外實體墻架構(gòu)在鋼結(jié)構(gòu)建筑的持續(xù)性設(shè)計探討

蓋文波

摘 要：隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國的建筑業(yè)取得了較大程度上的進步，為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻(xiàn)。近幾年來，隨著人們環(huán)保意識的加強，越來越多的人開始關(guān)注建筑能耗的降低，目前，建筑物圍護結(jié)構(gòu)是促使建筑能耗降低的關(guān)鍵所在。本文主要針對外實體墻架構(gòu)在鋼結(jié)構(gòu)建筑的持續(xù)性設(shè)計進行一定程度上的研究與分析。

關(guān)鍵詞：可持續(xù)建筑體系；外實體墻架構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)建筑

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）07-0027-01

1 當(dāng)前我國鋼結(jié)構(gòu)外圍護設(shè)計中存在的問題

目前，雖然我國的鋼結(jié)構(gòu)外圍護設(shè)計取得了一定程度上的發(fā)展，但在發(fā)展的過程當(dāng)中仍然存在著一系列的問題，需要采取有效措施解決這些問題。從國際角度來看，很多國家都已經(jīng)普及了民用建筑的輕鋼建筑技術(shù)，這樣一來，國外的設(shè)計師就在一定程度上具備了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)經(jīng)驗。但是在我國，具備相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)驗的設(shè)計師卻相對較少。

2 適應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的外墻設(shè)計

2.1 單一材料外墻設(shè)計

2.1.1 輕質(zhì)砌塊

目前，輕質(zhì)砌塊已經(jīng)包含了較多種類，主要有輕集料混凝土小型空心砌塊、加氣混凝土砌塊、粉煤灰小型空心砌塊等。輕質(zhì)砌塊具有自身的優(yōu)良特性，主要表現(xiàn)為施工相對簡便，且經(jīng)濟性較好，然而它也存在著自身的缺陷，主要為現(xiàn)場濕作業(yè)太多。目前，砌塊外墻與主體結(jié)構(gòu)的相對位置主要有兩種：其一，砌塊外墻直接坐落于基礎(chǔ)連梁之上，這樣對外墻與鋼柱之間進行一定程度的柔性連接；其二，在各個樓板之上進行有效的砌筑。

2.1.2 輕質(zhì)板材

當(dāng)前市場上存在的單一材料板材主要有兩種，分別是蒸壓加氣混凝土以及輕集料混凝土。一般情況下，需要對板材內(nèi)部的鋼筋網(wǎng)進行一定程度的特殊處理，這樣就可以對墻板的剛度進行有效的提高。對于普通的加氣混凝土板而言，它存在著較為明顯的缺陷，主要表現(xiàn)為邊部易發(fā)生破損、易開裂。除此之外，板材本身并不具有防水性，因此，人們在板材的表面之上再貼上一層，并形成復(fù)合板材，這也是未來板材發(fā)展的趨勢。

2.2 復(fù)合材料外墻設(shè)計

雖然單一材料的墻體設(shè)計也存在著一系列的優(yōu)點，但是它往往難以對建筑節(jié)能的要求進行有效滿足。因為要想對建筑節(jié)能進行有效的滿足，就必須具備低導(dǎo)熱系數(shù)、高蓄熱系數(shù)、較高抗壓強度等，單就目前狀況而言，這樣的材料實在太少。正因如此，復(fù)合材料的使用越來越廣泛。目前，將制成過程作為分類依據(jù)，可以將其分為兩種，分別為工廠預(yù)制復(fù)合墻體以及現(xiàn)場組裝復(fù)合墻體。

2.2.1 工廠預(yù)制復(fù)合外墻

工廠預(yù)制復(fù)合外墻又可以細(xì)分為三種，分別為水泥砂漿抹面的鋼絲網(wǎng)架類芯板、鋼筋混凝土絕熱夾芯板以及金屬復(fù)合壓型鋼板。水泥砂漿抹面的鋼絲網(wǎng)架類芯板主要是由冷拔低碳鍍鋅鋼絲焊成三維網(wǎng)籠，而其中間芯材，則可以使用聚苯乙烯泡沫板、巖棉礦渣棉和膨脹珍珠巖等；較之于普通的水泥砂漿抹面鋼絲網(wǎng)架，鋼筋混凝土絕熱夾芯板能夠表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，主要有芯板容量相對較大、熱惰性較好等；而金屬復(fù)合壓型鋼板，它則具有較強的防火性能以及耐久性。

2.2.2 現(xiàn)場復(fù)合型外墻

現(xiàn)場復(fù)合型墻體主要指的是在現(xiàn)場組裝完成相關(guān)的材料，一般情況下，組裝的材料主要有保溫材料、龍骨材料、飾面材料等。本文中主要介紹兩種復(fù)合組裝方法：

復(fù)合方法一：這種方法的基本構(gòu)造主要有三個要素，分別為外層板、空氣層以及內(nèi)層保溫板，其中，內(nèi)層保溫板所起到的主要作用是支撐作用，而通過對空氣層進行一定程度上的設(shè)置，可以對冷凝水以及水蒸氣進行有效的排出。表1顯示的主要是保溫板的可選材料。

復(fù)合方法二：這種方法主要是采用輕鋼龍骨作為相應(yīng)的墻體結(jié)構(gòu)支承骨架，基本要素主要有外層板、防水層、空氣層、保溫層以及內(nèi)層薄板。目前，較為典型成熟的體系的主要有MST外墻體系、MB外墻體系和金邦板裝飾面復(fù)合外墻。

3 鋼結(jié)構(gòu)外墻需要重點考慮的問題

在對鋼結(jié)構(gòu)外墻進行設(shè)計的過程中，需要特別注意以下幾個問題。

3.1 墻的耐火性以及防火性

目前，耐火性能較高的材料主要有加氣混凝土、石膏板和玻璃纖維增強水泥板。對于鋼結(jié)構(gòu)外墻而言，它大多是由多層材料復(fù)合而成，因此在構(gòu)造層次選擇時，應(yīng)該對組合之后的耐火極限以及火災(zāi)時毒氣的產(chǎn)生進行一定程度上的考慮。

3.2 傳統(tǒng)板縫

其做法主要是對具有一定延性的嵌縫材料進行一定程度的使用，但是這樣，就十分容易產(chǎn)生墻面老化與墻面污染的問題。針對此問題，在進行構(gòu)造時，應(yīng)當(dāng)將材料防水、構(gòu)造防水以及建筑裝飾進行有效的結(jié)合，且對板縫開裂和板縫防水進行重點考慮。

3.3 多層復(fù)合結(jié)構(gòu)外墻

為了對建筑室內(nèi)的熱波動進行一定程度上的減小，需要有效選取外墻內(nèi)側(cè)的材料，一般情況下，選擇容重大、蓄熱系數(shù)大、密實、蒸汽不易滲透的材料較為適宜。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)外墻

一般是復(fù)合墻體，往往是運用空氣夾層走管線設(shè)備。在實際的工程之中，應(yīng)當(dāng)注重外墻的結(jié)構(gòu)以及設(shè)備管線的配合。

4 結(jié)語

本文筆者針對外實體墻架構(gòu)在鋼結(jié)構(gòu)建筑的持續(xù)性設(shè)計進行研究與分析。首先對當(dāng)前狀況下我國鋼結(jié)構(gòu)外圍護設(shè)計中存在的問題進行了簡要的闡述，然后在此基礎(chǔ)之上分別從單一材料外墻設(shè)計以及復(fù)合材料外墻設(shè)計分析了適應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的外墻設(shè)計。

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