耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體及其施工工藝的製作方法
2023-05-15 16:21:36
專利名稱：耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體及其施工工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築領域，涉及一種建築用牆體結構，具體是涉及一種複合牆體及其施工工藝。
背景技術：
隨著經濟的發展、地價的上升和高層建築的大量湧現，為了適應現代建築業的高速發展，多功能牆體的需要量在不斷增長。首先，為了減輕建築物的自重，以及增加建築物有效使用面積，人們需要輕質牆體結構，並使牆體變窄。其次，為了有效保護個人隱私或秘密，以及減少周圍環境噪聲的幹擾，人們對居住場所的隔聲有了更高的要求。對於辦公場所，為了有效保護商業秘密和減少周圍環境噪聲的幹擾，也需要隔聲效果好的牆體。對於音樂廳、演播室、錄音室等專業的聲學建築物，它們的隔聲要求則更高。再次，為了節省能源，全世界都提出節能要求，牆體保溫是有效節能的一個非常好的途徑，中國北方地區冬天非常寒冷，要達到室內節能，首先要提高建築物牆體的保溫效果。再次，在經歷了美國「9·11」事件後，建築物外牆的耐衝擊能力越來越受到重視。最後，由於目前大多數建築物的牆體與梁柱框架結構是鬆散型連接的，遇到地震發生時，牆體先倒塌，然後把框架壓垮，往往造成樓宇整體倒塌，目前仍無好的解決方案。
儘管國內外已開發出各種各樣的複合牆體，但是這些複合牆體的隔聲量小、保溫性能差、強度低、功能少、製作施工難度大，不能滿足辦公場所、住宅、專業聲學廳堂等日新月異的要求，影響人們的正常工作和生活。這些複合牆體只適合做一般的分室牆，由於強度不夠、隔聲量小，不能用作分戶牆，更不能用做建築外牆。因此，開發新型複合牆體日益成為現代建築業發展的迫切需要。
發明內容
本發明的目的在於提供一種耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體，該牆體同時具有強度高、耐衝擊能力高、輕質、隔聲量大、隔熱保溫性能好、施工安裝便捷的特性，可用於替代現有大部分普通牆體以及複合牆體。
本發明所述的一種耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體，由外至內包括五層結構外表層與內表層均為複合隔聲材料；外表層與內表層以內的一層為高強度層，由鋼絲網、細石水泥砂漿及冷拔鋼筋組成；兩層高強度層之間填充高容重多孔纖維吸聲材料，作為高保溫吸聲層；所述的複合隔聲材料與高強度層粘貼並用金屬釘密合。
優選地，所述的高容重多孔纖維吸聲材料為高容重的離心玻璃棉板或者巖棉板。
在工程中常使用降噪係數NRC粗略地評價在語言頻率範圍內的吸聲性能，這一數值是材料在250、500、1K、2K四個頻率的吸聲係數的算術平均值，四捨五入取整到0.05。一般認為NRC小於0.2的材料是反射材料，NRC大於等0.2的材料才被認為是吸聲材料。當需要吸收大量聲能降低室內混響及噪聲時，常常需要使用高吸聲係數的材料，如離心玻璃棉、巖棉等屬於高NRC吸聲材料。巖棉是玄武巖熔化後甩拉而成，纖維直徑一般在10μm左右，離心玻璃棉是玻璃熔化後甩拉形成，纖維直徑更細，一般在6μm以下，因此巖棉容重往往比離心玻璃棉大。本發明所稱的高容重的離心玻璃棉板在業內是指容重為80-120kg/m3的離心玻璃棉板，厚度為5cm。本發明所稱的高容重的巖棉板在業內是指容重超過120kg/m3的巖棉板，厚度為5cm。
優選地，所述的高強度層由鋼絲網、細石水泥砂漿、冷拔鋼筋組合而成，冷拔鋼筋按一定間距焊接於建築物的上、下結構層之間，鋼絲網固定在冷拔鋼筋上，細石水泥砂漿噴制在鋼絲網上，壓平、抹光。
本發明所採用的細石水泥砂漿是建築行業通用的材料，是由水泥、細石、砂、水按照一定的配合比拌合而成，是建築工程中常用的建築材料之一。
所述的冷拔鋼筋與建築物上、下結構層之間的連接至少有以下幾種方式(1)所述的冷拔鋼筋按一定間距與安裝於建築物內的「工」字鋼梁框架焊接；
(2)所述的冷拔鋼筋與已預埋於建築物上、下結構層的鋼筋頭焊接；(3)所述的冷拔鋼筋與現場安裝於建築物上、下結構層的膨脹螺絲焊接。
所述的冷拔鋼筋以及鋼絲網都可採用目前土木工程常用的建築材料。
