【摘要】分析了市場(chǎng)上常用保溫材料的性能特點(diǎn)，包括無(wú)機保溫材料、有機保溫材料、復合保溫材料，研究了保溫系統的技術(shù)特點(diǎn)，包括外墻外保溫系統、外墻內保溫系統，并探討了預制裝配式鋼筋混凝土結構中用預制保溫墻體的現狀，包括預制夾心保溫外墻板、預制外保溫外墻板、預制外掛混凝土墻板。
【關(guān)鍵詞】保溫材料；保溫系統；預制裝配式鋼筋混凝土結構；預制保溫墻體
0引言
建筑節能是在不影響人們舒適性的前提下，減少建筑能耗，提高能源利用率。建筑外圍護結構是建筑節能技術(shù)的重要內容之一，選擇合適的保溫材料和保溫系統正是實(shí)現圍護結構節能的重要保障。采用工廠(chǎng)化生產(chǎn)的預制保溫墻體，可顯著(zhù)提高圍護結構的工程質(zhì)量，減少現場(chǎng)作業(yè)量，降低能耗水平。
預制裝配式鋼筋混凝土結構是以預制鋼筋混凝土為主要構件，經(jīng)裝配、連接和部分現澆而成的鋼筋混凝土結構。相比傳統現澆鋼筋混凝土結構，該材料通過(guò)標準化生產(chǎn)和機械化施工，可加快施工速度，保證工程質(zhì)量，大幅減少建筑垃圾、粉塵和廢水排放，降低施工噪音，真正做到綠色環(huán)保。
1保溫材料
1.1無(wú)機保溫材料
無(wú)機保溫材料具有A級不燃，極佳的溫度穩定性和化學(xué)穩定性，與建筑墻體同壽命。
表1 常用無(wú)機保溫材料性能特點(diǎn)
無(wú)機保溫材料 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
巖棉板 | 性能穩定，吸音良好 | 對人體有潛在危害 |
發(fā)泡水泥板 | 成本低 | 導熱系數偏高，吸水率較高，長(cháng)期作用可能塌陷 |
泡沫玻璃保溫板 | 防潮 | 最高使用溫度只有430℃ |
無(wú)機保溫砂漿 | 適應構造復雜基面 | 導熱系數偏高，質(zhì)量控制難度大 |
1.2有機保溫材料的特點(diǎn)
有機保溫材料質(zhì)量輕、可加工性好、保溫隔熱效果好，但單一有機保溫材料難以達到A級防火要求。
表2 常用有機保溫材料性能特點(diǎn)
有機保溫材料 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
發(fā)泡聚氨酯 | 導熱系數低，整體性和防水性突出 | 燃燒煙霧大，毒性強，耐光照性欠佳 |
XPS板 | 抗壓好，導熱系數低 | 耐火性差，易溶滴，尺寸穩定性偏差 |
EPS板 | 耐候性，尺寸穩定性?xún)?yōu)異 | 耐火性差，易溶滴 |
酚醛板 | 重量輕，保溫效果好 | 易粉化，強度低，吸水率偏高 |
1.3復合保溫材料的特點(diǎn)
表3 常用復合保溫材料性能特點(diǎn)
名稱(chēng) | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
石墨聚苯板 | 防火性提高 | 成本高 |
真金板 | ||
真空絕熱板 | 不燃，極低的導熱系數 | 易產(chǎn)生冷熱橋，施工工藝復雜 |
纖維增強復合保溫板 | 防火性能好，強度高 | 導熱系數偏大，長(cháng)期作用收縮大 |
2保溫系統
2.1 外墻外保溫系統
外墻外保溫系統主要由基層（鋼筋混凝土墻體）、粘結層（粘結砂漿）、保溫層、抹面層（耐堿網(wǎng)格布+抹面膠漿+錨栓）、飾面層組成。其可有效避免建筑物產(chǎn)生冷熱橋， 已成為應用最為廣泛的保溫系統。
正常使用和維護下，外墻外保溫系統的使用年限不應少于25年[1]。但在實(shí)際使用中，保溫層脫落事故屢見(jiàn)不鮮，因此，外墻外保溫薄抹灰系統的安全性尤為重要。影響安全性的因素很多，以EPS外墻外保溫薄抹灰系統為例。
圖1 EPS外墻外保溫薄抹灰系統
2.1.1初期安全性
（1）基層與保溫層的連接，通過(guò)膠黏劑和錨栓實(shí)現連接，以粘為主，粘錨結合；
（2）保溫層各項性能應滿(mǎn)足相關(guān)標準要求；
（3）抹面層不開(kāi)裂，與保溫層粘結牢固。當涂料或裝飾砂漿飾面時(shí)，耐堿網(wǎng)格布不壓入錨栓；當瓷磚飾面時(shí)，耐堿網(wǎng)格布應壓入錨栓中；
（4）飾面層用瓷磚自重大，易發(fā)生脫落事故，涂料或裝飾砂漿相對安全。
