呂丹丹
(山西旅游職業(yè)學(xué)院,山西 太原 030031)
保溫裝飾一體板屬于復(fù)合型墻板材料,由3 層結(jié)構(gòu)組成,分別為防護(hù)層、保溫層以及裝飾層[1]。其施工成本較低,外觀效果較好,因此被廣泛應(yīng)用[2]。但保溫裝飾一體板不同的施工方式會(huì)帶來(lái)不同的施工效果和應(yīng)用性能[3]。為分析粘貼和錨貼兩種保溫裝飾一體板施工技術(shù)在高層建筑外墻中的應(yīng)用效果,本文以某市正在施工的一個(gè)高層建筑為實(shí)例進(jìn)行研究。
某市一個(gè)高層建筑正在對(duì)其外墻進(jìn)行保溫裝飾一體板施工。該建筑屬于辦公建筑,設(shè)計(jì)樓層數(shù)量為21層,其包含地下2 層,地上19 層,建筑高度為100m,地上建筑面積約為3.92萬(wàn)㎡,屬于剪力墻結(jié)構(gòu)。
該建筑對(duì)于外墻建設(shè)的要求較高,在保證其保溫性能的基礎(chǔ)上,需保障其外墻抗震性能以及墻面對(duì)于外界的水壓和風(fēng)壓的承受能力[4]。因此,需結(jié)合其實(shí)際應(yīng)用需求,選擇性能佳、成本合理的外墻保溫裝飾一體板材料進(jìn)行外墻施工。
該工程結(jié)合地域環(huán)境、氣候情況以及工程的使用需求,依據(jù)材料的傳熱系數(shù)選擇最適合的保溫芯材料。
傳熱系數(shù)是衡量外墻保溫材料保溫性能的重要指標(biāo),因此,為獲取更佳的保溫材料,本文依據(jù)蓄熱系數(shù)和熱阻值,計(jì)算保溫芯材料的熱惰性[5],依據(jù)計(jì)算結(jié)果,選擇保溫性能最佳的保溫芯材料。熱傳系數(shù)的計(jì)算公式為:
式中:K——建筑外墻保溫結(jié)構(gòu)的熱傳系數(shù);
R0——傳熱阻,其計(jì)算公式為:
式中:Ri和Re——分別表示內(nèi)、外兩種表面換熱組;
R——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平壁熱阻。
基于公式(2)的基礎(chǔ)上,保溫裝飾一體板的熱惰性D指標(biāo)計(jì)算公式為:
式中:η——蓄熱系數(shù)。
依據(jù)上述計(jì)算公式,獲取3 種保溫芯相關(guān)參數(shù)如表1所示。
表1 外墻保溫芯材料性能參數(shù)
結(jié)合表1的分析結(jié)果,選擇真空STP板作為本文測(cè)試使用的保溫芯,該保溫芯導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較低,表示其保溫性能較好;同時(shí),其面密度較低,因此,可降低保溫墻面的吸水率,并且其燃燒等級(jí)為A 級(jí),綜合性能較好,因此,將該保溫板作為試驗(yàn)用的保溫芯材料。
保溫裝飾一體板是由3 層組成,層與層通過(guò)多個(gè)單元相互連接組合,融為一體,不可分離。保溫裝飾一體板施工工藝有多種,不同的施工工藝導(dǎo)致外墻保溫效果也存在一定差異。結(jié)合建筑的使用需求和環(huán)境情況,采用粘貼施工技術(shù)和錨貼施工技術(shù)分別進(jìn)行高層建筑外墻保溫裝飾一體板施工,然后分析不同施工工藝下的墻體保溫性能[6],判斷施工效果。
(1)粘貼施工技術(shù)。該施工技術(shù)是外墻保溫一體板一種常用的施工方式,其流程為:基層檢查—處理—彈線—掛線—配制粘結(jié)砂漿—排版—粘貼裝飾板—嵌縫處理—密封膠勾縫—表面清理—交付驗(yàn)收。
(2)錨貼施工技術(shù)。該施工技術(shù)流程為:基層檢查—處理—彈線—掛線—配制粘結(jié)砂漿—粘貼裝飾板—機(jī)械固定件固定—特殊部位處理—嵌縫處理—密封膠勾縫—表面清理—交付驗(yàn)收。
通過(guò)上述2 種施工技術(shù)施工后的建筑外墻保溫樣本驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2所示。
表2 保溫裝飾一體板施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
