CL结构体系概述及设计技术要点

CL结构体系概述及设计技术要点

巩玉勒

中国电建市政建设集团有限公司 天津市 300000

【摘要】CL结构体系是一种长效的保温方法，具有成熟且有节能环保优势的施工工艺，有良好的抗震防火性能。种种优势使这一结构体系在我国的建筑设计与建设中不断扩大应用，受到广泛青睐。基于此，本文对这一结构体系进行分析。

【关键词】CL结构体系；体系设计；发展前景

前言

现今国际能源危机加剧，我国的建筑行业也迎来巨大的能源挑战，如何推进节能减排、可持续发展是我们面临的共同的问题。在这个能源日趋紧张的时代里，绿色施工越来越受到社会的高度关注，大力开发、推广节能新材料和新技术的应用成为重要话题。如今的建筑行业发展处一种新的复合墙体建筑结构系统即CL建筑系统结构，不但可以减少在建筑资金的投入而且对环境的影响减少到最小，实现了节能环保、绿色施工，将逐步成为建筑行业系统最具推行代表的典范之一。

一、CL建筑墙体概述

CL构造系统是节能保温与建筑一体化最常用的一种建筑保温设计，CL构造体系同其他保温设计相比，有环保、节能（不适用红土砖）、抗震、质量轻、工场化生产等特点。CL建筑体系不同于当今建筑主体外部使用的“外墙粘贴”、“外墙干挂”保温技术设计，不需要在建筑物使用的生命周期内对保温层进行维修、更换。彻底解决了现在建筑外墙普遍采用的外墙粘贴、外挂保温技术工艺产生的裂缝、燃烧、渗透、掉落等隐患及后期产生大量建筑垃圾和资金维修的问题，能直接进行墙面的装饰装修工程。

CL设计的墙体保温层外侧有不能小于50mm的混凝土钢筋保护层，能将保温材料与周围的空气隔开，就使镶嵌在内的保温材料完全与外界的火源隔断。经由国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验结论为：防火等级大于四小时。按照一级防火规范要求的墙体其耐火极限根据墙体分别为：非承重墙1小时，承重墙3小时，防火墙3小时，通过对比，CL建筑体系保温措施耐火极限高于结构构件耐火极限。可以说，CL建筑墙体系统最大能力的解决了外墙因保温材料燃烧引起的火灾隐患。

二、适用范围

CL建筑体系适用于比较寒冷的北方寒冷地区和夏热冬冷的温带地区有隔热保温要求的多层楼房及高层楼房及所有居住条件建筑和公共建筑；适合新农村建设：“省地节能型”建设需要；能够对有保温、保湿结构要求的工厂厂房建设提供需要。

三、建筑特点

（1）高抗震：比现在建筑抗震设计结构提高两个抗震等级以上，优于框架建筑结构。清华大学的国家重点实验室对CL复合墙混凝土剪力墙与普通的剪力墙混凝土结构进行极限承载力对比试验，其结果显示CL结构的复合混凝土剪力墙比普通混凝土剪力墙承载力平均提高百分之十以上。

（2）永节能：节能标准达60%以上，并且在建筑物墙体的使用周期内不再需要维护及维修；可取代砖混建筑及红土砖，减少能源消耗、减少对空气的污染和土地资源的浪费。

（3）扩大室内的面积：墙体比较薄、自重轻、既可以增加室内实际使用面积8%以上，又可以减轻对地基及基础的负载。

（4）施工速度快；墙体65%以上的构件在厂房内由计算机控制完成，质量稳定、生产效率高，提高施工进度，而且也实现了建筑工厂化、住宅产业化。

（5）建筑使用寿命长：增加了建筑的使用年限并且减少大量的建筑垃圾。

（6）工程造价低：达到国家节能标准65%以上，并且比其他同等条件的建筑造价要低得多。

四、CL建筑结构体系设计

4.1结构平面布置

通常情况下，这一结构的设计是在建筑的承重、保温以及需要隔声的部分采用CL墙体，例如建筑外墙、楼梯间墙等等。对于没有保温需求的墙体，例如内承重墙，结合建筑高度、实际功能设计为普通剪力墙即可。对于小墙肢，一般设计为T形、L形、十字形。对于楼梯以及楼板等一般使用现浇混凝土施工，对于这些部位可以通过常规方法开展计算、设计。

