鋁板幕墻保溫內置模塊化施工技術

江云富 （合肥市建筑質量安全監督站，安徽 合肥 230011）

0 引言

幕墻，又稱為“帷幕墻”，作為建筑的外圍護，是現代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質墻體[1-2]。其中鋁板幕墻具有鋼性好、重量輕、強度高的特性，保證了長期使用中的平整度及抗風抗震能力，如果需要隔音保溫，可在鋁板內側安裝高效的隔音保溫材料[3-6]。傳統的鋁板幕墻將保溫板固定在鋁單板內側，但采用該結構方式會增加面板重量，現場施工操作工序復雜、精度要求高、施工周期長，且龍骨位置存在熱橋現象，是施工的重點和難點[7]。

為此，本文提出一種自主研發幕墻保溫結構，保溫體系內置與幕墻結構分離，實現了平行施工互不干擾，提高了幕墻保溫體系施工效率及質量。同時運用BIM 技術輔助設計，實現內置保溫安裝模塊化施工，優化龍骨及背板與幕墻造型協調一致，保證了下料、生產、安裝質量。

1 工程概況

圖1 中安創谷科技園二期工程-2標段效果圖

中安創谷科技園二期2 標段作為省重點科技孵化產業園項目，總建筑面積約29.5 萬m2，項目共計20 棟單體，包含13 棟多層科研辦公樓、2 棟高層科研辦公樓以及配套的食堂宿舍、休閑活動中心、餐飲、2 棟高層孵化器以及地下車庫，結構形式為框架、框筒結構，外立面圍護設計包含玻璃幕墻、鋁板幕墻、石材幕墻等多種外立面形式。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 幕墻結構施工工藝流程

幕墻結構具體施工工藝流程如圖2所示。

圖2 幕墻結構施工工藝流程

圖3 BIM模型制作軟件配置

圖4 三維立面節點BIM模型

圖5 BIM模型輸出的成果文件

圖6 龍骨及保溫限位固定件預埋位置

圖8 限位龍骨節點大樣

圖9 支撐板與限位板

圖10 樓層板保溫模塊與層間內置保溫模塊

圖11 保溫板嵌入安裝

圖12 內置保溫模塊成型效果

2.2 操作要點

2.2.1 深化設計

本工程作為大型公建項目，外立面均為幕墻設計，材料種類繁多、組成構件復雜、安裝精度要求高、工期緊張，之前常規技術措施很難再做到全面、有序、高效管控。參考目前各項技術的優缺點，項目最終選定運用REVIT、BIM5D 等軟件建立BIM模型來優化保溫模塊單元。

深化鋁板幕墻豎向節點做法，將保溫做法內置，幕墻外立面按設計圖紙正常施工。把二維的平面圖轉換為三維模型，可直觀地體現出特殊立面構造形式，根據實際情況對模塊化幕墻保溫進行差異性優化設計。

BIM 模型包括構件的名稱、規格尺寸、幾何信息、標高、工程量、類型信息和安裝信息等，可直接用于構件加工及安裝。

2.2.2 保溫限位固定件及幕墻埋件預埋

內置保溫模塊被層間梁板分隔，保溫系統由層間保溫和內置保溫共同組成，二者保溫重疊長度至少為100mm，一次結構施工時在限位龍骨安裝節點進行固定件預埋施工。

在內置保溫模塊頂部和底部的結構板預埋U 型保溫限位固定件，用于輕鋼龍骨與結構固定，層間保溫及幕墻埋件仍按照原設計要求施工。

2.2.3 幕墻龍骨及層間保溫施工

對幕墻豎向龍骨優化限位部件，使其成為限位龍骨。

限位龍骨固定預埋件包括預埋部和連接部，預埋部澆筑在樓層板內，連接部為兩對稱設置的槽鋼，與預埋部可靠焊接，槽鋼設置有沿水平延伸的U 型連接孔，通過螺栓與限位龍骨連接。

