一种钢框架墙体结构的制作方法

本发明涉及钢结构住宅建筑结构节能技术领域，尤其是涉及一种适用于钢框架边柱与嵌砌式墙体的钢框架墙体结构。

背景技术：

目前国内建筑能耗约占全社会总能耗的三分之一，与工业能耗、交通能耗并成为三个“能耗大户”。我国每年新建的建筑中95％以上仍属于高能耗建筑，单位建筑面积采暖能耗为发达国家的3倍以上。因此，国家“十一五”规划纲要中正式提出了节能减排的具体目标。为此，新型建筑节能技术研发刻不容缓。

与钢筋混凝土结构相比，钢结构具有轻质、高强等优越性，在工程项目建设中应用逐渐广泛。然而，由于钢材本身的导热系数较大(约为混凝土的33倍)，导致钢结构建筑的热桥效应更为显著，节能问题更加严峻。我国对钢结构建筑体系的热桥分析起步晚，还没有形成完整的节能措施，钢结构节能住宅在施工、节能产品选用上不同程度存在一些问题，对住宅围护结构的热工性能和正常使用影响较大。

技术实现要素：

发明的目的在于针对现有钢结构热桥现象明显，不满足居住建筑节能设计要求，以及现有国外技术成本较高等问题，提供了一种钢框架墙体结构，本发明墙体结构简单，成本较低，且保温隔热性能较好。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种钢框架墙体结构，包括：墙体、钢柱和玻璃棉板；

所述钢柱嵌装在所述墙体内；

在墙体厚度方向上，所述玻璃棉板设在所述钢柱的室内一侧和/或室外一侧，用于阻断钢柱作为热桥在墙体室内外两侧之间传递热流。

进一步地，在垂直于所述墙体的投影平面上，所述玻璃棉板(的幅面)不覆盖整个所述墙体，所述玻璃棉板(的幅面)覆盖住全部或者部分所述钢柱。

本发明保温隔热效果显著，且成本低，在钢柱室外侧面或者室内侧面上敷设玻璃棉板，从而有效降低钢柱作为热桥带来的热量传递，消除钢柱处墙体室内外两侧的热流集中，大幅度提高了墙体的隔热性能，使的墙体能够满足居住建筑75％节能、及传热系数<0.45w/(m²·k)的绿色节能的设计要求。

进一步地，在垂直于所述墙体的投影平面上，所述玻璃棉板的左右两侧突出所述钢柱设置、且嵌装在所述墙体上。

所述玻璃棉板在钢柱(外或内)翼缘的左右两侧适当延伸，进一步提高了对钢柱热桥传热的阻断性能，提高了墙体的隔热性能。所述玻璃棉板嵌入墙体内，不易发生起边、鼓起等现象，安装更加牢固。

进一步地，在墙体厚度方向上，在所述钢柱的室内一侧和/或室外一侧设置有若干层所述玻璃棉板；相邻的两层所述玻璃棉板包括靠近所述钢柱的内层玻璃棉板，和远离所述钢柱的外层玻璃棉板。

进一步地，在垂直于所述墙体的投影平面上，所述外层玻璃棉板的左右两侧突出所述内层玻璃棉板设置；在所述墙体的水平截面上，若干层所述玻璃棉板呈倒金字塔式(阶梯状)分别嵌装在所述墙体上。

在所述墙体的水平截面上，若干层所述玻璃棉板形状呈(倒金字塔式)阶梯状布设。钢柱的热传导效率呈正态分布，正对钢柱的中心区域热传递量最为密集，而左右两侧的热传递量则逐渐降低。若干层所述玻璃棉板呈倒金字塔式设置在钢柱的一侧，从而可有效阻断钢柱正面热量传递的同时，也能够阻断钢柱两侧的热量散射。以及，若干层所述玻璃棉板呈倒金字塔式设置，每块玻璃棉板的左右两侧都能够与墙体嵌装，从而可以保证每一块玻璃棉板安装后几十年的建筑寿命内不翘边、鼓起。在保证满足建筑节能设计标准的前提下，降低了建筑节能成本。本发明可广泛用于钢框架结构外墙保温领域。

进一步地，所述钢柱为h型钢柱，所述玻璃棉板敷设在h型钢柱的外翼缘或内翼缘的外侧面上。

其中，所述玻璃棉板通过胶粘剂粘贴在所述墙体上；更为优选地，所述墙体和所述玻璃棉板之间还设置有连接锚栓，所述玻璃棉板通过胶粘剂粘贴在所述墙体上后，利用连接锚栓进一步紧固。所述玻璃棉板采用胶粘剂和锚栓两种方式固定，保证保温层与墙体的整体性能。

