本實(shí)用新型屬于建筑領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)既有建筑外墻節(jié)能改造、與既有建筑加固結(jié)合為一體的既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)既有建筑總量約為500億平方米，其中城鎮(zhèn)住宅約為270億平方米，公共建筑和工業(yè)建筑約為230億平方米。住宅中已按50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的約為50~100億平方米，需要改造的約170~200億平方米。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，建筑運(yùn)行能耗約占國(guó)家總能耗的25%左右，建筑高能耗所帶來(lái)的不利影響愈加突出。為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，國(guó)家提出了“節(jié)能減排”的大政方針。按照相關(guān)要求，到2030年要完成大部分既有建筑的節(jié)能改造，以達(dá)到節(jié)約能源，有效減少大氣污染，利國(guó)利民的目的。

建筑是節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化最重要的領(lǐng)域之一，建筑節(jié)能中重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是外墻保溫。建筑外墻作為建筑物外圍護(hù)的主要組成部分，是建筑耗能大戶，降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗成為節(jié)能減排的重要手段。目前，建筑外墻改造常用方法一是粘貼聚苯外抹砂漿，二是采用外掛保溫材料。然而當(dāng)前兩種改造方法均有各自不足之處。粘貼聚苯外抹砂漿方法的缺點(diǎn)一是可靠性低，易開(kāi)裂脫落，造成事故；二是壽命短，粘結(jié)劑多為化工產(chǎn)品，壽命不足20年；三是既有建筑多為老舊建筑，粘貼保溫時(shí)的重量必然影響建筑的可靠性；四是現(xiàn)場(chǎng)工作量大，有比較大的安全隱患。外掛保溫材料方法的缺點(diǎn)一是造價(jià)高；二是易產(chǎn)生冷橋。毫無(wú)疑問(wèn)的是，上述的方法均會(huì)對(duì)現(xiàn)有建筑物造成額外的負(fù)載，而節(jié)能改造多是針對(duì)老舊的建筑物，我國(guó)自1949 年后有兩個(gè)建設(shè)高潮期，第一個(gè)高潮期是50 年代，建筑設(shè)計(jì)、施工水準(zhǔn)低，質(zhì)量差，現(xiàn)已呈現(xiàn)老化和嚴(yán)重?fù)p傷，急需進(jìn)行維修加固。第二個(gè)高潮期是80~90 年代。隨著城市建設(shè)的發(fā)展和時(shí)間推移，老、舊建筑物逐年增加，房屋置換、改變使用功能、維修改造等現(xiàn)象的日益突出。建筑功能、殘余安全度及其能耗已不能滿足當(dāng)前要求，出現(xiàn)了一大批需要加固改造的建筑。

因此有必要設(shè)計(jì)一種對(duì)現(xiàn)有老舊建筑進(jìn)行外墻保溫改造并且對(duì)既有老舊建筑加固的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)及施工方法，通過(guò)對(duì)既有建筑加固改造的同時(shí)結(jié)合墻體保溫改造，實(shí)現(xiàn)既有建筑的加固和自承重保溫一體化。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)，包括框架式加固結(jié)構(gòu)及保溫墻板，關(guān)鍵在于：所述框架式加固結(jié)構(gòu)中包括固定在既有建筑周邊外墻角部的豎直加固角鋼、固定在既有建筑外墻并位于縱橫墻交界處的豎直加固型鋼柱及設(shè)置在既有建筑外墻樓層處并連接豎直加固角鋼和豎直加固型鋼柱形成填充單元框架的水平連接板肋，所述保溫墻板填充在填充單元框架內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是：1、本實(shí)用新型達(dá)到了對(duì)既有建筑的加固以及在加固結(jié)構(gòu)中安裝保溫墻板實(shí)現(xiàn)保溫墻板的自承重，既對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行了加固，保溫墻板也未給既有建筑增加載荷，實(shí)現(xiàn)加固自承重保溫一體化，保溫效果可以達(dá)到60%~75%，且不產(chǎn)生冷橋；2、加固結(jié)構(gòu)中的各部件及保溫墻板均在工廠制作，現(xiàn)場(chǎng)安裝，精度高，質(zhì)量好，減少了現(xiàn)場(chǎng)工作量，提高了施工效率，而且現(xiàn)場(chǎng)裝配式作業(yè)可減少建筑垃圾的產(chǎn)生，環(huán)保節(jié)能；3、既有建筑外墻加固與墻體保溫節(jié)能改造為一體，框架式的加固結(jié)構(gòu)不僅套箍作用效果顯著，大大提升了建筑整體性，同時(shí)與混凝土夾板墻加固結(jié)合有效提高了結(jié)構(gòu)承載力，并且型鋼梁柱兼作保溫墻板的承托固定件，提高了資源利用率；4、保溫墻板與既有建筑之間僅由錨釘相連，重量承載于框架式加固結(jié)構(gòu)內(nèi)由此不增加既有建筑外墻荷載，同時(shí)兼作混凝土夾板墻的外模板，免拆模，節(jié)省模板耗材；5、保溫墻板中鋼筋網(wǎng)壓入保溫層內(nèi)而非設(shè)置在保溫層與承重層之間，增加了保溫層的強(qiáng)度，鋼筋網(wǎng)壓入保溫層形成的凹槽增加了與承重層的粘合力，使得承重層與保溫層結(jié)合牢固，不易脫落；6、整個(gè)系統(tǒng)均選自常用建筑材料，造價(jià)低。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)正視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)中保溫墻板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)中水平連接板肋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)中水平連接板肋的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

