保温一体化技术在装配式建筑施工中的应用
田玮
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引言:保温一体化技术作为一种将保温功能与结构功能有机结合的建筑技术体系,在装配式建筑领域的应用正日益广泛。这一技术体系通过在预制构件生产阶段便将保温材料与结构材料整合为一体,从根本上改变了传统建筑中保温系统与结构系统相互分离的技术路径。当前,我国建筑业面临着节能减排与提质增效的双重挑战,装配式建筑凭借其工厂化生产、标准化设计、装配化施工的特点,为实现建筑业的绿色转型提供了可能。
一、保温装配式外墙板的应用
装配式建筑的外墙系统作为建筑围护结构的重要组成部分,其热工性能直接影响着建筑的能源消耗和室内舒适度。保温装配式外墙板通过在工厂环境下将保温层与结构层一体化制作,实现了保温系统的预制化与标准化。
目前,保温装配式外墙板主要包括复合保温外墙板、夹芯保温外墙板 和一体化保温外墙板三种类型。复合保温外墙板通过在混凝土预制板外侧 粘贴或锚固保温材料,形成保温层与结构层的复合构件,该技术适用性广, 但存在保温层与结构层界面处理难度大的问题。夹芯保温外墙板则采用“结 构层-保温层-结构层”的三明治结构,将保温材料置于两层混凝土之间,有 效解决了保温层的耐久性问题,但对连接件的热桥处理要求较高。一体化 保温外墙板将轻质保温混凝土或其他具有保温性能的新型材料直接用作结 构材料,实现了保温与结构功能的高度统一。
在保温装配式外墙板的施工过程中,接缝处理是确保外墙整体保温性能的关键环节。传统接缝处理常采用密封胶填缝或嵌缝方式,容易形成线性热桥,降低外墙整体保温效果。保温一体化技术引入了预制保温接缝与自粘式橡胶密封条等创新做法,通过在工厂预留的接缝槽内填充高效保温材料并采用弹性密封材料确保气密性,有效解决了接缝处的热桥问题,提高了外墙系统的整体保温性能。
二、保温一体化屋面系统在装配式建筑中的应用
屋面作为建筑物的顶部围护结构,其保温性能对建筑能耗的影响不容忽视。传统屋面保温多采用现场湿作业方式,不仅施工周期长,还容易因施工质量不稳定导致渗漏、保温不均等问题。保温一体化屋面系统通过将保温层、防水层与结构层在工厂预制整合,解决了传统屋面施工中的诸多难题。
保温一体化屋面系统主要包括预制保温屋面板和组合式保温屋面系统两种形式。预制保温屋面板采用工厂一体化制作的方式,将防水层、保温层与结构层整合为一个完整的预制构件,现场仅需进行构件的吊装与连接。组合式保温屋面系统则是将预制的屋面结构板与标准化的保温防水组件在现场进行装配组合,虽然现场工作量略大于预制保温屋面板,但其系统灵活性更高,适应性更强。
在保温一体化屋面系统的施工过程中,节点处理是技术难点。特别是女儿墙、天窗、设备基础等特殊部位的保温连续性处理,传统做法往往依赖现场调整,容易形成热桥和渗漏点。保温一体化技术通过标准化设计这些特殊节点,开发出一系列配套的预制保温构件,如预制保温女儿墙、预制保温天窗框等,确保了屋面系统保温的连续性和整体性。
三、保温一体化地面系统在装配式建筑中的应用
地面系统作为建筑物的重要围护结构之一,其保温性能对建筑能耗及室内舒适度具有显著影响。传统地面保温多采用现场分层施工方式,不仅施工周期长,而且容易因工艺衔接不当导致地面开裂、空鼓等质量问题。保温一体化地面系统通过工厂预制与现场快速装配,有效解决了这些问题。
