理论教育 墙体材料及应用前景-来自《钢结构住宅设计研究》的研究成果

墙体材料及应用前景-来自《钢结构住宅设计研究》的研究成果

时间:2023-11-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:3.墙体类型适宜于工厂化生产、现场装配化建造建筑材料工业化生产是住宅产业化的重要标志。欧洲国家中,建筑砌块的用量占墙体材料的比例约在10%~30%之间。

墙体材料及应用前景-来自《钢结构住宅设计研究》的研究成果

4.4 墙体材料

1.从传统的既围护又承重变为纯围护体系

框架建筑的荷载由梁柱传递,墙体不起承重作用。这是钢结构住宅墙体与传统的砖混或内浇外砌剪力墙住宅的根本区别。这一特点使钢结构住宅墙体成为纯围护结构,不再受结构空间的限制,可以根据居住空间的要求灵活分隔。

2.墙体材料应具有质量轻、强度高等物理化学特性和良好的保温隔热性能

钢结构的特征之一是轻质高强,钢结构建筑的墙体材料也应具备这一特质,否则重型墙体会增加整体结构的荷载,丧失钢结构质轻的优势。另外,重型墙体对于负担其重量的结构体系要求也较高,必须有结构梁的支撑,因此无法达到灵活布置的要求。良好的保温隔热、防火防渗漏和隔声性能是达到居住环境健康舒适的必要条件。

3.墙体类型适宜于工厂化生产、现场装配化建造

建筑材料工业化生产是住宅产业化的重要标志。钢结构住宅的结构体系属于高度工业化生产制作和安装,通常一栋几千平方米的多层住宅,钢结构吊装只需一两个月。钢结构住宅也因此具备住宅产业化的基本条件。墙体材料是住宅建筑的重要组成部分,数量多、作用大,只有具备高度工业化生产制作和现场装配式施工的墙体材料,才能真正发挥钢结构住宅的工业化优势。

4.连接部位的构造节点处理变得尤为重要

工业化定型生产的墙体材料,在施工安装过程中的节点构造类型比传统砌筑式墙体复杂得多。居住建筑对于材料物理性能方面的较高要求使得节点构造的妥善处理成为解决问题的关键,一种成熟的可大量投产使用的墙体建材产品,必须在材料本身和连接构造上都有令人满意的效果。

4.4.2 外墙材料

4.4.2.1 外墙的功能

1.防湿。能够挡住雨雪和潮气的侵入。墙体材料本身要有良好的抗渗性能,墙体与其他构件(外门窗、结构梁、柱、板)的交接处亦要做防水处理。

2.防止空气流动。墙体应有良好的密封性。

3.保温隔热。这是保证墙体所围护的居住空间具有良好室内环境的必要条件。

4.隔声。隔绝外界的噪音,如交通和环境噪声。

5.防火。在火灾情况下外墙材料不会燃烧,并能坚持一定时间不会倒塌。

6.结构安全性。具有足够的强度以抵抗作用在墙体上的一定范围内的风力和撞击力,并具有防盗作用。

4.4.2.2 轻型砌筑类墙体种类

建筑砌块在世界各国的应用比较广泛。美国和日本建筑砌块已成为墙体材料的主要产品,分别占墙体材料总量比例的34%和33%。欧洲国家中,建筑砌块的用量占墙体材料的比例约在10%~30%之间。在一些发达国家,建筑砌块不但产量大,而且砌块的生产与应用技术也非常完善。

砌块是目前我国建筑墙体使用较广泛的墙体材料,以混凝土空心砌块为例,对于住宅产业化钢结构住宅墙体系统,砌块并非十分合理的选择,主要因为:①混凝土空心砌块墙体现场施工量大,与住宅产业化的原则不符;②砌块自重较大,不利于钢结构住宅体系发挥自重较轻的优点;③品种较少,作为单一材料砌筑外墙尚存在“渗”、“裂”、“热”等问题,需进一步提高砌块的质量、强度,增加品种,以满足住宅外墙装饰和热工等要求。砌块应用于钢结构住宅墙体中,是目前我国钢结构住宅体系尚不完善的表现。

