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有支承的外墙外保温复合墙体技术(国际领先)

本项目点击率:3122  今日排名:352  排名上升:12      

发布意向:推广
所属行业:建材
申请号:200610143059.1
申请日:
公开号:
公开日:
申请人:吴淑环
国际公布日:
代理机构:
代理人:
联系方式
联系地址 黑龙江省哈尔滨市南通大街51-22栋三单元312信箱
联系人
联系电话 086-0451-82534992
邮政编码 150001
电子邮箱 wushuhuan@hotmail.com

项目摘要
有支承的外墙外保温复合墙体技术是
国际领先的节能墙体技术
——吴淑环——
发明专利名称和专利申请号
1、发明专利名称:有支承的捆绑式复合保温墙体,专利申请号:200610153289.6 ;
2、发明专利名称:塑料膜、塑料板作为建筑构件、机械设备保护层、增强层的应用,
   专利申请号:200610143059.1;
3、发明专利名称:内外设有钢筋/和钢丝网抹灰的复合墙体,专利申请号:
200710072572.0
  目前世界能源形势、环境形势越来越紧张,实现节能减排目标面临的形势十分严峻,建筑节能是节能减排中重要的组成部分,但目前墙体保温技术存在的问题直接影响建筑节能的成效,影响节能减排目标。
一  当前世界和我国墙体保温技术的现状
人类社会几千年来至今除木结构外都是用石头、砖以及砌块、混凝土等脆性材料作为墙体,在世界人口激增、高层建筑越来越多、人们要求舒适度越来越高、以及能源紧张、环境污染严重的今天,这些传统墙体突显了保温节能不好、抗震不好的缺点,以及红砖还消耗大量耕地的缺点。
为了建筑节能,近三十多年来,欧美先后研究和应用了墙体保温技术。由于外粘苯板防火不好,据悉美国主要是针对古巴移民、越南移民的建筑采用外粘苯板保温;美国和加拿大其它建筑大多采用夹心保温,但是其夹心保温技术相当复杂,和我国应用的夹心保温技术有很大区别,设置隔气层、导水管、金属承托件等,如下图为加拿大夹心保温墙体构造图(注:摘自《建筑节能技术实用手册》第394页)。美国有很多建筑是三层砌体中间夹双层保温板,墙很厚;欧美有相当多的建筑是木结构别墅,在两层木板中间夹岩棉保温,保温层岩棉的厚度非常大,墙体厚度达到50cm及屋面厚厚的保温层都是很平常的事但在我国是不可能建设很多木结构的别墅的。据悉德国现在已经有粘贴苯板达到350mm厚保温的,但是德国对防火要求是很严格的,在粘贴苯板外墙的门窗口周围需用岩棉保温,且每隔两层要设置岩棉防火隔离带。俄罗斯同美国一样主要采用夹心保温,三层砌体中间夹两层苯板,墙很厚,投资大。
我国在学习和推广国外墙体保温技术中,因推广建筑节能阻力大,在应用保温最好、造价最低的EPS板(即苯板)薄抹灰保温技术中不能采用像德国一样窗口用岩棉、每隔两层设一层岩棉防火隔离带的严格防火技术措施,我国除别墅类建筑,几乎没有小规模建筑,如一旦失火苯板                  加拿大夹心保温墙体构造图
