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探索建筑工业化@@:装配式复合外墙板@@的发展@@现状与趋势@@

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2017-04-24 244

来源@@:《福建建设科技@@》,钢构中国@@、上海@@装配式建筑@@发展@@推进平台@@(ID: shfkypt)

 

引@@  言@@


当前我国正处于城镇化的快速@@进程中@@,到@@2020年@@实现@@“全面小康@@”,城镇化水平达到@@@@60%左右@@,城镇人口约增加@@3亿@@,城镇化住宅建设数量将在较长时间内保持较高水平@@。遗憾的是@@,当前这些建设成就大部分是以传统的高投入@@、高能耗@@、高污染为代价取得的@@。推进建筑工业化@@、住宅建筑产业化@@@@@@,是实现住宅建设方式由粗放型向集约型转变@@、提高住宅质量和@@节约住宅能耗的重大举措@@,是保证建筑业可持续发展@@的重要途径@@,对我国经济及社会发展@@有着极其深远的意义@@。


2013年@@1月@@1日@@,国务院办公厅转发了发展@@改革委和@@住房城乡建设部的绿色建筑@@行动方案@@,明确提出将@@“推广建筑工业化@@,发展@@绿色建筑@@@@”列为十大重大任务@@。建筑工业化和@@住宅产业化@@以及城镇化建设要求积极推广装配化施工@@。围护结@@构中@@,考核建筑工业化水平的关键指标就是外墙的装配化程度@@。推广应用装配式轻质@@混凝土外墙板@@符合国家绿色建筑@@和@@建筑节能@@的产业政策@@,是建筑行业实现可持续发展@@战略的重要内容@@。

 

国外装配式复合墙板@@研究现状@@

 

国外的装配式复合墙板@@主要是在@@70年@@以后发展@@起来的@@,美国的轻质@@墙板@@以各种石膏板@@为主@@,以品种多@@、规格全@@、生产机械化程度高而著称@@,年@@产量@@20亿@@平方米@@,居世界首位@@;日@@本石棉水泥@@板@@@@、蒸压桂韩板@@@@、玻璃纤维增强水泥@@板@@@@(GRC板@@)的生产居世界领先水平@@;英国以无石棉桂韩板@@为主@@;德国@@、芬兰以空心轻质@@混凝土墙板@@生产为主@@。长期以来国外主要形成了法国地戎@@CsatelEiffle住宅群的@@FCIS墙体系统@@、意大利@@BSAIS工业化建筑外墙体系@@、日@@本高层钢结@@构@@住宅墙体采用的@@PCa墙板@@体系@@。

国内装配式外墙板@@的发展@@现状和@@性能比较@@

 

建筑外墙是建筑的主要组成部分@@,其构造以及所使用的材料影响着建筑能耗指标和@@室内居住舒适度@@。在住宅建筑中@@,围护结@@构能耗中@@:外墙可以占到@@@@34%,楼梯间隔墙约@@11%。发展@@高质量外墙复合保温@@墙板@@是实现住宅产业化@@和@@推广@@yabo19app 的重要捷径@@。一些发达国家的墙板@@墙体材料的生产在其国家墙体材料总产量中所占比例已高达@@60%,而我国仅占@@3%。在建筑物的外墙结@@构方面@@,我国正在大力鼓励发展@@绿色建材@@,大力推广各种非粘土砖的@@、轻型@@、大尺寸的墙材@@,同时进一步提高广泛使用的绿色外墙保温@@材料的生产率@@。


目前@@国内可作为装配式外墙板@@使用的主要墙板@@种类有@@:承重混凝土岩棉复合外墙板@@@@、薄壁混凝土岩棉复合外墙板@@@@、混凝土聚苯乙烯复合外墙板@@@@、混凝土珍珠岩复合外墙板@@@@、钢丝网水泥@@保温@@材料夹芯板@@@@、SP预应力空心板@@@@、加气混凝土外墙板@@@@与真空挤压成型纤维水泥@@板@@@@(简称@@ECP)。