但是考虑到砌块段是我国类现阶重点推广的新型墙体材料之一,我国建筑砌块总产量仍保持持续增长,因此短时期内钢结构住宅墙体采用砌块是无法避免的。同时,在我国钢结构住宅中使用砌块也具有优势:①符合我国建材工业技术水平尚较落后,同时我国建筑施工人力资源较丰富的特点;②砌块生产对原材料要求较低,可以更大限度地采用我国大量的工农业废料;③砌块具备一定强度,如混凝土砌块类,采取内嵌式砌筑还有利于提高钢结构住宅体系的刚度

目前我国钢结构住宅建筑墙体常用的砌体有如下几种:

1.小型混凝土空心砌块原料为水泥和骨料,还可以掺入大量工业废渣,如高炉矿渣、煤渣、煤矸石粉煤灰等,同时加工能耗比实心黏土砖低2/3,是一种可作为承重墙使用的墙体材料。主要规格有:390mm×190mm×190mm,390mm×130mm×190mm等,空心率为45%~50%,表观密度为1200~1400kg/m3。施工方法简单,还可利用砌块的空心在墙体内部浇筑钢筋混凝土芯柱,加强建筑物的整体性。加入保温功能的砌块,施工时在其内部插槽中插入苯板等保温材料,可实现保温功能,同时对保温层有很好的保护作用。

2.蒸压加气混凝土砌块,它是在浆料中加入发泡剂发生化学反应产生气体,形成多孔混凝土,成型后采用高压蒸汽进行养护,达到一定强度的砌块。主要规格有:600mm×250mm×50/(100/125/150/200/250/300)mm等。蒸压加气混凝上砌块作为外墙,不仅满足承载力、隔声、防火等要求,而且内部的微小气孔使材料内部形成静空气层,导热系数为0.11W/(m·K),保温隔热性能是普通混凝土的10倍,使用250mm以上厚度蒸压加气混凝土砌块作为外墙,可达到节能50%的要求。由于自身具有良好的保温隔热性能,作为外墙使用时可以不单设保温层,简化施工,加快了施工进度,质量也容易控制,这是蒸压加气混凝土砌块作为外墙使用的最突出的优点。

蒸压加气混凝上砌块与钢结构的连接简单。蒸压加气混凝上砌块外墙在砌筑时,每500mm高设置两根Φ6钢筋与钢柱连接即能保证墙体的稳定性。

3.粉煤灰砌块外墙,它的承载能力和同体积密度的轻骨料混凝上相近或略高。干燥状态下,导热系数为0.47W/(m·K)~0.58W/(m·K)。吸水率较大,吸水速度较慢,砌筑时应采用相应措施。浸水饱和之后,其强度与蒸养后强度相比,一般会降低10%~15%,但将其继续浸泡,则强度不会继续降低,反而会略有增长,不宜用于高温、潮湿、酸性环境。抗冻性能良好,即使是在北方寒冷地区,也能达到质量要求。但是由于砌块体积重量较大,低技术非机械施工可能略有不便。同时,如果对原材料选择不当,产品易放射性超标。

砌块类外墙采用内嵌式安装不需要特殊的连接构件,施工技术要求低,适合我国目前的住宅建造工艺水平,同时造价也较低;砌块采取内嵌式砌筑还有利于提高钢结构住宅钢结构体系的刚度。其不足主要表现在:砌块类外墙采用内嵌式安装无法形成完全围护结构体系,容易造成热桥,同时内嵌式安装也不便于进行外墙面的装饰、防水及保温处理等。

普通加气块的优点是价格低,缺点是耐候性能差。曾在各地出现过加气混凝土块做外墙,外墙表内普遍开裂的现象。普通加气块最好不要暴露在外墙外表面直接与大气接触,它最好与有较好耐候性能的外墙材料复合使用,如图4-6。外挂板材采用具有保温隔热、装饰、防水及耐候功能的板材,可以阻断砌块的热桥。板材与钢结构之间采用龙骨连接,可避免钢结构变形对板材造成破坏,导致外墙体产生裂缝,同时形成的空腔有利于墙体防水及隔热。上海中福城三期钢结构住宅和北京金宸国际公寓,二者均采用铝塑板饰面板材,保温节能效果理想。

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图4-6 钢结构住宅砌块复合外墙构造示意图

4.4.2.3 轻质墙板

板材型墙体可以定型化设计、工厂化生产,适合于装配式施工建造,更加符合工业化住宅发展的要求。随着我国建材工业的发展,以及大量引进国外先进的建材产品生产线,作为建筑物外围护结构的墙体板材品种越来越多。根据材料的组成类型,墙体板材可分为单一材质墙板和复合材质墙板;根据生产加工及施工建造工艺不同,墙体板材可分为工厂预制墙板和现场复合拼装墙板。

