徐志斌 李 雄 龔 湧 曾億軍 楊 彪 劉建升

中建三局集團有限公司（滬） 上海 200129

為響應(yīng)國家綠色、節(jié)能、環(huán)保的號召、規(guī)定，目前正在建造的房屋外圍護結(jié)構(gòu)均需要設(shè)置保溫層或者圍護結(jié)構(gòu)，其本身具備低傳熱系數(shù)的特性。但目前業(yè)內(nèi)主流的外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫做法均為在原始墻體上附加構(gòu)造層，會掩蓋現(xiàn)澆混凝土墻、砌塊墻的原始表面。清水混凝土直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然表面效果作為飾面，與普通混凝土不同，其只是在表面涂1層或2層透明的保護劑，不得在墻體表面上設(shè)置額外的功能、裝飾面層，但是混凝土本身是一個高導(dǎo)熱系數(shù)的建筑材料，設(shè)置保溫層是必需的。所以當墻體兩面均需要有飾面清水效果時，保溫層只能設(shè)置在現(xiàn)澆墻體中部。目前，主流的墻體保溫材料——擠塑聚苯板密度小、強度低，如何控制擠塑聚苯板不在混凝土澆筑過程中漂浮、移動，并被混凝土、振動棒的沖擊破壞，繼而影響墻體表面清水混凝土觀感，是一個把控重難點。本文分析了清水混凝土外墻保溫中置一體澆筑技術(shù)[1-5]。

1 研究背景

1.1 常規(guī)外墻保溫現(xiàn)狀

1.1.1 外墻內(nèi)保溫

我國在早期常使用的外墻保溫技術(shù)是外墻內(nèi)保溫技術(shù)，從技術(shù)角度上來說施工簡單方便，具有對建筑物外墻垂直度要求不高，工人可以在建筑物內(nèi)側(cè)施工保溫材料、施工速度快，不需要額外搭設(shè)大量操作架、節(jié)約造價等優(yōu)點。

但是此技術(shù)有一個明顯缺陷：上層與下層房間中間的結(jié)構(gòu)梁板會形成結(jié)構(gòu)熱橋，此處的結(jié)構(gòu)梁板與周邊結(jié)構(gòu)將會形成明顯溫差，繼而導(dǎo)致該部位不間斷地生成露水，露水會造成發(fā)霉、產(chǎn)生裂縫，影響建筑的耐久性。另外，外墻外側(cè)無保溫層，外墻會受到室外季節(jié)變化、白天黑夜變化等溫差影響，反復(fù)產(chǎn)生熱脹冷縮的問題，外墻內(nèi)部的應(yīng)力持續(xù)反復(fù)變化，在這種情況下，內(nèi)保溫體系受到相應(yīng)影響而反復(fù)出現(xiàn)變形，導(dǎo)致內(nèi)墻面發(fā)生空鼓和開裂。

1.1.2 外墻外保溫

世界范圍內(nèi)外墻外保溫技術(shù)至今已經(jīng)被使用了70多年。我國是在近40年前將其引入。與外墻內(nèi)保溫相比，外墻外保溫技術(shù)綜合效益好，具有以下幾個優(yōu)點：適用范圍廣，基本消除了熱橋效應(yīng)，改善了墻體受潮的情況，有利于保持室溫穩(wěn)定。

1.2 雙面清水混凝土墻體保溫現(xiàn)狀

清水混凝土在國外已經(jīng)被使用很多年，近十幾年國內(nèi)也越來越流行。它最大的特點就是將混凝土原始表面作為裝飾面，所謂拆模即精裝，所以它表面不得有任何材料覆蓋。目前，國內(nèi)清水混凝土得到了越來越多的設(shè)計師的青睞，如何在完美呈現(xiàn)高品質(zhì)清水混凝土墻面的同時滿足建筑節(jié)能的要求，這個問題亟需解決。