进一步地，所述墙体为由加气混凝土砌块砌筑的加气混凝土墙；所述加气混凝土墙伸入(加气混凝土砌块砌入)所述h型钢柱的外翼缘和内翼缘之间的u型槽内。

所述加气混凝土砌块在h型钢柱处进行锯切处理，使h型钢柱与墙体构成一个整体，即加强了钢柱的刚度，又提高了墙体的整体稳定性。

进一步地，所述墙体在最外层所述玻璃棉板背离所述钢柱的一侧(即玻璃棉板外侧)依次设置有砂浆涂抹层和饰面层，砂浆涂抹层内敷设有玻纤网。

进一步地，所述玻璃棉板的层数为2-6层。

本发明在最外层玻璃棉板的外侧表面采用多层砂浆涂抹和饰面，并外挂玻纤网，提高了保温材料的耐久性。在外围面积一致的情况下，保温墙体无需外挂，整体嵌入钢结构柱之间，可提高室内空间利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的钢框架墙体结构的水平截面示意图；

图2为本发明实施例提供的钢框架墙体结构中热传导阻断原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

如图1-2所示，本实施例提供的一种钢框架墙体结构，包括：墙体4、钢柱3和玻璃棉板。所述钢柱3嵌装在所述墙体4内；在墙体4厚度方向上，所述玻璃棉板设在所述钢柱3的室内一侧和/或室外一侧，用于阻断钢柱3作为热桥在墙体4室内外两侧之间传递热流。在垂直于所述墙体4的投影平面上，所述玻璃棉板的幅面大小不覆盖整个所述墙体4，所述玻璃棉板的幅面仅仅覆盖住全部或者部分所述钢柱3。

不同于整体设置在墙体外侧的保温板或者保温层，本发明中玻璃棉板设置的目的在于将钢柱处的热桥阻断，解决钢柱局部处的热传导问题。

本发明保温隔热效果显著，且成本低，在钢柱3室外侧面或者室内侧面上敷设玻璃棉板，从而有效降低钢柱3作为热桥带来的热量传递，消除钢柱3处墙体4室内外两侧的热流集中，大幅度提高了墙体4的隔热性能，使的墙体4能够满足居住建筑75％节能、及传热系数<0.45w/(m²·k)的绿色节能的设计要求。

在垂直于所述墙体4的投影平面上，所述玻璃棉板的左右两侧突出所述钢柱3设置、且嵌装在所述墙体4上。

玻璃棉板在钢柱3(外或内)翼缘的左右两侧适当延伸，进一步提高了对钢柱3热桥传热的阻断性能，提高了墙体4的隔热性能。所述玻璃棉板嵌入墙体4内，不易发生起边、鼓起等现象，安装更加牢固。

如图1和2所示，在墙体4厚度方向上，在所述钢柱3的室内一侧和/或室外一侧设置有2层玻璃棉板；该相邻的两层所述玻璃棉板包括靠近所述钢柱3的内层玻璃棉板6，和远离所述钢柱3的外层玻璃棉板7。在垂直于所述墙体4的投影平面上，所述外层玻璃棉板7的左右两侧突出所述内层玻璃棉板6设置；在所述墙体4的水平截面上，2层所述玻璃棉板呈倒金字塔式(阶梯状)分别嵌装在所述墙体4上。

在所述墙体4的水平截面上，若干层所述玻璃棉板形状呈(倒金字塔式)阶梯状布设。如图2所示，钢柱3的热传导效率呈正态分布，正对钢柱3的中心区域热传递量最为密集，为热桥柱区域1，而左右两侧的热传递量则逐渐降低，分别为热桥影响区域2。若干层所述玻璃棉板呈倒金字塔式设置在钢柱3的一侧，从而可有效阻断钢柱3正面热量传递的同时，也能够阻断钢柱3两侧的热量散射。

以及，若干层所述玻璃棉板呈倒金字塔式设置，每块玻璃棉板的左右两侧都能够与墙体4嵌装，从而可以保证每一块玻璃棉板安装后几十年的建筑寿命内不翘边、鼓起。在保证满足建筑节能设计标准的前提下，降低了建筑节能成本。本发明可广泛用于钢框架结构外墙保温领域。

