鋼結(jié)構(gòu)+蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土(NALC)板建筑體系
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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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的美好前景，指明了國(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)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?duì)建筑工程的評(píng)價(jià)方式至為關(guān)鍵。按傳統(tǒng)觀念，對(duì)建筑工程的要求，大家都看重以價(jià)格、功能的評(píng)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(guó)建筑高能耗的根子所在(有人會(huì)說(shuō)根子是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)造成的，其實(shí)這只是一個(gè)方面)。要徹底改變這種狀況必須首先改變?nèi)藗儗?duì)建筑工程的評(píng)價(jià)方式，特別是對(duì)包括住宅和公共建筑在內(nèi)的民用建筑，摒棄傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式，采用以性能和品質(zhì)為中心的商品壽命評(píng)定的方式(即LCA方式)將會(huì)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(píng)定建筑工程共分為五個(gè)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(gè)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(duì)，就可以對(duì)這項(xiàng)工程作出正確的評(píng)價(jià)。如果在整個(gè)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(guó)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(duì)建筑工程材料選用同樣應(yīng)堅(jiān)持LCA評(píng)價(jià)方式，特別是對(duì)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(duì)市場(chǎng)上各種各樣的“新型材料”進(jìn)行評(píng)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(guó)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(píng)述：
資源、材料階段：
鋼材：我國(guó)鋼產(chǎn)量已超過(guò)3億噸。建筑用鋼量占總用鋼量40％以上，但鋼結(jié)構(gòu)用量?jī)H占4％(發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)30～40％以上)，國(guó)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(guò)程中 將廢料全部回收利用，沒(méi)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(guò)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(shí)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(guó)內(nèi)首次推出通過(guò)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(guò)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(jiàn)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(kāi)發(fā)出具有適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)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(wú)損，10度強(qiáng)地震作用下不破壞)，而這整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)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(duì)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(jiàn)下圖)。采用如此保溫作法不僅簡(jiǎn)單、可靠，達(dá)到設(shè)計(jì)保溫要求，同時(shí)避免了墻面開(kāi)裂的弊病。
據(jù)調(diào)查，全國(guó)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(kāi)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(kāi)裂會(huì)愈來(lái)愈嚴(yán)重。墻面開(kāi)裂，水分滲入，聚苯板加快老化等都會(huì)大大降低外墻保溫隔熱性能，且這個(gè)問(wèn)題尚無(wú)妥善解決辦法。如果采用50mm厚NALC板+聚苯板的作法這些問(wèn)題都可以避免了。
全國(guó)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(yíng)銷(xiāo)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(shí)無(wú)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(gè)施工過(guò)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(chǎng)地小，對(duì)周?chē)h(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(duì)濕度而變化，不會(huì)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(shí)出現(xiàn)結(jié)露、大大降低保溫效果的弊端，因此可以說(shuō)NALC板保溫隔熱效果是可靠的，可以確保為室內(nèi)營(yíng)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(shí)，保護(hù)鋼柱耐火極限大于4小時(shí)，都達(dá)到了一級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)。
耐久：NALC為無(wú)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(wú)放射性，無(wú)有害氣體溢出，是無(wú)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(shí)NALC板還具有呼吸性，有自動(dòng)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(yíng)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(chǎng)，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(lái)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(píng)價(jià)中每個(gè)環(huán)節(jié)最佳的評(píng)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(huì)，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(lái)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(wàn)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
濟(jì)南百花園l#樓，26層，高89m，3.2萬(wàn)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(wàn)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(kāi)工，11月15日竣工，工程質(zhì)量?jī)?yōu)良，整個(gè)工程于2003年6月交付使用。該工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明快，舒適實(shí)用，深得用戶好評(píng)，用戶反映隔熱隔音性能非常好，有“說(shuō)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)：
(2)安裝節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)
2、內(nèi)外墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
3、排版設(shè)計(jì)
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