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钢结构建筑的外墙材料及构造初探建筑投木//接缝钢筋08@600L=50///专用托板,•________…通长角钢L63x6L/j,,\3图2ALCy~,墙板钢结构建筑的井墙材料及构造橱探清华大学建筑学院李海英王丽娜【摘要】钢结构建筑技术推广过程中,关键技术之一就是外墙材料及其构造.本文介绍适合钢结构建筑的外墙材料和构造,并对其进行分类.【关键词】呼吸作用蒙皮效应幕墙板智能建筑维护结构建筑物外墙是降低建筑能耗的关键之一.也是钢结构建筑推广的关键技术之一.了解适合钢结构建筑的外墙材料性能和构造.是建筑师的迫切需要.钢结构外墙设计原则
1.应具备质轻,保温,隔热,隔声,防火,防水,耐冻,耐老化,耐候和环保等性能.
2.材料的正常使用寿命应与建筑的使用年限相适应,并考虑使用寿命全过程的费用,包括板材在使用过程的维修费用和寿命结束时的处理费用.
3.应与钢结构有可靠的连接.以满足抗震设防层间变形的需要和结构延性的需要.4应尽可能模数化,工厂化,施工快捷.并有配套的连接件,施工工具,更要因地制宜.通过对国内市场数十种有代表性墙体的物理性能,适用性,施工安装方法和在钢结构中的应用情况进行的调研和分析.重点讲述钢结构建筑外墙材料和构造.单一材料外墙单一材料的外墙挂板目前主要有蒸压加气混凝土和轻型的轻集料混凝土.板材内部一般设置经过特殊处理的钢筋网以提高墙板的刚度.厚度需根据材料质量和热工计算决定.板材表面可在浇铸前利用底膜刻槽或用浮雕模板进行装饰.常用的单一材料外墙有蒸压轻质加气混凝土板ALC(AutoclaVcdLightweightConcrete)和轻质砂加气混凝土板AAC(AutocIavedAer-atedConcrete)南京产ALC板和上海产伊通板板内都配构造筋,质轻,防火,保温,抗渗,环保,可以做涂料,油漆,墙纸,瓷砖等装饰,表面可做二次加工,能够满足建筑师对建筑立面设计的需要(图1,图2).复合外墙单一的墙体材料(低容重的加气混凝土除外)大多不能满足建筑节能的要求.必须与高效的热绝缘材料相复合.复合方法有工厂预制和现场组装两种.
1.工厂预制型复合外墙水泥砂浆抹面的钢丝网架类芯板(图3)由冷拔低碳镀锌钢丝焊成三维网笼,中间芯材可选用聚苯乙烯泡沫板,岩棉矿渣棉和膨胀珍珠岩等,面层喷抹水泥砂浆.有时也用C20细石混凝土代替水泥砂浆.此类板材有泰柏板系列,3D板系列,太空板,舒乐舍板等.钢筋混凝土绝热夹芯板(图4)这类板般比水泥砂浆抹面的钢丝网架类芯板容重大,热惰性好.以上两种预制复合墙板.由于受温度变化,材料及填缝材料收缩,结构受力后变形及施工的影响.接缝处常出现变形和裂缝,同时也是冷桥生成的部位(图5,图6).金属隔热压型钢板钢板根据面层处理分为涂漆热浸镀锌钢板,热浸镀铝钢板,镀锌合金钢板,镀锌铝合金钢板,高耐候性热轧制钢板,冷轧不锈钢板等.芯材有聚苯乙烯泡沫塑料,硬质聚氯酯泡沫塑料,岩棉矿渣棉,玻璃棉等.复合钢板的防火性能和绝热性能取决于夹芯材料.耐久性取决于表面涂层和板缝连接(图7〜图10).金属压型钢板常用来做工业厂房,大型超市等大跨度建筑及临时性建筑.在国外,金属压型板也被用于住宅和公用建筑的外墙.只要板型纹理和色泽(如银灰,海蓝,象牙白,杏黄等)搭配得当.一样会表现出很强的现代感.
