單一墻體結(jié)構(gòu)體系
單一墻體結(jié)構(gòu)體系利用具有良好熱工性能和力學性能的改良砌塊和輕質(zhì)板材等材料作為墻體材料,可以綜合利用工業(yè)廢渣,生產(chǎn)工藝簡單,建廠投資少,施工方便。
1.改良砌塊
隨著墻改工作的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了大批各式各樣的改良砌塊,形成了三大主導方向:燒結(jié)類、工業(yè)廢渣類和混凝土類。
燒結(jié)類改良砌塊多為多孔磚和空心磚,體積大、密度小、絕熱性能高、施工工效好,是燒結(jié)黏土磚替代品。
工業(yè)廢渣類改良砌塊利用粉煤灰和煤矸石等工業(yè)廢料,不必挖田取土,不經(jīng)高溫燒結(jié),節(jié)省燃料,減少對環(huán)境的污染,且力學性能穩(wěn)定,隔聲性能和蓄熱性能好,生產(chǎn)不受季節(jié)影響,但有些工業(yè)廢渣類改良砌塊(蒸壓磚粉煤灰磚和蒸壓灰砂磚等)不能用于長期受熱、流水沖刷以及受急冷急熱和酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。
混凝土類改良砌塊主要有蒸壓加氣砌塊、輕集料空心砌塊和小型空心砌塊。
蒸壓加氣砌塊重量輕,有助于減少基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的尺寸和配筋,降低工程造價;力學性能穩(wěn)定,保溫性能好,抗凍融,耐久性好,耐熱、耐火性能優(yōu)良;可添加工業(yè)廢渣,生產(chǎn)成本較低;但該種砌塊收縮量大,吸水率高,抹墻性能不如磚墻。
輕集料空心砌塊可采用陶粒、陶砂和工業(yè)廢渣等作為輕集料,空心率大于25%,輕質(zhì),高強,抗震性能好,保溫隔熱性能好,隔聲、耐火性能好,吸水率低,收縮率小,易加工,面層規(guī)整,在各種建筑墻體中得到廣泛應用;但目前生產(chǎn)方式多為作坊式,裝備檔次低,且多選用低價劣質(zhì)輕集料,因此經(jīng)常出現(xiàn)輕集料混凝土空心砌塊強度低、破損率高、砌體開裂和發(fā)生滲漏等質(zhì)量問題,影響建筑物的使用和美觀,其中以煤渣砌塊最為嚴重。
小型空心砌塊多用于中高層承重砌塊墻體,其吸水率小、干縮值大(2~3mm/m),在使用中會出現(xiàn)墻體開裂、滲水、抹灰脫落而污染損壞室內(nèi)裝修等問題。
2.輕質(zhì)板材
輕質(zhì)板材是近年來新興的墻體形式,種類多,有紙面石膏板、纖維石膏板、植物纖維輕板、纖維水泥板、輕骨料混凝土板材、蒸壓加氣混凝土板、黏土條板和木屑板等。輕質(zhì)板材重量輕,生產(chǎn)綜合耗能較低,在現(xiàn)代化房屋建筑中不可或缺,但因建廠投資較大,生產(chǎn)規(guī)?;潭炔桓?,有關(guān)輕質(zhì)板材的設(shè)計規(guī)范和要求尚不完善,其應用發(fā)展有待提高和完善。
復合墻體結(jié)構(gòu)體系
單一墻體結(jié)構(gòu)體系往往難以同時滿足較高的絕熱(保溫和隔熱)要求,因而在滿足建筑保溫節(jié)能要求前提下,復合墻體結(jié)構(gòu)體系成為主流。復合墻體采用砌體或鋼筋混凝土墻體作承重墻,與絕熱材料復合。與傳統(tǒng)墻體材料相比,復合墻體在建筑物自重、保溫隔熱性能及施工性能方面均具有明顯的優(yōu)越性。
目前國內(nèi)外較為成熟的建筑節(jié)能結(jié)構(gòu)體系主要有三類:預制構(gòu)件為模板內(nèi)部澆注混凝土的結(jié)構(gòu)體系、預制構(gòu)件為核心骨架兩側(cè)噴涂(澆注)水泥砂漿(混凝土)的結(jié)構(gòu)體系和預制裝配式結(jié)構(gòu)體系。
1.預制構(gòu)件為模板內(nèi)部澆注混凝土的結(jié)構(gòu)體系
該類結(jié)構(gòu)體系是模板保溫一體化的免拆模結(jié)構(gòu)體系。采用不同預制構(gòu)件作為模板形成不同結(jié)構(gòu)體系,具有各自不同的特點:
1)納士塔(RASTRA)結(jié)構(gòu)體系將由EPS顆粒、水泥、添加劑和水制成的隔熱吸聲水泥聚苯乙烯空心板構(gòu)件粘合組裝成模板,并在其內(nèi)部豎向、水平相互貫通的孔槽內(nèi)澆注混凝土或穿插鋼筋后再澆注混凝土,形成墻內(nèi)剛性骨架,具有較好的節(jié)能環(huán)保效果,但存在吊裝困難、運輸不便、易破損和造價高等問題。與之相似的有美國REDDI結(jié)構(gòu)體系和加拿大AAB結(jié)構(gòu)體系。
2)ICF結(jié)構(gòu)體系采用墻體內(nèi)外兩側(cè)的EPS模塊積木式搭接成保溫模板,然后在墻體內(nèi)放置鋼筋后,澆注免振搗混凝土,從而形成保溫隔熱混凝土承重結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)體系能確保保溫層的粘結(jié)性能,有效地解決“冷熱橋”問題,保溫性能好,設(shè)計使用壽命長,經(jīng)濟效益和社會效益顯著。適合7層以下建筑。與之相類似的是德國SOFORM結(jié)構(gòu)體系。3)DIPY模網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系采用由豎向鍍鋅加勁肋、水平折鉤拉筋和表面鋼板網(wǎng)組成的建筑模網(wǎng)作為模板,在網(wǎng)模內(nèi)澆注混凝土,形成承重結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)體系安裝操作簡單,節(jié)省人工,無需大型運輸(起重)設(shè)備;在混凝土原料中可以適量摻加工業(yè)廢料、建筑垃圾等,變廢為寶,有利于環(huán)境保護,降低工程造價。但模網(wǎng)對運輸和堆放要求高,而且澆注混凝土時,其轉(zhuǎn)角處會出現(xiàn)擠脹、變形。
4)意大利NIDYON結(jié)構(gòu)體系采用兩個單層鋼絲網(wǎng)架波形聚苯板在成型機上組裝成現(xiàn)澆墻體模板,中間設(shè)混凝土現(xiàn)澆層,利用網(wǎng)架鋼絲做受力鋼筋。由于采用有機材料,耐久性較差,而且墻體仍具有普通剪力墻延性差的缺點。適用于建造4層以下建筑。
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