在附圖中：1是保溫墻板，1-1是保溫層，1-2是鋼筋網(wǎng)，1-3是承重層，1-4是裝飾面層，1-5是加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，1-6是定位連接件，2是豎直加固角鋼，3是豎直加固型鋼柱，4是水平連接板肋，4-1是定位型鋼，4-2是植筋，4-3是加長(zhǎng)錨固螺栓，4-4是分布筋，5是角部加固型鋼柱，6是錨固螺栓，7是安裝基礎(chǔ)，8是混凝土夾板墻，9是保溫層，10是鋼筋網(wǎng)片，A代表既有建筑。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)附圖1和2，本實(shí)用新型提供了一種既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)，包括框架式加固結(jié)構(gòu)及保溫墻板1，關(guān)鍵在于：上述框架式加固結(jié)構(gòu)中包括固定在既有建筑A周邊外墻角部的豎直加固角鋼2、固定在既有建筑A外墻并位于縱橫墻交界處的豎直加固型鋼柱3及設(shè)置在既有建筑A外墻樓層處并連接豎直加固角鋼2和豎直加固型鋼柱3形成填充單元框架的水平連接板肋4，上述保溫墻板1填充在填充單元框架內(nèi)形成保溫系統(tǒng)。

上述的豎直加固角鋼2與角部加固型鋼柱5相連以方便與水平連接板肋4的連接，在豎直加固角鋼2與角部加固型鋼柱5間設(shè)有加強(qiáng)筋板以增加兩者的連接強(qiáng)度。上述水平連接板肋4與豎直加固型鋼柱3及角部加固型鋼柱5相連。豎直加固型鋼柱3和角部加固型鋼柱5可以是截面呈C、H、工、口型的型鋼，設(shè)置的數(shù)量由既有建筑A結(jié)構(gòu)檢測(cè)狀況確定。豎直加固角鋼2和豎直加固型鋼柱3通過(guò)配套的連接組件（如錨固螺栓）與既有建筑A固定。

上述保溫墻板1通過(guò)錨固螺栓6與既有建筑相連，在保溫墻板1與既有建筑A的連接面上涂有界面劑。保溫墻板1還可以是通過(guò)錨固螺栓6與既有建筑A相連并在保溫墻板1與既有建筑A的墻面、豎直加固型鋼柱3及角部加固型鋼柱5之間形成模腔，在模腔內(nèi)填充混凝土形成混凝土夾板墻8。

參見(jiàn)附圖4和5，水平連接板肋4可以是在既有建筑A樓層處布置的型鋼梁或現(xiàn)澆板肋（現(xiàn)澆混凝土梁），作為聯(lián)接板肋，起到承托固定與套箍作用，提高建筑整體剛度。當(dāng)水平連接板肋4是混凝土澆注成型時(shí)，混凝土內(nèi)預(yù)制有與既有建筑A的樓層處相連的鋼筋。當(dāng)水平連接板肋4是采用型鋼梁時(shí)，其包括與既有建筑A樓層處相固定的定位型鋼4-1，定位型鋼4-1借助貫穿定位型鋼4-1并與既有建筑A樓層處相固定的植筋4-2或加長(zhǎng)錨固螺栓4-3與既有建筑A的樓層處相連。在必要時(shí)，還可以在定位型鋼4-1與既有建筑A設(shè)置錨固螺栓。為保證強(qiáng)度，上述水平連接板肋4在高度方向上的厚度與既有建筑A的樓層厚度相同。為在水平連接板肋4的外露端部設(shè)置保溫層9以及裝飾面層，水平方向的長(zhǎng)度比保溫墻板1的厚度少10~20mm。

