鋼結(jié)構(gòu)+蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土(NALC)板建筑體系

中國建筑材料工業(yè)協(xié)會 · 2007-10-22 00:00

南京旭建新型建筑材料有限公司劉宜靖

　　“十一五”規(guī)劃展示了我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的美好前景，指明了國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的正確方向，“節(jié)能”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”成為國民經(jīng)濟(jì)各部門的重中之重。為了改變建筑領(lǐng)域高耗能的狀況，首先改變?nèi)藗儗ㄖこ痰脑u價(jià)方式至為關(guān)鍵。按傳統(tǒng)觀念，對建筑工程的要求，大家都看重以價(jià)格、功能的評價(jià)方式，造成大量工程價(jià)廉質(zhì)低或者豪華高耗。這也是造成我國建筑高能耗的根子所在(有人會說根子是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)造成的，其實(shí)這只是一個方面)。要徹底改變這種狀況必須首先改變?nèi)藗儗ㄖこ痰脑u價(jià)方式，特別是對包括住宅和公共建筑在內(nèi)的民用建筑，摒棄傳統(tǒng)的評價(jià)方式，采用以性能和品質(zhì)為中心的商品壽命評定的方式(即LCA方式)將會使我們的建筑發(fā)展指導(dǎo)思想發(fā)生根本性的改變。按LCA評定建筑工程共分為五個階段，即資源材料階段、設(shè)計(jì)建造階段、使用維持階段、拆除階段、處理處置階段，每個階段都以“節(jié)能’’和“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對，就可以對這項(xiàng)工程作出正確的評價(jià)。如果在整個建設(shè)領(lǐng)域貫徹了這樣的指導(dǎo)思想，就有可能引導(dǎo)在我們國家涌現(xiàn)出一批批節(jié)能、環(huán)保、高性價(jià)比的建筑工程。

對建筑工程材料選用同樣應(yīng)堅(jiān)持LCA評價(jià)方式，特別是對圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料，以“綠色”“節(jié)能”“可持續(xù)發(fā)展”為標(biāo)準(zhǔn)對市場上各種各樣的“新型材料”進(jìn)行評價(jià)，就很容易淘盡砂子找出“真金”。

蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土(NALC)板是一種優(yōu)良的輕質(zhì)高強(qiáng)、“綠色”、“節(jié)能”、自保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料，它所具有的優(yōu)良綜合性能是其它任何圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料不可比擬的。大力發(fā)展蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板(也包括砌塊)，將在我國建筑工程向高效、高質(zhì)量、低能耗發(fā)展中顯現(xiàn)出巨大的潛力。

鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，韌性大，用材省，易實(shí)現(xiàn)工廠化，產(chǎn)業(yè)化，制作安裝效率高。采用鋼結(jié)構(gòu)+蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土(NAEC)板建筑體系是一種近乎完美的建筑組合，現(xiàn)就這種建筑體系按LCA方式作如下評述：

資源、材料階段：

鋼材：我國鋼產(chǎn)量已超過3億噸。建筑用鋼量占總用鋼量40％以上，但鋼結(jié)構(gòu)用量僅占4％(發(fā)達(dá)國家達(dá)30～40％以上)，國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策大力推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，其前景十分廣闊。

NALC：生產(chǎn)原料硅砂、石灰石是自然界廣泛分布、價(jià)值低廉的材料；NALC生產(chǎn)過程中將廢料全部回收利用，沒有廢棄物排放污染。生產(chǎn)所消耗的能耗也比生產(chǎn)粘土磚低，是一種節(jié) 省能源和節(jié)省士地資源的環(huán)保材料。

設(shè)計(jì)建造階段：

設(shè)計(jì)：鋼結(jié)構(gòu)+NALC板住宅的設(shè)計(jì)技術(shù)已臻成熟，有了完整的規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，可通過采用輕質(zhì)高強(qiáng)的鋼結(jié)構(gòu)和NALC圍護(hù)材料(γ。=500Kg／m³，R=4MPa)設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)用料小，占用空間小，得房率高(比磚混結(jié)構(gòu)高約8-10％)，同時還容易獲得分割方便的大空間等性價(jià)比高的節(jié)能住宅。