燃烧要殃及四邻!因聚合物砂浆中高分子胶粘剂含量少导致建筑投产后不久苯板脱落的质量事故以及外护面薄抹灰韧性差、与苯板粘接不牢,几年之后护面开裂需要维修重新做护面等造成浪费和增加用户维修负担的情形屡见不鲜,且国家规定耐久年限为25年,25年之后将如何?而且EPS板薄抹灰不满足装饰多样化的强烈社会需求,为了安装饰面砖装饰即使采用塑料锚栓或钢塑复合锚栓连接安装也是不安全的,因为失火时饰面砖脱落高空坠物是很危险的,且有的塑料不耐氧化,如聚丙烯、尼龙。哈尔滨市现在甚至在100米的高层建筑中大量使用夹心保温墙体,墙体不设隔气层,拉接钢筋基本为普通钢筋,冬季时室内水蒸气分压力是室外的十几倍,外侧饰面砖阻隔水蒸气散发使保温层冬季受潮,大约经过20年左右时间拉接钢筋锈蚀殆尽可能存在外叶砌体倒塌伤人的危险。我国也不能像美国和俄罗斯一样采用砌三层墙中间夹两层苯板的厚复合墙体来保证防火要求并实现低传热系数,这种保温技术造价高,复合墙体厚、室内使用面积小,且热桥仍较多。
采暖地区建筑的外墙好比我们的棉衣,除EPS板薄抹灰保温以外的其它墙体节能保温技术多是相当于棉衣的棉花中夹杂炉渣、砂、水泥等材料的墙体,这些非保温材料传热能力强,热流密集,形成太多的热量流失的通道称之为热桥,保温效果不好,使得许多建筑没有达到预期的节能效果。中国建筑科学院研究院2003~2005年采暖季对北京部分节能建筑连续测试发现,按节能50%标准建造的建筑实测结果达到节能37%、节能30%的建筑实际只节能7%!其中现行墙体节能保温技术的不完善是重要原因之一。墙体节能保温技术存在的问题直接威胁到我国实现温室气体中期减排目标的《中国应对气候变化国家方案》,威胁到社会的可持续发展!
现行墙体保温技术存在问题的主要原因是:夹心保温、内保温及保温砌块墙体、钢丝网架苯板保温是属于最原始的、最简单的方式将保温材料与墙体连接,故热桥多保温不好,例如保温砌块墙体的热桥是有支承的外墙外保温技术的30~50倍!钢丝网架苯板穿过苯板的钢材是有支承的外墙外保温技术刚性复合墙体的50倍,或是柔性复合墙体的10倍,增加苯板传热约80%!外粘苯板薄抹灰保温仅是用粘贴、或粘贴加胀钉固定,即依靠化工材料或加简单的锚栓连接来解决保温层与基层墙体的连接,故适应装饰和防火性能的安全性差;胶粉聚苯颗粒墙体保温也主要是依靠化工材料加锚栓连接,导热系数较高,难以实现低传热系数。面对需要进一步提高建筑节能标准的形势,现在我国正尝试用聚氨酯作为保温材料,但聚氨酯价格昂贵(约聚苯乙烯板的4倍),使得建筑节能成本更高、建筑节能阻力更大。因此现行墙体保温技术是仅依靠材料加简单原始连接的墙体保温技术,没有从优化的角度、没有用多学科的知识、特别是没有利用结构手段配合化工粘接和机械连接综合解决复合墙体构造,对受力构件、保温层等构件和材料位置配置不当,没有解决复合墙体的隔气防潮问题,没有解决钢丝网苯板抹灰空鼓开裂的质量通病,因此世界的墙体节能保温技术还没有得到很好的解决。尽管存在这些问题,因世界能源形势、环境形势严峻,也只好将这些存在防火不好、或热桥多保温不好、耐久性不好的保温墙体大量地应用在城市化建设的进程中,必然有一些后患影响社会的可持续发展和伤害公众的利益。
二  关于有支承的外墙外保温技术是国际领先的墙体保温技术的根据
有支承的外墙外保温工程技术分为刚性复合墙体和柔性复合墙体两部分。
一)有支承的刚性复合墙体: 
有支承的刚性复合墙体是基层墙体为混凝土墙、砌体承重墙或框架结构轻质填充墙的外保温复合墙体。有支承的刚性复合墙体技术是在现有EPS板薄抹灰粘钉结合固定EPS板技术的基础上,在建筑主体结构上按间距不大于1.5米设置混凝土支承悬挑梁,见图1、图2,安装不锈钢内外拉接螺栓及塑料胀钉,见图1、图3。支承悬挑梁突出在EPS板外侧10~12mm,梁外端焊接竖向钢筋、水平横向钢筋,在钢筋上绑扎钢丝网,在钢丝网上抹灰,钢丝网与塑料胀钉外端套有的钢垫片绑扎,从而把水泥砂浆外保护层中的竖向钢筋、水平横向钢筋、钢        图1  刚性复合墙体连接构造剖面示意图
