泡沫混凝土在輕型鋼結(jié)構(gòu)ASA板鑲嵌式集成節(jié)能建筑體系中的開發(fā)應(yīng)用簣

　　【摘要】泡沫混凝土之所以能得到快速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用，成為最大規(guī)模的新型墻體材料，是因?yàn)樗哂性S多優(yōu)異性能和優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在質(zhì)量輕、保溫性能好、減薄墻體、增加建筑面積、抗震性能優(yōu)異、減少噪聲污染、調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度等方面。

　　【關(guān)鍵詞】泡沫混凝土；輕型鋼結(jié)構(gòu)；ASA板；鑲嵌式；新型墻體材料；集成節(jié)能建筑體系

　　0  前言

　　泡沫混凝土在輕型鋼結(jié)構(gòu)ASA板鑲嵌式集成節(jié)能建筑體系中的開發(fā)應(yīng)用，是由北京華麗聯(lián)合高科技有限公司歷經(jīng)幾年研發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新結(jié)構(gòu)建筑體系，屬于世界領(lǐng)先的泡沫混凝土ASA板鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)和生產(chǎn)線，以現(xiàn)代制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化和定制化設(shè)計、制造、安裝泡沫混凝土ASA板鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑。工業(yè)化生產(chǎn)的泡沫混凝土ASA板鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)品與傳統(tǒng)建筑方式相比有著明顯優(yōu)勢，符合國家“四節(jié)一環(huán)?！钡淖≌a(chǎn)業(yè)政策。2004年底，泡沫混凝土ASA板鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑被建設(shè)部確定為國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地，同年被北京市科委認(rèn)定為“高新技術(shù)企業(yè)”。公司產(chǎn)品先后被評為國家“高科技產(chǎn)品”、建設(shè)部“科技成果推廣項(xiàng)目”、北京市重大科技成果重點(diǎn)推廣計劃、“中國名優(yōu)建材產(chǎn)品”、“健康建筑推廣產(chǎn)品”、被中國房地產(chǎn)及住宅研究會評審?fù)扑]為“節(jié)能省地型綠色建筑與建材”示范單位，獲“全國綠色建筑創(chuàng)新獎”、全國工商聯(lián)住宅產(chǎn)業(yè)商會頒發(fā)的“精瑞住宅科學(xué)技術(shù)獎”等多項(xiàng)殊榮。

　　泡沫混凝土ASA板鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系是以四輕（鋼結(jié)構(gòu)輕、墻體材料輕、屋面板輕、樓板輕）技術(shù)為主，輕型鋼結(jié)構(gòu)框架承受垂直荷載，鑲嵌式泡沫混凝土ASA板墻板抵抗水平側(cè)力的結(jié)構(gòu)。兼顧建筑、內(nèi)外裝飾、保溫隔熱、隔音、水暖電氣和建筑設(shè)備配套及生態(tài)等方面的完整的高效節(jié)能型綠色建筑體系，該體系具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益，綜合技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，具備了推廣應(yīng)用條件。

　　2建筑體系特點(diǎn)

　　泡沫混凝土ASA板鑲嵌式集成節(jié)能建筑體系的特點(diǎn)如下：

　　節(jié)材---由于采用的是輕型鋼結(jié)構(gòu)框架和泡沫混凝土輕質(zhì)板材，鋼材與水泥的用量與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比大大的降低。由于建筑重量的降低，基礎(chǔ)材料的用量也隨之降低。節(jié)約量大約是30％。

　　節(jié)地---由于節(jié)材，就可以大大的減少由于開采帶來的對環(huán)境資源的破壞。特別是替代粘土磚，可以大大的減少對土地資源的破壞。

　　節(jié)水--由于采用工廠化生產(chǎn)，形成住宅產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)場裝配化，就可以大大的減少現(xiàn)場用于施工及混凝土養(yǎng)護(hù)所需的用水量，僅是傳統(tǒng)用水量的1%.