█ 承重混凝土岩棉复合外墙板@@@@

 

承重混凝土岩棉复合外墙板@@@@是由钢筋混凝土结@@构承重层@@、岩棉保温@@层@@和@@饰面层复合而成@@@@。承重混凝土岩棉复合外墙板@@@@厚度为@@250mm,其中钢筋混凝土结@@构承重层厚度@@150mm、岩棉保温@@层@@厚度@@@@50mm、饰面层厚度@@50mm。


与传统的砖混墙体或@@膨珠@@、浮石@@、陶粒混凝土外墙板@@相比@@,该种复合外墙板@@除了具有适应承重要求的力学性能外@@,还符合枟民用建筑节能@@设计标准枠对其保温@@@@、隔热性能@@的要求@@,具有强度高@@@@、保温@@隔热性能@@好@@、施工方便等特点@@,冬季保温@@效果相当于厚度为@@490mm的砖墙@@,热稳定性也优于厚度为@@370mm的砖墙@@。但面密度较大@@,安装效率较低@@,不利于推广应用@@。


█ 薄壁混凝土岩棉复合外墙板@@@@

 

薄壁混凝土岩棉复合外墙板@@@@是由钢筋混凝土结@@构层@@(里层@@)、岩棉保温@@层@@(中层@@)和@@混凝土饰面层@@(外层@@)复合而成@@的非承重型复合外墙板@@@@,墙板@@厚度为@@150mm。


它主要用作框架@@结@@构轻板@@建筑体系的非承重外墙@@。薄壁混凝土岩棉复合外墙板@@@@不但具有优良的保温@@@@、隔热性能@@,其冬季保温@@相当于@@370mm的砖墙@@,而且比传统材料的外墙板@@重量轻得多@@。但制作工艺较复杂@@,不利于推广应用@@。


█ 混凝土聚苯乙烯复合外墙板@@@@

 

混凝土聚苯乙烯复合外墙板@@@@是由@@70mm厚钢筋混凝土承重层@@(里层@@)、60mm或@@80mm厚聚苯乙烯板@@保温@@层@@(中层@@)和@@70mm厚钢筋混凝土饰面层@@(外层@@)复合而成@@。


这种复合外墙板@@可用作钢或@@钢筋混凝土框架@@结@@构@@、框架@@—抗震墙结@@构的围护外墙@@,也可应用于其他需要围护外墙的结@@构@@。它的平均传热系数仅为@@0.58W/(㎡·K),约相当于@@1m厚块的保温@@效果@@。但面密度较大@@,需要专用吊机安装@@,不利于推广应用@@当前的建筑工业化@@。


█ 混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板@@@@

 

混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板@@@@是由钢筋混凝土结@@构承重层@@、膨胀珍珠岩保温@@层和@@饰面层复合而成@@@@。混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板@@@@厚度为@@300mm,其中承重层厚度@@150mm,保温@@层厚度@@100mm,饰面层厚度@@50mm。


该种复合外墙板@@除了具有适应承重要求的力学性能外@@,还能满足枟民用建筑节能@@设计标准枠对其的要求@@。混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板@@@@的隔热@@、保温@@性能大大优于以往的轻混凝土外墙板@@@@,稍逊于混凝土岩棉复合外墙板@@@@,其冬季保温@@效果相当于厚度为@@@@490mm的砖墙@@。但面密度大@@,需要专用吊机安装@@,不利于当前建筑工业化的推广应用@@。


█ 钢丝网水泥@@保温@@材料夹芯板@@@@

 

钢丝网架水泥@@夹芯板@@是在工厂内将低碳冷拔钢丝焊成三维空间网架@@,中间填充轻质@@保温@@芯材@@(主要用阻燃的聚苯乙烯泡沫板@@@@)而制成的半成品@@,在施工现场再在夹芯板@@的两侧喷抹水泥@@砂浆或@@直接在工厂内全部预制完成@@。