丝 网与主体结构或基层墙体连接,并将外部水泥砂浆抹灰层和装饰面层重量传 给支承悬挑梁,形成有支承的刚性复合墙体。通过实验确定了用聚丙烯酸酯弹性乳液配制界面剂(注:聚丙烯酸酯弹性乳液是所有胶粘剂中耐久性最好的,根据欧洲用其粘贴苯板的历史,预计可不低于40年的耐久年限),在苯板上涂刷两遍界面剂的施工                图2  支承悬挑梁安装示意图
工艺保证水泥砂浆抹灰层与苯板可靠粘接不空鼓防止开裂等技术措施。
设置混凝土支承悬挑梁、外部钢筋的目的是:
最大限度地减少热桥,既保证保温体系安全,又使保温节能取得最好的效果,保温效果接近外粘苯板薄抹灰。混凝土支承悬挑梁的点状热桥与夹心保温和保温砌块墙体每层沿建筑周圈通长的混凝土挑檐板线状热桥相比减少热桥约90%,热桥面积一般不大于墙体面积的0.5%,增加墙体传热系数约0.015w/m2.k,仅是保温砌块墙体热桥面积的2~3%,门窗洞            图3  内外拉接螺栓安装示意图
口有热断桥措施。                            
满足防火、装饰和安全的要求。用混凝土支承悬挑梁和外部钢筋将苯板外侧水泥砂浆抹灰保护层和装饰面层重量传给建筑主体结构,杜绝EPS板薄抹灰保温墙体经常发生粘贴的苯板脱落的事故,解决EPS板薄抹灰保温防火不好以及不能满足块料面层装饰的问题,一般火灾时饰面砖不会脱落伤人,火灾后容易钻孔发泡维修,其防火的安全性远远高于德国设置岩棉防火隔离带的措施,有支承的刚性复合墙体是具有多道安全技术措施的复合墙体。
满足需要进一步增加墙体保温层厚度降低墙体传热系数的要求,并保证安全。混凝土支承悬挑梁的刚度远远大于现在通常采用的钢制锚栓、塑料锚栓或钢塑复合锚栓的刚度,保温层可以为任意厚度,满足墙体节能要求,改变当前墙体保温技术因锚栓刚度小难以增加保温层厚度降低传热系数,不满足进一步降低建筑能耗的要求,保温层厚度可以根据需要设置,例如30cm或40cm甚至更厚均可,不必像美国和俄罗斯分内外两层设置,不必用价格昂贵的聚氨酯就可实现低传热系数。复合墙体的构造使得外部水泥砂浆抹灰保护层和饰面层得到最好的安全性保障,安全性和保温性能远远好于夹心保温(注:地震时夹心保温的外叶砌体要倒塌伤人,内外拉接钢筋为普通钢筋时会锈蚀,也会导致外叶砌体倒塌)。大大减少长期使用维修量。与国外三层砌体中间夹两层苯板以及国内夹心保温相比,大大增加室内使用面积,大幅度降低复合墙体造价,还因减少砌筑工程量大幅度降低建筑主体结构造价。
避免因锚栓刚度小导致外保护层和装饰面层下沉又进而导致水泥砂浆开裂的质量通病。
有支承的刚性复合墙体技术保温效果接近EPS板薄抹灰墙体保温,弥补了外粘苯板薄抹灰墙体保温技术存在的防火不好、不满足块料面层装饰的缺点,同时具有保温节能好、安全性好、防火好、耐久性好、满足任意装饰的优点,其综合性能优于现行的其它墙体保温技术
有支承的刚性复合墙体技术造价比EPS板薄抹灰保温高约15~20元/m2,但与除EPS板薄抹灰保温以外的其它墙体保温技术相比造价不高,比用聚氨酯等保温造价更低得多。有支承的刚性复合墙体在要求墙体低传热系数时复合墙体厚度大,减少室内使用面积,对推行低能耗建筑不利,柔性复合墙体的优越性又大大超过刚性复合墙体。
二) 柔性复合墙体:
柔性复合墙体是采用结构手段、机械连接及化学粘接剂和相应的抹灰施工工艺相配合的更巧妙地组成的一种复合墙体,可以容易地实现严寒地区节能65%和寒冷地区节能75%对墙体节能的要求,且造价最低,柔性复合墙体同时解决了墙体节能和抗震两大世界难题,是国际领先的节能墙体暨抗震墙体。