這里要重點(diǎn)指出的是NALC板圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法完全摒棄了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，在國內(nèi)首次推出通過熱工和強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)非承重圍護(hù)結(jié)構(gòu)的新方法：首先通過熱工計(jì)算，選擇滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的外墻板厚(選用表見附表1，附表2)，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，再按風(fēng)荷載設(shè)計(jì)板的配筋和安裝節(jié)點(diǎn)，并在保證節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的前提下開發(fā)出具有適當(dāng)轉(zhuǎn)動能力的抗震節(jié)點(diǎn)，可使墻體能夠適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)不同方向的層間位移(可承受1/50層間變位，8度地震作用下完好無損，10度強(qiáng)地震作用下不破壞)，而這整個設(shè)計(jì)過程已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，表格化，方便使用。這種非承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念和科學(xué)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造達(dá)到了非常先進(jìn)的水平。

　　對砼或磚混外墻和現(xiàn)有建筑改造可采用NALC板+聚苯板的外墻保溫作法(見下圖)。采用如此保溫作法不僅簡單、可靠，達(dá)到設(shè)計(jì)保溫要求，同時避免了墻面開裂的弊病。

據(jù)調(diào)查，全國很多按聚苯板+砂漿粉刷或采用保溫砂漿粉刷的外墻保溫作法，可以保證一、二年內(nèi)不出現(xiàn)開裂，三、五年內(nèi)不出現(xiàn)裂縫的就不容易了，七、八年內(nèi)不裂縫就很難找，而且一般開裂會愈來愈嚴(yán)重。墻面開裂，水分滲入，聚苯板加快老化等都會大大降低外墻保溫隔熱性能，且這個問題尚無妥善解決辦法。如果采用50mm厚NALC板+聚苯板的作法這些問題都可以避免了。

全國各地區(qū)采用50厚NALC板+聚苯板達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的厚度可按附表3。

施工：施工安裝初步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、產(chǎn)業(yè)化，公司為保證向客戶工程提供方便快捷高質(zhì)量的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，建立了一整套營銷技術(shù)咨詢及設(shè)計(jì)施工安裝一條龍服務(wù)隊(duì)伍，及時無償提供節(jié)點(diǎn)、排版設(shè)計(jì)服務(wù)。還有一支專業(yè)安裝隊(duì)伍，為客戶提供施工安裝及質(zhì)量跟蹤服務(wù)。實(shí)現(xiàn)了整個施工過程工期短(比一般工程縮短30～40％以上)，高效快捷，文明施工，占用場地小，對周圍環(huán)境干擾小，大大加快了工程的資金周轉(zhuǎn)，提高了投資效益。

使用維持階段：

節(jié)能：NALC板集安全圍護(hù)和隔熱保溫性能為一體，它的導(dǎo)熱系數(shù)小，入：0.13w/m.k，是一種高效節(jié)能材料，南京地區(qū)采用150mm厚(相當(dāng)于磚墻500mm)，北京地區(qū)也僅需175mm厚就能達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

特別是NALC板以一種單體材料自身作為保溫隔熱的外墻，其板內(nèi)部的濕度隨空氣相對濕度而變化，不會在板內(nèi)出現(xiàn)露點(diǎn)，這就避免了復(fù)合材料夾層內(nèi)水蒸汽在溫度低于露點(diǎn)時出現(xiàn)結(jié)露、大大降低保溫效果的弊端，因此可以說NALC板保溫隔熱效果是可靠的，可以確保為室內(nèi)營造出低能耗條件下的舒適環(huán)境。

安全：NAIC板強(qiáng)度高，延性好，抗震性好，耐火性好，作為墻板，100厚NALC板耐火極限3.23h，150mm厚大于4h，50mm厚NALC板用于保護(hù)鋼梁耐火極限大于3小時，保護(hù)鋼柱耐火極限大于4小時，都達(dá)到了一級防火標(biāo)準(zhǔn)。

