装配式墙体分类：6.2.2

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：目前,国内装配式墙板的研发、生产与应用已经取得了很大的发展。装配式墙体根据使用性质和特点,可分为以下几种。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、混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板、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出成型纤维水泥板。

国外的装配式复合墙板主要是在20世纪70年代以后发展起来的,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、蒸压硅酸钙板、玻璃纤维增强水泥板(GRC板)的生产居世界领先水平;英国以无石棉硅酸钙板为主;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第戎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。目前,国内装配式墙板的研发、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、墙板节点形式的改进、墙板安装技术的完善、新型材料的使用,将有力地推动复合墙板在工程中的应用。装配式墙体根据使用性质和特点,可分为以下几种。

1.预制外墙板

在装配式建筑围护结构中,考核建筑工业化水平的关键指标就是建筑外墙的装配化程度。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。住宅建筑围护结构能耗: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节能建筑的重要捷径。一些发达国家的预制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%。在建筑的外墙结构方面,我国正在大力鼓励发展绿色建材,大力推广各种非烧结普通砖,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。

预制外墙的设计应充分考虑其制作工艺、运输及施工安装的可行性,满足施工安装的三维可调性要求,做到标准化、系列化,实现构件的不断复制和工业化生产。预制外墙要做好构件拆分设计,满足功能、结构、经济性和立面形式等要求,便于建筑立面的表现和结构合理,便于运输、施工和安装。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、混凝土膨胀珍珠岩复合外墙板、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出成型纤维水泥板(简称ECP)。

(1)承重混凝土岩棉复合外墙板。承重混凝土岩棉复合外墙板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250 mm,其中,钢筋混凝土结构承重层厚度为150 mm、岩棉保温层厚度为50 mm、饰面层厚度为50 mm。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«严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准»(JGJ 26—2018)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490 mm的砖墙,热稳定性也优于厚度为370 mm的砖墙。但面密度较大,安装效率较低,不利于推广应用。

(2)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150 mm。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370 mm的砖墙,而且比传统材料的外墙板密度小得多。但制作工艺较复杂,不利于推广应用。

(3)混凝土聚苯乙烯复合外墙板。混凝土聚苯乙烯复合外墙板由70 mm厚钢筋混凝土承重层(里层)、60 mm或80 mm厚聚苯乙烯板保温层(中层)和70 mm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0.58　W/(m2·K),约相当于1 m厚块的保温效果。但面密度较大,需要专用吊机安装,不利于推广应用于当前的建筑工业化。

(4)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300 mm,其中承重层厚度为150 mm,保温层厚度为100 mm,饰面层厚度为50 mm。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«严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准»(JGJ 26—2018)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,稍逊于承重混凝土岩棉复合外墙板,其冬季保温效果相当于厚度为490 mm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。

(5)钢丝网水泥保温材料夹芯板。钢丝网水泥保温材料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。该种夹芯板具有密度小、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、提供建筑使用面积等特点。它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。

(6)SP预应力空心板。SP预应力空心板是采用美国SPANCRETE公司技术与设备生产的一种新型预应力混凝土构件。该板采取高强度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、无须蒸汽养护、可叠合生产等特点,但价格较高。

(7)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的静空气层减小了材料的导热系数。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50多年的欧美发达国家推广应用经验,工艺技术成熟。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、隔声等优点,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外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、工厂化生产、装配化施工,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。

(8)真空挤出成型纤维水泥板。真空挤出成型纤维水泥板是以硅质材料(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为中空型板材,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、表面吸水率更低、隔声效果更好。其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。它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。

2.预制内墙板

预制内墙板可分为承重结构的剪力墙内墙板、非承重结构的轻质隔墙板、蒸压加气混凝土墙板(NALC板)等。

预制内墙板的优点:取消湿作业,提高文明施工;减少人工,易管理,可提高管理效率,降低管理成本,要求精细化管理,计划性要求高,可提高工程管理水平,提高质量。缺点:设计(配板、设备)深度不够,设备未能预先埋入,在墙上开槽未能预先配板,现场随意裁板,工序间歇不够。

装配式剪力墙住宅的分户墙宜作为预制承重内墙,在分户墙上宜设置备用门洞。预制承重内墙应结合住宅功能要求和精装修做好点位、管线等的预留预埋接口。住宅部品与预制内墙的连接(如热水器、脱排油烟机附墙管道、管线支架、卫生设备等)应牢固、可靠。预制非承重内墙板宜采用自重小的材料,内墙的侧面、顶端及底部与主体结构的连接应满足抗震及日常使用安全性要求,同时应满足不同使用功能房间的防火、隔声等要求。用作厨房及卫生间等潮湿房间的内墙板应满足防水要求。预制非承重内墙的接缝处理宜根据板材端部形式和工程实际需要采用适宜的连接方法,并采取构造措施,防止装饰面层开裂剥落。

3.叠合墙板

叠合墙板属于半预制构件,在工地安装到位后,两层墙板中间的空隙处由现浇混凝土填充,从而将叠合墙板变成整体的实心墙板。叠合墙板集合了工业化生产和现浇混凝土的优点,可分为单面叠合剪力墙和双面叠合剪力墙。其中,单面叠合剪力墙的剪力墙外墙分为两部分,外侧部分预制(PCF)和内侧部分现浇。外侧预制部分在工厂预制、养护,达到设计强度后运抵施工现场,安装就位后和现浇部分整浇形成叠合剪力墙。外侧部分预制作为内侧现浇部分的模板。双面叠合剪力墙的剪力墙从厚度方向划分为三层,内外两层预制,中间通过桁架钢筋连接。工厂预制之后运抵现场安装,中间现浇混凝土。叠合墙板的优点:构件生产标准化程度高,生产效率和质量较高,成本低。存在的不足:技术体系未经地震作用检验、抗震性能研究不完整、技术局限性较大。

4.外挂墙板

PC外挂墙板应用非常广泛。可以组合成PC幕墙,也可以局部应用。不仅用于PC装配式建筑,也用于现浇混凝土结构建筑。PC外挂墙板不属于主体结构构件,是装配在混凝土结构或者钢结构上的非承重外围护构件。PC外挂墙板有普通PC墙板和夹芯保温墙板两种类型。普通PC墙板是单叶墙板;夹芯保温墙板是双叶墙板,两层钢筋混凝土板之间夹着保温层。单叶墙板结构设计包括墙板设计和连接节点设计;双叶墙板增加了外叶墙板设计和拉接件设计。

装配式墙体分类：6.2.2

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