浅析CL建筑体系在多层建筑中的应用
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摘要：新型节能环保CL建筑体系的研发应用实现了墙体改革、建筑节能和建筑工厂化的要求，较理想地解决了保温技术方面存在的共性关键技术难题，本文作者结合自身多年的工作实践经验，从该项技术适应发展低碳经济、节能减排的要求，目前确应在多层建筑中广泛应用等方面谈了自己的看法，提出了有益见解。
在我国的建筑史上，粘土砖一直是被用作建筑材料的主体，粘土砖就地取材，价格便宜，经久耐用，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点，然而每年500万亩良田在“流血”，70万亩被毁坏，为了节约耕地和保护环境，新型建筑材料和结构体系的研制刻不容缓。随着新型保温隔热的承重复合钢筋混凝土剪力墙结构体系（CL体系）在全国渐渐推广起来，自2000年第一个CL结构体系工程在青岛错埠岭小区竣工，采用CL结构体系及CL复合保温技术的工程涉及10省18个市的近百个多层、小高层和高层住宅项目。
一、CL建筑体系的概述
CL建筑体系是一种保温与结构一体化的复合钢筋混凝土剪力墙结构体系，即将保温层与剪力墙的受力钢筋组合成一体的CL网架板作为墙体的骨架，主要应用于外墙及内分户墙楼梯间等有保温隔热要求的墙体，它的外侧是一层混凝土保护层，中间是保温层，内侧是钢筋混凝土剪力墙受力层，两侧浇筑混凝土后发挥受力和保温隔音的双重作用。在我国以前受经济条件的制约，普通的剪力墙结构多用于高层建筑。我国的相关规范，对多层及小高层大面积应用剪力墙并没有进行详细规定和划分。随着社会经济不断增长和居民对房屋品质要求的不断提高，以及墙改节能工作的进一步深入，如何在多层及小高层中科学而又经济地采用剪力墙、取代砌结构己成当务之急。CL结构体系根据大量的试验结果和理论计算，并借鉴日本等国外的相关经验，在墙体构造上予以新的突破。由于采用了混凝土结构，使建筑物自重较砌体结构降低40%～50%，因此，对基础及地基承载能力的要求也相应降低。
二、CL建筑体系的优点
1、采用混凝土为结构主体材料，取代应用已久的粘土砖，节省了大量的耕地，降低了建材生产过程中的能源消耗，减少污染。
2、保温隔热性能好，节能达到65%的标准且与建筑同寿命；室内一侧是至少100mm厚的混凝土层，完全可以满足建筑物蓄热要求。当温度出现波动时，通过混凝土能量的储存，可以达到室内温度缓慢变化的要求。而室外一侧50mm厚的混凝土层既能对保温板起到终生的保护作用，又能满足各种装饰做法对墙体面层的要求。CL结构体系可以减少或避免保温的使用周期内维护，以及设计寿命终期后，因更换所产生的巨额费用、建筑垃圾、使用功能的影响等一系列综合隐患。
3、经济效益方面, 墙厚度减小,室内无外露梁柱,使用面积扩大了8%～10%。 CL体系比框架及框剪类结构每平方米造价低100元左右;按使用面积计算,比砖混结构低5%左右。
4、CL体系整体性好、使用年限长，抗震性能优于砖混、框架结构，比砖混结构提高2 ~3个抗震等级.它的CL墙板和边缘构件能够较好地协同工作，使结构整体受力合理，结构整体刚度大，自振周期短，自重小，地震作用反应较大，除了外墙，分户隔墙及楼梯间外，其余均为实体剪力墙，结构承载能力很高，抗剪强度很高，能够满足“强剪弱弯”的抗震要求,在多层建筑设计中应用是有足够安全度的。
5、可以实现工厂制作，运到工地直接安装，这样不但质量更有保证，而且构件制作精度高，现场作业量减少，提高施工速度20%。