目前，當需要外圍護墻體做雙面清水效果時，采用將保溫板設(shè)置在兩面墻中間的施工方法。先后分別澆筑內(nèi)外清水墻，即先施工保溫板一側(cè)的墻體，然后拆模，再在已澆筑墻的中間一側(cè)粘貼保溫板，再用保溫板作為后澆筑墻體的內(nèi)側(cè)模板，外側(cè)清水模板重新支設(shè)，已澆筑墻體上提前預(yù)埋對拉螺桿，用于加固后澆筑墻體的外側(cè)模板。但是先后澆筑兩側(cè)清水墻的施工工藝存在幾個弊端：拉長工期，增加管理成本；預(yù)埋螺桿施工過程中極易發(fā)生變形、位置跑偏的情況，導(dǎo)致后澆筑墻體的螺桿眼不能完全按照深化排版位置定位。

2 保溫中置一體澆筑技術(shù)

2.1 保溫中置設(shè)計

借鑒目前在超高層住宅鋁模施工中“全混凝土外墻”思路：設(shè)計院在設(shè)計超高層住宅時采用剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻墻體中間的空隙采用砌體結(jié)構(gòu)封堵。施工單位采用鋁模時，為減少二次結(jié)構(gòu)施工工程量、節(jié)約工期，通常會與設(shè)計院溝通將剪力墻中間的封堵二結(jié)構(gòu)墻體修改為混凝土墻體，鋁模深化時考慮與剪力墻一次澆筑。設(shè)計院出于抗震及減輕此部分“現(xiàn)澆填充墻”自重的角度考慮，會在“現(xiàn)澆填充墻”中間設(shè)置泡沫板，然后一起澆筑。

新建太倉美術(shù)館項目設(shè)計了大面積白色清水混凝土，約30 000 m2，其中存在多片雙面清水混凝土墻體。該項目結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，清水墻體為現(xiàn)澆混凝土填充裝飾墻，雙面清水墻體采用了類似上述“超高層住宅鋁模施工全混凝土外墻”的建筑墻體夾心保溫一體化。清水混凝土外墻保溫中置一體澆筑技術(shù)中，保溫不在清水混凝土的墻體表面，而將其設(shè)置在墻體中部，使保溫變成墻體內(nèi)部保溫。因為內(nèi)保溫層被混凝土包裹在其中，完全與外界隔絕，故耐久性、穩(wěn)定性大大提升，同時對消防安全也有極大的幫助。保溫板采用50 mm厚擠塑聚苯保溫板，保溫板兩側(cè)的清水墻厚度分別為150、200 mm，墻體外側(cè)再涂刷透明氟碳樹脂保護涂料1道，如圖1所示。

圖1 夾心保溫一體化清水墻

2.2 一體澆筑方案比選

當保溫板與兩側(cè)墻體一體化澆筑時，存在幾個施工難點：清水混凝土流動性大，擠塑聚苯板密度小，混凝土澆筑過程中容易漂起來；擠塑聚苯板強度低，混凝土澆筑過程中受到混凝土、振動棒的沖擊很容易被破壞，破壞的碎片會在墻體里隨意移動、上浮，拆模后有可能會出現(xiàn)在墻體表面影響清水混凝土觀感，并且節(jié)能體系也受到了破壞。為解決上述最主要的2個問題，起初設(shè)想了2個解決方案。

方案1：兩側(cè)墻體鋼筋先行綁扎，在保溫板兩側(cè)使用厚14 mm模板包裹，包裹用的模板上按照清水混凝土的排板深化圖開好螺桿眼，放入兩側(cè)墻體中間的縫隙中，墻體一側(cè)清水大模板安裝，安裝清水專用五段式螺桿，螺桿穿透包裹保溫板用的模板及保溫板，再安裝清水墻的另一側(cè)清水模板，然后按照飾面清水工藝將模板體系加固穩(wěn)定，最后進行澆筑。