保温一体化地面系统主要分为预制保温楼板和装配式架空保温地面两 种类型。预制保温楼板是将保温层与结构层在工厂预制为一体,常见的做 法是在混凝土楼板底部复合高效保温材料,适用于楼层之间的保温隔热。 装配式架空保温地面则是采用模块化设计的地面支撑系统,配合标准化的 保温板与面层板,形成具有保温、隔音和设备管线空间的综合性地面系统。
在保温一体化地面系统施工中,地暖系统的整合是一个重要应用方向。传统地暖系统需要在现场进行多道工序,包括铺设保温层、固定地暖管、浇筑找平层等,工序复杂且质量不易控制。保温一体化技术通过开发预制地暖保温板,将保温层与地暖管路槽一体化设计,现场仅需铺设预制板并连接管路,大大简化了施工流程。
此外,保温一体化地面系统在地下室、架空层等特殊部位的应用也显示出巨大优势。通过采用预制保温地板,不仅解决了传统地下室地面保温施工困难的问题,还通过系统化设计提高了地下空间的整体能效表现。
四、保温一体化门窗系统在装配式建筑中的应用
门窗系统作为建筑围护结构中的薄弱环节,其保温性能对建筑整体能耗具有决定性影响。传统门窗安装方式往往存在气密性差、热桥严重等问题,成为建筑能量损失的主要通道。保温一体化门窗系统通过整体化设计与预制安装,显著提升了建筑门窗的热工性能。
保温一体化门窗系统主要包括预制安装框一体化系统和整窗预制系统两种类型。预制安装框一体化系统是在工厂将门窗安装框与周边保温材料预制为一体,形成带有保温层的整体安装框,现场直接嵌入墙体开洞中,有效解决了传统门窗安装中框与墙体之间的缝隙处理问题。整窗预制系统则更进一步,将门窗框、玻璃、保温安装框等全部元素在工厂组装为一个完整的构件,现场直接与墙体连接,实现了安装过程的高效化与标准化。
在保温一体化门窗系统施工中,气密性处理是关键技术。传统门窗安装往往依靠发泡胶等材料填充门窗框与墙体之间的缝隙,但长期使用后容易收缩开裂,导致漏风漏热。保温一体化技术引入了三道密封设计,包括外部防水密封层、中间保温隔热层和内部气密密封层,通过多重防护确保门窗系统的长期气密性和保温性。
在北方寒冷地区的一项装配式住宅项目中,采用了保温一体化整窗系统,该系统在工厂将三玻两腔低辐射中空玻璃、断桥铝合金框架与周边保温框一体化预制,整窗传热系数达到 1.0W/(m2⋅K) 。更为重要的是,通过红外热成像检测显示,采用该系统的门窗安装节点处无明显热桥现象,较传统安装方式降低了约 30% 的热损失。同时,现场安装时间从传统的3 小时/套减少至20 分钟/套,大幅提高了施工效率。
保温一体化门窗系统还解决了装配式建筑中门窗与外墙板的精准衔接问题。通过在外墙板生产阶段便预留精确的门窗洞口,配合标准化的保温一体化门窗构件,实现了高精度的装配连接,避免了传统做法中常见的尺寸偏差导致的返工和密封不良问题。
结语:保温一体化技术在装配式建筑施工中的多维应用,不仅有效提升了建筑的热工性能与能源效率,还通过工厂化生产与标准化装配大幅提高了施工质量与效率。然而,当前保温一体化技术在材料性能、连接方式、经济性等方面仍存在一定局限,未来需要进一步加强新型保温材料与装配技术的研发,完善设计标准与评价体系,促进产业链上下游协同创新。
参考文献:
[1]王晓煜.装配式建筑外墙保温一体化施工技术研究[J].陶瓷,2025,(05):146-149.
[2]王志勇.装配式建筑夹芯保温板一体化施工技术分析[J].佛山陶瓷,2024,34(07):158-160.
[3]梁学成.节能保温一体化技术在装配式建筑中的应用[J].石材,2023,(09):135-137.