CL結(jié)構(gòu)體系的概述及設(shè)計中的技術(shù)要點

徐靜

摘要：CL建筑體系作為建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)的一種，相比傳統(tǒng)外墻外保溫體系有較大的技術(shù)優(yōu)勢，可以實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，并且使用年限長，質(zhì)量安全可靠，保溫系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化，填補農(nóng)村新民居節(jié)能建設(shè)，可取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。本文針對CL建筑體系概念與發(fā)展進(jìn)行了簡單的介紹，結(jié)合福泰花園普通商品住宅小區(qū)·蘭苑二期工程總結(jié)了在設(shè)計中需要注意的技術(shù)問題及注意事項。希望能給相關(guān)設(shè)計單位提供幫助。

關(guān)鍵詞：CL建筑體系；設(shè)計；工程應(yīng)用；節(jié)能減排

一、CL結(jié)構(gòu)體系的基本概念和發(fā)展現(xiàn)狀

（一）產(chǎn)生背景

傳統(tǒng)外墻外保溫體系在實際工程中面臨著多個嚴(yán)峻的問題：第一，外墻保溫設(shè)計使用年限為25年，質(zhì)量不穩(wěn)定易開裂脫落，有高空墜落的安全隱患，而主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限一般為50年、70年甚至100年，在主體結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)，外墻保溫至少需要維修5次左右、更換3～4次，影響外觀美觀及墻體節(jié)能效果，并且外墻保溫改造也面臨著巨額的費用問題；第二，85%以上的外墻保溫采用聚苯乙烯類的可燃保溫材料，消防安全隱患大，不僅施工過程中火災(zāi)頻發(fā)，并且投入使用更面臨著室內(nèi)易燃物增加、人口密度大和高層火災(zāi)救援難度大、疏散慢等問題；第三，外墻外保溫產(chǎn)業(yè)化程度低，工人手工操作質(zhì)量不穩(wěn)定，施工過程不易監(jiān)控，保溫性能難以達(dá)標(biāo)，獨立的保溫施工工程，施工周期長；第四，每年近10億m2的新建農(nóng)村建筑幾乎全部沒有單獨的保溫措施，絕大部分技術(shù)不適應(yīng)農(nóng)村生活環(huán)境，工藝復(fù)雜、工程量小、缺乏專業(yè)的施工隊伍。為適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展形勢，落實國家節(jié)能減排政策，減少傳統(tǒng)外墻外保溫體系存在的諸多問題，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心已主辦多次技術(shù)論壇和經(jīng)驗交流會，研究并大力推廣保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)在新建建筑的應(yīng)用。

（二）CL結(jié)構(gòu)體系的基本概念

建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)是實現(xiàn)建筑保溫功能與墻體維護(hù)功能于一體，具有較長的耐久性且滿足消防防火要求的技術(shù)。CL建筑體系作為建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)的一種，是以CL復(fù)合剪力墻和CL復(fù)合填充墻為主要保溫隔熱墻體的建筑。其中CL復(fù)合剪力墻是在CL網(wǎng)架板的保溫層兩側(cè)同時澆筑混凝土形成的，兼結(jié)構(gòu)受力與節(jié)能于一體的復(fù)合墻體；CL復(fù)合填充墻是在CL網(wǎng)架板的保溫層兩側(cè)同時澆筑或噴涂50mm～60mm厚混凝土形成的，兼構(gòu)件自承重與節(jié)能于一體的復(fù)合墻體。

（三）CL復(fù)合剪力墻的技術(shù)優(yōu)勢

（1）墻體節(jié)能達(dá)到75%以上標(biāo)準(zhǔn)，保溫層材質(zhì)及厚度可任意調(diào)整。（2）保溫系統(tǒng)設(shè)計使用年限達(dá)到50年，與建筑壽命同周期。（3）抗震性能好，安全儲備提高。（4）保溫系統(tǒng)耐火極限達(dá)到4h。（5）技術(shù)普及性強，原材料、施工工藝普通易掌握。（6）可裝飾性強，外墻可貼磚、干掛、涂料。（7）保溫系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化，量身定制、質(zhì)量可追溯。（8）施工速度快，外墻、填充墻與主體結(jié)構(gòu)同時施工。（9）填補農(nóng)村新民居節(jié)能建設(shè)。（10）技術(shù)成熟可靠，歷經(jīng)20年研發(fā)，15年實踐。

