相变储能轻质混凝土在新型节能墙板的应用.pdf

江苏建筑 2 0 1 4年第 6期( 总第 1 6 6期) 相变储能轻质混凝土在新型节能墙板的应用 戚豹 ， 田 国华 ， 缪正坤 ( 江苏建筑职业技术学院， 江苏徐州2 2 1 1 1 6 ； 江苏省建筑节能工程技术研究中心。 江苏徐州2 2 1 1 1 6 ) 【 摘 要】 在建筑工程中采用预制墙板是推进建筑工业化的重要f*- I 题之一，而相变技术应用于建筑材料中能将暂时不需 使 用的能量储 存起来 ， 在 需要 的时候释放 出来， 其应用 于建 筑工程材料可 以显 著降低建筑能耗 。 改善 室内热环境 文章将 两 者有效结合起来 ， 在 建筑墙板 夹芯处设 置相变储 能轻质混凝土 ， 有效 解决 了相 变储 能轻质混凝 土强度降低和建 筑工业化的 问题 ， 达到 良好的节能和 实施效果 。 f 关键 词1 相变； 储能； 轻质混凝土： 新型节能墙板 【 中图分类号 T U 5 2 8 2 文献标识码 B 【 文章编= 1 o o 5 6 2 7 0 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 0 8 9 0 3 Ap p l i c a t i o n o f P h a s e Ch a n g e Co n c r e t e i n Ne w En e r g y - s a v i n g W a l l b o a r d Q I B a o T I A N G u o - h u a MI A O Z h e n g - k u n ( 1 J i a n g s u I n s t i t u t e o f Ar c h i t e c t u r a l T e c h n o l o g y， Xu z h o u J i a n g s u 2 2 1 1 1 6 Ch i n a ； 2 J i a n g s u Bu i l d i n g En e r gy E ff i c i e n c y En g i n e e r i n g R e s e a r c h Ce n t e r ，X u z h o u J i a n g s u 2 2 1 1 1 6 C h i n a) Ab s t r a c t ： T h e a p p l i c a t i o n o f p r e f a b r i c a t e d wa l l b o a r d u s e d i n b u i l d i n g s i s o n e o f t h e i mp o r t a n t s o l u t i o n s o f b u i l d i n g i n d u s t r i ali z a t i o n P h a s e c h a n g e t e c h n o l o g y c a n c o l l e c t e x c e s s e n e r gy a n d r e l e a s e wh e n n e e d e d Ap p l i c a t i o n o f p h a s e c h a n g e t e c h n o l o g y c a n r e d u c e b u i l d i n g e n e r gy c o n s u mp t i o n s i g n i fi c a n t l y a n d i mp r o v e t h e t h e r mal e n v i r o n me n t i n d o o r s T h i s p a p e r d e v e l o p s p h a s e c h a n g e l i g h t we i g h t c o n c r e t e ，a p p l i e s p h a s e c h a n g e t e c h n o l o g y i n n e w e n e r gy - s a v i n g wa l l b o a r d e f f e c t i v e l y ，a n d s o l v e s t h e p r o b l e m o f r e d u c t i o n s t r e n g t h i n p h a s e c h a n g e c o n c r e t e ， a c h i e v i n g b e t t e r e f f e c t o n e n e r g y s a v i n g K e y wo r ds： ph a s e c ha n g e； e n e r gy s t o r a g e； l i g ht we i g h t c o n c r e t e； n e w e ne r g y -s a v i n g wall b o a r d 0引 育 在建筑 工程 中采 用预制墙板是推进建筑工业 化的重要 问题之 一 而相变技术应用于建筑材料 中 可 以在材料 相变 过程中将暂时不需使用 的能量储存 起来 在需要 的时候释 放 出来 。 