CN115233893A - 一种装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的是一种装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块。包括保温层和防护层，防护层复合在保温层的内外两侧并且与保温层结合成一体，保温层上间隔分布着结构柱和贯通上下的结构孔洞，位于保温层端部的结构孔洞为半结构孔洞，两块墙体模块左右拼接后两个半结构孔洞构成一个完整结构孔洞，所述防护层是满足GB50016防火要求的防护层。本发明的模块为全工业化生产，提高了工业化水平，进一步减少施工时的湿作业。自带满足现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016最高级别防火要求的防护层，可取消防火隔离带、防火窗，可用于高层、超高层的民用建筑的外墙和火灾危险类别丙类以上的工业建筑的外墙。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种建筑物的墙体材料，特别是一种用于构筑节能保温墙体的墙体模块材料。
背景技术
将两块保温模块中间用连接桥连接形成空腔，在空腔中横纵双向布设钢筋之后浇筑混凝土形成剪力墙结构、再在保温模块外侧涂抹防护层，即可形成承重保温复合墙体。保温模块通常是由EPS等有机保温材料制成的，为了能够满足建筑物的安全防火要求，防护层需要达到一定的厚度，例如现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016中要求防火层的厚度要达到50mm。防护层通常是在保温层外涂抹水泥砂浆形成的，在垂直面上涂抹水泥砂浆，一次涂抹的厚度不可能太厚，往往需要反复5-6次才能达到要求，而且还存在着易开裂的问题。
为了解决上述已有技术中存在的问题，申请号为201720492420.5的专利文件中公开了“一种组合式空腔EPS模块”。其特点之一是：由外侧板、内侧板和连接芯肋构成空腔模块，空腔模块组装后，在空腔中横纵双向布设钢筋、浇筑混凝土形成剪力墙结构；其特点之二是：在内外侧板上设置固定插片，通过连接钉将防护板固定在固定插片上从而在空腔模块外形成防护层。这一技术方案的防护层是通过连接钉固定在保温层外的，有效减少了施工现场的湿作业、有利于提高施工速度。但是以上两种技术方案还是存在如下技术问题：
1.空腔模块所形成的是混凝土剪力墙结构，钢筋和混凝土的用量较大。而对于低层房屋墙体或框架填充墙等而言，这种混凝土剪力墙结构承载力的优势没有完全发挥，反而会造成材料的浪费和成本的提高。
2.通过固定防护板的方式形成防护层，其厚度受限，而且防护板耐候性差，日晒、雨淋、冻融后易出现变形甚至脱落等问题。
3.空腔模块组成的墙体不适用于人员密集场所、耐火等级三级以上的民用建筑和火灾危险类别丙类以上的工业建筑外墙。
4.空腔模块所形成的墙体，其传热系数为0.25W/(㎡·K)，不满足超低能耗建筑的标准要求。
5.空腔模块内的纵横双向钢筋需要在施工现场分层绑扎，不但钢筋用量大，而且劳动强度高，生产效率低。
6.空腔模块内整体浇筑混凝土，混凝土用量大，劳动强度高，增加建造成本。
7.空腔模块是一种有机保温材料，空腔模块外侧的防护面层需在施工现场抹灰或安装防护板，造成施工现场湿作业大，劳动强度高，工程质量不易保证。
8.由于空腔模块自身的抗变形刚度有限，所以在浇筑混凝土时需在空腔模块的内外两侧增加抗变形模板支护，施工工序复杂，用工量大，增加建造成本。
9.由于墙体外侧要在施工现场从事抹灰、饰面等工作，所以建筑的外墙外侧需要设置脚手架配合施工，安全生产率低，增加建造成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业化集成度高、保温效果好、能够进一步提高墙体施工效率的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块。
本发明的目的是这样实现的：包括保温层和防护层，防护层复合在保温层的内外两侧并且与保温层结合成一体，保温层上间隔分布着结构柱和贯通上下的结构孔洞，位于保温层端部的结构孔洞为半结构孔洞，两块墙体模块左右拼接后两个半结构孔洞构成一个完整结构孔洞，所述防护层是满足GB50016防火要求的防护层。
本发明还可以包括如下结构特征：
1.保温层为直板形，内外防护层均为直板形。
2.保温层为T形，外防护层为直板形，内防护层为两个L形板。
3.保温层为L形，内外防护层均为L形。
4.保温层为L形并且转角处向内凸出，外防护层为L形，内防护层为转角处向内凸出的L形。
5.保温层为带有向内凸出的直板形，外防护层为直板形，内防护层为带有向内凸出的直板形。
6.保温层为弧形，内外防护层均为弧形。
7.保温层上下和每个端部均设有两排插接企口，内外防护层上下和每个端部均设有一排插接企口。
8.保温层上部有定位凸肋、下部有与所述定位凸肋相对应的定位凹槽。
9.外防护层的边缘设置密封胶预留凹槽。