2.1.2長(cháng)期安全性
（1）耐老化性差的保溫材料會(huì )導致嚴重的粉化現象，造成保溫層與基層的虛粘，發(fā)生脫落事故；
（2）網(wǎng)格布應選用符合質(zhì)量要求的耐堿網(wǎng)格布；
（3）抹面層是一層保護層，在長(cháng)期環(huán)境作用下不應開(kāi)裂，否則：裂縫處陽(yáng)光照射加速保溫層的老化，雨水浸入保溫層造成霉變，甚至破壞粘結層，發(fā)生脫落事故。
2.2 外墻內保溫薄抹灰系統
外墻內保溫是將保溫層置于外墻體的內側。外墻體可保護保溫層免受外界環(huán)境影響，對保溫材料耐候性要求不高，施工時(shí)不需搭設腳手架，特別適合單戶(hù)居民節能改造。但內保溫也存在一定問(wèn)題：室內使用面積被占用，二次裝修和吊掛重物困難，在樓板、梁、構造柱等部位易形成冷熱橋。
3 預制裝配式鋼筋混凝土結構用保溫系統
3.1預制夾心保溫外墻體
JGJxx-2012《裝配式混凝土結構技術(shù)規程》(征求意見(jiàn)稿)2.1.9中規定：預制夾心保溫外墻體是內外兩層鋼筋混凝土墻板和夾在其間的保溫材料通過(guò)專(zhuān)用連接件組成的具有特定保溫性能要求的外墻板。從該定義可看出，預制夾心保溫外墻體是墻體自保溫的一種形式。
3.1.1預制夾心保溫外墻板組成
圖2 預制夾心保溫外墻板構造
預制夾心保溫外墻板由內層板、保溫層、外層板、連接件組成，其中：內層板一般是受力板，按照力學(xué)要求設計和配筋；外層板主要有兩個(gè)作用，一是保護保溫層，二是為外裝飾基層，也可直接為裝飾面層；外層板通過(guò)連接件穿過(guò)保溫層將力傳遞給內層板。
3.1.2預制夾心保溫外墻板受力情況
預制夾心保溫外墻板主要受豎直荷載和水平荷載。豎直荷載主要是墻板、屋板、樓板自重，地震力影響。水平荷載包括了溫度影和風(fēng)荷載影響。
圖3溫度影響
圖4 風(fēng)荷載影響
3.1.3連接件
為保證預制夾心保溫外墻板能夠有效承受水平荷載和豎直荷載，需用連接件將內外層板連接起來(lái)。
（1）佩克連接件[2-3]
佩克夾心保溫板連接件分為鋼筋桁架連接件和銷(xiāo)釘連接件。
1）鋼筋桁架連接件
圖5 鋼筋桁架連接件
鋼筋桁架連接件包括了PD型連接件和PPA型連接件。
圖6 PD型連接件
PD型連接件又稱(chēng)作對角鋼筋桁架連接件，連接件長(cháng)度L可制成300mm 的倍數，連接件高度H為100mm~450mm，保溫層厚度40~390mm。PD型連接件多用于整件板高度的夾芯保溫隔熱墻板連接。
圖7 PPA型連接件
PPA型連接件稱(chēng)作過(guò)梁鋼筋桁架連接件，保溫層厚度從90~390mm。PPA型連接件多用于低矮結構中如：門(mén)窗梁和低矮基座構件。
鋼筋桁架連接件數量計算
圖8 鋼筋桁架連接件受力圖
2）銷(xiāo)釘連接件
銷(xiāo)釘連接件分為PPI型銷(xiāo)釘連接件、PDQ型銷(xiāo)釘連接件、Nirvana銷(xiāo)釘連接件。
圖9 PPI型銷(xiāo)釘連接件、PDQ型銷(xiāo)釘連接件
圖10 銷(xiāo)釘連接件垂直于墻板 圖11 銷(xiāo)釘連接件傾斜于墻板
如果銷(xiāo)釘連接件垂直于墻板表面安裝，銷(xiāo)釘將不能承載墻板的重量；這種方式的安裝，只是通過(guò)銷(xiāo)釘的拉力使內外層墻板連接在一起。也可把銷(xiāo)釘連接件放置成對角傾斜方向使用；傾斜方向使用時(shí)，需要特殊長(cháng)度的銷(xiāo)釘連接件和安裝夾具，以便達到足夠的錨固長(cháng)度；對角傾斜銷(xiāo)釘連接件可以用PPA型連接件代替。
圖12 Nirvana 銷(xiāo)釘連接件
Nirvana銷(xiāo)釘連接件，由玻璃纖維增強樹(shù)脂擠拉成型。最大特點(diǎn)是有較低的導熱系數，其形狀尺寸如下圖所示。Nirvana銷(xiāo)釘連接件能夠把保溫隔熱層固定在內外兩層混凝土結構墻板之間。
（2）哈芬錨固系統[4-5]
圖13 錨固件和約束細桿布置圖
哈芬錨固系統由支撐錨固件和約束系桿（連接箍筋）構成。
1）哈芬支撐錨固件
支撐錨固件包括SPA夾心板錨件和MVA夾芯板錨件，能夠支撐外墻自重及其他豎向荷載，還能有效抵抗夾心板平面內的水平荷載。
SPA夾心板錨件
圖14 SPA-1 &
