[發明專利]一種FRP陽臺熱斷橋結構及方法

在審

• 申請號: 202011146569.0
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112160434A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 汪昕;吳智深;王旭彤;劉霞
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/76
• 分類號: E04B1/76;E04B1/92;E04B1/00;E04B1/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明公開了一種FRP陽臺熱斷橋結構及方法，FRP陽臺熱斷橋結構包括：受拉件、受壓件、保溫材料和封裝件，還包括抗剪件；所述保溫材料填充在所述封裝件內；所述受拉件為FRP筋材，位于所述封裝件的上部且兩端均伸出所述封裝件，伸出封裝件的一端用于伸入主體樓板，伸出封裝件的另一端用于伸入陽臺板；所述受壓件為FRP筋材，位于所述封裝件的下部且一端伸出所述封裝件，伸出所述封裝件的端部用于伸入陽臺板。本發明的FRP陽臺熱斷橋，充分利用了FRP優良的力學性能和熱工性能，在減少建筑熱橋的同時保證了荷載傳力途徑的完好。制作簡便、受力性能好、隔熱性能優異，可有效地減少熱橋局部傳熱量，降低結構結露發霉的風險，提高了房屋的居住舒適度。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，具體涉及一種新型FRP陽臺熱斷橋結構。

背景技術

隨著全球能源與生態環境問題的突出，人們對建筑能耗的問題也越發的重視。針對此，歐美等一些發達國家首先提出了“被動式建筑”的理念，對建筑節能提出了具體要求，其中減少建筑熱橋是被動式建筑設計中的一個關鍵點。熱橋是指在建筑物與外界進行熱量交換時熱流較為密集的部位，由于某些部位的傳熱系數明顯大于其他部位，從而使熱量集中地從這些部位傳遞，最終導致這些部位的熱流較為密集。而陽臺是建筑熱橋存在的關鍵部位，需要對其進行保溫隔熱處理，從而減少熱量的傳遞。建筑熱橋的存在增加了建筑物的局部傳熱量進而增大了建筑能耗。此外，在冬季熱橋內表面溫度相較于其他部位更低，若此處氣溫低于露點溫度，水蒸氣就會在熱橋的內表面處凝結，形成易長菌、發霉的潮濕環境，從而降低了建筑物的使用壽命，并且影響了人們的生活與健康。

大多數情況下，建筑物保溫層在樓板處連續，但是會在陽臺處間斷，因為該處內有主體結構樓板，外有陽臺板。若在陽臺節點處不進行熱隔斷處理，由于鋼筋混凝土的導熱系數較墻體保溫層更高，從而會在此處形成局部熱橋；而若在此處采用熱斷橋結構將主體結構與陽臺板進行熱量的隔斷，則可避免建筑熱橋的形成，減少建筑物的局部傳熱量，從而降低建筑物陽臺節點長菌、發霉的風險，提高房屋使用壽命和居住舒適度。

針對于陽臺熱斷橋，可以總結其需要達到的要求有：(1)具有良好的隔熱性能，所采用的材料應具有較低的導熱系數，以此使整體達到良好的保溫隔熱效果；(2)保持建筑體保溫層連續無間斷，即陽臺熱斷橋設置部位應與保溫層平齊；(3)熱斷橋可以有效地連接陽臺板和建筑主體，滿足結構受力要求。

熱斷橋的復雜設計要求為結構材料的選擇提出了挑戰，而纖維增強復合材料(FRP)作為先進的非金屬復合材料可以滿足陽臺熱斷橋的相關需求，其主要有以下優點：(1)輕質高強，有利于實現結構的輕量化設計，可方便熱斷橋產品的搬運及運輸；(2)耐腐蝕性能好，對酸、堿、鹽各類腐蝕介質都有很好的耐腐蝕性，同時其耐久性能良好；(3)低導熱系數，相較于建筑鋼材，FRP材料是良好的隔熱材料。故在本發明中應用FRP材料作為陽臺熱斷橋結構的受力構件，同時應用質量輕且隔熱性能良好的保溫材料作為填充部分，最終可以在建筑物陽臺處實現良好的熱量隔斷和荷載傳遞。

先前學者針對于陽臺熱斷橋進行研究，并取得了一定的技術成果及應用，但其多聚焦于板厚為200-350mm的陽臺板，而現階段我國混凝土樓板板厚一般取值在100-140mm，其板厚更薄，而在板厚更薄的情況下，受拉構件和受壓構件間的內力臂更小，對結構承載能力和撓度的控制更為不利，國外針對于厚樓板的陽臺熱斷橋構型不能直接應用于我國。且目前現有的陽臺熱斷橋研究多產生于歐洲，國內暫缺乏相關領域的研究，熱斷橋研發成本及造價成本較高，現有商品的報價也比較高。

發明內容

針對既有陽臺熱斷橋中存在的不足，本發明旨在提供一種適用于100-350mm厚度陽臺板的FRP陽臺熱斷橋結構及在主體樓板與陽臺板之間形成熱斷橋的方法。該陽臺熱斷橋結構受力合理，施工簡易，既能將陽臺板的荷載安全可靠地傳遞給框架梁和室內樓板，又能有效地隔絕熱量的集中傳遞，降低結構局部結露發霉的可能性。