優選地，所述的冷拔鋼筋的間距為100-200mm；所述鋼絲網的網孔邊長為5-20mm。
優選地，所述的複合隔聲材料是由具有一定厚度的防火板材和隔聲氈製成的多層複合結構材料；其底層和表層為防火板材，在兩層防火板材之間夾設一層隔聲氈，通過外力將各層壓緊，或者通過粘膠將各層粘緊。
所述的防火板材選自增強纖維矽酸鈣板、紙面石膏板、水泥壓力板的一種或一種以上的組合。
所述的隔聲氈選自高分子阻尼材料隔聲氈、油毛氈、吸聲棉、聚苯乙烯泡沫板、橡膠發泡材料、聚乙烯發泡材料的一種或一種以上的組合。
本發明的另一個目的在於提供一種耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體的施工工藝。
本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體的施工工藝，包括以下步驟A)在建築物的上、下結構層之間焊接兩排冷拔鋼筋；B)在兩排冷拔鋼筋之間填充高容重多孔纖維吸聲材料，作為高保溫吸聲層；C)將鋼絲網固定在冷拔鋼筋上，再噴制細石水泥砂漿，壓平，抹光，製成高強度層；D)將複合隔聲材料與高強度層粘貼，用金屬釘密合。
所述A步驟中，在建築物的上、下結構層之間焊接冷拔鋼筋的方式至少有以下幾種(1)在建築物的上、下結構層中現場安裝「工」字鋼梁框架，所述冷拔鋼筋是與上、下鋼梁焊接的；(2)在建築物的上、下結構層中預埋鋼筋頭，所述冷拔鋼筋是與預埋鋼筋頭焊接的；
(3)在建築物的上、下結構層中現場安裝膨脹螺絲，所述冷拔鋼筋是與膨脹螺絲焊接的。
本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體，具有以下特點與優點(1)自重輕，≤40kg/m2，可降低建築物自重，尤其是減輕了通常磚牆的重量，因此可減輕大量的結構荷載，大量節約鋼筋和水泥，改善建築功能，節約工程總造價；(2)方便建築安裝施工，能縮短工時、提高工效兩倍以上；(3)在牆體可打釘、可粘貼，便於深度加工；(4)可做成外牆、分戶牆或者分室牆；(5)作為分戶牆時，隔聲量可達到48dB或以上；(6)標準磚牆的厚度規格為120mm、180mm、240mm等，而本發明所述牆體的厚度規格為65mm、120mm，因此佔地面積減少，可以增加10％以上的建築物有效使用面積，從而降低了造價；(7)對於厚度為240mm、容重為1400kg/m3的磚牆(空心)，其導熱係數約為0.58；而對於本發明所述的牆體，其內含有的厚度為50mm、容重為32kg/m3的玻璃棉，其導熱係數約為0.034，因此，本發明所述牆體的保溫性能非常好，特別適合在寒冷地區使用；(8)提高建築物的保溫效果，為國家節約大量的能源；(9)耐酸鹼，不容易老化，不龜裂，韌性好，無毒，無味，無汙染，無有害輻射；(10)由於本牆體具有剛性面層材料，又內含柔性材料(如冷拔鋼筋、鋼絲網等)，當有強大外力衝擊破壞外層時，則內層的柔性連接來抵抗外力，因此具有很強的耐衝擊力；(11)由於房屋的構築物(如梁、柱、樓板等)與本發明所述牆體連成一個整體，因此增加了建築物的整體強度，提高了抗震等級，可達到抗六級地震以上。安裝本發明所述牆體的建築物，遇到地震時，牆面不易垮，也使連為一體的梁、柱不易垮，從而解決了現有建築中遇地震牆先垮再把梁、柱壓垮的問題。
圖1為本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體的總體結構示意圖。
圖2為本發明所述的「工」字鋼梁的安裝示意圖。
圖3為本發明所述的冷撥鋼筋與圖2中「工」字鋼梁的焊接示意圖。
圖4為本發明所述的鋼絲網與冷撥鋼筋的安裝示意圖。
圖5為圖3中填充高保溫吸聲層並紮上鋼絲網後的結構示意圖。
圖6為圖5中噴制細石水泥砂漿並壓平和抹光後的結構示意圖。
圖7為本發明所述的複合隔聲材料的結構示意圖。
圖8為本發明所述的複合牆體用作建築外牆的示意圖，圖8(a)為外立面圖，顯示已裝好的牆體；圖8(b)為剖面圖，顯示冷拔鋼筋與上、下結構體中預埋鋼筋頭焊接。
圖9為本發明所述的複合牆體用作分戶牆的剖面圖，圖9(a)顯示冷拔鋼筋與上下結構體中預埋鋼筋頭焊接；圖9(b)顯示冷拔鋼筋與上下結構體中安裝的膨脹螺絲焊接；圖9(c)顯示冷拔鋼筋與上下結構體中安裝的「工」字鋼梁框架焊接。
圖10為本發明所述的複合牆體的建築框架結構示意圖，圖10(a)顯示現有普通牆體，圖10(b)顯示將普通牆體替換為本發明所述的複合牆體，圖10(c)顯示多層建築物都採用本發明所述的複合牆體，當如箭頭所示的強大外力衝擊牆體時，衝擊力的變化見10(d)。