層間保溫安裝在限位托架裝置上，該裝置包括支撐板、限位板，限位板與幕墻龍骨連接，對層間保溫進行限位，支撐板一端通過連接件固定設置在樓層結構下口。

2.2.4 內置保溫模塊加工安裝

內置保溫模塊加工及安裝在室內進行，與外立面幕墻及層間保溫施工互不影響，平行施工。

輕鋼龍骨按深化設計進行分組分塊，各模塊單元在樓層內進行安裝加工，龍骨加工完成后通過卡接固定件安裝水泥壓力背板，龍骨位置及背板造型與外立面幕墻對應統一。

每組內置保溫龍骨體系在室內拼裝成型后，整體吊裝至上、下端U 型保溫限位固定件內，與一次結構可靠連接，滿足剛度和強度設計要求。

2.2.5 模塊化單元保溫層施工

各模塊單元輕鋼龍骨安裝完成后，根據各模塊單元大小及形狀切割下料保溫板，保溫板采用嵌入式安裝，與水泥壓力背板間通過膠合劑粘連。

保溫板材安裝完成后在表面再涂刷一層膠合劑，結合內裝修設計采用石膏裝飾對保溫層起保護作用，內側石膏裝飾板與龍骨通過卡接固定件安裝。

內置模塊化保溫施工將室外高處作業轉換為室內加工安裝，層間結構外保溫和幕墻結構施工按傳統工藝平行施工，提高工效。

3 質量控制措施

采用Revit 2018、BIM5D 等軟件建立BIM 模型，高標準配備相應的設備、硬件等設施，確保BIM 模型精度達到要求。

鋁板、龍骨構件、保溫巖棉板等重要材料進場，必須同時附有材料供應單位提供的質量保證合格單、復試單，經驗收后方可進場使用，無質保單的材料和半成品不得在工程中使用。

定位測量放線時，每棟樓至少要設置4 個控制點，用激光垂準儀從放線洞引測到施工層上。若控制點之間的距離、角度超限，必須重新投點、復核，控制點復核無誤后，用全站儀放樣出引測點。

標高抄測時，施工層抄平之前，應先校測首層傳遞上來的三個標高點，當較差小于3mm 時，以其平均點引測水平線。抄平時，需進行精密定平，水平線標高的允許誤差為±3mm。

框架幕墻的龍骨安裝必須控制在內控標準之內，預埋件安裝處理要符合規范，轉接件安裝需可靠，安裝精度需在偏差范圍內，切實做好防腐工作。

需保證板塊的安裝精度與外觀質量，安裝后需進行三維方向上的調整，使其符合幕墻板塊的安裝精度要求。

樣板經業主、設計院驗收合格后，方可組織大面積施工。若樣板驗收不符合要求，項目部需分析原因、制定措施、重新制作樣板。當需要對施工方案和技術交底進行更改時，需報原批準人批準。

4 安全控制措施

認真貫徹“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針，根據國家有關規定、條例，安排專職安全員負責整個施工全過程的安全生產管理，執行安全生產責任制，明確各級人員的職責，嚴抓工程的安全生產。

現場所有施工人員都必須認真學習建筑施工安全檢查標準并進行必要的考核，都必須嚴格遵守各項安全生產規定，新進場的工人必須進行三級安全教育方能進入施工現場施工。

必須在施工前制定安全施工管理措施或者方案并進行安全交底，確保安全生產、文明施工。

對于特殊工種作業施工人員，要求必須堅持持證上崗操作，嚴禁各種無證人員進行相關操作。

施工現場的臨時用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規范》（JGJ 46-2005）的有關規定執行，電纜、電線鋪設必須有條理，不得亂拉亂設。

非電工不得進行電氣設備的檢修和接線安裝工作。

配電柜必須安裝觸電保安器，夜間施工必須有足夠的照明設施，并需要安排夜間值班人員。

定期對各種設備進行調試、保養和維修，使用前應進行嚴格檢驗，保證施工設備安全可靠，各種設備必須嚴格按安全操作規程進行操作，嚴禁違障作業。

作業高度在2.0m 及以上時，必須設置安全防護設施。

5 環?？刂拼胧?/h2>

認真貫徹并執行國家、地方（行業）有關環境保護法律法規中的各項環保要求，積極學習相關環保文件?，F場嚴格進行噪聲控制，噪聲排放嚴格執行《聲環境質量標準》（GB 3096-2008）和《建筑施工場界環境噪聲排放標準》（GB 12523-2011）的規定。自覺地形成環保意識，最大限度地減少施工中產生的噪聲和環境污染。

施工現場固體廢棄物嚴格執行《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889-2008）的規定。模板加工和安裝過程中產生的廢棄物應及時清理回收，禁止現場亂扔或焚燒。

成立施工環境、衛生、消防管理機構，在施工過程中嚴格遵循國家法律、法規和規章。

運輸、施工所用車輛、機械廢氣等均符合環保要求。

動火前必須開用火證，嚴格用火制度。

施工區域與非施工區域間設置標準的分隔設施，做到連續、穩固、整潔、美觀。

在現場施工中必須做到日日清場、人走場清，每天產生的施工廢料和垃圾必須及時處理掉。

6 結語

通過對鋁板幕墻保溫內置模塊化施工技術的運用可以得出以下結論。運用BIM 模型對模塊化保溫體系進行優化設計，實現與幕墻結構及其造型協調一致，保證了后續下料、生產、安裝施工質量。內置保溫系統與幕墻結構分離，在樓層內增加一道輕鋼龍骨，將保溫板和夾層板安裝在室內龍骨上，與鋁板幕墻之間形成空腔，避免冷熱橋的出現，提高保溫能效。采用幕墻保溫組裝式模塊化施工，減少人工成本，提高了幕墻保溫安裝效率，具有廣闊的工程應用前景。