其 应用 于建 筑工程材料 可以显 著降低建筑能耗 。 实 现建筑 物内部的智能温度 调节 改善室 内热环境 大大缓解 建筑使 用阶段能耗较 高的问题 由于混凝 土中使用相 变轻 质骨料后虽然其容 重 、导热 系数显 著降低 、 比热容显著增 大 、 材料蓄热能力 显著增大 但 其强度显著降低 混凝土抗压强度降低至2 MP a 3 M P a 已 经不能作为承重构件材料使用 本 文针 对相 变混凝土使用 相变材料和轻质骨料后强度下降严 重的问题 开发一种新 型节能墙板 墙板采用轻钢龙骨两侧铺订防水纤维水 泥板 ， 项 目信息： 住房和城乡建设部科技项 目“ 钢结构新型节能整体式 墙板的开发与研究” ( 2 0 l 3 一 K 1 3 8 ) ： 住 房和 城 乡建设 部 科技 项 目 “ 相 变储 能 砂浆 开 发及 其在 室 内温 度调节中的应用研究” ( 2 0 1 2 一K I 一 1 6 ) 徐州市科技计划项 目 “ 钢结构住宅新型节能外挂墙板的开发与 研 究” ( X J 1 2 B 0 0 4 ) 在墙板 内部 空心部分 现场灌 注相变 轻质混凝土 兼顾达到 减小墙 板 自重 方便 施工 和实现建 筑物内部的智能温度调 节3 个方面 的目的 1 墙板构造 本 文开 发的相变储 能轻质 混凝 土新 型节能复合墙板构 造 采用传统 轻钢龙骨 石膏板隔墙 的构 造( 如图l 所示 ) 改造 而来 ， 其构造示意如 图2 和图3 所示 。 墙板 主体 构造采用轻钢 龙骨两侧 分别铺订6 m m和8 m m厚双层 防水纤维水 泥板 龙 骨采用C 型截面薄壁型钢截面 。据 国外研究成果 采用腹板 开孔形式的龙骨可以轻钢龙骨墙板 的保温隔热性能会提 高 4 0 一 5 0 ， 而 承载力降低很 少。本文为保证 后续相变轻质 混凝土的浇筑效果及管线穿越 。 在轻钢龙骨 腹板 处开孑 L 使 得相变轻 质混凝 土可以在墙板 的各个 网格 区内 自由流动 同时 为保 证混 凝土浇筑 的可靠性 取消水平方 向轻钢龙 骨 ， 采用扁钢在竖 向龙骨两侧连接 【 收稿日 1 1 2 o ： 4 0 8 0 l 【 作者简介 戚 豹 ， 男 ， 江 苏 建 筑 职 业 技 术 学 院 ， 高 级 工 程 师 ， 副 教 授 ， 博 士 生。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 4年第 6期 ( 总第 1 6 6期 ) 9 相变储 能轻质混凝土新型节能复合墙板施工 安装工序 为 ： 楼 ( 地 ) 面 清理一 楼 ( 地 ) 面找平一 防水水 泥纤维板 排板 设计一 放墙 板定 位线一安 装墙板 顶 、底部封边 龙骨一 竖 向 龙骨定位一 竖向龙骨安装一 门窗洞 口边 龙骨安装一 安装水 平扁钢一龙 骨安装质量检查一 安装 一侧 防水水 泥纤维板一 管线铺 设一 安装另一侧防水水泥纤 维板一接 缝 、护角及密 封处理- - -k 质量检查一 拌制相变混凝土一 相变混凝土浇筑一 养护一 质量检查与验收。 3 2施 工 工 艺 ( 1 ) 墙板定位 。根据施工图在地面 、 墙顶 梁板底放 出墙 板边线及封边龙骨定位线和门洞 口线 楼板底部弹线需要 吊挂线锤 自地面上引线。 ( 2 ) 安装封边龙骨 。按照放好 的地面 、 墙顶梁板底线将 龙骨用射钉 固定 于地面和板底结构 然后安装侧 面竖 向封 边龙骨 ， 射钉起始位置距龙骨 断部5 0 m m， 间距 3 0 0 m m。 成Z 字形布置 ( 3 ) 安装其他龙骨 。 按 照间距4 0 0 mm 6 0 0 mm 对墙板竖 向龙骨 间距 自墙板一侧开始分档 门窗洞 口位置设置 附加 龙骨 按 照分档安 装竖向龙 骨 竖向龙骨上下端分别插入封 边龙骨检查垂直度和位置无误后用 自攻钉 固定 竖 向龙骨 安装时开 口宜保持一致 。 然后在竖 向龙骨放扁钢定位线 。 扁 钢 间距8 0 0 mm 1 0 0 0 m m以 自攻钉 与竖向龙骨连接固定 。 