超低能耗夹心保温墙板热工性能优化与节能养护技术研究
Research on thermal performance optimization and energy-saving curing technology for ultra-low energy consumption sandwich insulation wall panels
关键词:
超低能耗夹心保温墙板;热工性能;节能养护;FRP连接件;无膨胀附框
Key words:
Ultra-low energy consumption sandwich insulation wall panel; Thermal performance; Energy-saving curing; FRP connector; No expansion frame
刊期:
2026年第4期
DOI:
10.19761/j.1000-4637.25090424
文章编号:
基金项目:
国家重点研发计划项目(2022YFC3801400)。
作者:
张 宁1,蒋勤俭2,*,刘 昊1,周向东1,吕丽萍1
单位:
1.北京榆构有限公司,北京 100070;2.北京预制建筑工程研究院有限公司,北京 100070
摘要
针对传统超低能耗夹心保温墙板生产中,因保温层加工精度低、拼装尺寸不一、安装偏差及高温养护导致的保温性能下降与失效问题,本文提出了一套集标准化排版、高精度加工与自动化安装于一体的生产工艺,并研发了节能养护技术。通过引入标准化排版设计、高精度切割与打孔技术、自动化连接件安装及无膨胀聚氨酯材料附框,结合“水平模台+成组立模”的复合生产模式,开发基于自动恒温热水循环的节能养护系统,以控制养护温度。结果表明:该技术有效消除了保温板在窗口部位的热桥效应,保证了保温层在平模与立模生产阶段的成型质量,避免了高温养护导致的XPS板热变形,在提升墙板热工性能与产品质量的同时,降低了养护能耗与生产成本,提高了场地布模率与生产效率。研究成果为超低能耗建筑围护体系的高质量发展提供了实践路径。
In the production of traditional ultra-low energy consumption sandwich insulation wall panels, issues such as low processing accuracy of the insulation layer, inconsistent assembly dimensions, installation deviations, and high-temperature curing leading to decreased insulation performance and failure have arisen. This paper proposes a production process that integrates standardized layout, high-precision processing, and automated installation, and has developed energy-saving curing technology. By introducing standardized layout design, high-precision cutting and drilling technology, automated connector installation, and non-expanding polyurethane material with attached frames, combined with a composite production mode of "horizontal formwork + group formwork erection", an energy-saving curing system based on automatic constant temperature hot water circulation is developed to control the curing temperature. The results show that this technology effectively eliminates the thermal bridge effect of insulation panels at window locations, ensures the molding quality of the insulation layer during the horizontal and vertical formwork production stages, and avoids thermal deformation of insulation panels caused by high-temperature curing. While improving the thermal performance and product quality of ultra-low energy consumption sandwich insulation wall panels, it reduces curing energy consumption and production costs, and enhances the formwork layout rate and production efficiency. The research findings provide a practical path for the high-quality development of ultra-low energy consumption building envelope systems.
结论
(1)建立了标准化保温板设计方法,通过Revit平台实现保温层自动排版与规格整合,进行优化统一和型号编排,深化设计周期由7 d缩短至3 d,显著降低了设计误差与裁切损耗,从源头上保障了构件尺寸的一致性与可加工性。
(2)研发数控机器人精密加工装备,集成真空吸附、机器视觉与冷态锯切技术,实现保温板加工精度达±0.5 mm,尺寸合格率提升至99.6%,并实现100%全检。该技术有效消除了拼缝热桥,提升了保温层的整体热工性能。
(3)提出了多维度热工性能优化构造,通过50 mm双层错缝叠合构造、FRP低导热连接件与憎水无膨胀聚氨酯材料附框的协同应用,显著削弱了连接件与窗口部位的热桥效应,整墙热阻提升了8%~12%。
(4)开发了恒温热水循环节能养护技术,针对XPS板热稳定性差的特性,分别设计了水平模台与成组立模循环养护系统,将养护温度稳定控制在(55±2)℃范围内,XPS的膨胀得到有效抑制,养护能耗降低了67%,实现了质量保障与节能降耗的统一。
(5)构建了高效柔性复合生产工艺体系,采用“水平模台异步生产外叶板+成组立模同步复合内叶板”的双路径生产模式,实现模具容积率提升了15%、单线日产能提升了19%以上,为超低能耗夹心保温墙板的规模化、柔性化生产提供技术支撑。
参考文献
[1] 吴学淑,李进军,王平山,等.预制混凝土夹心保温墙应用研究进展[J].建筑结构,2021(2):220-225.
[2] 庞亚楠.以XPS为保温芯层的分仓式保模板设计及性能测试[J].建材技术与应用,2023(6):18-21.
[3] 杨佳林,薛伟辰.预制夹心保温墙体FRP连接件应用进展[J].低温建筑技术,2012(8):139-142.
[4] 郭文武,白晓军,韩严军.预制构件成组立模生产技术与应用[J].建筑机械,2025(5):22-27,32.
[5] 孙志超,于海滨,蔡海宁.大型预制构件成组立模成型设备研究与应用[J].建筑技术,2018,49(增刊1):227-228.
[6] 刘昊,赵利辉,周向东,等.基于功能模块化拆分的预制混凝土夹心保温墙板二次成型精益制造工艺研究与应用[J].混凝土与水泥制品,2025(9):35-39.
[7] 赵志刚,杨思忠,任成传,等.预制混凝土内墙板立模生产工艺研究与应用[J].混凝土与水泥制品,2020(12):59-62.
[8] 王羽,钟立博.装配式外墙板构造对热工性能的影响[J].建设科技,2023(12):88-90.
[9] 郝汝坤,冯普,刘思源,等.装配式超低能耗建筑预制保温外墙板技术研究[J].建筑技术,2025(6):309-312.
[10] 石峰.挤塑聚苯板在高层混凝土建筑节能施工中的应用[J].建筑节能,2025(3):148-152.
[11] 姬辉.EPS板和XPS板性能比较及节能价值[J].江西建材,2022(7):147-148.
[12] 范玉,黄新,黄继战.新型装配式建筑PC构件模板设计及施工技术[J].施工技术,2018(4):49-51.
[13] 钱云峰,杨鼎宜,夏旸昊.热水养护对超高性能混凝土力学性能及水化过程的影响[J].材料科学与工程学报,2023(2):260-268.
[14] 张立丰.智能蒸汽养护系统在预制管廊工程中的研究与应用[J].建筑技术开发,2018(8):76-77.
[15] 黄瑞,丁亚飞.预制混凝土夹心墙板生产线和生产工艺研究[J].工程质量,2020(3):59-62.
[16] 刘志明,雷春梅.装配式构件生产线和生产工艺研究[J].混凝土与水泥制品,2018(3):76-78.
[17] 卜凡杰,韩文龙,吕晚晴,等.预制混凝土剪力墙尺寸偏差检验指标研究[J].混凝土与水泥制品,2024(8):51-56.
引用本文
张宁,蒋勤俭,刘昊,等.超低能耗夹心保温墙板热工性能优化与节能养护技术研究[J].混凝土与水泥制品,2026,53(4):42-49. ZHANG N,JIANG Q J,LIU H,et al.Research on thermal performance optimization and energy-saving curing technology for ultra-low energy consumption sandwich insulation wall panels[J].China Concrete and Cement Products,2026,53(4):42-49 (in Chinese).
下一个: 混杂纤维超高性能混凝土(UHPC)的耐高温性能试验研究
相关文件