4.2计算方法及受力分析

验算承载力，需要注意计算厚度的取值科学性。可采用以下方法：（1）仅取偏厚一侧砼截面的厚度值，需要注意考虑对应的较薄一侧砼刚度的增加以及承受的自重荷载；（2）取砼截面厚度平均值，按等厚剪力墙计算，这一方法需要注意两侧砼协同作业。实际工作中，如果要求符合，例如建筑高度不超过36m，地上部分层数不超过12层，并且该建筑构造墙的中柱以及位于边缘的构件和建筑墙体厚度一致、建筑保温层最大厚度不超过80mm，可采用方法（2）。如果不符合以上要求建议采用方法（1）。通常情况下。外墙一般会用方法（1），对于楼梯间墙等位置则采用方法（2）。因为CL结构体系本身依然是剪力墙结构，所以可以通过有限元分析软件做出科学准确的受力分析计算，在实际设计工作中，需要认识到这一体系与其他剪力墙体系存在一定的差异，例如，在建模时，这一墙体的厚度是结合选取的方法（1）或（2）取相应的计算厚度，其他剪力墙结构则是根据按实际厚度进行取值并计算。如果计算配筋发现超过构造配筋，则需要适当调整CL墙板焊网规格。

五、工艺

CL墙体建筑是在厂房里直接将钢筋网架剪力墙与聚乙烯保温板生产成一体的板墙网架作为剪力墙的骨架。是由填充墙、整体式现浇楼板或现浇混凝土楼板、后浇梁相交而成的空间，受力点与剪力墙结构设计相符合。CL墙体第一受力点构件是CL墙体，由双侧的冷拔面低碳钢丝焊接CL网片与网状结构的镀锌低碳钢丝焊接成空间骨架，中间填充聚乙烯板构成的CL网架板，在墙体两侧浇筑混凝土后组成墙板。墙体厚度为150mm以上，中心填充40mm以上聚乙烯苯板，内侧墙体为80mm混凝土，外侧为50mm混凝土，内外两侧有间距40mm的钢丝网片由镀锌低碳腹丝连接构成。

六、对施工材料的要求

施工材料会对结构施工质量产生明显影响。在实际工作中，需要关注材料质量问题，同时注意不同材料选用对质量的影响。CL结构对材料的要求主要有以下两点：

（1）CL建筑结构系统可利用混凝土或轻骨料混凝土，现浇混凝土墙板厚度小于110mm时采用自密实混凝土。

（2）CL结构预制及现浇布局混凝土强度品级不能低于C25不能高于C50；非布局构件混凝土强度不能低于C15。

七、CL建筑结构的发展前景

不再给建筑“穿棉衣”是CL建筑体系最直观的表现，而经过采取一定的技术手段，使用相关的保温材料以及配套产品，使墙体保温性能达到国家要求的标准，使建筑的节能保温功能与墙体结构设计使用年限相同的建筑结构节能新技术，有效地解决了之前房屋使用时间长而保温材料寿命短的矛盾。减少了外墙保温材料的维修的费用资金及大量的建筑垃圾的处理。并且长久保护大气自然环境不受污染。

结束语

现如今建筑日益重视保温节能效果，而CL结构体系通过大量应用已经证实在保温节能等方面具有优越性，也因此获得大量应用。在工作中，要加强对这一结构体系以及相关设计、施工技术的探索，提高技术掌握水平，充分发挥这一结构体系的优势。

参考文献

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