柔性复合墙体构造简介
柔    柔性复合墙体是在框架结构、钢框架结构建筑中取消砌筑脆性填充墙,用与建筑主体结构嵌入式连接的钢筋,及与钢筋连接的钢丝网抹灰作为复合墙体中保温层苯板的内             图4  柔性复合墙体连接构造剖面示意图
保护层替代刚性复合    
保温墙体中的基层墙体。室内钢筋与室外钢丝网之间按一定距离用M3不锈钢拉接螺栓连接,见图4~图6,保温苯板与主体结构之间用水泥聚合物砂浆粘接,并采取界面剂确保
水泥砂浆抹灰保护层与保温层粘接为一体,以及保温苯板缝隙之间可靠粘接且 不形成热桥,形成可共同工作受力的构件为柔性复合墙体,加强洞口配置钢筋,其余外部钢筋间距和钢丝网设置基本与刚性复合墙体相同。柔性复合墙体分为两种连接构造:即洞口设置钢筋连接的柔性复合墙体及洞口设置角钢连接的柔性复合墙体,洞口设置钢筋连接的柔性复合墙体室内外钢筋设置见图5、图7、图8,洞口设置角钢连接的室内外钢筋附图略。由图4~图6可见,柔性复合墙体的保温层沿外墙贯通设置,外墙好似完全棉衣的外墙,把对保温作用很小的砌筑墙体取消,故降低造价。在不同苯板厚度时,柔性复合墙体的平均传热系数参考值,见附表1。
    非采暖地区以及要求传           图5  柔性复合墙体窗口水平剖面示意图
 传热系数不小于0.3 w/m2.k
的柔性复合墙体用洞口设置钢筋连接的柔性复合墙体造价最低、施工最方便。洞口设置角钢热断桥柔性复合墙体造价略高于洞口设置钢筋连接的柔性复合墙体,其适用范围为:传热系数约为0.2w/m2.k的低能耗建筑、采暖地区幕墙装饰的建筑以及需要在角钢上安装相互垂直的钢筋、室内
侧增加保护层厚度以提高防盗    图6不锈钢M3内外拉接螺栓将室内钢筋与室外钢丝网拉接图
安全性的墙体。            
 
柔性复合墙体的设计理论是建立在实验的基础上的:
2006年11月27日~12月2日在哈尔滨工业大学力学与结构试验中心对柔性复合保温墙板进行了力学性能试验,对不同EPS板的厚度、不同板跨度共进行了4组12个构件的试验。《复合保温板力学性能试验报告》的试验结论为:“破坏性实验结果表明,所做实验的复合保温板均为受拉区钢丝拉断的脆性弯曲破坏”,见复合保温墙板试验破坏照片。根据试验结果确定的   图7  洞口设置钢筋连接的柔性复合墙体室外钢筋布置
设计理论 可得出柔性复合墙体承载力限值,开门窗洞口的柔性复合墙体按有限元软件分析内力与无洞口墙体内力之比作为荷载组合的修正系数,修正系数乘以荷载组合值应不大于承载力限值的要求,通过调整保温层厚度、钢丝网规格(注:现在作为企业标准的《有支承的外墙外保温工程技术规程》经黑龙江省建设厅已组织专家审查通过,技术规程确定镀锌电焊钢丝网网孔为25ⅹ25mm,钢丝有两种丝径为Φ1.6和Φ1.8,大多数情况下用Φ1.6可满足要求)可满足柔性复合墙体在不同净高、不同水平荷载组合作用下按承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求,  图8  洞口设置钢筋连接的柔性复合墙体室内钢筋布置图
见附表2,并相应确定了门窗口钢筋规格,见图5~图8。                        
柔性复合保温墙板破坏照片:
附表1 不同EPS板厚度时柔性复合墙体平均传热系数参考值 单位w/m2.k(注:按窗墙比0.35 计算)
