| 云南昆钢钢结构有限公司 云南昆明 650000 摘要：由于外墙材料及其构造技术是钢结构建筑体系的重要环节，所以近年来这个问题引起了政府相关部门以及社会的高度关注。本文从我国钢 结构建筑工程的现状出发，在介绍了一些近代钢结构建筑外墙体系统的一些特点之后，深入的探讨了目前我国钢结构建筑体系墙体材料的选择及安装 构造问题，并提出了对复合外墙系统在钢结构建筑体系的应用前景的展望。 关键词：钢结构建筑体系；外墙；材料；构造技术 引言 据2012 年有关部门统计，我国人口数量高达13.5 亿，如此多人口 的居住、生活、工作等一直是我国政府亟待解决的问题，这些问题的解 决全都离不开一个核心环节—建筑。居民的居住需要住宅建筑，工作需 要办公建筑，生活的各个方面也都离不开建筑。近些年来，随着我国经 济的飞速发展以及社会主义现代化建设的长足进步，我国的建筑行业取 得了相当大的成就，但是和世界先进建筑水平相比还有很大的差距。从 消耗角度来说，我国的建筑在物质以及能源方面消耗极大，将近国外先 进建筑水平能源消耗的5 倍左右；从生产效率来说，我国建筑的生产效 率还不及发达国家的1/5，科学技术并没有给建筑工程带来高的生产率。 对于这个问题我国政府给予了高度的重视，为了能从根本上解决这 个问题，政府创造性的提出了“节约型建筑”的建筑原则。由于专业化、 标准化的钢结构建筑体系不仅可以满足“节约型建筑”的原则，更可以 满足生态保护以及可持续发展的战略需求，所以在许多建筑工程中都得 到了广泛的应用。在我国现有的建筑工程中，钢结构建筑技术的使用已 经颇具规模，其中高层建筑领域中该项技术的使用更是达到了完善的程 度。虽然钢结构建筑技术已经日趋成熟，但是外墙体系系统问题在一定 程度上还是阻碍着我国钢造结构建筑的全面发展。 1．近代钢结构建筑外墙体系统的一般特点 1.1 钢结构建筑外墙系统成为单一保护体系 在以钢结构为框架的建筑在建造的过程中，承重作用主要是由梁柱 进行受力传递，并不需要墙体给予分担，这使得钢结构建筑外墙体系统 打破了原有空间在结构上的限制，成为了建筑的单一保护体系。近些年 来，为了响应政府“节约型”建筑原则，一些建筑工程对建筑墙体的保 温等功能的实现也提出了的创新。下面两图为某钢结构建筑外墙大样 图。 1.2 钢结构建筑外墙材料要求尽可能选择新型墙体材料 粘土实心砖的制作材料采用的是地表深层次的土壤资源，这对我国 稀缺的土地资源产生了很强大的破坏力。由于我国建筑工程在外墙体建 造的过程中，绝大部分材料选用的都是粘土实心砖，所以国家相关部门 正在着手以“节能”为目标改进材料方面存在的缺陷。近年来，以外挂、 内嵌板材为代表的新型墙材料，以重量轻、可塑性强、节能效果佳的特 有特点，占据着钢结构建筑外墙材料的首选地位。在钢结构建筑全面发 展的同时，新型墙体材料的创新也是非常必要的。 1.3 钢结构建筑外墙系统应适宜于工业化生产 虽然钢结构建筑体系在社会现代建筑中被广泛的应用，但是归根结 底，钢结构建造体系还是隶属于工业结构体系。为了配合钢结构建造体 系的工业化特点，外墙系统在选材以及建造过程中也要尽量满足工业化 结构的需求。 1.4 钢结构建筑外墙系统各连接部位的构造节点很关键 由于钢结构在建筑的过程中，受到重力以及建筑高度增加的影响， 非常容易造成钢筋物理形变的现象，这使得作为单一保护系统存在的外 墙体的节点数量要比传统外墙体设置更多。近年来，随着钢结构建筑的 不断发展，许多建筑专家总结出钢结构建筑外墙体的节点采用柔性连接 会得到更好的连接效果，但是柔性连接点的连接工序却是相当复杂的。 