而单层玻璃棉板如果实现同样的热桥阻断效果，需要增加玻璃棉板的厚度，而过厚的玻璃棉板常常为非标准的，需要厂商定制，由此会增加建造成本。另外，过厚的玻璃棉板由于过于笨重，不便于安装，安装后也容易脱落。以及，单层玻璃棉板在满足热桥柱区域1保温效果的时候，则会在热桥影响区域2的对应区域存在保温措施过度的情况，存在材料上浪费。

而本申请可根据设计要求灵活地采用2-6层常规所述玻璃棉板，每层玻璃棉板厚度大大降低，便于安装，安装后玻璃棉板不易脱落，更加稳固。另外，不存在材料上的过度浪费，由此属于一种绿色、节能的施工方法。

在上述实施方式中，更为优选地，所述玻璃棉板的层数为3-4层，钢柱的宽度、3-4层玻璃棉板的宽度依次呈等比数列设置，其中比值范围优选地采用1.6～2。以3层玻璃棉板为例，内层玻璃棉板的宽度为钢柱的宽度1.6～2倍，中间层玻璃棉板的宽度为内层玻璃棉板的宽度1.6～2倍，外层玻璃棉板的宽度为中间层玻璃棉板的宽度1.6～2倍，钢柱区域的传热系数<0.1w/(m²·k)，而玻璃棉板的材料平均能够节省42％，经济成本节省63％。

其中，所述钢柱3为h型钢柱3，内层玻璃棉板6利用胶粘剂5敷设在h型钢柱3的外翼缘或内翼缘的外侧面以及墙体4上。外层玻璃棉板7则利用胶粘剂5敷设在利用胶粘剂5以及墙体4上。

另外，所述墙体4和所述玻璃棉板之间还设置有连接锚栓8，所述玻璃棉板通过胶粘剂粘贴在所述墙体4上后，利用连接锚栓8进一步紧固。所述玻璃棉板采用胶粘剂和锚栓两种方式固定，保证保温层与墙体4的整体性能。

其中，所述墙体4为由加气混凝土砌块砌筑的加气混凝土墙；所述加气混凝土墙伸入(加气混凝土砌块砌入)所述h型钢柱3的外翼缘和内翼缘之间的u型槽内。

所述加气混凝土砌块在h型钢柱3处进行锯切处理，使h型钢柱3与墙体4构成一个整体，即加强了钢柱3的刚度，又提高了墙体4的整体稳定性。

如图1所示，所述墙体4在最外层所述玻璃棉板背离所述钢柱3的一侧(即玻璃棉板外侧)依次设置有第一砂浆涂抹层9、第二砂浆涂抹层11和饰面层12，第一砂浆涂抹层9和第二砂浆涂抹层11之间铺设有玻纤网10。

本发明在最外层玻璃棉板的外侧表面采用多层砂浆涂抹和饰面，并外挂玻纤网，提高了保温材料的耐久性。在外围面积一致的情况下，保温墙体4无需外挂，整体嵌入钢结构柱之间，可提高室内空间利用率。

施工时，步骤如下：

(1)对h型钢柱3与嵌砌式加气混凝土砌块组合墙体4进行热桥分析，计算钢柱表面的热桥影响区域，确定玻璃棉板的层数，以及每层玻璃棉板的厚度，以及外层玻璃棉板相对相邻的内层玻璃棉板两侧的突出长度；例如，计算内层玻璃棉板6和外层玻璃棉板7的厚度，以及内层玻璃棉板6和外层玻璃棉板7向钢柱两侧的延伸长度，使之满足居住建筑75％节能设计，及传热系数<0.45w/(m2·k)的要求。

(2)根据热工分析结果，裁剪内层玻璃棉板6和外层玻璃棉板7备用，裁剪后需检查玻璃棉板是否有损坏。

(3)根据h型钢柱3的截面尺寸加工加气混凝土砌块，采用错缝搭接方式进行砌筑，保证墙体4的整体稳定性，同时提高钢柱局部位置的保温隔热性能。

(4)配置专业胶粘剂，在h型钢柱3表面均匀涂抹一层胶粘剂，并铺上内层玻璃棉板6。

(5)清理加气混凝土砌块表面，均匀涂抹一层胶粘剂，并铺上外层玻璃棉板7，建议在1小时内用完胶粘剂。

(6)按照一定间距布置锚栓8，将两层玻璃棉板固定在墙体上。

(7)拌制底层抹灰砂浆，在玻璃棉板表面均匀涂抹第一砂浆涂抹层9，待底层砂浆凝固后挂玻纤网10；然后再涂抹面层抹第二砂浆涂抹层11；最后在表面做好饰面涂料或饰面层12。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。