轻质、耐火、节能型预制外墙挂板及其施工方法

摘要

本发明公开了一种轻质、耐火、节能型预制外墙挂板及其施工方法，该外墙挂板包括至少一块墙板，所述墙板包括内层钢筋凝土板、外层钢筋混凝土板、保温材料层、以及阻热连接筋；所述保温材料层夹设于所述内、外层钢筋混凝土板之间；所述保温材料层包括有机保温部分以及绕设于所述有机保温部分四周的无机保温部分，所述有机保温部分占所述保温材料层的大部分区域；所述阻热连接筋穿经保温材料层且两端分别与内、外层钢筋混凝土板内的钢筋固定连接，所述阻热连接筋为外部裹覆工程塑料的钢筋。本发明公开的轻质、耐火、节能型预制外墙挂板，具有轻质和保温性能好的优点，并且能够避免火灾时火焰和高温烟气经由板缝进入外墙挂板内部所引发的安全隐患。

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种轻质、耐火、节能型预制外 墙挂板。

背景技术

随着现代高层建筑的迅速发展，建筑的火灾发生频率和火灾危险性不断增 加，建筑火灾潜在的危害性也越来越严重。国内外建筑火灾研究表明，产生火 灾的原因主要有两方面：保温材料层本身的抗火性能问题和外墙外体系在抗火 性能方面存在缺陷。

近年来，预制外墙挂板开始在国内逐步应用。预制外墙挂板一般由内、外 层钢筋混凝土板、保温材料层和钢丝网架组成。由于预制外墙挂板的保温材料 层设置于内、外层钢筋混凝土板之间，内、外层钢筋混凝土板在板面可有效保 护保温材料层，避免火灾等外界不利因素对保温材料层的影响。但当建筑物发 生火灾时，在两片外墙挂板的拼接缝隙即板缝处受到火焰和高温烟气的长时间 灼烧，板缝中密封材料容易失效，导致火焰和高温烟气由板缝进入外墙挂板内 部，对外墙挂板的耐火性能产生多种不良影响：1)钢丝网架直接受到火焰和 高温作用，力学性能发生显著退化。2)火焰和高温烟气的进入可能导致保温 材料尤其是有机保温材料直接受火燃烧，并使火灾快速向相邻房间和楼层蔓 延。

因此，开发耐火性能高、保温性能好的预制外墙挂板对绿色建筑的大规模 推广应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻质、耐火、节能型预制外墙挂板及其施工方 法，具有轻质和保温性能好的优点，并且能够避免火灾时火焰和高温烟气经由 板缝进入外墙挂板内部所引发的安全隐患。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种轻质、耐火、节能型预制外墙挂板，包括至少一块墙板，所述墙板包 括内层钢筋凝土板、外层钢筋混凝土板、保温材料层、以及阻热连接筋；所述 保温材料层夹设于所述内、外层钢筋混凝土板之间；所述保温材料层包括有机 保温部分以及绕设于所述有机保温部分四周的无机保温部分，所述有机保温部 分占所述保温材料层的大部分区域；所述阻热连接筋穿经所述保温材料层且两 端分别与内、外层钢筋混凝土板内的钢筋固定连接，所述阻热连接筋为外部裹 覆工程塑料的钢筋。

优选的，所述阻热连接筋呈“C”型，包括腹杆和分别连接于腹杆两端的 两个弯钩，所述两个弯钩分别与内、外层钢筋混凝土板内的钢筋绑扎连接。

优选的，所述阻燃连接筋在所述墙板中呈梅花形布置。

优选的，所述阻燃连接筋在所述墙板中的布置间距为300mm～500mm。

优选的，所述内层钢筋混凝土板内设有由内层纵向分布钢筋和内层横向分 布钢筋纵横交错设置形成的单层网格钢筋网，所述外层钢筋混凝土板内设有由 外层纵向分布钢筋和外层横向分布钢筋纵横交错设置形成的单层网格钢筋网。

优选的，所述内、外层钢筋混凝土板厚度均为50mm～60mm,所述保温材料 层厚度为30mm～50mm,所述无机保温部分的设置宽度为100mm～200mm。

优选的，所述内层钢筋凝土板和/或外层钢筋混凝土板的上、下两边分别 设置用于与建筑主体结构连接的限位预埋件,位于上边的限位预埋件与建筑主 体结构采用焊接连接，位于下边的限位预埋件采用柔性螺栓与建筑主体结构连 接。