对 已安装龙骨进行检查无误后 ， 最后 安装 洞 = 附加龙骨 。 ( 4 ) 龙骨安装检查 。 安装水泥纤维板前检查龙骨骨架牢 固程度 、 垂直 度和表面平整度 ， 立面垂直偏差 3 m m。 表面 不平 整度2 mm ( 5 )安装水泥纤维板 。从墙板一端顺序安装 水泥纤维 板 板缝2 m m， 板与龙骨重 叠宽度 1 5 m m， 纤 维板安 装不 得 重叠 。自攻钉连接 时宜 陷入板0 5 m m 1 m m板边 钉距 2 0 0 m m， 板 中钉距3 0 0 mm。墙板一 面水 泥纤 维板安装完毕 并检查 合格后方可安装另一面水泥纤维板 板缝 及板与龙 骨间采用密封胶填充 ( 6 ) 浇筑相变混凝土 。 按照设计 的混凝土 配合 比拌制相 变混凝土 。通过墙板顶部混凝土灌注 口多 口同时压力浇筑 相变混凝土 。 浇筑时注意观察墙板有无漏浆现象 。 如有漏浆 停止施工 。 对漏浆处密封后再继续施工 。 浇筑 完毕后对墙板 顶部灌注 口和排气 I = l 3 d 7 d 处 空挡填充玻璃丝棉后密封 。 4结论 ( 1 ) 本文在传统轻钢龙骨石膏板 隔墙基础 上进 行改造 提出了采用腹板开孔竖向龙骨一 水平扁钢连系龙骨体系、 防 水水泥纤维板面板 、相变全轻混凝土填充的相变储能 轻质 混凝土新型节能复合墙板 ( 2 ) 选取 了恰 当的轻质 骨料 和相 变材 料及 其封装方法 ， 得 到了相变储能 轻质 骨料 在此基础上进行相变全 轻混凝 土 的配合 比设计及试配 得到 了满足预定要求 的相变 全轻 混凝 土的配合 比 ( 3 )提 出了相变储能轻质混凝土新型节能 复合墙 板的 连 接构 造、 施工工序 、 施工工艺及质量控制措施 。 参 考文献 1 徐 恩涛 相 变储 能砂 浆的制备及性 能的研究 1 哈 尔滨 工业大学 。 2 0 1 1 ， 6 2 1中国建筑标准设计研 究院 0 7 C 1 0 3 1 轻钢龙骨 石膏板 隔 墙、 吊顶 S 1 中国计划 出版社 ， 2 0 0 7 【 3 】 Ho g l u n d T De s i g n o f S l o t t e d L i g h t Ga u g e S t u d s【 R Re p o r t 5 4 De p a r t m e n t o f S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g ， R o y a l I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y ， 1 9 9 8 ： 4 5 -4 9 ( 上 接第 6 0页 ) 值； 4 道 支撑由于是部分坑中坑区域 ， 开挖深度较小 ， 支撑受 力也较小 3结论 ( 1 ) 在基坑开挖过程 中， 基坑靠 近地铁一 侧的位移随时 间的推移向基坑内侧方向增加 最大位移点在基坑顶部或 基坑中部。 基坑施工过程中 。 基坑角部侧 向位移小于基坑 中 部的位移 说 明基坑开挖具有一定 的空间效应 。 ( 2 ) 基坑 的侧 向变形受周边条件影响较 明显 ， 临近地铁 的基坑侧水平位移受地铁列车动荷载影响 位移量相对较 大。 ( 3 ) 对地铁 中轴上方沉降的监测结果显示 ， 累计沉降 随 时间逐渐变大 ( 4 )支撑轴 力实测值 第 l 道和第3 道支撑轴力变化较 大 。 第2 道和第4 道支撑轴力变化相对平缓 。 而在进行支撑轴 力设计时 ， 沿竖 向不 同位置处 内支撑轴力设计值相差较 大 。 且多成递增设计 ，这与实际支撑轴 力变化仍 存在一定的差 异 。 参考文献 1 J G J 1 2 0 - 2 0 1 2 建筑基坑 支护技 术规程 【 S 】 北京 ： 中国建 筑 工 业 出版 社 2 0 1 2 【 2 G B 5 0 4 9 7 2 0 0 9建筑基坑工程监 测技 术规 范 【 s 1 北京 ： 中国建筑工业 出版社 2 0 0 9 【 3 王晓伟， 童华炜， 李志强 复杂环境下地下连续墙内支撑 基坑监测分析 】 施 工技术， 2 0 0 9 ， 3 8 ( 5 ) ： 8 8 - 9 1 【 4 】 况龙 川深基坑施 工对地铁 隧道的影响 田 岩土工程 学 报， 2 0 0 0 ， 2 2 ( 3 ) ： 2 8 4 - 2 8 8 【 5 】唐孟雄 深基坑 工程 变形控制 【 M】 北京 ： 中国建筑工 业 出版 社 2 0 0 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m