　　節(jié)能--第一是由于節(jié)材所減少的能源消耗；第二是在原材料的生產(chǎn)過程中，可以大大的減少能源消耗；第三是由于建筑保溫性能的提高，使得建筑使用過程中大大降低能源的消耗。

　　可再生--由于該體系使用的輕型鋼材和輕質(zhì)板材，在百年之后是可以再生的，符合材料全壽命循環(huán)周期的，也符合國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

　　生態(tài)環(huán)保--泡沫混凝土ASA板鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系是符合可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)化建筑體系，其中使用的所有建筑材料嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行材料品質(zhì)認(rèn)證，確保對人體無害，對環(huán)境無污染。第一是由于節(jié)材減少了對地球資源的破壞；第二是由于標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)及現(xiàn)場裝配化的施工，大大減少了建筑垃圾，從而減少了對環(huán)境的破壞；第三是在使用過程中，降低能源消耗所減少的污染排放，從而減少對空氣的污染；第四是建筑百年之后的材料可拆卸和回收，符合國家土地資源環(huán)保政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，符合住宅產(chǎn)業(yè)化政策，為節(jié)能省地型住宅?？梢詼p少大量的建筑垃圾，從而保護(hù)資源，減少能耗，即；

　　1）減少材料的使用量

　　可以減少對地球資源的破壞；

　　可以減少在生產(chǎn)過程中，由于能源消耗所帶來的空氣污染；

　　可以減少百年之后的建筑垃圾；

　　降低對能源的消耗

　　盡量使用生產(chǎn)過程中，低能消耗的建材；

　　盡量減少施工過程中材料的浪費(fèi)，以減少建筑垃圾；

　　加大節(jié)能力度，降低建筑使用過程中的能源消耗；

　　使用可循環(huán)再生的建材

　　減少對原材料的需求；

　　減少建筑垃圾；

　　以上這些最終都能對保護(hù)地球資源、減少空氣污染、保護(hù)人類生存環(huán)境起到積極的作用。

　　抗震強(qiáng)--經(jīng)過清華大學(xué)及中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所對該體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震檢測，其結(jié)果是：經(jīng)過9度大震而不壞。實(shí)驗(yàn)結(jié)果大大出乎專家們的預(yù)料，是非常理想的結(jié)構(gòu)抗震體系。

　　施工快--由于該體系是產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)場裝配化的住宅建筑，所有建筑的部品和構(gòu)件，均在工廠內(nèi)生產(chǎn)，部品和構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場就像搭積木似的進(jìn)行組裝，所以施工速度大大提高。與傳統(tǒng)建筑相比，可縮短工期1/3以上。

　　重量輕--由于該體系采用的是輕型鋼結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)板材，一是建筑的重量比傳統(tǒng)建筑輕約50%以上，從而節(jié)約基礎(chǔ)造價的30%；二是建筑的板、梁、栓，2個人都可以架起，所以整個施工過程中不需要起重設(shè)備，從而降低了施工費(fèi)用。

　　使用率高--由于墻體厚度僅為傳統(tǒng)墻體的?，從而大大增加了使用面積。

　　造價低--主體工程包括輕型鋼結(jié)構(gòu)，樓板、屋面板、外墻板、內(nèi)隔墻板等在內(nèi)，低于磚及其它結(jié)構(gòu)（磚混除外）。

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和工程實(shí)踐編制并頒發(fā)了國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計?！颁摻Y(jié)構(gòu)鑲嵌ASA板節(jié)能建筑構(gòu)造”圖集及即將頒發(fā)的建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程”作為設(shè)計、審圖、施工、監(jiān)理的理論依據(jù)。為華麗ASA板鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的推廣提供了標(biāo)準(zhǔn)性的支持。

　　華麗ASA板鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系執(zhí)行并滿足下列標(biāo)準(zhǔn)：