优选的，所述无机保温部分采用无机保温砂浆或者膨胀珍珠岩或者波化微 珠，所述有机保温部分采用发泡聚苯板或者挤塑聚苯板或喷涂聚氨酯。

优选的，所述墙板有两块以上时，相邻墙板的对接端面分别设有一水泥浆 薄层，两个所述水泥浆薄层之间填充防水密封材料层。

本发明还公开了一种如上所述的轻质、耐火、节能型预制外墙挂板的施工 方法，包括：

第一步，布设挂板模架；

第二步，在挂板模架内铺设外层钢筋混凝土板的外装饰面层；

第三步，在该装饰面层上布设外层钢筋混凝土板的单层双向钢筋网，所述 外层钢筋混凝土板的单层双向钢筋网由外层纵向分布钢筋和外层横向分布钢 筋纵横交错设置而成，并将各阻燃连接筋的一端按照梅花形分布方式绑扎于外 层钢筋混凝土板的外层纵向分布钢筋与外层横向分布钢筋的连接节点上；

第四步，浇筑所述外层钢筋混凝土板；

第五步，将保温材料层设置于所述外层钢筋混凝土板上，所述保温材料层 上预留与阻燃连接筋一一对应的连接筋插孔，各阻燃连接筋的另一端分别穿过 对应的连接筋插孔；

第六步，在所述保温材料层上方布设内层钢筋混凝土板的单层双向钢筋 网，所述内层钢筋混凝土板的单层双向钢筋网由内层纵向分布钢筋和内层横向 分布钢筋交错纵横布置而成，并将各阻燃连接筋的另一端绑扎于内层钢筋混凝 土板的内层纵向分布钢筋与内层横向分布钢筋的连接节点上；以及

第七步，浇筑所述内层钢筋混凝土板。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明外墙挂板中部的大部分面积铺设导热系数较低的轻质有机保 温材料制成的有机保温部分，在墙板四周靠近墙板缝处铺设不燃性的无机保温 材料制成的无机保温部分，可避免火灾时火焰和高温烟气由板缝进入外墙挂板 内部而带来的安全隐患，同时保证外墙挂板的保温性能。

(2)外墙挂板采用阻热连接筋连接内、外层混凝土板，连接筋内部为钢筋， 外部裹覆工程塑料，可有效避免外墙挂板在阻燃连接筋部位与内、外层混凝土 板接触而产生的热桥现象，以增加外墙挂板的保温节能效果。阻燃连接筋采用 梅花形布置，使其在外墙挂板内受力均匀并减少其施工用量，降低生产成本。

(3)外墙挂板的位于上边的限位预埋件与建筑主体结构采用刚性的焊接 连接，而外墙挂板位于下边的限位预埋件与建筑主体结构采用柔性螺栓连接， 左右两边不与建筑主体结构连接，从而可以避免挂板在平面外荷载作用以及由 于室内外温度差而产生的“热弓”效应下产生容易影响对建筑主体结构的变 形。

总之，本发明实现了一种集轻质、耐火和保温节能的预制外墙挂板，外墙 挂板中阻热连接筋代替传统的钢丝网架降低了外墙挂板的传热系数，无机保温 部分与有机保温部分的混合设置兼顾外墙挂板保温性能、防火性能和重量，降 低建筑物的基础建造费用。

附图说明

本发明的轻质、耐火、节能型预制外墙挂板及其施工方法由以下的实施例 及附图给出。

图1为本发明一实施例的轻质、耐火、节能型预制外墙挂板的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3为是图1的B-B剖视图；

图4为图3的局部放大图；

图5为一实施例中的阻热连接筋的结构示意图；

图6为本发明一实施例的相邻外墙挂板连接处的结构示意图。

图中标号：1-无机保温部分，2-有机保温部分，3-阻热连接筋，4-内层钢 筋凝土板，5-外层钢筋凝土板，6-内层横向分布钢筋，7-内层纵向分布钢筋， 8-外层纵向分布钢筋，9-外层横向分布钢筋，10-限位预埋件，11-腹杆，12- 弯钩，13-钢筋，14-工程塑料，15-水泥浆薄层，16-防水密封材料层。

