墙体是木建筑中的不可或缺的重要组成部分,主要起承重、围护或分隔空间的作用。墙体在木建筑中比重较大,通常墙体面积是建筑面积的倍以上。墙体是装配式建筑设计及施工去繁从简的关键,装配式建筑墙体需同时兼顾建筑安全、保护、舒适性等。建筑框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能,在木建筑中应用框剪结构在国际上尚处于初步研究阶段。另外,现代木结构在我国属于新兴产业,建筑技术及建筑模式基本搬国外,而以塑木复合材为主要材料的集成木结构的相关研究在国内外尚未见报道。
塑木复合材料是一类由木质纤维和高分子塑料为主要原料复合而成的新型材料,主要有聚乙烯塑木和聚氯乙烯塑木两类,其继承了塑料和木质材料的双重优点,具有强度高、防腐、防水、防火、结构多样、易加工和易连接等优异的品质,是实木的理想替代品。被广泛应用于室内装饰或园林景观制品,如户外塑木地板、塑木花架、塑木凉亭、塑木栏杆等。随着塑木生产规模的不断扩大,塑木产品品质的不断提升,继续将产品定位为户外工程用材或景观小建筑用材,应用价值有限,受益群体有限,如何将高品质塑木材料应用于现代木结构建筑,充分发挥其优异性能,更好地为服务于社会,已成为塑木行业所面临的一项重要课题。
近年来,国内外出现一大批以安徽森泰塑木集团有限公司、北京天地塑木复合材料有限公司等为代表的建筑用塑木材料生产企业,对塑木轻钢结构住宅进行了设计及施工探索,塑木材料表现出了优异性能,但尚存在建筑维护结构环境效能低隔声及隔热性较差、施工周期较长、居住体验差塑料房屋易引起心理上负担、市场认可度低等不足。
现发明有较高的抗剪强度,隔热、隔声、防火效果好,可以模块化生产,能够在工厂预制,然后将其运输至建筑工地进行拼接或连接而建造房屋的隔声隔热塑木集成框剪木墙体。隔声隔热塑木集成框剪木墙体,包括以胶合木柱和胶合木梁连接成的胶合木框架,在胶合木框架内固定多根间隔的塑木墙骨柱,在胶合木框架内的塑木墙骨柱之间填充玻璃纤维棉胶合木框架和塑木墙骨柱的外侧依次是定向结构刨花板、呼吸纸、外挂板塑木墙骨柱的内侧依次是防潮薄膜、石膏板、内墙板。
隔声隔热塑木集成框剪木墙体,胶合木柱或胶合木梁起到框架承重作用,主要承受竖向荷载塑木墙骨柱起到固定定向结构刨花板、结构支撑作用,并具有较好的隔声、隔热作用。定向结构刨花板板和塑木墙骨柱及胶合木框架组合起到抗剪作用,即提高墙体抗侧力效果。呼吸纸起到防止水汽进入墙体内,但墙体内的水汽可以透过呼吸纸排出墙体外玻璃纤维棉起到隔热、吸音作用防潮薄膜如聚乙烯薄膜可以起到防潮作用,防止室内水汽进入墙体内石膏板起到防火及墙体保护作用内墙板起到装饰作用和防火作用吸音棉条起到阻断声桥作用,对隔声具有较好的效果外墙板起到墙面保护作用。将塑木墙骨柱作为主要结构材料,应用于木结构墙体,通过合理设计发挥塑木的材料优势、木结构的构造优势及框剪结构的强度优势,研究出了集隔热、隔声、抗剪等优良特性于一体的塑木集成框剪木墙体,这对提高我国塑木产品的国际市场竞争力、拓宽塑木产品的应用领域及促进现代装配式木结构建筑的发展具有重要意义。
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