參見(jiàn)附圖3，上述的保溫墻板1在工廠中制作成型，規(guī)格依據(jù)既有建筑A尺寸訂制，當(dāng)工程需要時(shí)，墻板側(cè)可在工廠進(jìn)行裝飾處理即設(shè)置飾面層1-4（如預(yù)做涂料飾面或其它裝飾面層），并施以保護(hù)膜，避免安裝完成后的再次施工。保溫墻板1包括保溫層1-1及鋼筋網(wǎng)1-2，上述鋼筋網(wǎng)1-2壓入保溫層1-1內(nèi)并且在壓入面設(shè)有承重層1-3。鋼筋網(wǎng)1-2壓入保溫層1-1內(nèi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)格狀的凹槽，增大了承重層1-3與保溫層1-1的接觸面積，提升了保溫層1-1與承重層1-3的粘合性。此外保溫層1-1與承重層1-3的結(jié)合面還可以加工成波紋形以進(jìn)一步提升結(jié)合性。

為提升承重層1-3的強(qiáng)度，在承重層1-3內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)1-5。在鋼筋網(wǎng)1-2與加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)1-5間設(shè)置有定位連接件1-6。通過(guò)定位連接件1-6連接鋼筋網(wǎng)1-2與加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)1-5使其形成骨架，進(jìn)一步增強(qiáng)了保溫層1-1與承重層1-3的整體性。

以上保溫層1-1為聚苯板或聚胺脂板。承重層1-3為加氣混凝土層，并且承重層1-3厚度為40-100mm。鋼筋網(wǎng)1-2與加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)1-5間距離優(yōu)選為15-35mm。并且還可以在制作過(guò)程中預(yù)埋角鋼、錨釘和吊鉤等構(gòu)件。

上述的保溫墻板在工廠具體制作過(guò)程如下：

1、將保溫層1-1按需求切割成形，并將其外側(cè)界面加工處理為波紋形；

2、將鋼筋網(wǎng)1-2通過(guò)人工錘擊或機(jī)械壓入保溫層1-1內(nèi)；

3、先將定位連接件1-6一端與鋼筋網(wǎng)1-2焊接固定，然后再將定位連接件1-6的另一端與加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)1-5焊接固定，最后澆筑承重層1-3；

4、待承重層1-3凝固成型后，采用立式運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。

在保溫墻板1成型后按預(yù)設(shè)間距安裝連接錨固螺栓6的錨固孔，以方便現(xiàn)場(chǎng)與既有建筑A的連接。

上述既有建筑加固自承重保溫一體化系統(tǒng)的施工方法包括以下步驟：

步驟a、根據(jù)既有建筑A的狀況，設(shè)計(jì)并核算框架式加固結(jié)構(gòu)及保溫墻板1；

步驟b、在工廠預(yù)制框架式加固結(jié)構(gòu)中的各部件以及保溫墻板1，預(yù)制完成后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)；當(dāng)工程需要時(shí)，保溫墻板1外側(cè)可在工廠進(jìn)行裝飾處理，預(yù)做涂料飾面或其它裝飾面層，并施以保護(hù)膜，保溫墻板1在運(yùn)輸時(shí)可在運(yùn)輸車(chē)輛底部設(shè)置導(dǎo)軌，采用立式運(yùn)輸，直接吊裝上墻，不占用場(chǎng)地堆放空間。

步驟c、對(duì)既有建筑A周邊開(kāi)挖基坑并在基坑內(nèi)澆注混凝土形成安裝基礎(chǔ)7；基坑開(kāi)挖時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定柱腳周?chē)仄旱牟鸪秶?，開(kāi)挖范圍以利于工程施工為原則，采用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)設(shè)備，破除既有建筑A外墻周?chē)不孛?，并將周?chē)靥钔镣诔猎O(shè)計(jì)基礎(chǔ)底面。

步驟d、將豎直加固角鋼2和豎直加固型鋼柱3分別與既有建筑A外墻角部和建筑外墻縱橫墻交界處固定并且底部與安裝基礎(chǔ)7固定；

安裝前，徹底清理既有建筑A外墻基層，表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除，對(duì)于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿或灌漿料進(jìn)行修復(fù)。裂縫部位應(yīng)首先進(jìn)行封閉處理。用角磨機(jī)除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，將混凝土表面打磨平整，四角磨出小圓角，并用鋼絲刷刷毛，后用壓縮空氣吹凈。