2.现场复合型外墙现场复合墙体的每一种材料如保温材料,龙骨材料,饰面材料等都是在工厂生产,只是在现场组装完成.复合方法一基本构造为幕墙板(外层)+空气层(+芯层保温)+起支撑作用的内层保温有了空气夹层.电气,水管等设备管线可以方便地固定在轻钢骨架上.如果安装重型的卫生设施.可用专门的支架和加强的金属构件.内层薄板可选择纤维石膏板,纤维增强硅酸钙板,纤维增强水泥加压平板,非石棉纤维增强水泥中密度与低密度板(埃特板)等.其中石膏板是内层板较好选择,具有调节空气湿度的作用,同时有良好的防火性能.图13〜图15为此类复合外墙.现场复合外墙外层幕墙板一般应选择具有易装饰,防水性能优良,耐候性强和易清洁的材料.常用材料见表
2.现场复合外墙的主要优缺点现场复合避免了单一板材在安装中的通缝问题.多层材料交错安装,具有良好的保温隔热性.有效的避免了冷,热桥的产生.为隔绝雨水和室内潮气设置了多道屏障.空气间层不仅减少了内部冷凝水的产生,也使少量进入到内部的水分能够及时排走.同时便于设备管线的安装.现场复合外墙分层复合安装.使墙体各层相对独立.易于维修更换.外幕墙板可以根据建筑师的要求.选择不同的饰面层和装饰材料,内层板也可根据室内不同需要选材.但是现场复合外墙保温材料材料防水板材接头处形成冷桥A・・・A・・•・・・起支撑作用的保温板可选择的材料表1图5预制板接缝1培强石霄空心条椒(12为轮质轻,防蚊,易十切割.帚征空,甲饯保温呆减少蜥体厚发,宫袋易十一女装任蜻体甲.轻质石膏空心大板速成墙)质石膏空心大板速成墙空腔耐火能力可达lh.空腔中若填保温材料或混凝土则可达2h-4h.稻草板具有保温,隔热阻燃抗震,防腐和隔音等功能.高强抗裂,耐火,韧性好,不怕冻易成形,可制成薄壁和形状复杂的各种建筑构件但玻璃纤维增强水泥板(GRC板)自重较大芒凝土板预制轻骨普遍使用料混凝土板一…板(表1).空气层的设置.有利于冷凝水或水蒸气的顺利排出.图II所示就是此类构造的复合外墙.复合方法二-•般采用轻钢龙骨作为墙体的支承骨架.基本构造为幕墙板外层+防水或防潮层+空气夹层6cm~8cm4-中间填充保温层+内层薄板.------图4混凝土夹芯板图6预制板接缝2图7金属板插接242oo5年第2期图11铝板+加气混凝土图12石膏速成墙板市场上的外墙材料很多关键是如何将它们组合起来,配上连接构件形成满足使用功能的钢结构外墙.问题一是外墙的耐火和防火性能.加气混凝土,石膏板和玻璃纤维增强水泥板耐火性能较高.而水泥刨花板.金属压型钢板的耐火性能较差.钢结构建筑外墙多是由多层材料复合而成.因而在构造层次选择时考虑组合后的耐火极限和减少火灾时毒气的产生.问题二是传统板缝的做法带来诸如老化墙面污染等一系列问题;传统的构造防水也不会达到理想状态.钢材不耐腐蚀因而应把材料防水,构造防水和建筑装饰结合.重点考虑板缝开裂和板缝防水.问题三是钢结构外墙为多层复合结构为减小建筑室内的热波动.紧靠室内的材料需要容重大,蓄热系数大,密实,蒸汽不易渗透的金图13金邦板构造材料多层复合外墙空腔应有及时排除冷凝水的措施.问题四在于钢结构外墙一般为复合墙体常常运用空气夹层走管线设备,在实际工程时注重外墙和结构,设备管线的配合.结束语钢结构建筑钢材回收率高,拆除成本低,污染小符合可持续发展的要求.建筑师应熟悉外围护的材料和构造了解智能维护结构新型相变蓄能墙体和多层皮幕墙,光电幕墙等新技术.以便和钢结构建筑紧密结合创造更加宜人的室内环境.说明:图片为自拍或参照厂家产品自绘参考资料
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7625.相关厂商的产品材料介绍1i饕i簌1萋50mAsA墙板60m空气层管线通道40rnrr,EPS保温板12mmOSB板25mmXPS保温板硅酸钙隔潮板PVC防水挂板图14PVc挂板构造60厚纸面草板防水卷材18厚空腔C18钢龙臂@
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