　　《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2002

　　《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002

　　《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011

　　《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB5009

　　《住宅建筑規(guī)范》GB50368

　　《住宅設(shè)計規(guī)范》GB50096

　　《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB50325

　　《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205

　　《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300

　　《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50141

　　《建筑隔墻用輕質(zhì)條板》JG/T169

　　《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)范》JGJXX-2009（送審稿）

　　《鋼結(jié)構(gòu)鑲嵌式ASA板節(jié)能建筑構(gòu)造》    GJCT-024/08CJ13

　　3 體系的基本構(gòu)造

　　華麗ASA鑲嵌式輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑節(jié)能體系是以輕型鋼結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)，配以三輕ASA系列板材構(gòu)成的一種獨(dú)特的住宅建筑節(jié)能體系。該體系主要特點(diǎn)在于圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料是采用工業(yè)固體廢棄物粉煤灰加水泥和保溫材料制造的ASA輕質(zhì)復(fù)合保溫板，不僅具有良好的保溫隔熱性能，而采用雙層組合，其中的一層是鑲嵌在鋼框架中，與框架共同工作，構(gòu)成結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力系統(tǒng)，從而大幅度降低該體系的結(jié)構(gòu)用鋼量，另外一層板安裝在鋼框架的外側(cè)，這樣就可以有效阻斷外墻在鋼框架處出現(xiàn)的“冷熱橋”問題。輕型鋼結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料、屋面及樓板構(gòu)件均是通過工廠化生產(chǎn)，形成住宅產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)場裝配化建筑節(jié)能體系。該體系是一種裝配墻體抗側(cè)力節(jié)能體系，具有的四輕（鋼結(jié)構(gòu)輕、墻體材料輕、屋面板輕、樓板輕）、抗震性好，保溫隔熱隔聲等各項(xiàng)建筑物理性能優(yōu)良等特點(diǎn)。施工簡單，一般施工隊(duì)經(jīng)簡單培訓(xùn)即可施工安裝。

　　3.1  基礎(chǔ)--輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅地基基礎(chǔ)設(shè)計，應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察等文件，并綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、地域特點(diǎn)、抗震設(shè)防烈度、地下水位和施工條件等因素進(jìn)行。基礎(chǔ)形式應(yīng)根據(jù)住宅層數(shù)、地質(zhì)狀況、地域特點(diǎn)等因素，可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)。當(dāng)有地下室時，可采用筏板基礎(chǔ)或獨(dú)立柱基礎(chǔ)加防水板的做法。必要時也可采用樁基礎(chǔ)?；A(chǔ)底面應(yīng)有素混凝土墊層，鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm ，有地下水時，宜適當(dāng)增加混凝土保護(hù)層厚度。地基基礎(chǔ)的變形和承載力應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007的規(guī)范進(jìn)行計算。當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)不存在軟弱粘土層時，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅地基及基礎(chǔ)可不進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算。設(shè)有地下室時，地下室的鋼柱宜采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿包裹。地下室的防水應(yīng)符合《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108的要求。

　　3.2  輕型鋼框架--輕型鋼柱采用冷彎薄壁方鋼管，鋼梁采用熱軋“H”型鋼或高頻焊接“H”型鋼。在工廠完成鋼構(gòu)件的切割，打孔、焊接、除銹防銹等加工。構(gòu)件滿足正常使用荷載下的強(qiáng)度和變形要求。

　　3.3  樓板--采用工廠化預(yù)制的輕質(zhì)高強(qiáng)空心樓板。厚度為120mm。經(jīng)權(quán)威部門的檢測，滿足正常使用荷載的要求。

　　3.4  外墻板--采用工廠化預(yù)制的輕質(zhì)復(fù)合保溫外墻板。厚度為60mm、90mm、120mm。根據(jù)不同地區(qū)室外最低溫度的條件，配以不同厚度外墻板的組合，以滿足當(dāng)?shù)貙ψ≌课荼毓?jié)能的要求。經(jīng)權(quán)威部門檢測，滿足建筑保溫、隔聲、吊掛重物的要求。由于外墻板可以有多種組合，對于室外零下60度的嚴(yán)寒地區(qū)，也能滿足保溫要求。

　　3.5  屋面板--采用工廠化預(yù)制的輕質(zhì)復(fù)合保溫屋面板。厚度為90mm、120mm。經(jīng)權(quán)威部門檢測，滿足屋面荷載及保溫的要求。