说明:1、取定的苯板导热系数设计值0.0535w/m2.k中含于考虑施工不利因素影响的安全储备值0.009w/m2.k,以及含有投产后苯板有一定含水率增加导热系数值约0.004~0.006w/m2.k,附表1中数值还是含有门窗洞口热桥、支承悬挑梁等热桥影响的柔性复合墙体平均传热系数值,故上表数值应经得起竣工后的实际检测,对不含热桥位置墙面检测的传热系数大约可比附表1中的数值减小0.04~0.1w/m2.k。
2、因梁柱外侧EPS板厚度薄,墙体EPS板平均厚度约比上表数值少20mm。
3、现在哈尔滨市节能50%要求墙体传热系数不大于0.52w/m2.k,北京地区节能65%要求墙体传热系数不大于0.6w/m2.k,北京市和哈尔滨市墙体传热系数分别约不大于0.28~0.3 w/m2.k及0.2~0.25w/m2.k,屋面传热系数不高于墙体,则可分别达到节能75%和65%。由附表1可见,这是不难达到的,即可达到国际建筑低能耗先进水平的建筑节能标准,符合国务院节能减排综合性方案要求
附表2:钢丝网网孔25ⅹ25、丝径Φ1.6的柔性复合墙体承载力限值选用表,单位(KN/m2
说明:1、截面有效高度h 0=EPS板厚度+30,承载力限值q=8M/L2=138488 h 0/L2,M为墙板可承受的弯矩,L为计算跨度。
2、承载力限值计算公式中墙板可承受的弯矩M取钢丝抗拉强度设计值为210N/mm2,根据材料标准钢丝抗拉强度值应不小于590N/mm2,所取荷载有荷载分项系数,如风荷载系数为1.4,因此按有限元软件分析墙体内力与无洞口墙体内力之比得出的修正系数乘以荷载组合值不大于上表中的承载力限值,使得柔性复合墙体具有与建筑主体结构相同的安全储备。
3、钢丝网的丝径为Φ1.8时,承载力限值为表中数值的1.265倍。
柔性复合墙体不同于建材行业标准的钢丝网架水泥夹心板墙体,其不同点在于:
1) 柔性复合墙体是满足按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计的受力构件,而钢丝网架水泥夹心板墙体若按柔性复合墙体的设计理论计算,其可承受荷载的能力实际比行业标准表中规定的数值要小20%~30%(如行业标准的50mm厚度、2.5m钢丝网架水泥夹心板荷载允许值为1.95 KN/m2,按柔性复合墙体的设计理论允许值为1.42 KN/m2)。柔性复合墙体满足《建筑结构荷载规范》GB50009规定的各种荷载组合作用下、按有限元软件分析墙体内力,在不同层高时的墙体受力和变形的安全要求,而钢丝网架水泥夹心板墙体在大多数情况下是不满足要求的。
2) 柔性复合墙体是用锚固在上下楼面混凝土中的钢筋与主体结构嵌入式连接的,且外部设有与主体结构连接的钢筋,钢丝网通过与外部钢筋绑扎与主体结构连接;钢丝网架水泥夹心板墙体是使用锚栓外挂式连接的,二者安全性不可比,且钢丝网架水泥夹心板穿过保温层的普通钢制锚栓易锈蚀影响墙体耐久年限。
3) 钢丝网架水泥夹心板墙体依靠每平方米穿过苯板的200根Φ2斜插钢丝内外拉接作为受力构件,还有安装中拉接锚栓增加传热,总增加苯板传热约80%故保温不好,且没有解决钢丝网苯板抹灰空鼓开裂的质量通病;而柔性复合墙体是依靠内外抹灰层与苯板可靠粘接形成可共同工作的受力构件,内外拉接的M3不锈钢螺栓面积仅是钢丝网架水泥夹心板的10%,苯板修正后的导热系数设计值为0.0535w/m.k,保温效果远远好于钢丝网架水泥夹心板墙体。