该种夹芯板@@具有重量轻@@、强度高@@、防震@@、保温@@和@@隔热@@、隔声@@性能好@@、防火@@性能好@@、抗湿@@、抗冻融性好@@、运输方便@@、损耗极少@@、施工方便经济@@、提供建筑使用面积@@。能根据设计上的要求组装成各种形式的墙体@@,甚至可在板@@内预先设置管道@@、电气设备@@@@、门窗框等@@,然后在生产厂内或@@施工现场@@,再于板@@的钢丝上铺抹水泥@@砂浆@@,施工简便@@、快速@@,加快施工进度@@。但制作工艺复杂@@,质量参差不齐@@,不符合工业化推广应用@@。


█ SP预应力空心板@@@@

 

SP预应力空心板@@@@生产技术是采用美国@@SPANCRETE公司技术与设备@@生产的一种新型预应力混凝土构件@@。该板@@采取高强@@低松弛钢绞线为预应力主筋@@,用特殊挤压成型机@@,在长线台座上将特殊配合比的干硬性混凝土进行冲压和@@挤压一次成型@@,可生产各种规格的预应力混凝土板@@材@@@@。


该产品具有表@@面平整光滑@@、尺寸灵活@@、跨度大@@、高荷载@@、耐火极限高@@、抗震性能好等优点及生产效率高@@、节省模板@@@@、无需蒸汽养护@@、可叠合生产等特点@@。但价格较高@@。


█ 加气混凝土外墙板@@@@

 

加气混凝土外墙板@@@@是以水泥@@@@、石灰@@、硅砂等为主要原料再根据结@@构要求配置添加不同数量经防腐处理的钢筋网片的一种轻质@@多孔新型的绿色环保建筑材料外墙板@@@@。


该墙板@@高孔隙率致使材料的密度大大降低@@。墙板@@内部微小的气孔形成了静空气层减小了材料的热导率@@。因为墙板@@的孔隙率大@@,具有可锯@@、可钉@@、可钻和@@可粘结@@等优良的可加工性能@@,便于施工@@。该墙板@@同时具有良好的耐火性能@@、较高的孔隙率使材料具有较好的吸声性能等优点@@,已具有五十多年@@的欧美发达国家推广应用经验@@,工艺技术成熟@@。


█ 挤出成型水泥@@纤维墙板@@@@(简称@@ECP)

 

挤出成型水泥@@纤维墙板@@@@是以硅质材料@@(如天然石粉@@、粉煤灰@@、尾矿等@@)、水泥@@、纤维等主要原料@@,通过真空高压挤塑成型的中空型板@@材@@@@,然后通过高温高压蒸汽养护而成的新型建筑水泥@@墙板@@@@。通过挤出成型工艺制造出的新型水泥@@板@@材@@@@,相比一般板@@材@@强度更高@@、表@@面吸水率低@@、隔声@@效果更好@@。


其优异的性能和@@丰富的表@@面@@,不仅可用作建筑外墙装饰@@@@,而且有助于提高外墙的耐久性及呈现出丰富多样的外墙效果@@。可直接用作建筑墙体@@,减少多道墙体的施工工序@@,使墙体的结@@构围护@@、装饰@@、保温@@、隔声@@实现一体化@@。


由福泰高科环保科技@@(上海@@)有限公司提供的复合墙板@@相关检测报告表@@明@@,挤出成型水泥@@纤维墙板@@@@完全满足钢结@@构@@住宅对维护墙板@@高强@@@@、轻质@@、具有良好的保温@@隔热@@、隔声@@、防水@@、防火@@、抗裂和@@耐候等综合性能的要求@@,表@@1为挤出成型水泥@@纤维墙板@@@@的基本性能与检测结@@果与@@《建筑隔墙用轻质@@条板@@@@》JGJ/T169-2005、《建筑用轻质@@隔墙条板@@@@》GB/T23451-2009、《建筑材料及制品燃烧性能分级@@》GB86242006等相关规范要求指标对比结@@果@@。