　　3.6  內(nèi)隔墻板--采用工廠化預(yù)制的輕質(zhì)空心隔墻板。經(jīng)權(quán)威部門檢測，完全滿足建筑隔聲、防火、吊掛重物的要求。

　　3.7  其他輔料--鋼的“U”型卡子，螺釘、專用聚合物粘結(jié)砂漿、抹面膠漿、粉刷石膏、耐堿玻纖網(wǎng)格布等。

　　4  建造過程及做法

　　4.1  基礎(chǔ)--根據(jù)上部結(jié)構(gòu)，給出基礎(chǔ)設(shè)計及施工的各類技術(shù)參數(shù)及要求，完成基礎(chǔ)的施工。使其具備上部結(jié)構(gòu)安裝的基本條件。

　　4.2 輕型鋼框架--現(xiàn)將鋼柱底部通過基礎(chǔ)預(yù)留螺栓固定，然后再安裝鋼梁。梁、柱節(jié)點(diǎn)采用高強(qiáng)螺栓連接，從而大大提高現(xiàn)場的裝配速度。

　　4.3樓板--空心樓板安裝就位后，板底預(yù)埋件與鋼梁焊接。同時板與板之間采用專用粘接砂漿粘接，達(dá)到整體的效果。

　　4.4屋面板--屋面板安裝就位后，用螺釘將屋面板固定在鋼梁上，同時板與板之間采用專用的粘接砂漿粘接，達(dá)到整體的效果。

　　4.5外墻板--用卡子及專用粘接砂漿將外墻板固定在鋼框架上。同時板與板之間采用專用的粘接砂漿粘接。內(nèi)外墻板之間除采用專用粘接砂漿粘接外，還要保證每塊板不少于3個螺釘?shù)逆溄?，以達(dá)到整體效果。

　　4.6 內(nèi)墻板--用卡子及專用粘接砂漿將內(nèi)墻板固定在鋼框架上。同時板與板之間采用專用粘接砂漿粘接，以保證墻體的整體性。

　　4.7 抹灰--預(yù)制樓板頂面澆筑50mm厚的細(xì)石混凝土，以增強(qiáng)樓板的整體性。外墻面，抹3mm厚的混合物砂漿，內(nèi)壓耐堿玻纖網(wǎng)格布。內(nèi)墻面，抹粉刷石膏，內(nèi)壓耐堿玻纖網(wǎng)格布。至此結(jié)構(gòu)主體基本完成。

　　4.8  內(nèi)墻刮完膩?zhàn)又缶涂梢运?nèi)墻涂料。外墻刮完彈性膩?zhàn)泳涂梢試娔ㄕ媸帷Ｎ蓓斪鐾暾移?，防水及保護(hù)層后即可鋪設(shè)瓦材。

　　5 住宅房屋的集成與配套性

　　5.1 外墻系統(tǒng)--可配以各類裝飾材料，如：真石漆、瓷磚、石材、PVC掛板等。

　　5.2屋面系統(tǒng)--在完成防水及保護(hù)層后，可配以彩色玻纖瓦、水泥瓦、陶瓦及彩鋼瓦等。

　　5.3門窗系統(tǒng)--可配以各種節(jié)能、保溫的塑鋼門窗、斷橋鋁合金門窗、玻璃鋼門窗、鋁塑復(fù)合門窗、實(shí)木門窗等。

　　5.4內(nèi)裝飾系統(tǒng)--可配以涂料、布面石膏板、壁紙、瓷磚等。

　　5.5地面系統(tǒng)--可配以各類地磚、地板等。根據(jù)客戶要求，可以增加地面采暖系統(tǒng)。

　　5.6設(shè)備配置--可以根據(jù)客戶的要求，配置各類廚房設(shè)備和衛(wèi)生潔具。

　　5.7節(jié)能系統(tǒng)--可以根據(jù)客戶的要求，配以太陽能熱水系統(tǒng)，太陽能照明系統(tǒng)、太陽能采暖系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)等多種節(jié)能環(huán)保新產(chǎn)品。

作者:朱恒杰 于崇明（北京華麗聯(lián)合高科技有限公司）