具体实施方式

以下将对本发明的轻质、耐火、节能型预制外墙挂板及其施工方法作进一 步的详细描述。

请参阅图1至图5，本实施例公开了一种轻质、耐火、节能型预制外墙挂 板，包括至少一块墙板，所述墙板包括内层钢筋凝土板4、外层钢筋混凝土板 5、保温材料层、以及阻热连接筋3；所述保温材料层夹设于所述内、外层钢 筋混凝土板4、5之间；所述保温材料层包括有机保温部分2以及绕设于所述 有机保温部分2四周的无机保温部分1，所述有机保温部分2占所述保温材料 层的大部分区域。由于所述外墙挂板的大部分区域铺设有机保温部分2，且有 机保温部分2具有质量轻与导热系数较低的优点，因此可以确保外墙挂板具有 较佳的保温性能且整体质量较轻。所述无机保温部分1绕设于所述有机保温部 分2四周，也就是说，在外墙挂板的四周靠近墙板缝处铺设不燃性的无机保温 材料，从而可以有效避免火灾时火焰和高温气体从墙板缝处侵入外墙挂板内 部，进而不但可以避免保温材料层受火燃烧，而且可以防止火灾经板墙接触处 向相邻房间和楼层蔓延，因此，具有很好的防火性能。所述阻热连接筋3穿经 所述保温材料层且所述阻热连接筋3的两端分别与内、外层钢筋混凝土板4、 5内的钢筋固定连接，所述阻热连接筋3为外部裹覆工程塑料14的钢筋13， 裹覆于钢筋13外部的工程塑料14，可以有效避免在阻热连接筋3与内、外层 混凝土板4、5的接触处产生热桥现象，相比传统的钢丝网架，其降低了传热 系数，从而进一步提高该外墙挂板的保温性能，从而达到节能效果。

请重点参阅图5，并请结合图1至图4，优选的，所述阻热连接筋3呈“C” 型，包括腹杆11和分别连接于腹杆11两端的两个弯钩12，所述两个弯钩12 分别与内、外层钢筋混凝土板4、5内的钢筋绑扎连接。所述腹杆11为直杆。 所述弯钩12也是直杆，所述弯钩12与所述腹杆11相互垂直。上述结构的阻 热连接筋3，不但生产加工方便，而且便于与内、外层混凝土层板4、5的钢 筋绑扎作业。

优选的，所述阻热连接筋3在所述墙板中呈梅花形布置。梅花形分布的阻 热连接筋3不但可以使得保温材料层与内、外层混凝土板4、5之间的受力分 布均匀，而且可以在满足保温材料层与内、外层混凝土板4、5之间的连接强 度下，减少阻热连接筋3的使用量。

本实施例中，所述阻热连接筋3的布置间距为300mm～500mm可以在满足保 温材料层与内、外层混凝土板4、5之间的连接强度下，减少阻热连接筋3的 使用量。

优选的，所述内层钢筋混凝土板4内设有由内层纵向分布钢筋7和内层横 向分布钢筋6纵横交错设置形成的单层网格钢筋网，所述外层钢筋混凝土板5 内设有由外层纵向分布钢筋8和外层横向分布钢筋9纵横交错设置形成的单层 网格钢筋网。

优选的，所述内、外层钢筋混凝土板4、5的厚度均为50mm～60mm,所述保 温材料层的厚度为30mm～50mm,所述无机保温部分1的设置宽度为 100mm～200mm。由于所述内、外层钢筋混凝土板4、5不需要作为结构受力件， 上述厚度范围的内、外层钢筋混凝土板4、5即可满足外墙挂板所需的强度以 及保护保温材料层的功能。上述宽度范围的无机保温部分1，可以在避免火灾 时火焰和高温气体从墙板缝处侵入外墙挂板内部的前提下，减少无机保温材料 的使用量，从而避免因无机保温材料使用过多导致外墙挂板质量过重，并且可 以确保外墙挂板的保温性能。

由于外墙挂板属于非承重构件，不参与结构受力，同时外墙挂板遇冷热也 会产生变形，故不应把外墙挂板的四周均与建筑主体结构刚性连接。因此，在 本实施例中，所述内层钢筋凝土板4和/或外层钢筋混凝土板5的上、下两边 分别设置用于与建筑主体结构连接的限位预埋件10,位于上边的限位预埋件 10与建筑主体结构采用焊接连接，位于下边的限位预埋件10采用柔性螺栓与 建筑主体结构连接。