（四） CL復(fù)合剪力墻的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

《十二五建筑節(jié)能專項規(guī)劃》中提出：結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c和資源稟賦，加快發(fā)展集保溫、防火、降噪、裝飾等功能于一體的，與建筑同壽命的建筑保溫體系和材料的發(fā)展方向。經(jīng)過多年的研究與發(fā)展，目前河北省、河南省、山東省、山西省、遼寧等省份的住建部門均出臺了關(guān)于推行建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)的政策，制定了CL建筑體系技術(shù)規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)圖集，在眾多項目中應(yīng)用并總結(jié)了經(jīng)驗，取得了良好的效果。

二、CL結(jié)構(gòu)體系設(shè)計技術(shù)要點及注意事項

我公司設(shè)計的福泰花園普通商品住宅小區(qū)·蘭苑二期工程采用的為CL復(fù)合剪力墻體系，以下結(jié)合本工程設(shè)計過程中遇到的問題，簡單總結(jié)了CL復(fù)合剪力墻體系設(shè)計中需要注意的技術(shù)問題。

（一）材料

CL復(fù)合剪力墻的混凝土強度等級不應(yīng)低于C25，混凝土粗骨料最大公稱粒徑不宜大于10mm，并應(yīng)采用自密實混凝土。剪力墻鋼筋采用受力鋼筋現(xiàn)場綁扎與鋼筋網(wǎng)架工程焊接相結(jié)合的施工方法。蘭苑二期工程剪力墻混凝土采用的為C30～C45自密實混凝土，滿足規(guī)范要求。

（二）一般規(guī)定

CL復(fù)合剪力墻適用的結(jié)構(gòu)體系有剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系和筒中筒結(jié)構(gòu)體系。CL復(fù)合剪力墻的抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、房屋的最大適用高度等，應(yīng)與普通鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計要求一致。蘭苑二期工程結(jié)構(gòu)體系為剪力墻結(jié)構(gòu)體系，滿足CL復(fù)合剪力墻的適用范圍。

（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計

CL復(fù)合剪力墻屬于鋼筋混凝土剪力墻，內(nèi)力分析和截面設(shè)計，計算模型、假定和控制參數(shù)均應(yīng)按普通鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。CL復(fù)合剪力墻在穩(wěn)定性驗算時，可將構(gòu)造層混凝土截面厚度計入墻體總厚度。在承載力計算時，只考慮結(jié)構(gòu)層厚度，外側(cè)構(gòu)造層自重按照外部恒荷載作用在主體結(jié)構(gòu)上。但應(yīng)兩側(cè)混凝土同時澆筑，構(gòu)造層對結(jié)構(gòu)的周期有一定影響，一般會使地震力放大，因此需要通過調(diào)整自振周期折減系數(shù)來考慮這一部分影響。在蘭苑二期的結(jié)構(gòu)設(shè)計中我們總結(jié)出了以下經(jīng)驗，首先應(yīng)計算兩種模型，第一種模型剪力墻墻體厚度取結(jié)構(gòu)層與構(gòu)造層混凝土截面厚度之和輸入，進(jìn)行整體計算可得出建筑的第一周期T1；第二種模型剪力墻墻體厚度取結(jié)構(gòu)層混凝土截面厚度輸入，構(gòu)造層混凝土按照恒荷載的形式輸入至模型，進(jìn)行整體計算可得出建筑的第一周期T2。計算得出T1與T2的比值，作為建筑周期折減系數(shù)輸入至第二種模型中，再次進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，以此版計算結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。經(jīng)檢驗，此種設(shè)計方法對整體結(jié)構(gòu)計算真實有效。

三、結(jié)束語

我國正處于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展期，每年會有大量的新建建筑，在新建建筑中使用建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)，在保溫效果和使用安全性上有很大的保障，并可取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。CL建筑體系作為建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)的一種，具有節(jié)能效果良好、保溫使用年限與建筑主體同周期、耐火性強、技術(shù)普及型強、施工速度快、可填補農(nóng)村新民居節(jié)能建設(shè)的空白等優(yōu)點，我們建議可結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c和資源稟賦，加快發(fā)展CL建筑體系。本文結(jié)合福泰花園普通商品住宅小區(qū)·蘭苑二期工程，總結(jié)了在設(shè)計中的技術(shù)要點和注意事項，希望能給設(shè)計單位提供相關(guān)幫助。

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