墙体改革与轻钢结构住宅体系的发展

《住宅科技》2001. 8　材料·设备

墙体改革与轻钢结构住宅体系的发展

颜宏亮　　马　林

(同济大学　上海　200092)

摘要　结合国内墙体改革与节能建筑等政策, 围绕当前住宅外墙体系“砖”、

“块”、“板”的发展动态, 从建筑设计角度论述开发新型墙体材料的紧迫性和重要性, 以推动轻钢结构住宅体系设计开发工作进一步展开。

关键词　墙体改革　外墙体系　轻钢住宅

1　问题的提出

根据建设部有关文件规定:从2000年6月1日起, 全国人均耕地0. 05hm 以下的170个大中城市将逐步禁止使用实心粘土砖, 限时3年。这标志着我国墙体改革的政策到了实质性起动阶段。

长期以来, 砖混结构住宅体系一直占据住宅建设的主导地位, 造房子用粘土砖似乎已成了我们的习惯。用粘土砖砌墙耗土耗能, 很多地方甚至毁田做砖。尽管建设是无止境的, 但耕地是人类宝贵资源, 保护耕地就是保护我们的生命线, 况且大多数资源是不可再生的。此外, 砖混结构抗震性能差; 墙厚, 使用面积减小; 墙多, 平面布局灵活性不够; 墙重, 又增加基础费用。建设部曾组织对北京市5种传统砖混结构住宅做过粗略计算:每建造1m 的住宅面积, 就需1. 82-2. 42m 2的墙体面积, 其中内墙约占65%～75%。这些小开间横墙承重的住宅, 其墙体设置的密集程度同样也制约着户内限定空间的可变性。对于一般层高2. 80～3. 00m 的住宅, 如系砖砌体承重, 则房屋的总重量中墙体约占60%,楼板(包括圈梁) 占30%,活荷载占10%,可见砖墙必然带来基础造价的增加。

随着墙体改革和建筑节能政策法规的陆续出台, 今后造房子用什么材料? 这是我们建筑业内人士非常关心的大问题。2　国内外墙体材料发展动态

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研究开发新型的墙体材料, 不仅要自重轻、节能、节地、提高施工效率, 而且必须和住宅产业化、建筑节能紧密结合, 重视与住宅结构体系协调发展。墙体改革是住宅产业化的基础, 墙体质量的优劣, 特别是外墙, 直接关系到房屋功能与质量的提高。研究开发墙体新材料, 重点应围绕“砖”、“块”、“板”外墙体系进行。

2. 1　“砖”———灰砂砖、砼多孔砖、粘土多孔砖等

对于砖混住宅而言, 砖仍然是主要产品, 在限制使用实心粘土砖的情况下, 可以采用灰砂砖、砼多孔砖、粘土多孔砖等砌筑墙体。粘土砖在欧洲被视为”奢侈”的建筑材料, 但制砖的工艺、质量和强度却相当高, 同时重视开发系列产品, 如灰砂砖(或灰砂砌块) 不仅可做承重或非承重的内外墙使用, 而且又可做地面砖、外墙饰面砖和各种异型砖(如U 型砖、圆型砖等) 。

2. 2　“块”———小型砼空心砌块、加气砼砌块和砂加气砼砌块等

小型砼空心砌块是我国墙体改革中推出的主要品种之一, 但砌块材料品种较少, 作为单一材料砌筑外墙尚存在“渗”、“裂”、“热”等问题, 需进一步采取构造措施加以改进, 同时要提高砌块的质量、强度, 增加功能和品种, 以满足建筑装饰及外墙的热工等要求。欧美国家研制的砼空心砌块比较注重块材的系列化、多功能、饰面的形状色彩、纹理

材料·设备变化等要求。特别在砌块保温性能和装饰性方面做了大量的研究并取得了很大的成就(见图1) 。如美国采用这类砼空心砌块砌筑外墙, 其色彩、纹理变化较多, 墙体空腔中均采用高压空气将絮状或块状的玻璃棉吹入填实, 起到较好的保温效果。同时专门加工与砼空心砌块系列配套的不同热阻值的保温材料产品, 便于建筑师根据建筑物所在地区的气候参数、施工要求等来选择外墙保温隔热的材料及构造方式。既造型美观, 又满足节能建筑的要求

。

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2001. 8《住宅科技》

复合材料外墙板, 不仅要具备良好的耐侯性、抗风雨性能和满足外围护结构的保温隔热的性能, 同时还要解决板的连接构造等

问题, 技术难度较大。国内如北新集团推出的GRC 外墙板及金邦板(外墙饰面板) , 以此组成轻质复合外墙板, 不仅重量轻, 保温性能好, 而且又具有装饰效果, 非常适合工业化程

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度较高的轻钢结构住宅体系(图2) 。

图2　复合材料外墙板

德国新开发的一种轻质空心复合外墙

图1　复合砼空心砌块

板, 采用真空挤出成型工艺, 该板内掺高达50%的粉煤灰, 辅以水泥、石膏或石灰原料, 可作承重或非承重墙板, 被称为”生态墙板”。

台湾推出的一种被称为”三明治”轻质复合外墙板。该板两侧表面为强化纤维水泥板, 中间为轻骨料砼。根据墙板的用途和强度要求, 可在板内设置冲孔金属网或双层点焊的钢丝网架, 内浇轻骨料砼。该板强度高, 重量轻(仅为砼墙的1/9) , 构造上可以满足住宅外墙防火、防水、隔音和隔热性能。3　轻钢结构住宅体系的发展动态