4) 加工钢丝网架水泥夹心板的设备最大可能加工的厚度为苯板100mm厚的夹心板,用苯板厚度100mm 及50mm的钢丝网架水泥夹心板墙体的传热系数分别约0.7 w/m2.k和1.22 w/m2.k(注:哈尔滨市火车站前龙运宾馆3000m2和天津市丽苑小区50m高、8900m2的建筑分别采用100mm、50mm的钢丝网架水泥夹心板墙体)。不可能满足进一步降低墙体传热系数的要求。
2  在农村及偏远不发达地区采用柔性复合墙体降低造价的措施
为加速在农村及偏远不发达地区推行建筑节能和墙体改革政策,在这些地区的低层建筑中,柔性复合墙体的保温层可以用珍珠岩、稻壳加白灰等松散保温材料以及珍珠岩砂浆等替代,施工时先对外部钢丝网抹灰,室内侧抹灰至窗台,待水泥砂浆固化后在内外钢丝网抹灰形成的空腔内灌入松散或砂浆状保温材料,然后将室内钢丝网抹灰至楼板顶部及门窗洞口侧面,再从大梁上部支承悬挑梁挑出的距离内灌入保温材料。内外钢丝网之间须按一定间距用竹或木杆件的斜向支撑拉接,替代柔性复合墙体的M3不锈钢拉接螺栓。采用柔性复合墙体的框架结构可用承重砌体柱如砖柱或承重砌块柱,或配筋砌体柱(即砖柱或承重砌块柱周围有钢筋和钢箍,在钢筋和钢箍上有水泥砂浆抹灰形成钢筋砖柱或钢筋砌块柱,根据地震烈度和受力大小确定是否用配筋砌体柱)。这可大幅度降低农村及偏远不发达地区建设节能建筑和进行墙体改革的成本,预计在我国南北方各地区都不会高于传统的非节能建筑的造价甚至可能降低造价,使得我国城乡可同步进行建筑节能和墙体改革。
3  柔性复合墙体具有全面的优越性
1 保温好、可容易地满足严寒地区节能65%和寒冷地区节能75%对墙体节能技术的要求,与砌筑墙体比增加设置附着在窗口上外设遮阳的安全性及安装方便性,便于普及大众化的遮阳设施,有利于大幅度降低夏季炎热地区制冷空调耗电,是适用于各个温度区的节能复合墙体柔性复合墙体为建设低能耗、绿色建筑提供了技术支持,对全世界的节能减排具有重要意义
2 )是造价最低的节能墙体,并降低建筑主体结构造价尤其大幅度降低地震区建筑主体结构造价,提供了可在城乡同步进行建筑节能和墙体改革的复合墙体技术。
如苯板后厚度140mm、传热系数为0.48 w/m2.k的柔性复合墙体,比哈尔滨市砌筑非节能的两砖墙造价还低约30元/ m2,EPS板厚度为250mm、传热系数约0.28 w/m2.k的洞口设置钢筋连接的柔性复合墙体造价与哈尔滨市一砖墙粘贴80mm苯板、节能50%的墙体造价接近,在不同传热系数时比用聚氨酯保温降低造价约每平方米数十元至百余元,有利于政府推行低能耗建筑政策,柔性复合墙体满足墙体改革,有利于推行钢框架结构建筑。
3 突出的安全性、抗震好、抗风荷载好,是轻质高强的复合墙体
柔性复合墙体不仅仅是围护和保温的墙体,且是满足按承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计要求的受力构件,是世界上作为受力墙体抗震性能最好、安全性最好、造价最低、轻质高强的复合墙体。柔性复合墙体韧性好,适应主体结构变形好,其抗震性能不仅远远高于砌体承重墙及框架结构轻质填充墙,且高于地震区外墙为混凝土剪力墙的抗震性能,比200mm混凝土墙减少水平地震作用值75%,在8度抗震设防建筑中减少水平地震作用值达3~4.5KN/m2!故大幅度降低地震区建筑主体结构造价。柔性复合墙体可抵抗台风、飓风的袭击,是抗风荷载性能好的轻质高强的复合墙体。框架结构、框剪结构或钢框架结构采用柔性复合墙体是结构受力构件和保温材料的优化组合设置,可使建筑具有最好的保温节能性能、抗震性能、抗风荷载性能,并大幅度减少施工过程的能耗。