目前适用于钢结构住宅,并且能够达到居住建筑外围护结构保温隔热、防渗隔声要求的板材类墙体材料主要有以下几种:

一、单一材质外墙板

单一材质外墙板大多数情况下用于建筑室内隔墙。能够满足居住建筑外围护结构各项物理性能要求的单一材质墙体板材,目前应用较多的主要是配筋加气混凝土板(也叫ALC板,图4-7、图4-8、图4-9)。此种板材以硅砂、水泥和生石灰石膏进行混合搅拌,再加入少量铝粉制成浆料,注入装有经过防锈镀膜处理钢筋网片的模具,经过发泡、静置获得初期强度后,再经高温高压蒸汽养护而成。由于发泡及高温蒸养,板材内部形成很多封闭的小孔,在减小材料密度的同时使板材具有良好的保温性能(导热系数0.12W/m·K)。发泡过程中产生的闭口式孔隙可以有效地防止雨水、潮气的渗透,同时微气孔具有一定的隔音效果,150厚板材隔声量达到46.4dB(计权隔声量)。内部设置的钢筋网片令板材具有足够的强度以抵抗风荷载和撞击力(150板检测抗压强度平均值≥3.5MPa)。ALC板自重轻,能适应较大的层间角位移(允许层间变形角1/150),因而具有良好的抗震性能。

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ALC板

图4-7

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上海中福城(二期)住宅ALC外墙板节点图

图4-8

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图4-9 上海中福城(二期)住宅ALC外墙板节点图

板材的生产加工采用日本和瑞典的生产工艺流程和材料配比技术,解决了过去加气混凝土板抗渗性差、变形大的缺点。ALC板材采用工厂定型化生产,标准板材宽600mm,单板最大长度可达6500mm。采用新型压花开槽工艺,可以在平整的板材表面作出各种纹理的花纹图案,模拟砖石材质的外观效果。

ALC板材配有专用连接钩头螺栓,可以与钢框架灵活连接,外挂式或嵌入式均可。连接配件具有两个方向的调整余量,满足安装中尺寸精度的要求。

二、工厂预制型复合外墙板

1.钢筋混凝土绝热材料复合外墙板

这种墙板的一般构造为内外薄壁钢筋混凝土板,中间为保温材料的夹芯式结构,保温材料为岩棉或聚苯板(图4-10)。通常采用固定台位、热模养护的一次复合成型生产工艺,外墙外侧饰面可通过模具压花成型,也可以采用反打成型工艺在工厂内将面砖等饰面材料一次成型粘贴制作。墙板单面混凝土层厚度不小于30mm,保温层厚度根据节能设计要求有50mm、80mm、100mm等几种规格。墙板规格为整开间整层高大板,需要根据设计图纸预定加工生产,因此要求建筑外墙轮廓尽量规整,以减少不同规格板材的种类。大板式复合墙板令墙板生产制作的大量作业在工厂内预制完成,大大简化了现场施工量,同时,板材尺度与结构框架尺寸相对应,方便施工安装,并有利于抗震处理。这种整开间复合板也有不足之处,首先由于各个建筑平面及空间尺度的不同,大开间整板无法工厂化批量生产,必须根据具体建筑的设计图纸,专门预定加工生产,不但增加了设计工作量,而且无法达到通用化生产。其次,由于保温层是整体预制在复合板内部的,在板与板的接缝处必然会形成一定的冷、热桥,对建筑的整体热工性能产生不利影响(图4-11)。

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图4-10

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图4-11

2.金属面夹芯板

金属面夹芯板在20世纪80年代中后期,随着轻钢结构在工业与民用建筑中的广泛应用而在中国得到较大发展。

金属面夹芯板常采用的金属面材料有彩色涂层钢板、镀锌钢板、不锈钢板铝板等,芯体材料有聚胺酯泡沫塑料和岩棉等。板型接缝有企口型和凹凸型,规格尺寸种类较多,一般宽度以300为模数生产(图4-12)。

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图4-12

一直以来,金属面夹心板多用于厂房、公建或临时性活动房屋,由于其单调、粗糙的饰面效果和冰冷机械的金属质感,很难作为居住建材为人们所接受。其实在欧美等国,这种材料由于其丰富的面板样式和多彩的颜色而广泛用于钢结构居住建筑中。