优选的，所述无机保温部分1可以采用无机保温砂浆或者膨胀珍珠岩或者 波化微珠，所述有机保温部分2可以采用发泡聚苯板(EPS)或者挤塑聚苯板 (XPS)或喷涂聚氨酯(SPU)。

此外，为了外墙挂板更加美观，可以在所述外层混凝土板的外表面铺设装 饰面层(未图示)。

此外，请参阅图6，并请结合图1至图5，当所述墙板有两块以上时，相 邻墙板的对接端面分别设有一水泥浆薄层，两个所述水泥浆薄层之间填充防水 密封材料层，以防止外部雨水渗入外墙挂板内部。

请继续参阅,1至图5，本实施例还公开了一种如上所述的轻质、耐火、节 能型预制外墙挂板的施工方法，包括：

第一步，布设挂板模架(未图示)；

第二步，在挂板模架内铺设外层钢筋混凝土板5的外装饰面层；

第三步，在该装饰面层上布设外层钢筋混凝土板5的单层双向钢筋网，所 述外层钢筋混凝土板5的单层双向钢筋网由外层纵向分布钢筋8和外层横向分 布钢筋9纵横交错设置而成，并将各阻热连接筋3的一端按照梅花形分布方式 绑扎于外层钢筋混凝土板5的外层纵向分布钢筋8与外层横向分布钢筋9的连 接节点上；

第四步，浇筑所述外层钢筋混凝土板5；

第五步，将保温材料层设置于所述外层钢筋混凝土板5上，所述保温材料 层上预留若干与阻热连接筋3一一对应的连接筋插孔(未图示)，各阻热连接 筋3的另一端分别穿过对应的连接筋插孔；

第六步，在所述保温材料层上方布设内层钢筋混凝土板的单层双向钢筋 网，所述内层钢筋混凝土板的单层双向钢筋网由内层纵向分布钢筋7和内层横 向分布钢筋6交错纵横布置而成，并将各阻热连接筋3的另一端绑扎于内层钢 筋混凝土板4的内层纵向分布钢筋7与内层横向分布钢筋6的连接节点上；以 及

第七步，浇筑所述内层钢筋混凝土板4。

此外，请参阅图6，并请结合图1至图5，在两片外墙挂板进行连接时， 在每片外墙挂板的四周沿厚度方向涂刷一层薄水泥浆即水泥浆薄层15，再用 防水密封材料将两片墙的缝隙堵死，所述防水密封材料形成防水密封材料层 16，以防止外部雨水渗入外墙挂板内部。

综上所述，本发明提供的轻质、耐火、节能型预制外墙挂板及其施工方法， 本发明的有益效果在于：

(1)本发明外墙挂板中部的大部分面积铺设导热系数较低的轻质有机保 温材料制成的有机保温部分，在墙板四周靠近墙板缝处铺设不燃性的无机保温 材料制成的无机保温部分，可避免火灾时火焰和高温烟气由板缝进入外墙挂板 内部而带来的安全隐患，同时保证外墙挂板的保温性能。

(2)外墙挂板采用阻热连接筋连接内、外层混凝土板，连接筋内部为钢筋， 外部裹覆工程塑料，可有效避免外墙挂板在阻热连接筋部位与内、外层混凝土 板接触而产生的热桥现象，以增加外墙挂板的保温节能效果。阻热连接筋采用 梅花形布置，使其在外墙挂板内受力均匀并减少其施工用量，降低生产成本。

(3)外墙挂板的位于上边的限位预埋件与建筑主体结构采用刚性的焊接 连接，而外墙挂板位于下边的限位预埋件与建筑主体结构采用柔性螺栓连接， 左右两边不与建筑主体结构连接，从而可以避免挂板在平面外荷载作用以及由 于室内外温度差而产生的“热弓”效应下产生容易影响对建筑主体结构的变 形。

总之，本发明实现了一种集轻质、耐火和保温节能的预制外墙挂板，外墙 挂板中阻热连接筋代替传统的钢丝网架降低了外墙挂板的传热系数，无机保温 部分与有机保温部分的混合设置兼顾外墙挂板保温性能、防火性能和外墙挂板 重量，降低建筑物的基础建造费用。