具體實施例方式
本發明所述的一種耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體，如圖1所示，所述牆體由外至內包括五層結構外表層1與內表層1』均為複合隔聲材料；外表層1與內表層1』以內的一層為高強度層2和2』；兩層高強度層2和2』之間填充高容重多孔纖維吸聲材料，作為高保溫吸聲層3；所述的複合隔聲材料與高強度層粘貼並用金屬釘密合。
根據工程需要和不同的用途要求，本發明所述的複合牆體可定做成各種規格的牆體。以下通過具體實施例進一步說明。
實施例一以「工」字鋼梁框架安裝本發明所述耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體「工」字鋼梁4的安裝如圖2所示，鋼梁4之間的連接處要加墊薄的方形鋼板，並將方形鋼板與兩邊的鋼梁焊接起來。
本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體的施工工藝，包括以下步驟首先，如圖3所示，在「工」字鋼梁4之間焊接兩排冷拔鋼筋5；所述的「工」字鋼梁4現場安裝於建築物的上、下結構層之間，圖中未示出；然後，在兩排冷拔鋼筋4之間填充高容重多孔纖維吸聲材料，作為高保溫吸聲層7；將鋼絲網6固定於冷拔鋼筋4上(如圖4所示)，圖5顯示填充了高保溫吸聲層7並固定鋼絲網6後的結構；接著，在鋼絲網6上噴制細石水泥砂漿8，壓平，抹光，製成高強度層；最後，將複合隔聲材料與高強度層粘貼，用金屬釘密合。
本實施例中，所採用的複合隔聲材料是由具有一定厚度的防火板材11和隔聲氈12製成的多層複合結構材料；如圖7所示，其底層和表層為防火板材11，在兩層防火板材11之間夾設一層隔聲氈12，通過外力將各層壓緊，或者通過粘膠將各層粘緊。
所述的防火板材選自增強纖維矽酸鈣板、紙面石膏板、水泥壓力板的一種或一種以上的組合。
所述的隔聲氈選自高分子阻尼材料隔聲氈、油毛氈、吸聲棉、聚苯乙烯泡沫板、橡膠發泡材料、聚乙烯發泡材料的一種或一種以上的組合。
實施例二本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體用作建築外牆如圖8所示，在建築物的上、下結構層之間施工安裝本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體，作為建築外牆。如圖8(b)所示，在建築物的上、下結構層之間預埋了鋼筋頭9，所述冷拔鋼筋5是與預埋鋼筋頭9焊接的。
實施例三本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體用作分戶牆如圖9所示，在建築物的上、下結構層之間施工安裝本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體，作為分戶牆。如圖9(a)所示，在建築物的上、下結構層之間預埋了鋼筋頭9，所述冷拔鋼筋5是與預埋鋼筋頭9焊接的。如圖9(b)所示，在建築物的上、下結構層中現場安裝膨脹螺絲10，所述冷拔鋼筋5是與膨脹螺絲10焊接的；如圖9(c)所示，在建築物的上、下結構層中現場安裝「工」字鋼梁4框架，所述冷拔鋼筋5是與上、下鋼梁4焊接的。
實施例四本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體用作多層建築物的外牆當將本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體用作多層建築物的外牆時，其耐衝擊能力得到顯著的體現。通過圖10(a)與圖10(b)的對比，將現有普通牆體替換為本發明所述的複合牆體，不但可安裝於一層樓房，還可安裝在兩層或者更多的樓層，如圖10(c)所示。當如箭頭所示的強大外力衝擊本發明所述的複合牆體時，衝擊力的變化如10(d)所示，當外界破壞力衝擊A層牆面的複合牆體時，該層牆體要承受強大的衝擊力；當上下三層即A、B1、B2層都安裝了本發明所述的複合牆體時，該三層的鋼筋結構連成一個整體，同一衝擊力被B1與B2層分攤，正面受力的A牆面受破壞的程度減弱；當上下五層即A、B1、B2、C1、C2層都安裝了本發明所述的複合牆體時，該五層的鋼筋結構連成一個整體，同一衝擊力被這些牆體進一步分攤，正面受力的A牆面受破壞的程度進一步減弱。同理，當整棟建築物都安裝了本發明所述的複合牆體越多時，外界極其強大和迅猛的衝擊力能被顯著地減弱，因而提高了建築物的整體耐衝擊能力。