现在我国大量高层建筑设计为全混凝土剪力墙建筑,据说这是为了迎合购房者不喜欢屋内有柱角的心理,但是全混凝土剪力墙建筑存在以下问题:
造价高、房屋建设过程中的能耗大。据了解在按六度抗震设防的建筑中混凝土剪力墙建筑比相同层高的框架结构建筑造价要高出约100元/m2,在按七度、八度抗震设防的建筑中全混凝土剪力墙的建筑比相同层高的框架结构建筑造价更要高得多,提高造价10%或10%以上。增加造价的原因是因为混凝土剪力墙建筑比框架结构建筑增加了混凝土用量,而混凝土中的钢材、水泥都是高能耗材料,水泥成本的70~80%是能源消耗,我国现在约10%的二氧化碳排放量来自于水泥生产。增加混凝土用量就是使得房屋施工中消耗的能源和二氧化碳排放量增加了相应的比例。
在国发 (2007)15号文件《国务院关于印发节能减排综合性方案的通知》中要求:严格建筑节能管理。大力推广节能省地环保型建筑。强化新建建筑执行能耗限额标准全过程监督管理,……。今年着力抓好新建建筑施工阶段执行能耗限额标准的监管工作……”。
建筑的相关责任方在新建建筑执行能耗限额标准全过程中负有重要责任,在“十一五”及以后不应出现达不到国家规定节能标准的工程,社会真的承受不了啦!在建筑设计中应仅限于把混凝土剪力墙应用在抗剪切必须的部位,推广框架结构、框剪结构建筑可大幅度减少施工过程中的能耗,对社会节能减排具有重要意义。建议科研单位、设计单位应根据本地区地震烈度,对不同结构形式对比进行抗震分析、经济分析及社会调查,给社会提供既安全又经济的建筑,提供在施工建设和长期使用过程中能源消耗最少的建筑。国内外很多居住建筑就是框架结构,例如地震多发的日本不允许8层以上为剪力墙结构,没听说国内外住框架结构房屋就影响了居住的舒适性。
4 防火好,满足耐火极限不少于1h,水泥砂浆抹灰层厚度40mm时不小于2h。
5 耐久性好。这是根据选用聚丙烯酸酯弹性乳液为胶粘剂以及不锈钢拉接件,高于现行国家规定的对胶粘剂化学成分没有限制,以及其它保温技术的拉接件不是不锈钢的标准,并规定了水泥砂浆外保护层抹灰的有效阻裂措施,有利于延长保温体系的耐久年限。
6 最大限度地增加室内使用面积,是节能省地型墙体
7满足任意装饰。
四  有支承的外墙外保温复合墙体的关键技术是:
突破了人类历史上用砖、石或混凝土等脆性材料作为建筑外墙的传统历史习惯,采用与建筑主体结构嵌入式连接的钢筋和钢丝网抹灰作为保温层内保护层,根据纳米理论的小尺寸效应理论,在玻璃化温度低的聚丙烯酸酯弹性乳液与水泥配制的界面剂中加入准纳米级价格低廉的硅灰,可保证水泥砂浆抹灰层与苯板可靠粘接成为可共同工作的受力构件形成柔性复合墙体,并有效地解决了钢丝网苯板抹灰空鼓开裂的质量通病。
用设置在建筑主体结构上的混凝土支承悬挑梁承受保温层外部的水泥砂浆抹灰和装饰面层的重量,将通常沿建筑周圈的混凝土挑檐板线状热桥变作点状热桥,大幅度减少热桥、满足任意装饰,并可靠保证复合墙体安全。
发明了粘贴聚酯夹铝箔塑料复合膜或聚脂膜的防腐蚀措施或作为复合墙体隔气层。
在小型混凝土构件如支承悬挑梁和柔性复合墙体洞口角钢上安装的预制混凝土板上用聚丙烯酸酯弹性乳液配制的硅灰聚合物胶浆粘贴聚酯夹铝箔塑料膜阻隔空气和水,防止小型混凝土构件在CO2、SO2作用下发生中性化不能保护其内的钢筋免受锈蚀且成本低廉;在角钢与空气接触的部位以及钢垫片与苯板相接触的部位,将聚酯夹铝箔薄膜粘贴到钢材上作为防腐蚀隔离层(或采取其它有效的防腐蚀措施)。由于聚酯和聚丙烯酸酯弹性乳液都是耐久性非常好的材料,故防腐蚀有效期应达到40年,有希望达到50年。选定的聚酯夹铝箔塑料复合膜的水蒸气渗透阻是200mm混凝土墙的15倍,用聚酯夹铝箔塑料复合膜作为
