鋼筋布置，并把混凝土澆筑在成型的保 溫層材料上，澆筑需在保溫層材料澆筑完成后的24小時內(nèi)完成。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種整體式保溫墻體的建造方法，其特征在于：所述步驟（3) 中墻體為非承重墻，墻體鋼筋混凝土主體層、保溫層和面層選取的材料依次為鋼筋混凝土、 EPS混凝土和娃|丐板，厚度分別設(shè)置為80mm、115mm和5_，墻體符合建筑標(biāo)準(zhǔn)。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種整體式保溫墻體的建造方法，其特征在于：所述步驟（3) 中墻體為承重墻時，墻體鋼筋混凝土主體層、保溫層和面層選取的材料依次為鋼筋混凝土、 EPS混凝土和硅鈣板，厚度分別設(shè)置為150mm、120mm和5mm時，墻體則符合建筑標(biāo)準(zhǔn)。
【文檔編號】E04B1/76GK104100021SQ201410331703
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】朱永明, 張元疆, 覃爽 申請人:上海住總工程材料有限公司