10.结构孔洞的侧壁上有第一燕尾槽。
11.保温层的内外侧面上有第二燕尾槽，防护层延伸到第二燕尾槽中。
12.结构柱的下部设置减筋孔。
13.保温层上部为内低外高的构造，且高出部分的内侧设有燕尾槽。
本发明的结构特征的优点主要体现在：
1.保温层上设置贯通上下的结构孔洞，保温层端部设置贯通上下的半结构孔洞，模块左右对接时，形成整个结构孔洞。结构孔洞内可浇筑混凝土并放置钢筋，形成混凝土结构；结构孔洞内也可放置钢管，形成轻钢结构。结构孔洞内内设有第一燕尾槽，当浇筑混凝土时，使混凝土与保温层形成有机地咬合，杜绝开裂、空鼓、脱落的质量缺陷。
2.保温层上部设置定位凸肋、对应保温层下部设置定位凹槽，消除模块左右插接的累积误差，并兼具定位锁的作用。
4.保温层上下及端部均设有插接企口，积木式插接的企口使保温层没有贯通缝，解决热桥问题。企口为上升式矩形企口，起挡水作用。同时也起到给上层模块定位作用。
5.保温层下设减筋孔，使模块减重、控制造价、且不影响墙体热阻。
6.保温层上设置第二燕尾槽，使防护层与保温层形成有机地咬合，杜绝传统保温层与防护层之间的开裂、空鼓、脱落的质量缺陷。
7.防护层上下及端部均设有插接企口，使防护层没有贯通缝，解决保温层外漏引起的火灾。企口为上升矩形企口，起挡水作用。同时给上层模块定位，并解决外墙面平整问题。
8.外侧防护层设置密封胶预留凹槽，用于在模块安装完毕后打密封胶，进一步解决防火、浸水问题，使墙体外表面打胶饱满、平直、美观。
9.外侧防护层可带饰面。
相对于申请号为201720492420.5的专利文件中公开的“一种组合式空腔EPS模块”，本发明具有如下有点：
1.本发明所形成的是混凝土芯柱结构，对于低层房屋和框架填充墙而言，节省钢筋和混凝土，结构承载力的优势可以完全发挥。
2.本发明的防护层和保温层一体成型，不存在变形甚至脱落等问题。
3.适用于建造人员密集场所、耐火等级三级以上的民用建筑和火灾危险类别丙类以上的工业建筑外墙。
4.其指标满足寒地超低能耗建筑需求，墙体传热系数由原来的0.25W/(㎡·K)，提高到现在的0.15W/(㎡·K)，墙体热阻由原来的4.0(㎡·K)/W提高到7.0(㎡·K)/W。
5.本发明的竖向钢筋在模块组装完毕后从芯柱上方植入模块空心，在承载力不变的情况下，钢筋用量节省约4/5，不但施工方便，质量可控，而且降低劳动强度，增加劳动效率。
6.本发明的模块只在结构孔洞内浇筑混凝土，较传统做法节省约80%的混凝土用量，降低劳动强度，节约建造成本。
7.本发明是一种全工业化生产，自带满足现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016最高级别防火要求的防护层，防护层与保温模块有机形成一体，无需在现场安装防护板或抹面，保证施工现场没有湿作业，降低劳动强度，工程质量易保证。
8.本发明的模块为保温结构防火装饰一体化，自身的抗变形刚度大，且混凝土浇筑和振捣没有胀模风险，省去支模板环节，大量减少施工现场用工，节约成本。
9.本发明的模块为保温结构防火装饰一体化，墙体外侧没有抹灰、饰面等工作，所以建筑的外墙外侧无需脚手架配合施工，安全生产率提高，节约建造成本。
10.广泛的实用性。可在芯柱孔洞内直接布设钢筋并浇筑混凝土，构成混凝土芯柱结构体系；或在芯柱孔洞内植入与其尺寸相匹配的钢管，构成轻型钢芯柱结构体系；或在钢管内浇筑混凝土，又构成钢管混凝土芯柱结构体系。
本发明可以设计成普通型模块，也可以设计成保温层上部为内低外高的构造的楼面转换模块。普通型模块和楼面转换模块可以包括：大、中、小直板模块；大、小角模块；大、小T型模块；左、右撇边柱模块；大、小角柱模块和弧形模块。
本发明是一种全工业化生产的特种模块，组合后是一种装配式超低能耗保温结构防火饰面一体化的工业与民用建筑的钢筋混凝土芯柱结构体系。适用于建造耐火等级为一级的装配式超低能耗民用建筑和火灾危险类别甲类的装配式超低能耗工业建筑。该结构体系不但可以独立完成装配式超低能耗低层房屋建造，还可以作为多层、高层和超高层装配式超低能耗框架结构建筑的填充墙，也可以作为大型装配式超低能耗工业建筑的***护墙体，其指标满足寒地超低能耗建筑需求。保温隔热性能进一步提高，更有助于双碳目标的实现。
附图说明
图1至图4是直板普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块的结构示意图。
图5至图6是转角普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块的结构示意图。
图7至图8是T型普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块的结构示意图。
图9至图10是角柱普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块的结构示意图。
图11至图12是边柱普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块的结构示意图。