 

目前@@墙板@@应用研究中存在的问题@@

装配式节能@@复合墙板@@因为其本身优良的特点尤其是良好的保温@@隔热性能@@而得到@@应用和@@推广@@,而且国内外对复合墙板@@的使用性能包括抗风@@、抗震等进行过大量的研究@@,推导出一些特定的理论@@和@@公式@@,但是关于复合墙板@@的研宄成果还是不够深入和@@全面@@,主要存在的问题有以下几点@@:


(1)大多数夹芯复合墙板@@是以普通混凝土作为结@@构层@@,而以轻骨料混凝土作为面层的研究相对较少@@,缺少相关复合墙板@@点支撑抗弯承载性能相关研究的文献资料@@,而且在完成墙板@@基本安装使用过程所需结@@构层基本力学指标不明确@@。


(2)轻骨料混凝土在节能@@复合墙板@@中起到@@了一定保温@@隔热效果@@,但是轻骨料的低导热性能是以牺牲其强度为前提的@@,因此如何维持轻骨料混凝土材料良好的保温@@性能@@,进一步开发提高轻骨料混凝土强度成为需要研究和@@探讨的课题@@。


(3)节能@@复合墙板@@其推广的基础和@@优势便是其自身优越的保温@@隔热性能@@@@,但是相关热工性能指标与节能@@复合墙板@@的节点构造之间缺少研宄@@,因此需要选择一个科学的节点安装方式@@,既能保证优良的保传热性能@@,又能达到@@本身所需要的基本力学性能指标@@。


(4)从国内外研究现状可以知道@@,现有墙板@@材@@料如果换算成@@150mm墙厚时@@,其传热系数大致都在@@1.3W/(㎡·K)以上@@,甚至达不到@@一些特殊地区规范限值要求@@,因此有必要开发一种节能@@复合墙板@@@@,其传热系数能够低于@@1.3W/(㎡·K),为研发低传热系数的节能@@墙板@@提供设计思路@@。


(5)节能@@复合墙板@@在工程中具体保温@@节能@@效果不明确@@,节能@@复合墙板@@在具体房屋建筑中其房屋能耗以及节能@@率的相关资料较少@@,而且传热系数与建筑能耗之间的关系缺少定性定量关系@@。因此有必要用相应的能耗评价机制判断节能@@复合墙板@@的优越性@@。

 

 

结@@  论@@


加气混凝土外墙板@@@@具有技术工艺较成熟@@、轻质@@、高强@@、节能@@、防火@@、隔音等优点@@,可加工性好@@,满足不同气候区建筑节能@@的需要@@,按照设计要求将若干块加气混凝土墙板@@拼成装配式模块@@,经表@@面处理和@@装饰@@处理制备@@节能@@装饰@@一体化装配式外墙板@@@@,充分实现部品的标准化设计@@、工厂化制造@@、机械化施工@@,大大提高工程精度@@,减少建筑垃圾@@,切实做到@@@@“四节一环保@@”,是目前@@应用较多的墙板@@材@@料@@。


展@@  望@@


目前@@,国内装配式外墙板@@的研发@@、生产与应用已经取得了很大的发展@@@@。随着复合墙板@@的不断深入研究@@、墙板@@设计理论@@的完善@@、墙板@@节点型式的改进@@、墙板@@安装技术的完善@@、新型材料的使用@@,将有力的推动复合墙板@@在工程中的应用@@。以加气混凝土外墙板@@@@和@@挤出成型水泥@@纤维墙板@@@@具有轻质@@@@、高强@@、节能@@、防火@@、防水@@、结@@构一体化功能@@,将成为当前和@@今后推广应用的方向@@。