金属面夹心板具有重量轻、强度高、施工方便快捷、可多次拆装的特点,很适合钢结构住宅建筑。针对我国目前金属面夹心板的生产状况,将其应用于住宅类建筑,要重点解决好两方面问题:一是金属板材的耐久性(用做厂房的金属面夹心板一般耐久性为30年,而居住建筑的耐久年限至少50年),包括金属板本身的耐腐蚀性,以及饰面油漆的耐久性。采用经过防腐处理带有防腐涂层的面板,定期进行饰面漆的粉刷更新,都可以起到延长墙板耐久性的作用。二是尽量改进金属面夹芯板的外观效果,让居住者能够乐于接受。三是增加外墙内饰面的处理。目前国内金属夹心板的墙体内表面也是彩钢板,观感和触感都不能令居住者满意。国外的做法通常是在金属面夹心板内侧增加一层石膏板,有些还在两层墙板间添加保温材料,以达到更好的节能效果。

三、现场复合型外墙板

现场复合型外墙板也是由数种材料复合而成。与工厂预制复合型外墙板不同的是,这种复合墙体的每一种材料如保温材料、龙骨材料、内外墙板及饰面材料分别在工厂定型化大量生产,而复合组装则是在施工现场进行的。

这种外墙通常采用轻钢龙骨为墙体支撑骨架,内外挂石膏板或水泥刨花板,中间填充保温岩棉,并在保温层外侧设防潮层,最外侧挂饰面板。北新集团生产的金邦板复合外墙板就是一例(图4-13)。其他如ALC板复合墙板、PVC外挂板复合墙板,均属于这一类型复合墙板。在国外还经常采用金属外饰面板、混凝土装饰薄板,甚至石材作为饰面材料。

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图4-13 北新厂引进的金邦板复合外墙板墙体构造由外到内为:金邦板、防水纸、保温棉、空气夹层、防潮层、纸面石膏板

相比于其他类型墙板,现场复合墙板的主要优点在于其良好的保温隔热性能和防止雨水渗漏功能。此类墙板通常采用外挂于钢框架结构之外的安装方法。各项材料的现场安装保证了墙体,特别是保温层的连续性,有效避免了冷、热桥的产生。各层材料现场复合的另一好处是避免了单一板材在安装中必然面对的通缝问题。复合墙板各层材料交错安装,为防止雨水渗透设置了多道屏障,在外饰面板内侧与石膏板之间通常还有一道空气间层,并设有导水槽和通气孔,令少量进入到饰面板内侧的水份能及时排除,避免雨水进一步渗漏并防止墙体内部冷凝水的产生,让墙体具有一定的“呼吸”功能,能够进行自我调节。另外,外饰面板与墙体骨架相对独立,可以自由选择不同风格与类型的装饰面材,赋予建筑更丰富的造型与变化。现场复合型外墙板对建筑在使用期内的维修保养也非常有利。由于各层板材相对独立,出现破损可以及时进行局部更换,而不影响其中居住者的生活

相比于其他几种墙体,现场复合型外墙板对于墙体材料生产加工的准确性要求较高,现场施工安装也更复杂。首先,工厂化生产的各单项材料之间的规格、尺寸以及安装方式要相互匹配;其次,施工精度和技术水平的优劣对最终建造成果有着至关重要的影响;第三,各材料之间的连接安装需要大量连接构配件,这些配件精确度和调整度的好坏也直接影响最终效果。

4.4.2.4. 各类型墙板的综合比较

表4-3 外墙材料综合性能比较一览表

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续表4-3

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对于一种建筑材料的综合分析,包括材料性能、环保性能、施工难易、使用效果、使用寿命、原材料生产的工业化程度、综合造价等各方面(表4-3)。从表中可以看出:

1.现场复合型墙板是保证外围护体系各项建筑物理性能达标的最佳外墙方式。

2.具有较好建筑物理性能的外墙同时也会有较高的造价。(www.daowen.com)

3.良好的外围护体系要求更高的施工水平和精确度。

4.4.2.5 外墙节点构造

一、外墙与结构的连接

外墙与支撑结构的连接点,从原理上说可以向3个方向移动,并绕3个轴转动,这样才可以达到正确的位置和角度,即需要6个自由度:

1.平行于墙面的水平移动;

2.垂直于墙面的移动;