下图为某钢结构建筑外墙节点大样图。 2．我国目前钢结构建筑墙材料选择及安装构造 现今，在我国钢结构建筑外墙材料中，使用最为广泛的两种材料是 板材料，又称外挂式材料以及砌块类材料，也称内嵌式材料。 2.1 板材类 板材类材料在墙体材料中所占据的位置不言而喻，因为无论从技术、 节能、环保等方面来看，板材类材料都是首屈一指的，但是板材类材料 在钢结构建筑外墙的工程中的使用却不如期望中的那样广泛，这与板材 类材料的单一性有很大关系。在钢结构建筑外墙工程中，最常用的板材 类材料是加气混凝土板材，它的主要优点是：施工过程快捷、方便，施 工效率高；墙体不容易受外部因素影响，温度的骤涨和骤降都不会影响 墙体的结构；对于钢筋的物理形变，加气混凝土板材也可以给予一定的 安全防护保障。但是这类材料有一个不可忽视的问题，那就是高昂的造 价。加气混凝土板材主要是在混凝土块的基础上建造的，稀缺的混凝土 块使得混凝土板材的价格超出其它板材的2-3 倍；此外，为了加固钢筋 结构以及抵挡外界的不利因素，常常会增加混凝土板材的投料数量，这 从一定的程度上也会加大工程预算的投入。 2.2 砌块类 现今，我国建筑工程中最为常用的墙体建造材料当属砌块类材料。 砌块类材料采用内嵌式安装手段，以混凝土砌块及石膏砌块等混合砌块 为组成原料，在建筑的建造过程成有诸多优点：由于砌块类材料的组成 是以混合砌块为主，所以它对于原料配备的要求并不严格；由于材料使 用的随意性较强，所以在建造过程中，材料使用的技术性要求也不高， 利用这个优点，不同地区的建筑可以根据区域特点进行砌块材料的选择 性使用；由于砌块类材料可以把很多废弃原料整合重新利用，这不仅节 约了资源，更大大降低了材料建造以及购进的成本；砌块类材料的应用 范围极为广泛，无论是居民住宅还是高层建筑均可以采用，这与它自身 施工技术要求低有很大的关系。与板材类材料相比，砌块类材料在抵御 外部环境因素影响方面还是略逊一筹，尤其是在温度大幅度变化的时 候，这种劣势将会更加明显的显现。 2.3 复合外墙系统 由于上述两种外墙材料都有着自身的缺点与不足，如果选择使用其 中某一种材料一定会造成某些不可避免的问题，所以在钢结构建筑 的建造过程中，综合这两种材料的优点而形成的复合外墙系统的使用就 显得非常必要了。复合外墙系统使得这两种材料互相弥补了对方的不 足，在隔声、保温、防水、美观及强度、刚度等一些物理指标方面的优 势非常明显，这种复合外墙系统在国外先进建造技术中早已经被广泛的 采用。也是建筑围护结构体系的发展方向。 3. 总结 由于受我国市场经济的影响，我国建筑行业也在如火如荼的发展着。 由于专业化、标准化的钢结构建筑体系不仅可以满足“节约型建筑”的 原则，更可以满足生态保护以及可持续发展的战略需求，所以在许多建 筑工程中都得到了广泛的应用。应努力拓展新型围护墙体系，以轻质、 高强、绿色环保、施工便捷的新型墙体逐步取代传统的“秦砖汉瓦”， 我国的建筑行业只有真正认识到钢结构建筑的重要性，切实的把钢结构 建筑的外墙材料及构造技术更加完善，才能真正发挥钢结构建筑体系的 作用，才能真正使建筑行业以健康、安全的姿态为我国的经济发展做出 贡献。 参考文献 [1] 刘晓. 建筑外墙材料的应用与实践[J]. 中国建筑材料出版社 ,2011(3). [2] 吴立. 论21 世纪的新型建筑模式与建筑材料[J]. 上海城市建 设学院学报,2011（4）. |
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