方案2：兩側(cè)墻體鋼筋先行綁扎，使用2層φ1.2 m@12 mm×12 mm的鍍鋅鋼絲網(wǎng)將擠塑聚苯板包裹加強，放入兩側(cè)墻體中間的縫隙中，使用扎絲將鍍鋅鋼絲網(wǎng)與兩側(cè)墻筋綁扎牢固，墻體一側(cè)清水大模板安裝，安裝清水專用五段式螺桿，螺桿穿透鍍鋅鋼絲網(wǎng)及保溫板，余同方案1。

研究對比2個方案，方案1有2個較大的缺陷：

1）兩側(cè)清水墻中間只預(yù)留了50 mm保溫板的空間，保溫板兩側(cè)的模板占用了墻體靠保溫板一側(cè)的保護層，如果鋼筋施工過程中受到?jīng)_擊移位的話，極有可能導(dǎo)致墻體靠保溫板一側(cè)無保護層，影響鋼筋的耐久性。

2）包裹保溫板用的模板無法取出，存在吸水發(fā)霉腐爛的可能性，影響建筑耐久性和圍護墻的導(dǎo)熱系數(shù)。

方案2可以保證保溫板在澆筑過程中不發(fā)生移位、不受到破壞，同時避免了方案1的2個缺陷，所以比選確定使用方案2。

2.3 保溫板定位控制及保護

由于清水混凝土的流動性很大，澆筑過程中保溫板會受到很大的浮力，如果沒有可靠的固定措施，就會很容易出現(xiàn)保溫板漂浮上來的情況。為控制保溫板不漂浮，最核心的工藝就是上述方案2中的2層φ1.2 m@12 mm×12 mm的鍍鋅鋼絲網(wǎng)。鍍鋅鋼絲網(wǎng)將保溫板完全裹住，形成一個整體，再使用扎絲與鋼絲網(wǎng)綁扎牢固，這樣保溫板就通過鍍鋅鋼絲網(wǎng)固定在清水墻體鋼筋上，可以抵抗大流動性的清水混凝土對保溫板的浮力。

同時，鍍鋅鋼絲網(wǎng)相當于保溫板的保護裝置，保護保溫板在澆筑過程中不會因受到混凝土的沖擊、石子的撞擊、滑動而導(dǎo)致被破壞。

2.4 澆筑工藝

因為保溫板強度不高，無抵抗側(cè)向壓力的能力，同時為了保證墻體不出現(xiàn)熱橋，保溫板與保溫板之間的連接是非常緊密的，所以當保溫板兩側(cè)混凝土一起澆筑時，如果兩側(cè)澆筑速率不一致或?qū)е聝蓚?cè)混凝土出現(xiàn)高差，將會使保溫板向一側(cè)擠壓傾倒破壞，繼而導(dǎo)致墻體自身的節(jié)能效果受影響，甚至?xí)D壓一側(cè)墻體鋼筋，出現(xiàn)保護層過小、鋼筋貼上模板的問題。因此，澆筑時需要安排專人使用卷尺測量兩側(cè)已澆筑混凝土高度，保證兩側(cè)混凝土高度基本一致，如圖2所示。

圖2 保溫板兩側(cè)混凝土澆筑面高度控制

3 結(jié)語

在建筑行業(yè)高速發(fā)展、各種新型建筑材料不斷涌現(xiàn)的今天，清水混凝土因為其樸實無華、自然沉穩(wěn)的外觀韻味，與生俱來的厚重與清雅而獨樹一幟，所以現(xiàn)在國內(nèi)清水混凝土建筑在不斷涌現(xiàn)。清水混凝土墻體的雙面清水效果與保溫板設(shè)置間的矛盾必然會在設(shè)計、施工中持續(xù)出現(xiàn)，本文所述的“清水混凝土外墻保溫中置一體澆筑技術(shù)”打破了傳統(tǒng)的外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫的設(shè)置方式，相對于兩側(cè)墻體分開澆筑的方式，其可以縮短工期，減少材料、設(shè)備、人力等資源投入，為需要設(shè)置保溫的雙面清水墻設(shè)計與施工提供一種解決思路，具有較大的推廣應(yīng)用前景。