隔气层,满足在饰面砖装饰时,限制室内水蒸气渗透到保温层中去。
综上所述,有支承的外墙外保温复合墙体技术是利用多学科知识的、集成创新的复合墙体技术,是最安全、综合性能最好的、国际领先的墙体节能保温技术,特别是其中的柔性复合墙体技术开创了世界上一种全新的墙体技术,可很容易实现墙体低传热系数,是节能省地型建筑的墙体,是节能减排技术研发的重要科技成果,不仅是造价最低的节能墙体,还是造价最低同时抗震性能和抗风荷载性能最好的复合墙体,为了节能减排、为了抗震和抗风荷载的安全性、必将在全世界得到广泛普及。
说明:
1  有支承的刚性复合墙体技术于2006年3月通过了黑龙江省建设厅组织的技术鉴定,鉴定结论为达到国内领先水平,以后发明人又提出了柔性复合墙体技术,并在哈尔滨工业大学成功地进行了试验。根据柔性复合墙体具有的节能、抗震、经济的优点,发明人认为应达到国际领先水平,并委托黑龙江省科技信息中心进行科技查新,查新结论为:“以上未见报道内容为查新项目的核心内容。由此可见,在国外保温墙体研究领域,本项目属技术方案创新。” 发明人已经向黑龙江省建设厅提出重新进行技术鉴定的申请,因黑龙江省建设厅从没有对任何技术鉴定过达到国际领先水平,故目前还未进行再次鉴定。因此本文所述达到国际领先水平是发明人个人观点,欢迎专家和社会公众评说。
2  关于柔性复合墙体施工:因取消砌筑墙体减轻了工人劳动强度,是属于半装配化施工,由图2可见安装混凝土支承悬挑梁是很方便的。可把在梁柱之间安装的、不允许有水平接缝的大块苯板视为安装砌块或墙板,一方面将苯板在与梁柱相接触部位用水泥聚合物砂浆粘贴,同时用M3不锈钢螺栓穿过焊接在室内垂直受力钢筋上的钢垫片、再穿过苯板两端用螺母将苯板与室内垂直钢筋固定,待水泥聚合物砂浆固化后,再按刚性复合墙体安装梁柱外侧苯板,并与已安装的梁柱之间的苯板挤住,苯板之间接缝处用水泥硅灰聚合物胶浆粘结成为一体。柔性复合墙体现虽然还没有工程实例,只要苯板的尺寸稳定性符合要求,柔性复合墙体就不应该有任何问题,苯板尺寸稳定性符合要求应该是我们能够做到的。
3  在建工程建筑主体结构已经完工的也可改为有支承的外墙外保温复合墙体,须预制混凝土支承悬挑梁,混凝土支承悬挑梁与主体结构混凝土之间用钢板连接,即在混凝土外侧植筋安装螺栓固定钢板,框架结构安装楼面锚固钢筋可改为柔性复合墙体。因环氧树脂结构胶耐久年限短,应采用无机化学植筋胶安装,见《有支承的外墙外保温工程技术规程》。
4  有支承的外墙外保温技术是具有自主知识产权的专利技术,但所有在2008年12月底以前开工的工程(基础施工应基本完成),采用有支承的外墙外保温复合墙体技术的一律免收专利实施许可费。
附姜维山教授对柔性复合墙体评语:
 

 
发明人:吴淑环
电话:0451-82534992、13836039920
邮箱:wushuhuan@hotmail.com
地址:哈尔滨市南通大街51-22栋三单元312信箱,邮编:150001
 
                                                    
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姜维山教授对柔性复合墙体评语

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