耐久：NALC為無機(jī)硅酸鹽材料，不老化、抗?jié)B、抗凍，使用壽命可達(dá)50～100年以上。

綠色環(huán)保：無放射性，無有害氣體溢出，是無損于健康的綠色材料。

舒適：隔音性好，100厚NALC板平均隔聲量40.8dB，相當(dāng)于半磚墻；150厚板為45.1dB，相當(dāng)于一磚墻；同時NALC板還具有呼吸性，有自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的作用，提高了室內(nèi)舒適感。

維修方便：NALC墻板容易拆裝，房型功能易于改造變更，方便于營造出滿足各種不同需求的空間；NALc墻面不需砂漿粉刷、維修容易，費(fèi)用低廉。因此它能以較少的能源消耗，較低的維修費(fèi)用和使用成本獲得舒適的使用空間。

拆除階段：

鋼結(jié)構(gòu)+NALC住宅拆除極為方便，可以消耗最小的能源完成拆除清理，拆下的鋼材和NALC材料可以很快撤出現(xiàn)場，很容易清理干凈。

處理階段：

拆下的鋼材可以回爐再煉成鋼材使用；拆下的NALC材料可以運(yùn)回工廠重新作為資源回收生產(chǎn)成新NALC板，不給環(huán)境留下垃圾，不污染環(huán)境，還地球本來面目，真正作到了生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)建筑工程的循環(huán)發(fā)展。

綜上所述，可以看出建筑工程中采用鋼結(jié)構(gòu)+NAlC板圍護(hù)結(jié)構(gòu)建筑體系完全滿足LCA評價(jià)中每個環(huán)節(jié)最佳的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、高效的建設(shè)節(jié)約型社會，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。

南京旭建公司建成投產(chǎn)6年多來生產(chǎn)的NALC板已建成了近2000多項(xiàng)工程，多數(shù)屬鋼結(jié)構(gòu)+NALC板圍護(hù)結(jié)構(gòu)建筑系統(tǒng)，特別最具代表性的是鋼結(jié)構(gòu)+蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土(NALC)板住宅，這些工程突出地體現(xiàn)了上述節(jié)能、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的各項(xiàng)要求，具有代表性的有如下一些工程：

　　上海中福城(二期)，18層，高62.9m，5.8萬m²，NALC板外墻厚150mm，部分內(nèi)墻板厚100；

馬鋼光明新村l#樓，17層，高54m.0.97萬m2，內(nèi)外墻板全部采用NALC板，外墻板厚150mm，內(nèi)墻板100，分戶墻75+75：

濟(jì)南百花園l#樓，26層，高89m，3.2萬m2，內(nèi)外墻板全部采用NALC板，外墻板厚175mm，內(nèi)墻板厚125mm：

馬鋼光明新村2#樓(17層，高59.6m，1.45萬m2，內(nèi)外墻板全部采用NALC板，外墻板厚150mm，內(nèi)墻板厚100)：馬鋼光明新村1#樓

　　馬鋼光明新村2#樓該工程共17層，高54m，建筑面積9700m2,1～17層均為住宅，主體鋼框混凝土筒結(jié)構(gòu)(或稱鋼一混結(jié)構(gòu))H350×350勁性配筋柱，H300X150鋼梁，110厚鋼筋混凝土樓板，內(nèi)外墻板全部采用NALC板，外墻為150厚，分戶墻為75+75厚，分室墻100厚，走道墻150厚。工程由馬鋼設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，馬鋼建筑公司總承包，南京旭建公司承擔(dān)NALC板的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和安裝施工，NALC板安裝從2002年9月5日開工，11月15日竣工，工程質(zhì)量優(yōu)良，整個工程于2003年6月交付使用。該工程設(shè)計(jì)簡潔明快，舒適實(shí)用，深得用戶好評，用戶反映隔熱隔音性能非常好，有“說不出的舒適”。確實(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、節(jié)省資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。

1、外墻設(shè)計(jì)：

(1)熱工設(shè)計(jì)：