裝配式鋼結構建筑外墻的應用研究

閆攀

摘 ?要：裝配式外墻經過多年的發展和技術革新，已經成為一個完整的體系。它是發展裝配式鋼結構建筑的關鍵技術之一，已經廣泛應用在建筑的外墻裝飾中。裝配式外墻主要分為三類：蒸壓砂加氣混凝土條板保溫裝飾一體板、PC大板外墻和龍骨分層。結合實際工程的不同需求，在這三種外墻結構以外，又產生了一種新型金屬幕墻組合墻體，這種外墻結構也得到了廣泛的應用。

關鍵詞：裝配式鋼結構建筑;裝配式外墻;關鍵技術

引言

我國建筑行業近些年飛速發展，已經成為拉動我國GDP的領軍行業。不過由于其發展過于迅速，監管不力等因素，也帶來一定的環境問題，比如能耗較高、污染較大等。我國建筑行業發展隨之產生的諸如此類的問題已經得到了相關部門的高度重視，一系列的政策和法規應運而生，旨在讓“科學發展觀”指導下的建筑行業綠色、生態發展。近些年由于裝配式鋼結構技術的發展，使其成為了未來建筑工業化、生態化的優先選擇。

1.裝配式鋼結構建筑工程現狀

裝配式外墻技術發展的不成熟，引起了諸多問題。比如，圍護體系施工焊接作業量較大且不成系統，質量參差不齊。由于操作工序不科學而導致防火性能較差也是比較普遍的問題。另外，傳統外墻傳給結構的負載過大，這會導致鋼結構的優勢不能得到充分的發揮，施工過程中濕作業的問題得不到根除，大量的人工勞動作業會產生質量得不到有效控制的后果。這與行業整體的工業化生產思想不相匹配。[1]墻體開裂還會引發漏水、密封性差、病蟲害滋生等一系列問題。除了結構體系之外，與鋼結構建筑配套的裝配式外墻是一項新興技術，對外墻的美學價值和使用效果有決定性作用，是建筑施工的重點。

2.外墻體系應用分析

建筑要依靠外墻來進行美化，但外墻不光承擔著修飾的作用，還對建筑的圍護、保溫、防水、隔音效果等起著顯著的作用，因此，外墻對住戶的居住體驗影響明顯。但外墻技術是涉及到多種技術的綜合應用，沒有一種外墻技術能夠完美的滿足各項要求。以下分析了五種外墻體系的性能。

2.1 WQ1的應用

WQ1是一種由保溫金屬板裝飾外墻的技術。它是通過將1.2mm厚的3003鋁合金單板和40mm厚的聚氨酯復合而成。這種外墻體系最初的設計理念是想讓內外板分開，不僅讓二者在功能上互不影響，在結構上也相對獨立。其內板主要是為了使用方便，而外板才發揮圍護和防水等功能。結合多年的施工經驗總結得出，WQ1體系現有的問題主要有兩個。其一，外板的防火性能較差，改進的空間較大。由于這一缺陷，其使用和普及受到了較大的限制。不過通過研發和改進，將巖棉和鋁合金單板結合，有效解決了防火性能差的問題。但這還不夠，巖棉由于其自身特性，對外墻的整體穩定性影響較大，所以，還要在里面加一層襯板，確保外墻的整體穩定性。

2.2 WQ2的應用

WQ2在WQ1的基礎上，得到了一定程度的改進。它是由水泥纖維壓力板和聚氨酯復合形成，并在其內安裝厚ALC條板，按照一定方式連接而作為建筑外墻的技術。雖然得到一定程度的使用體驗優化，但目前WQ2也存在一定問題。其一還是一體纖維板的防火性能不夠出眾。這種方法通過參照WQ1的方法，可以得到有效解決。其二，雖然使用體驗較好，但其承載能力不高，而且想要完成這種外墻的鋪設，就不得不提高現場焊點的數量，這也是人工過于密集所帶來的質量得不到有效控制的原因之一。[2]

2.3 WQ3的應用

WQ3是一種新型裝配式外墻，其結構分為預制混凝土鋼筋疊合板，擠塑板和發泡混凝土填充層。預制混凝土板裝配性能較好，但目前因其施工難度較大，不能得到更為廣泛的普及。原因之一就是WQ3對精度的要求過高，這導致施工速度下降。原因之二就是較難實現裝配化作業。而且，WQ3在使用時也難以避免濕作業任務量大等弊病，造成質量難以得到保證。為了解決這一問題，將保溫材料夾在PC板中間這種方法得到推廣，它可以極大提高外墻板的裝配性，然而由于工藝更為復雜，導致其很難實現流水線生產，成本的增加也是其在應用中面臨的問題。

2.4 WQ4的應用

WQ4使用的是一體陶瓷薄板，它是由陶瓷薄板和聚氨酯復合而成，其內部有龍骨和巖棉。這種外墻板的誕生主要是出于經濟效益的考量。因為其制作方法非常簡單，所以在應用過程中，成本較低。雖然成本低，但這種外墻板所表現出來的優勢，是其他類型外墻板所不具備的。陶瓷在溫度變化過程中能夠表現出良好的穩定性，所以，這種外墻板逐漸成為一種理想的外墻裝飾材料。[3]不過，在應用中，也發現了WQ4的一些問題。比如，由于陶瓷的物理特性，WQ4在連接處比較容易崩壞。通常解決這一問題的方法是在開槽處補裝一塊石材，以提高板子的強度。

2.5WQ5的應用

WQ5的誕生較晚，它是通過總結前四種墻體的使用經驗，而設計出的一種金屬幕墻的組合墻體。這種墻體實現了內外墻板功能和結構上的相互獨立，而且在長期的使用過程中得到改進之后，WQ5已經可以實現流水線生產，借由機械的精密把控，其質量也可以得到保證，生產成本相對較低，生產周期也能夠大幅縮短。不過它也存在一定的問題，比如，金屬幕墻比較難以完成復雜外墻體設計的實現，同時，由于其自身脆弱的特點，對運輸過程也提出了更加嚴格的要求。

結束語

通過對WQ1—WQ5的淺析得知，WQ5的綜合性能最佳，尤其在隔熱性能、防火性能和安全性能方面表現突出，是當今較為理想的裝配式外墻。在具體施工中，應結合建筑外墻的具體需求，綜合運用，以發揮外墻的最佳效果。

參考文獻：

[1]曹楊，陳沸鑌，龍也. 裝配式鋼結構建筑的深化設計探討[J]. 鋼結構，2016，31（02）：72-76.

[2]秦迪，陳進寶. 我國裝配式鋼結構建筑的發展及現狀研究[J]. 智能城市，2017，3（11）：19-21.