豎直加固角鋼2表面打磨鋼材粘接面，須進(jìn)行除銹和粗糙處理。豎直加固角鋼2與原結(jié)構(gòu)柱盡量貼緊，豎向基本順直，如原結(jié)構(gòu)柱出現(xiàn)較大偏差，應(yīng)進(jìn)行順直處理。

豎直加固角鋼2采用種植鋼筋與安裝基礎(chǔ)7錨固，豎直加固型鋼柱3和角部加固型鋼柱5與安裝基礎(chǔ)7螺栓連接。

步驟e、在既有建筑A外墻樓層處制作水平連接板肋4；

水平連接板肋4是現(xiàn)澆板肋，現(xiàn)澆板肋采用一般混凝土、輕質(zhì)混凝土或加氣混凝土。在混凝土內(nèi)預(yù)制有與既有建筑A樓層處相連的鋼筋。水平連接板肋4可每層或隔層布置。水平連接板肋4沿建筑物周向設(shè)置，還可沿現(xiàn)澆板肋內(nèi)配鋼筋。內(nèi)配鋼筋兩端分別與豎直加固型鋼柱3及角部加固型鋼柱5相連。

上述水平連接板肋4還可以是型鋼梁，其包括與既有建筑A樓層處相固定的定位型鋼4-1，定位型鋼4-1借助貫穿定位型鋼4-1并與既有建筑A樓層處相固定的植筋4-2或加長(zhǎng)錨固螺栓4-3與既有建筑A樓層處相連。在定位型鋼4-1內(nèi)還可設(shè)置分布筋4-4是增加強(qiáng)度。定位型鋼4-1優(yōu)先選用角鋼。定位型鋼4-1兩端分別與豎直加固型鋼柱3及角部加固型鋼柱5相連。

水平連接板肋4由下向上依次制作，在制作的過(guò)程中逐步形成填充單元框架。不論水平連接板肋4采用哪一種制作形式，均可制作水平連接板肋4的同時(shí)填充保溫墻板1，尤其是采用現(xiàn)澆板肋（現(xiàn)澆混凝土梁）的工藝時(shí)。

步驟f、向豎直加固角鋼2、豎直加固型鋼柱3和水平連接板肋4形成的填充單元框架內(nèi)填充并固定保溫墻板1；保溫墻板1在填充單元框架內(nèi)填充有至少一塊，并且在向連接墻面噴涂界面劑后借助錨固螺栓6將保溫墻板1與墻面固定。保溫墻板1的重量負(fù)載在水平連接板肋4上，錨固螺栓6起到保溫墻板1與墻面的定位作用。另外，還可以是保溫墻板1借助錨固螺栓6及配套支撐件與墻面固定并在保溫墻板1與墻面間形成模腔并向模腔內(nèi)填充混凝土形成混凝土夾板墻8，模腔內(nèi)還可以布置鋼筋網(wǎng)片10以增加混凝土夾板墻8的強(qiáng)度。澆注混凝土夾板墻8所用的混凝土可采用一般混凝土、自密實(shí)混凝土。錨固件與既有建筑A墻體連接深度宜在40mm以上。

步驟g、向保溫墻板1與保溫墻板間、保溫墻板1與豎直加固角鋼2、豎直加固型鋼柱3和水平連接板肋4間的連接處進(jìn)行填充、裝飾處理。

更具體地，在步驟g中保溫墻板1之間的連接處設(shè)置兼作裝飾線條的止水膠條進(jìn)行處理；保溫墻板1與豎直加固角鋼2、豎直加固型鋼柱3和水平連接板肋4間的之間的連接處填充有密封硅膠或發(fā)泡聚胺酯。錨固螺栓6上可布置裝飾卡扣，起到美化作用完畢清理后揭掉裝飾層保護(hù)膜。錨固螺栓6軸向上設(shè)置至少一個(gè)止水片。錨固螺栓6上可布置造型扣，起到裝飾作用。

豎直加固型鋼柱3和角部加固型鋼柱5截面寬度等同加固設(shè)計(jì)混凝土夾板墻8厚度（40~70mm）和保溫墻板1之和；保溫層9設(shè)在豎直加固型鋼柱3、水平連接板肋4和角部加固型鋼柱5的外露側(cè)，采用高效保溫材料（如FTC、MFC等）做特殊保溫處理。

采用本實(shí)用新型的系統(tǒng)和施工方法能夠?qū)扔薪ㄖ嗀作保溫處理的同時(shí)還對(duì)其進(jìn)行了加固，非常適用于老舊建筑的改造。