三、CL建筑体系在多层建筑中的应用
我们所参与设计的秦皇岛开发区某住宅小区的CL建筑结构体系中，针对CL建筑体系的特点依照国家现行的规范及CL结构体系技术规程，确定了以下几点设计及施工要点：
（一）设计要点
1、计算方面
根据现行国家规范规程，其建筑模型、内力分析仍按目前通行的采用建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWAY进行计算，部分特殊构造按《CL结构设计规程》DB13(J)43-2006相关规定执行。结构计算时主要采用规程中的A法，即只考虑复合剪力墙中较厚侧混凝土的作用，外侧较薄混凝土层只作为安全储备，按荷载考虑加入模型中.钢筋的直径及间距以及相关节点的构造均按国家相关规范规定执行，这样进行计算是足够安全的。
2、墙体方面
依照现行的《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》要求加设剪力墙的边缘构件暗梁、暗柱。边缘构件的形式与普通剪力墙相同，主筋及箍筋也均为普通钢筋，现场绑扎制作并安装，墙身中的CL网架板是一种内夹保温板的立体空间钢筋焊接网架，其中保温板两侧的钢筋焊网由一定数量均匀分布的三维斜插钢筋连成一体。钢筋焊网的直径及间距根据计算要求确定，且满足相应最小配筋率要求。保温板的材质可根据实际情况选用EPS、XPS等，其厚度根据节能要求确定。为了保证钢筋焊网的耐久性，除将钢筋做防锈处理、采用双掺高性能混凝土外，在试验的基础上，对焊网保护层的厚度做了相应的增加。
3、构造措施
在暗柱与CL网架板连接部位两侧均加设φcp 3@50的钢丝网加强连接构造，以避免混凝土裂缝的出现，同时在分户隔墙及楼梯间墙等较长的墙体中间加设暗柱，以防止因墙过长引起混凝土开裂。因外纵墙上开设的门窗洞口较多，除剪力墙的边缘构件（暗柱）外，墙身部分也很小，故也采用同加强部位的构造作法，窗台下的墙体也采用CL网架板填充厚度与主墙体同厚，整体效果良好。
（二）施工要点
1、CL网架板的制作
应以实际图纸为依据，与生产CL网架板的厂家密切合作，提前对产品规格，数量，供货计划进行商定，由于CL网架板钢筋密，截面较薄，采用普通的混凝土难以实现，所以采用自密实混凝土，其坍落度不小于260mm。
2、混凝土的浇筑
CL网架板一侧混凝土厚，另一侧较薄，中间保温层较软，浇筑时的顺序显得尤为重要，如果浇筑不好极易造成一侧混凝土过厚挤压保温板，而另一侧根本没有浇筑上混凝土的情况.现场应加密混凝土垫块和定制的塑料V型卡件数量，固定牢固，先浇筑较薄一侧混凝土稍后浇筑较厚一侧混凝土，控制浇筑速度不能太快，以免携入空气，且保证混凝土有足够的流动时间，避免阻塞。
3、混凝土的振捣
钢筋密集处，暗柱附近及拐角处等，需采用模外人工敲击的方法或平板振捣器加以附加振捣，严格控制混凝土坍落度，避免出现混凝土离析或混凝土无法自密实。
4、混凝土的养护
由于免振捣混凝土使用了大量掺合物，必须更加注意早期养护，才能发挥其性能。混凝土初凝后应尽快进行养护，保证温度、湿度在一定时间内的相对稳定，使胶凝材料充分水化，一般养护时间应在14d以上。
四、结束语
CL建筑体系的研发应用实现了墙体改革、建筑节能和建筑工厂化的要求，并比较理想地解决了在保温技术方面存在的共性关键技术难题，适应发展低碳经济、节能减排的要求，尤其是国家节能政策的不断提升、墙改工作的深入开展和房地产行业对房屋本身品质要求的提高，给CL建筑结构体系提供了良好的发展空间。通过工程实践证明，该技术理想的经济效益和社会效益必将为我国的建设行业的进步起到推进作用。