3.平行于墙面的垂直移动;

4.绕水平轴X的转动;

5.绕水平轴Y的转动;

6.绕垂直轴Z的转动。

外墙板固定在楼盖上。楼盖结构一般为混凝土板,现浇或预制。墙体构件固定于混凝土上的装置有:预埋在混凝土中的钢板或螺栓,以膨胀螺栓固定的钢板或角钢等。墙板可以在楼层之间安装,也可以外挂于楼板之外。

外墙板固定在结构梁柱上。对于混凝土类墙板应在板上做预埋件,以便于与钢梁、柱栓接或焊接。对于金属类外墙板,应预制出可供连接的托架和槽孔,连接方式可以焊接,也可以栓接。焊接对埋件和连接件的位置精度要求可稍微宽泛,但增加现场施工量。栓接要求埋件和连接件的位置必需准确无误,否则可能发生错位而导致无法安装。因此,安装构件,在尺寸上应有一定的调整量。

二、墙板之间的连接

板缝的连接有刚性连接和弹性连接。刚性连接以灌浆或焊接的方式将墙板连接为一个整体,在发生结构位移时,墙板内会产生较大的应力,容易导致墙体开裂变形。弹性连接在接缝处采用弹性密封膏或弹性垫,允许墙板之间有相对微小位移。

三、节点防水构造——分材料防水和构造防水

材料防水是以防水密封胶材料将板材间的缝隙填严,以阻挡雨水顺板缝渗入室内。密封胶种类,由于近几年玻璃幕墙的广泛应用而发展较快,主要有聚硫、丙烯酸、硅酮和聚氨酯等种类。硅酮密封胶在高温下性能稳定,低温下保持柔性和弹性,耐气候老化、耐水,主要用于幕墙结构粘结;聚氨酯密封胶具有抗撕裂、耐磨、抗穿刺、对基材不污染、耐酸碱、耐有机溶剂、可涂漆、对石材及混凝土无腐蚀等特性,是广泛使用的外墙嵌缝胶;丙烯酸密封胶主要是乳液型,无污染、施工方便、粘接稳定、有弹性、抗紫外线、耐油、可耐水且可涂漆,非常适用于轻钢结构建筑的混凝土装配式外墙板缝密封,但价格较高。

由于密封材料始终存在老化和施工不到位的问题,单纯依靠密封材料往往难以达到令人满意的防水效果,采用材料防水加构造防水的双重防水方式会更加可靠。当然在金属幕墙体系中也有采用纯构造防水的做法,但成本较高,多用于公共建筑。

4.4.3 内隔墙材料

4.4.3.1 内隔墙的功能

钢结构住宅的内墙应尽量采用非承重轻质隔断墙,其主要功能是将使用空间分隔开来,同时它必须具备以下几种功能:

一、强度和稳定性

内隔墙应具有足够的强度和稳定性,以支承其自身重量和附着在墙身上的设备施加的荷载,如室内空调挂机、暖气立管固定卡、橱柜和装饰装修悬挂物等,以及由于这些附着物和活荷载(包括撞击)所引起的水平力。对于板材墙体抗压强度应≥3.5MPa。

二、耐久性

非移动性隔墙的使用寿命应与建筑寿命等同(大于50年)。

三、防火

1.根据我国《建筑设计防火规范》规定,住宅隔墙应为非燃烧体,其中多层住宅的分户墙耐火极限不低于1.5小时,高层住宅的分户墙耐火极限不低于2小时,户内隔墙、框架填充墙耐火极限不低于0.5小时。

2.内隔墙不应含有在火灾时发出有毒性或腐蚀性气体的物质。

四、隔声

内墙的隔声是仅次于防火的最重要的功能,尤其是要能阻隔从一个房间到另一间的靠空气传送的声音。我国《住宅设计规范》规定住宅分户墙与楼板的空气声的计权隔声量分为三级,分别为:三级≥40dB、二级≥45dB、一级≥50dB,目前在设计中分户墙隔声应达到二级标准。楼板的计权标准化撞击声压级也分两级,一级≤65dB、二级≤75dB。

五、满足设备走线的要求

随着现代住宅中厨卫、电器种类的不断丰富,设备管线也越来越多。由于造价方面的考虑,住宅建筑一般不做吊顶,设备管线尤其是电气管线通常是走楼板和隔墙。传统砖混和现浇混凝土墙体将管线预埋在墙内,预制型内墙则需对管线排布有预先设计。