以《外墻保溫用錨栓》(JGT 366-2018)為標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試兩種施工技術(shù)施工后,建筑外墻保溫裝飾一體板的抗拉承載力,其計(jì)算公式為:
式中:F——抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值;
——破壞載荷的平均值;
K——系數(shù);
V——變異系數(shù)。
建筑外墻保溫裝飾一體板施工后,其抗風(fēng)性能尤為重要,文中采用風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值Wk進(jìn)行判斷,其計(jì)算公式為:
式中:z——高度;
βgz、μz——分別為z高度下的陣風(fēng)系數(shù)和風(fēng)壓體型系數(shù);
g——峰值因子;
μs1——局部風(fēng)壓體型系數(shù);
w0——基本風(fēng)載荷。
4.3.1 基層強(qiáng)度拉拔試驗(yàn)結(jié)果
保溫裝飾一體板在不同的墻體上施工后,其抗拉承載力的標(biāo)準(zhǔn)也存在差異,本次試驗(yàn)工程墻體為混凝土墻體,因此,保溫裝飾一體板在混凝土墻體上的基層抗拉承載力應(yīng)>0.6kN。本文采用相同的拉拔力對(duì)兩種施工技術(shù)施工后的建筑保溫外墻進(jìn)行測(cè)試,獲取墻體上10 個(gè)不同位置的基層抗拉承載力結(jié)果,見(jiàn)表3所示。
表3 基層抗拉承載力試驗(yàn)結(jié)果
對(duì)表3 的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析后得出:在相同的拉拔力作用下,粘貼施工和錨貼施工技術(shù)的基層抗拉承載力存在顯著差異。其中,粘貼施工技術(shù)施工后,基層抗拉承載力變化幅度較大,存在基層抗拉承載力低于標(biāo)準(zhǔn)承載力的情況,其最低值為0.47kN,最高值為0.65kN。錨貼施工技術(shù)施工后,基層抗拉承載力均高于標(biāo)準(zhǔn)值,其最小基層抗拉承載力和最大基層抗拉承載力分別為0.64kN 和0.72kN。因此,錨貼施工技術(shù)具有更佳的施工效果,能夠保證保溫裝飾一體板施工后的牢固性更佳。
4.3.2 風(fēng)載荷性能試驗(yàn)結(jié)果
高層建筑的樓體高度均較高,不同高度處的外墻承受的風(fēng)力載荷大小也存在一定差異。外墻保溫裝飾一體板施工后,風(fēng)載荷性能會(huì)對(duì)其造成一定影響,在不同的高度下,兩種施工技術(shù)施工后建筑外墻的風(fēng)載荷的變化情況見(jiàn)表4所示。
表4 風(fēng)載荷大小的變化結(jié)果
由表4 的測(cè)試結(jié)果分析可知:隨著高度的不斷變化,兩種技術(shù)施工后的建筑保溫墻體的風(fēng)載荷存在顯著差異。粘貼施工技術(shù)施工后,建筑保溫外墻不同位置的風(fēng)載荷在0.00016~0.00176MPa 之間;錨貼施工技術(shù)施工后,建筑保溫外墻不同位置的風(fēng)載荷在0.0007~0.0045MPa之間。因此,錨貼施工技術(shù)具有更好的施工效果,能夠極大程度提高建筑保溫外墻的抗風(fēng)性能,有效避免保溫外墻在風(fēng)壓作用下發(fā)生脫落等情況。
高層建筑外墻保溫施工時(shí),為實(shí)現(xiàn)外墻保溫的節(jié)能和環(huán)保效果,同時(shí)提升外墻的美觀性,保溫裝飾一體板被大量應(yīng)用,但是在施工過(guò)程中,不同的施工技術(shù)會(huì)導(dǎo)致施工后的建筑外墻保溫結(jié)構(gòu)的性能發(fā)生不同程度的變化。因此,本文針對(duì)保溫裝飾一體板的施工技術(shù)展開(kāi)研究,并分析粘貼施工和錨貼施工兩種不同施工技術(shù)的施工效果。試驗(yàn)結(jié)果顯示:錨貼施工技術(shù)相對(duì)于粘貼施工技術(shù)的施工效果更佳,能夠更好地保證保溫板的牢固性和抗風(fēng)性,提升保溫裝飾一體板的施工效果。