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建築工業化裝配對輕質牆板發展的影響有哪些

時間:2017-06-05 09:33:28 点击:7174 次 來源:99真人平台_99真人.com_99真人平台官网

 0引言

    當前我正處于城鎮化的快速進程中,到2020年實現“面小康”,城鎮化水平達到60%左右,城鎮人口約增加3億,城鎮化住宅建設數量將在較長時間內保持較高水平。遺憾的是,當前這些建設成就大部分是以傳統的高投入、高能耗、高汙染爲代價取得的。推進建築工業化、住宅建築産業化,是實現住宅建設方式由粗放型向集約型轉變、提高住宅質量和節約住宅能耗的重大舉措,是保證建築業可持續發展的重要途徑,對我經濟及社會發展有著其深遠的意義。

    2013年1月1日,務院辦公廳轉發了發展改革委和住房城鄉建設部的枟綠色建築行動方案枠,明確提出將“推廣建築工業化,發展綠色建築”列爲十大重大任務。建築工業化和住宅産業化以及城鎮化建設要求積推廣裝配化施工。圍護結構中,考核建築工業化水平的關鍵指標就是外牆的裝配化程度。推廣應用裝配式輕質混凝土外牆板符合綠色建築和建築節能的産業政策,是建築行業實現可持續發展戰略的重要內容。

    1外裝配式複合牆板研究現狀

    外的裝配式複合牆板主要是在70年以後發展起來的,美的輕質牆板以各種石膏板爲主,以品種多、規格、生産機械化程度高而著稱,年産量20億平方米,居世界位;日本石棉水泥板、蒸壓桂韓板、玻璃纖維增強水泥板(GRC板)的生産居水平;英以無石棉桂韓板爲主;德、芬蘭以空心輕質混凝土牆板生産爲主。長期以來外主要形成了法地戎CsatelEiffle住宅群的FCIS牆體系統、意大利BSAIS工業化建築外牆體系、日本高層鋼結構住宅牆體采用的PCa牆板體系。

    2內裝配式外牆板的發展現狀和性能比較

    建築外牆是建築的主要組成部分,其構造以及所使用的材料影響著建築能耗指標和室內居住舒適度。在住宅建築中,圍護結構能耗中:外牆可以占到34%,樓梯間隔牆約11%。發展高質量外牆複合保溫牆板是實現住宅産業化和推廣節能建築的重要捷徑。些發達的牆板牆體材料的生産在其牆體材料總産量中所占比例已高達60%,而我僅占3%。在建築物的外牆結構方面,我正在大力鼓勵發展綠色建材,大力推廣各種非粘土磚的、輕型、大尺寸的牆材,同時進步提高廣泛使用的綠色外牆保溫材料的生産率。

    目前內可作爲裝配式外牆板使用的主要牆板種類有:承重混凝土岩棉複合外牆板、薄壁混凝土岩棉複合外牆板、混凝土聚苯乙烯複合外牆板、混凝土珍珠岩複合外牆板、鋼絲網水泥保溫材料夾芯板、SP預應力空心板、加氣混凝土外牆板與真空擠壓成型纖維水泥板(簡稱ECP)。

    1)承重混凝土岩棉複合外牆板

    承重混凝土岩棉複合外牆板是由鋼筋混凝土結構承重層、岩棉保溫層和飾面層複合而成。承重混凝土岩棉複合外牆板厚度爲250mm,其中鋼筋混凝土結構承重層厚度150mm、岩棉保溫層厚度50mm、飾面層厚度50mm。

    與傳統的磚混牆體或膨珠、浮石、陶粒混凝土外牆板相比,該種複合外牆板除了具有適應承重要求的力學性能外,還符合枟民用建築節能設計標准枠對其保溫、隔熱性能的要求,具有強度高、保溫隔熱性能好、施工方便等點,冬季保溫果相當于厚度爲490mm的磚牆,熱穩定性也優于厚度爲370mm的磚牆。但面密度較大,安裝率較低,不利于推廣應用。