4.4.3.2 适用于钢结构体系住宅的内隔墙种类

1.轻型砌体

可用作内隔墙的砌体材料很多,包括混凝土空心砌块、石膏砌块、加气混凝土砌块、轻集料混凝土小型空心砌块等等。轻型砌块的施工做法在我国应用较为广泛,相应的构造图集全面而详尽。由于采用水泥砂浆砌筑,墙体整体性能较好,通常都能满足建筑防火及隔声要求,管线埋设采取在墙上剔槽埋管的方式。为保证砌块间不开裂,一般在墙体两侧加一层玻纤布(或钢丝网)以加强整体性。

2.一次成型板材

作为内隔墙的板材通常为具有标准宽度、整层高度的预制板。板材类型包括单一材质墙板和预制复合墙板。

单一材质墙板有挤出型机制混凝土多孔条板、蒸压加气混凝土板、石膏空心条板、真空挤出成型纤维水泥多孔板等。这一类型板材材质均匀,实心板能满足建筑防火及隔声要求,空心条板在用作分户墙时,常采用双层墙夹隔声材料的做法,以满足隔声要求。

工厂预制复合墙板由不同材料组成成型板材,种类有水泥蜂窝板、钢丝网架水泥夹心板、纤维水泥复合墙板和硅酸钙复合墙板等。工厂预制复合墙板的组成一般为内部轻质芯材与外层面板组成,芯材的主要作用是隔声,面层板材应具有一定强度,耐磨损,两层之间有骨架以保证板材整体强度。

钢丝网架水泥夹心板的结构形式有两种,一种是以美国CS﹠ M公司的W板及COVINTE公司的泰柏板(TIP)为代表的集合式;另一种是以比利时的SISMOS复合板、奥地利的3D板为代表的整体式。两种形式均是用联系钢筋把两层钢丝焊接成一个稳定的性能优越的空间网架体系,网架中间填充聚苯乙烯板条等保温材料,外侧再做砂浆抹面。钢丝直径2mm、厚度100mm的墙板即可作为非承重内隔墙。

纤维水泥复合墙板与硅酸钙复合墙板是以薄型纤维水泥板或纤维增强硅酸钙板作为面板,中间填充轻质芯材一次复合成型的一种轻质复合板材,具有使用方便,价格低廉的特点。

蜂窝复合墙板是一种以经过防火树脂浸渍的蜂窝芯材与高密度硬质面板(玻镁平板、纸面石膏板、硅酸钙板等)通过特种胶粘剂冷压复合而成的一种夹层墙板。采用仿生技术,利用蜂窝状六边型结构单元形成整体支撑骨架,墙体整体性好,强度高,不易开裂,具有良好的防火、隔音性能。

3.复合板材

同外墙板类似,复合墙板也是由不同材料现场复合而成。最常见的是轻钢龙骨石膏板隔墙。墙体支撑结构为轻钢龙骨,有三种体系:

LL——无配件体系。有两种龙骨,以LLQ-U、LLQ-C龙骨组成隔墙骨架和以LLQ-CK龙骨组成扣合式隔墙骨架,可以增加墙体高度和增强骨架强度。

QL——有配件体系。以C1、C2龙骨为主件,配以贯通横撑龙骨、支撑卡、托架及加强龙骨等配件组成隔墙骨架。

QC——无配件体系(需要时也可设置配件)。以QU、QC龙骨组成隔墙骨架或以QC龙骨组成扣合式隔墙骨架,可以增加墙体高度和增强骨架强度。也可配置贯通横撑龙骨、支撑卡等配件,组成隔墙骨架。

规范要求隔墙高度不宜大于7m,对于层高3m左右的住宅建筑,层间设置完全可以满足强度和变形要求。主龙骨以C型和U型为主,单根龙骨宽度从50~100mm不等,龙骨壁厚0.5~1.2mm。龙骨表面镀锌处理以防腐,也可采用涂防锈漆。主龙骨间距为400~600mm。

石膏板通常为纸面石膏板,根据不同部位,可分别采用普通板、防水板(潮湿房间如厨房、卫生间)和防火板(有特别防火要求的房间或墙体耐火极限要求较高)。石膏板厚度有9mm、12mm、15mm。板材以自攻螺丝固定于龙骨上,根据防火和隔声要求可以作单层也可以做双层或三层。如果隔声要求较高,可以在两层石膏板之间龙骨的空隙间填充隔声材料,如岩棉、离心玻璃棉等。