近年来随着国内钢产量突破亿吨和《中国建筑技术政策》(1996～2010年) 推出后, 建筑业也由过去的”节约用钢”政策调整为”合理用钢”, 钢结构建筑开始逐步得到发展, 钢材品种日趋多样化, 如H 型钢、T 型钢和L 型钢等大截面型材; 以及50mm 以上的厚钢板; 冷弯薄壁型钢和彩色涂层钢板等, 加之各种

此外加气砼砌块(或板材) 由于重量轻, 施工便利和具有一定的保温隔热性能, 国内

近年来发展较快, 材料性能进一步向轻质、高强和多功能方向发展; 在原料方面, 加大了对粉煤灰、炉渣、工业废石膏、废石英砂和高效发泡剂的利用。2. 3　“板”———单一材料外墙板、复合材料外墙板

预制轻质外墙板适用于工业化程度较高的装配式住宅建筑。采用单一材料制作的墙板, 目前有加气砼和轻骨料砼等可做保温外墙条板。这些材料导热系数小, 而强度和耐久性较高, 构造简单, 是理想的保温结构材料。如南京开发的ALC 加气砼条板(600宽) , 板厚150mm , 其保温性能相当于240粘土砖墙; 200mm 厚的墙板, 相当于370砖墙的保温效果。

《住宅科技》2001. 8　材料·设备

“泰柏板”在高层住宅套内隔墙的应用

顾鸿生

(上海梅林正广和集团正林房地产有限公司　200082)

摘要　泰柏板多由钢丝组成网笼, 中间填充聚苯乙烯泡沫板, 两面抹灰的新型轻质墙体材料, 具有质轻、隔音、隔热、防火、防水等优点。在施工中注意连接及预埋管线等设计, 可收到较好效果。文章提供了用于高层内墙的实例。

关键词　泰柏板　防火　隔热　隔音

　　新型墙体材料的应用, 已成为建筑行业世界性的课题。特别是在减少使用黏土砖方面, 如何应用降低能耗, 减少生产污染, 保护土壤资源的环保产品, 对房产建设者来讲, 更有义不容辞的责任。1998年, 我公司在松花大楼的续建中, 作为项目负责人和具体实施者, 在住宅内隔墙上使用“钢网泡沫墙板”(又称泰柏板) , 作了大胆的尝试, 达到了降低负新材料的开发和应用, 为促进国内建筑业开发钢结构技术奠定了政策和物质基础。住宅建筑由砖混结构和砼结构一统天下的格局正

在悄然发生变化。

目前钢结构建筑的发展主要集中在高层、大跨和轻型三个方面。其中轻钢结构住宅体系以其独特的优势在住宅工程中发展较快。轻钢结构已不是一般的薄壁型钢, 而是厚度0. 6～1. 5m m 的薄钢板结构; 轻钢结构的骨架形式既有H 型钢, 又有钢管砼(钢混结构体系) 。轻钢结构住宅取材对环境影响小, 有利于社会资源的保护。同时因工业化程度高、施工周期短、重量轻、基础费用省、造价易控制、适用不同气候条件和大气环境等优点, 故也被誉为“可持续发展的生态建筑体系”。开发和研究多层、”小高层”(10～12层) 轻钢结构住宅体系的新技术已引起国内众多建筑师、工程师及开发商的兴趣和重视。

以国内现有的技术条件和装备, 用轻钢

荷、节能环保的目的。对这一材料在住宅中应用的体会如下:1　工程背景

松花大楼为20层剪力墙商住大楼, 大楼封顶后停建, 2年后我公司接盘续建。由于该工程在质量方面发生了问题(中间结构质监验收时被责令停工整改), 主要是墙体、地坪的平整度超标, 经仔细测量, 必须要整结构建造10～12层的住宅, 在结构骨架体系、楼板等方面已不成问题; 技术性方面如防腐、防锈、防火、隔热等问题也基本得到解决;

目前唯一制约轻钢结构住宅体系发展的因素在于外墙板。开发研制适合轻钢结构住宅体系的外墙板已成为当前重中之重的首要工作, 外墙板问题一旦得以解决, 轻钢结构住宅体系必将有着广阔的发展和应用前景。

研究开发轻钢结构住宅体系, 其更重要的含义还在于如何将房屋由低水平的传统建造方式改为现代化、工业化的制造方式, 用现代高新技术提升传统产业———建筑业的整体发展水平, 以提高住宅建设的科技含量, 促进住宅产业化的不断发展。

参考文献

1　杜文英. 多功能的砼空心砌块. 建筑节能, 1997,(3) 2　陈志宇, 李子平. 金邦板的生产与应用. 新型建筑材料,

2001,(1)

(收稿日期:2001-06-04)

＊国家自然科学基金资助项目(项目批准号59978031)