實施例五本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體的檢測本發明所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體的主要檢測指標見表一。
表一本發明的主要檢測指標與國家標準的對比
檢驗依據GB9978-88《建築構件耐火試驗方法》(中國)GB50045-95《高層民用建築設計防火規範》(中國)GBJ75-84《建築隔聲測量規範》(中國)GBJ121-88《建築隔聲評價標準》(中國)JG/T3029-1995、GB6566-2000《建築材料放射衛生防護標準》(中國)。
權利要求
1.一種耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體，其特徵在於，所述牆體由外至內包括五層結構外表層與內表層均為複合隔聲材料；外表層與內表層以內的一層為高強度層，由鋼絲網、細石水泥砂漿及冷拔鋼筋組成；兩層高強度層之間填充高容重多孔纖維吸聲材料，作為高保溫吸聲層；所述的複合隔聲材料與高強度層粘貼並用金屬釘密合。
2.根據權利要求1所述的複合牆體，其特徵在於所述的高容重多孔纖維吸聲材料為高容重的離心玻璃棉板或者巖棉板。
3.根據權利要求1所述的複合牆體，其特徵在於所述的高強度層由鋼絲網、細石水泥砂漿、冷拔鋼筋組合而成，冷拔鋼筋按一定間距焊接於建築物的上、下結構層之間，鋼絲網固定在冷拔鋼筋上，細石水泥砂漿噴制在鋼絲網上，壓平、抹光。
4.根據權利要求3所述的複合牆體，其特徵在於所述的冷拔鋼筋按一定間距與建築物內安裝的「工」字鋼梁框架焊接，或者所述的冷拔鋼筋與已預埋於建築物上、下結構層的鋼筋頭焊接，或者所述的冷拔鋼筋與現場安裝於建築物上、下結構層的膨脹螺絲焊接。
5.根據權利要求3或4所述的複合牆體，其特徵在於所述的冷拔鋼筋的間距為100-200mm；所述鋼絲網的網孔邊長為5-20mm。
6.根據權利要求1所述的複合牆體，其特徵在於所述的複合隔聲材料是由具有一定厚度的防火板材和隔聲氈製成的多層複合結構材料；其底層和表層為防火板材，在兩層防火板材之間夾設一層隔聲氈，通過外力將各層壓緊，或者通過粘膠將各層粘緊。
7.根據權利要求6所述的複合隔聲材料，其特徵在於所述的防火板材選自增強纖維矽酸鈣板、紙面石膏板、水泥壓力板的一種或一種以上的組合。
8.根據權利要求6所述的複合隔聲材料，其特徵在於所述的隔聲氈選自高分子阻尼材料隔聲氈、油毛氈、吸聲棉、聚苯乙烯泡沫板、橡膠發泡材料、聚乙烯發泡材料的一種或一種以上的組合。
9.如權利要求1所述的耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體的施工工藝，其特徵在於，包括以下步驟A)在建築物的上、下結構層之間焊接兩排冷拔鋼筋；B)在兩排冷拔鋼筋之間填充高容重多孔纖維吸聲材料，作為高保溫吸聲層；C)將鋼絲網固定在冷拔鋼筋上，再噴制細石水泥砂漿，壓平和抹光，製成高強度層；D)將複合隔聲材料與高強度層粘貼，再用金屬釘密合。
10.根據權利要求9所述的施工工藝，其特徵在於所述A步驟中，在建築物的上、下結構層中現場安裝「工」字鋼梁框架，所述冷拔鋼筋是與上、下鋼梁焊接的；或者在建築物的上、下結構層中預埋鋼筋頭，所述冷拔鋼筋是與預埋鋼筋頭焊接的；或者在建築物的上、下結構層中現場安裝膨脹螺絲，所述冷拔鋼筋是與膨脹螺絲焊接的。
全文摘要
本發明屬於建築領域，涉及一種建築用牆體材料，具體是涉及一種複合牆體及其施工工藝。本發明所述的一種耐衝擊輕質隔聲保溫複合牆體，由外至內包括五層結構外表層與內表層均為複合隔聲材料；外表層與內表層以內的一層為高強度層，由鋼絲網、細石水泥砂漿及冷拔鋼筋組成；兩層高強度層之間填充高容重多孔纖維吸聲材料，作為高保溫吸聲層；所述的複合隔聲材料與高強度層粘貼並用金屬釘密合。該牆體同時具有強度高、耐衝擊能力高、輕質、隔聲量大、隔熱保溫性能好、施工安裝便捷的特性，可用於替代現有大部分普通牆體以及複合牆體。
文檔編號E04B1/88GK1837530SQ20061003490
公開日2006年9月27日 申請日期2006年4月11日 優先權日2006年4月11日
發明者應汝才 申請人:應汝才