图13是弧形普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块的结构示意图。
图14至图24是楼面转换装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细的描述。
结合图图1至图4，本发明的第一种实施方式是一种直板普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，包括保温层、内防护层2、外防护层3，内外防护层复合在保温层的内外两侧并且与保温层结合成一体，保温层上间隔分布着结构柱1和贯通上下的结构孔洞5，保温层端部有贯通上下的半结构孔洞4，两块墙体模块拼接后两个半结构孔洞构成一个完整结构孔洞，保温层为直板，内外防护层均为直板。该直板普通型复合式低能耗墙体模块可以有大、中、小型号。小号的只在保温层端部设置贯通上下的半结构孔洞；中号的还在保温层中部设置一个贯通上下的完整结构孔洞；大号的还在保温层中部设置两个贯通上下的完整结构孔洞。施工时，将墙体模块上下左右拼接，将竖向钢筋从墙体上端***基础地梁或下层墙体上端的混凝土预留孔内，在结构孔洞中浇筑混凝土，即可形成芯柱结构墙体。
在上述结构的基础上基础上，本实施方式还可以有如下改进方案：
1.保温层上下和每个端部均设有两排插接企口，内外防护层上下和每个端部均设有一排插接企口。
2.保温层上部有定位凸肋8、下部有与定位凸肋相对应的定位凹槽。
3.外防护层的边缘设置密封胶预留凹槽。
4.结构孔洞的侧壁上有第一燕尾槽7。
5.保温层的内外侧面上有第二燕尾槽6，由水泥砂浆形成的防护层延伸到第二燕尾槽中。
6.结构柱的下部设置减筋孔9。
结合图5至图6，本发明的第二种实施方式是一种转角普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，与第一种实施方式的区别在于：保温层为L形板，内外防护层均为L形板。该转角普通型复合式低能耗墙体模块可以有大、小型号。小号的在保温层端部设置贯通上下的半结构孔洞，转角处设置一个贯通上下的完整结构孔洞；大号的还在保温层的两个L型边中各设置一个贯通上下的完整结构孔洞。
结合图7至图8，本发明的第三种实施方式是一种T型普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，与第一种实施方式的区别在于：保温层为T形板，外防护层为直板，内防护层为两个L形板。该T型普通型复合式低能耗墙体模块可以有大、小型号。小号的在保温层端部设置贯通上下的半结构孔洞，T形的三边交界处和T形的竖边处各设置一个贯通上下的完整结构孔洞；大号的是在保温层的T形的两个横边各设置一个贯通上下的完整结构孔洞。
结合图9至图10，本发明的第四种实施方式是一种角柱普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，与第一种实施方式的区别在于：保温层为L形板并且转角处向内凸出，外防护层为L形板，内防护层为转角处向内凸出的L形板。保温层和内防护层的向内凸出，形成了大结构孔洞浇筑混凝土后形成结构柱。该角柱普通型复合式低能耗墙体模块可以有大、小型号。小号的在保温层端部设置贯通上下的半结构孔洞；大号的还在保温层的L形的两边各设置一个贯通上下的完整结构孔洞。
结合图11至图12，本发明的第五种实施方式是一种边柱普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，与第一种实施方式的区别在于：保温层为带有向内凸出的直板形，外防护层为直板，内防护层为带有向内凸出的直板。保温层和内防护层的向内凸出，形成了大结构孔洞浇筑混凝土后形成结构柱。该边柱普通型复合式低能耗墙体模块可以有左、右型号。左型在保温层端部设置贯通上下的半结构孔洞，在保温层的向内凸出部分的右侧设置完整结构孔洞；左型是在保温层的向内凸出部分的左侧设置完整结构孔洞。
结合图13，本发明的第六种实施方式是一种弧形普通型装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，与第一种实施方式的区别在于：保温层为弧形板，内外防护层均为弧形板。
结合图14至图24，本发明的第七种实施方式是楼板转换装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，是在上述具体实施方式一至五中的任何一种的基础上，将保温层上部设计为内低外高的构造，且高出部分的内侧设有燕尾槽。楼板转换复合式低能耗墙体模块包括：直板型，直板型可以有大、中、小型号；转角型，转角型可以有大、小型号；T型，T型可以有大、小型号；角柱型，角柱型可以有大、小型号；边柱型，边柱型可以有左、右型号。
Claims (19)