    2)薄壁混凝土岩棉複合外牆板

    薄壁混凝土岩棉複合外牆板是由鋼筋混凝土結構層(裏層)、岩棉保溫層(中層)和混凝土飾面層(外層)複合而成的非承重型複合外牆板,牆板厚度爲150mm。

    它主要用作框架結構輕板建築體系的非承重外牆。薄壁混凝土岩棉複合外牆板不但具有優良的保溫、隔熱性能,其冬季保溫相當于370mm的磚牆,而且比傳統材料的外牆板重量輕得多。但制作工藝較複雜,不利于推廣應用。

    3)混凝土聚苯乙烯複合外牆板

    混凝土聚苯乙烯複合外牆板是由70mm厚鋼筋混凝土承重層(裏層)、60mm或80mm厚聚苯乙烯板保溫層(中層)和70mm厚鋼筋混凝土飾面層(外層)複合而成。

    這種複合外牆板可用作鋼或鋼筋混凝土框架結構、框架—抗震牆結構的圍護外牆,也可應用于其他需要圍護外牆的結構。它的平均傳熱系數僅爲0.58W/(㎡·K),約相當于1m厚塊的保溫果。但面密度較大,需要用吊機安裝,不利于推廣應用當前的建築工業化。

    4)混凝土膨脹珍珠岩複合外牆板

    混凝土膨脹珍珠岩複合外牆板是由鋼筋混凝土結構承重層、膨脹珍珠岩保溫層和飾面層複合而成。混凝土膨脹珍珠岩複合外牆板厚度爲300mm,其中承重層厚度150mm,保溫層厚度100mm,飾面層厚度50mm。

    該種複合外牆板除了具有適應承重要求的力學性能外,還能滿足枟民用建築節能設計標准枠對其的要求。混凝土膨脹珍珠岩複合外牆板的隔熱、保溫性能大大優于以往的輕混凝土外牆板,稍遜于混凝土岩棉複合外牆板,其冬季保溫果相當于厚度爲490mm的磚牆。但面密度大,需要用吊機安裝,不利于當前建築工業化的推廣應用。

    5)鋼絲網水泥保溫材料夾芯板

    鋼絲網架水泥夾芯板是在工廠內將低碳冷拔鋼絲焊成三維空間網架,中間填充輕質保溫芯材(主要用阻燃的聚苯乙烯泡沫板)而制成的半成品,在施工現場再在夾芯板的兩側噴抹水泥砂漿或直接在工廠內部預制完成。

    該種夾芯板具有重量輕、強度高、防震、保溫和隔熱、隔聲性能好、防火性能好、抗濕、抗凍融性好、運輸方便、損耗少、施工方便經濟、提供建築使用面積。能根據設計上的要求組裝成各種形式的牆體,甚至可在板內預先設置管道、電氣設備、門窗框等,然後在生産廠內或施工現場,再于板的鋼絲上鋪抹水泥砂漿,施工簡便、快速,加快施工進度。但制作工藝複雜,質量參差不齊,不符合工業化推廣應用。

    6)SP預應力空心板

    SP預應力空心板生産技術是采用美SPANCRETE公司技術與設備生産的種新型預應力混凝土構件。該板采取高強低松弛鋼絞線爲預應力主筋,用殊擠壓成型機,在長線台座上將殊配合比的幹硬性混凝土進行沖壓和擠壓次成型,可生産各種規格的預應力混凝土板材。

    該産品具有表面平整光滑、尺寸靈活、跨度大、高荷載、耐火限高、抗震性能好等優點及生産率高、節省模板、無需蒸汽養護、可疊合生産等點。但價格較高。

    7)加氣混凝土外牆板

    加氣混凝土外牆板是以水泥、石灰、矽砂等爲主要原料再根據結構要求配置添加不同數量經防腐處理的鋼筋網片的種輕質多孔新型的綠色環保建築材料外牆板。

    該牆板高孔隙率致使材料的密度大大降低。牆板內部微小的氣孔形成了靜空氣層減小了材料的熱導率。因爲牆板的孔隙率大,具有可鋸、可釘、可鑽和可粘結等優良的可加工性能,便于施工。該牆板同時具有良好的耐火性能、較高的孔隙率使材料具有較好的吸聲性能等優點,已具有五十多年的歐美發達推廣應用經驗,工藝技術成熟。

    8)擠出成型水泥纖維牆板(簡稱ECP)