轻钢龙骨石膏板隔墙是一种较好的隔断材料,重量轻,施工方便,现场垃圾废料少。特别是石膏板具有一种“呼吸”功能,可在雨季吸收室内空气中大量的水分,避免室内空气过于潮湿,而在秋冬季节比较干燥的时候,又会把吸收的水分释放到空气中,调节室内的湿度,保持适宜的室内空气环境。而且石膏板蓄热系数高,触摸手感温和,在冬天不会有冰冷的感觉。轻钢龙骨的骨架空腔还对墙体设备走线非常有利,在设计允许的范围内可以在支撑龙骨上穿洞,施工简便易行,维修改造方便。但它也有不足之处,一是由于中间空腔,无法阻隔撞击声的传播,敲击墙体会有类似木装修的空洞感;二是石膏板强度较低,出于安全考虑,无法作为分户墙;第三,由于石膏板受力能力有限,在墙上钉挂物体会受限制(必须与龙骨连接)。另外,价格偏高也是其难于被普遍推广的原因之一。

钢弦石膏板是类似于轻钢龙骨石膏板的另一类隔墙。不同之处是它以钢丝(直径4~8mm)代替了轻钢龙骨,以石膏块作为连接附件。石膏板厚度较厚,一般约20~25mm,直接钉于附着在钢丝上的石膏块上。钢弦石膏板以“弦”替代“龙骨”,节约了镀锌钢板的用量,因而可节约造价,是一项新技术。

除石膏板外,以轻钢龙骨做骨架的隔墙也可以采用其他表面板材,如水泥刨花板、玻镁板、纸面稻草板等替代材料,其构造原理与石膏板相同,这些材料都是各建材厂家在新材料研制开发过程中推出的新型建材产品,也包括一些从国外引进的新材料。目前,建材产品中能用于建筑内部分隔围护体系的墙体材料种类丰富,设计人员可根据构造、价格、强度、防火、隔声等具体要求进行选择比较。

4.可拆卸式隔墙

这种墙体可以在装修过程中或以后随时安装,有“框架—平板”式的,有“立柱—平板”式的,在楼盖和顶棚上装有滑道式凹槽,便于吊装(图4-14)。

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图4-14

4.4.3.3 隔墙的隔声及构造方法

墙体隔声包括两方面的内容:一方面指隔断墙体材料本身的隔声性能;另一方面,隔墙与顶棚和楼面的构造连接是否紧密,也直接影响隔声性能。

一、墙体材料本身的隔声性能

材料本身的隔声性能可以通过实验检测得到具体的隔声量数值。通常,对于单层墙体而言,材料密度越大,隔声效果越好。这与钢结构体系发生矛盾,因为对于结构体系而言,墙体越轻,结构受力越有利。在材料选择上,应兼顾到两方面因素,选取适当的中间类型材料。一般砌筑隔墙和实心板材隔墙大都能达到设计隔声要求。

对于多层复合墙体,不光取决于每层材料的隔声性能,还与各层材料的厚度、位置以及相互间的连接方式有很大关系。隔墙内如果使用型钢,则需特别注意避免钢构件产生声桥作用,钢柱应采用一层弹性或可压缩材料包裹,否则很容易成为一个声桥(图4-15)。在轻钢龙骨体系中,可以采用将钢龙骨错位排列的方式来阻断声桥(图4-16)。

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图4-15

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图4-16

表4-4 不同类型墙体隔声性能

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二、避免缝隙传声

由于声播的衍射作用,一个狭窄的缝隙可以导致隔声量的急速降低,因此安装在两层楼盖之间或楼盖和顶棚之间的隔墙,必须保证连接部位的严密,以确保隔声要求。

1.一般隔墙的上下部应分别和结构楼、地面相接,接缝处用灰浆或与墙体同质的材料填塞严密或做压条,楼面面层应压过墙体与地面的接缝,上部吊顶或顶棚抹灰也应在接缝的下部。

2.如果由于构造要求墙体只能做到吊顶以下,则吊顶应该采取有效的隔声措施,这时同层吊顶内的空间是连通的,可以设备走线。这种做法可用于户内可拆卸隔墙(图4-17)。

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图4-17 隔断墙不到顶时,吊顶内的隔声做法

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