1.一种装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，包括保温层和防护层，其特征是：防护层复合在保温层的内外两侧并且与保温层结合成一体，保温层上间隔分布着结构柱和贯通上下的结构孔洞，位于保温层端部的结构孔洞为半结构孔洞，两块墙体模块左右拼接后两个半结构孔洞构成一个完整结构孔洞，所述防护层是满足GB50016防火要求的防护层。
2.根据权利要求1所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层为直板，内外防护层均为直板形。
3.根据权利要求1所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层为T形，外防护层为直板形，内防护层为两个L形。
4.根据权利要求1所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层为L形，内外防护层均为L形。
5.根据权利要求1所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层为L形并且转角处向内凸出，外防护层为L形，内防护层为转角处向内凸出的L形。
6.根据权利要求1所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层为带有向内凸出的直板形，外防护层为直板形，内防护层为带有向内凸出的直板形。
7.根据权利要求1所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层为弧形，内外防护层均为弧形。
8.根据权利要求1至7任何一项所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层上下和每个端部均设有两排插接企口，内外防护层上下和每个端部均设有一排插接企口。
9.根据权利要求8所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层上部有定位凸肋、下部有与所述定位凸肋相对应的定位凹槽。
10.根据权利要求9所述的复合式低能耗墙体模块，其特征是：外防护层的边缘设置密封胶预留凹槽。
11.根据权利要求10所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：结构孔洞的侧壁上有第一燕尾槽。
12.根据权利要求11所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层的内外侧面上有第二燕尾槽，防护层延伸到第二燕尾槽中。
13.根据权利要求12所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：结构柱的下部设置减筋孔。
14.根据权利要求8所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层上部为内低外高的构造，且高出部分的内侧设有燕尾槽。
15.根据权利要求9所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层上部为内低外高的构造，且高出部分的内侧设有燕尾槽。
16.根据权利要求10所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层上部为内低外高的构造，且高出部分的内侧设有燕尾槽。
17.根据权利要求11所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层上部为内低外高的构造，且高出部分的内侧设有燕尾槽。
18.根据权利要求12所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层上部为内低外高的构造，且高出部分的内侧设有燕尾槽。
19.根据权利要求13所述的装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块，其特征是：保温层上部为内低外高的构造，且高出部分的内侧设有燕尾槽。
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| CN202211012738.0A Pending CN115233893A (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 一种装配式保温防火装饰一体化的芯柱结构墙体模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115233893A (zh) |
Citations (9)
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2022
- 2022-08-23 CN CN202211012738.0A patent/CN115233893A/zh active Pending
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