[发明专利]一种FRP阳台热断桥结构及方法

说明书

本发明公开了一种FRP阳台热断桥结构及方法，FRP阳台热断桥结构包括：受拉件、受压件、保温材料和封装件，还包括抗剪件；所述保温材料填充在所述封装件内；所述受拉件为FRP筋材，位于所述封装件的上部且两端均伸出所述封装件，伸出封装件的一端用于伸入主体楼板，伸出封装件的另一端用于伸入阳台板；所述受压件为FRP筋材，位于所述封装件的下部且一端伸出所述封装件，伸出所述封装件的端部用于伸入阳台板。本发明的FRP阳台热断桥，充分利用了FRP优良的力学性能和热工性能，在减少建筑热桥的同时保证了荷载传力途径的完好。制作简便、受力性能好、隔热性能优异，可有效地减少热桥局部传热量，降低结构结露发霉的风险，提高了房屋的居住舒适度。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种新型FRP阳台热断桥结构。

背景技术

随着全球能源与生态环境问题的突出，人们对建筑能耗的问题也越发的重视。针对此，欧美等一些发达国家首先提出了“被动式建筑”的理念，对建筑节能提出了具体要求，其中减少建筑热桥是被动式建筑设计中的一个关键点。热桥是指在建筑物与外界进行热量交换时热流较为密集的部位，由于某些部位的传热系数明显大于其他部位，从而使热量集中地从这些部位传递，最终导致这些部位的热流较为密集。而阳台是建筑热桥存在的关键部位，需要对其进行保温隔热处理，从而减少热量的传递。建筑热桥的存在增加了建筑物的局部传热量进而增大了建筑能耗。此外，在冬季热桥内表面温度相较于其他部位更低，若此处气温低于露点温度，水蒸气就会在热桥的内表面处凝结，形成易长菌、发霉的潮湿环境，从而降低了建筑物的使用寿命，并且影响了人们的生活与健康。

大多数情况下，建筑物保温层在楼板处连续，但是会在阳台处间断，因为该处内有主体结构楼板，外有阳台板。若在阳台节点处不进行热隔断处理，由于钢筋混凝土的导热系数较墙体保温层更高，从而会在此处形成局部热桥；而若在此处采用热断桥结构将主体结构与阳台板进行热量的隔断，则可避免建筑热桥的形成，减少建筑物的局部传热量，从而降低建筑物阳台节点长菌、发霉的风险，提高房屋使用寿命和居住舒适度。

针对于阳台热断桥，可以总结其需要达到的要求有：(1)具有良好的隔热性能，所采用的材料应具有较低的导热系数，以此使整体达到良好的保温隔热效果；(2)保持建筑体保温层连续无间断，即阳台热断桥设置部位应与保温层平齐；(3)热断桥可以有效地连接阳台板和建筑主体，满足结构受力要求。

热断桥的复杂设计要求为结构材料的选择提出了挑战，而纤维增强复合材料(FRP)作为先进的非金属复合材料可以满足阳台热断桥的相关需求，其主要有以下优点：(1)轻质高强，有利于实现结构的轻量化设计，可方便热断桥产品的搬运及运输；(2)耐腐蚀性能好，对酸、碱、盐各类腐蚀介质都有很好的耐腐蚀性，同时其耐久性能良好；(3)低导热系数，相较于建筑钢材，FRP材料是良好的隔热材料。故在本发明中应用FRP材料作为阳台热断桥结构的受力构件，同时应用质量轻且隔热性能良好的保温材料作为填充部分，最终可以在建筑物阳台处实现良好的热量隔断和荷载传递。

先前学者针对于阳台热断桥进行研究，并取得了一定的技术成果及应用，但其多聚焦于板厚为200-350mm的阳台板，而现阶段我国混凝土楼板板厚一般取值在100-140mm，其板厚更薄，而在板厚更薄的情况下，受拉构件和受压构件间的内力臂更小，对结构承载能力和挠度的控制更为不利，国外针对于厚楼板的阳台热断桥构型不能直接应用于我国。且目前现有的阳台热断桥研究多产生于欧洲，国内暂缺乏相关领域的研究，热断桥研发成本及造价成本较高，现有商品的报价也比较高。

发明内容

针对既有阳台热断桥中存在的不足，本发明旨在提供一种适用于100-350mm厚度阳台板的FRP阳台热断桥结构及在主体楼板与阳台板之间形成热断桥的方法。该阳台热断桥结构受力合理，施工简易，既能将阳台板的荷载安全可靠地传递给框架梁和室内楼板，又能有效地隔绝热量的集中传递，降低结构局部结露发霉的可能性。