    擠出成型水泥纖維牆板是以矽質材料(如天然石粉、粉煤灰、尾礦等)、水泥、纖維等主要原料,通過真空高壓擠塑成型的中空型板材,然後通過高溫高壓蒸汽養護而成的新型建築水泥牆板。通過擠出成型工藝制造出的新型水泥板材,相比般板材強度更高、表面吸水率低、隔聲果更好。

    其優異的性能和豐富的表面,不僅可用作建築外牆裝飾,而且有助于提高外牆的耐久性及呈現出豐富多樣的外牆果。可直接用作建築牆體,減少多道牆體的施工工序,使牆體的結構圍護、裝飾、保溫、隔聲實現體化。

    由福泰高科環保科技(上海)有限公司提供的複合牆板相關檢測報告表明,擠出成型水泥纖維牆板完滿足鋼結構住宅對維護牆板高強、輕質、具有良好的保溫隔熱、隔聲、防水、防火、抗裂和耐候等綜合性能的要求,表1爲擠出成型水泥纖維牆板的基本性能與檢測結果與《建築隔牆用輕質條板》JGJ/T169-2005、《建築用輕質隔牆條板》GB/T23451-2009、《建築材料及制品燃燒性能分》GB86242006等相關規範要求指標對比結果。

表

    3目前牆板應用研究中存在的問題

    裝配式節能複合牆板因爲其本身優良的點尤其是良好的保溫隔熱性能而得到應用和推廣,而且內外對複合牆板的使用性能包括抗風、抗震等進行過大量的研究,推導出些定的理論和公式,但是關于複合牆板的研宄成果還是不夠深入和面,主要存在的問題有以下幾點:

    1)大多數夾芯複合牆板是以普通混凝土作爲結構層,而以輕骨料混凝土作爲面層的研究相對較少,缺少相關複合牆板點支撐抗彎承載性能相關研究的文獻資料,而且在完成牆板基本安裝使用過程所需結構層基本力學指標不明確。

    2)輕骨料混凝土在節能複合牆板中起到了定保溫隔熱果,但是輕骨料的低導熱性能是以犧牲其強度爲前提的,因此如何維持輕骨料混凝土材料良好的保溫性能,進步開發提高輕骨料混凝土強度成爲需要研究和探討的課題。

    3)節能複合牆板其推廣的基礎和優勢便是其自身優越的保溫隔熱性能,但是相關熱工性能指標與節能複合牆板的節點構造之間缺少研宄,因此需要選擇個科學的節點安裝方式,既能保證優良的保傳熱性能,又能達到本身所需要的基本力學性能指標。

    4)從內外研究現狀可以知道,現有牆板材料如果換算成150mm牆厚時,其傳熱系數大致都在1.3W/(㎡·K)以上,甚至達不到些殊地區規範限值要求,因此有必要開發種節能複合牆板,其傳熱系數能夠低于1.3W/(㎡·K),爲研發低傳熱系數的節能牆板提供設計思路。

    5)節能複合牆板在工程中具體保溫節能果不明確,節能複合牆板在具體房屋建築中其房屋能耗以及節能率的相關資料較少,而且傳熱系數與建築能耗之間的關系缺少定性定量關系。因此有必要用相應的能耗評價機制判斷節能複合牆板的優越性。

    4結論

    加氣混凝土外牆板具有技術工藝較成熟、輕質、高強、節能、防火、隔音等優點,可加工性好,滿足不同氣候區建築節能的需要,按照設計要求將若幹塊加氣混凝土牆板拼成裝配式模塊,經表面處理和裝飾處理制備節能裝飾體化裝配式外牆板,充分實現部品的標准化設計、工廠化制造、機械化施工,大大提高工程精度,減少建築垃圾,切實做到“四節環保”,是目前應用較多的牆板材料。

    5展望

    目前,內裝配式外牆板的研發、生産與應用已經取得了很大的發展。隨著複合牆板的不斷深入研究、牆板設計理論的完善、牆板節點型式的改進、牆板安裝技術的完善、新型材料的使用,將有力的推動複合牆板在工程中的應用。以加氣混凝土外牆板和擠出成型水泥纖維牆板具有輕質、高強、節能、防火、防水、結構體化功能,將成爲當前和今後推廣應用的方向。

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