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【行业资讯】泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系简述

【行业资讯】泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系简述转自:钢结构设计-公众号【行业资讯】泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系简述


泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系是泡沫混凝土技术和薄壁冷弯轻钢结构住宅技术的融合,具有二者的优点,弥补了彼此的不足。

【行业资讯】泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系简述

(一)冷弯薄壁轻钢结构低层住宅体系简介

冷弯薄壁轻钢结构住宅体系,是按照一定的模数和间距布置轻钢龙骨,轻钢龙骨之间设置连接,龙骨骨架两侧安装结构板材和保温隔热材料以及面层装饰材料,形成非常可靠的密肋型结构体系,这种体系具备如下优点:

  1、自重轻,基础费用和运输安装费用省;
  2、骨架构件和维护结构材料以及各种配件均可工厂化生产,精确度高、质量好;
  3、建筑造型容易实现,个性化设计可满足客户的不同需求,房间空间大,布置灵活;
  4、具有良好的 抗风和抗震性能;
  5、施工安装简单,周期短,基本上为干作业,建筑垃圾少,材料易于回收;
  6、设备管线布置简便。


(二)泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系介绍

这种体系是融合泡沫混凝土技术和冷弯薄壁轻钢结构住宅体系技术于一身的轻钢结构住宅体系,这种体系起源于我们的泡沫混凝土轻钢结构复合墙体技术。

1、现浇泡沫混凝土轻钢结构复合墙体技术及住宅体系

现浇轻质泡沫混凝土复合墙体是遵照国家发展绿色建材,告别秦砖汉瓦的文件精神,以节约能耗减少扬尘、降低成本、加快施工进度、减少人工、提高墙体质量为目标。全部墙体采用硅钙板、纤维压力水泥板等,以轻钢龙骨为骨架,墙芯是轻质、无毒、阻燃材料泡沫混凝土浇注成型。既保证墙面的平整度,又提高墙体的整体性、隔音性和抗震强度,完全符合墙体材料的发展趋势,尤为突出了轻质、节能、环保的特点。


泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系,是把泡沫混凝土和轻钢结构结合起来,把泡沫混凝土轻质复合墙体技术应用在低层轻钢结构住宅上面,结合国内引进的美国、加拿大、澳大利亚、新西兰轻钢结构住宅体系是一个不错的思路,我们做了很多的实践探索。


国内引进的西方国家的轻钢结构住宅体系在国内也有不少年了,它是以轻钢龙骨做支撑承重骨架,骨架内填充保温隔热的岩棉或者其他保温板,龙骨外面用自攻钉外包覆OSB板材,最后在做内外装饰。


现浇泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体和国外的体系类似,也有轻钢龙骨,不过龙骨材料的厚度和强度要求可以降低一些。龙骨空间里面不是填充保温岩棉等材料,而是现浇泡沫混凝土浆体。首先安装龙骨,搭起建筑物墙体的框架,而后用自攻钉固定墙体外面的水泥纤维面板,然后铺设预埋的水电管线到墙体中间,然后封闭另一面面板,墙体中间空隙部分浇筑发泡水泥材料,凝固后成为墙体。这样的墙体承重不单单是龙骨,墙体里面的泡沫混凝土凝固后,把面板、龙骨结合在一起,也可以承重。这和国外的体系不一样,具有独特的优点,每平方米用钢量较低,价格便宜,墙体的密封性好,隔热性好,防火性能更好。

【行业资讯】泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系简述

相比于现在通常的轻钢结构楼板的做法,这种体系浇筑的楼板结实耐用,隔音很好,不会有受力变性产生的噪音,防火性也很好。同样也可以浇筑出斜坡的屋顶和各种外墙造型。综合性能很好


外墙装饰简单可以喷涂各种真石漆涂料,也可以用各种轻质挂板装饰。也可以用大理石或者瓷砖做外墙面板,直接浇筑泡沫混凝土,一次形成具有外装饰的住宅外墙体,降低造价和缩短施工周期。


2、这种住宅体系的优点


由于该体系融合了泡沫混凝土技术和轻钢结构技术,因而具有两者的优点,弥补了各自体系的一些不足。例如,防火性、墙体的隔音性、整体性、墙体的强度都高于通常的轻钢结构体系。同时,轻钢骨架延伸提高了泡沫混凝土的价值,发挥了泡沫混凝土的一些优点,也弥补了泡沫混凝土的不足。


防火、抗震、保温节能、可回收且回收成本低、施工快,符合产业化的趋势。主要是符合建筑产业化趋势,是装配式墙体,达到预制率和现浇率的最佳。既可以在工厂拼装成大的墙体,并把面板包覆好,运输到现场安装后浇筑,也可以把龙骨打包运输到施工现场,在现场安装成墙体,这样安装方式灵活,可以不用起重机械。


3、几种低层住宅体系相关性能的比较



性能

结构形式

墙体比重

对地基要求

抗震性

外墙是否做保温层

防火性


施工快捷性

环保可回收性

符合产业化的程度

国家政策支持力度

造价

综合性能

砖混结构

很重

很差

需要

很差

较低

很差

混凝土框架砌块结构

较重

需要

很差

一般

较低

木结构

很轻

需要

较好

较好

限制

很高

混凝土框架墙板板式结构

较轻

较低

很差

需要

较好

较好

一般

较低

较好

传统钢结构

较轻

较高

需要

较差

较好

较好

不反对

较好

冷弯薄壁轻钢结构

最轻

最低

需要

很好

较好

提倡

泡沫混凝土轻钢结构

不需要

很好

很好

支持

适中

最好


3、这种体系在国内不同地理环境的应用

一般这种泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系应用在夏热冬冷的地区,针对中国南北维度跨度很大,气候具有多样性,可以根据各地气候的特点,通过增减墙体的厚度及改变墙体的保温层的厚度来满足不同的地域要求。


4、应用市场

由于泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系的优势,可以应用在很多的场合环境:

1、低层住宅:高档别墅、农村富余地区的住宅、景区用房等

2、低层公用建筑:低层办公楼、超市等。

二、被动住宅技术在泡沫混凝土轻钢结构低层住宅的应用

被动房(Passive House),也叫被动式超低能耗绿色建筑,起源于德国,是国际认可的一种集高舒适度、低能耗、经济性于一体的节能建筑技术。其主要原理是通过最大程度减少建筑物的热量损失,以至于几乎不需要采取主动采暖或制冷措施,主要通过节能设计及依靠自身优越的保温性能及气密性,从建筑技术层面综合利用建筑物可获取的所有自然得热方式(包括太阳、照明、人体、电器散热等),实现维持室温20摄氏度以上且保持室内空间高舒适度。


利用被动住宅的思维和概念改造我们目前的设计和施工思维,在保证居住舒适性的基础上,提高住宅的节能标准。中国是一个发展中国家,如果完全照搬德国的被动住宅技术会面临比较大的阻力,主要是一次性投入较多,预算不足。


利用被动式住宅的技术改造我们现有的住宅的设计和施工,在适当预算限制下,是不是能让住宅居住舒适,同时又节能环保呢?


按照被动住宅技术要求,在如下方面做好工作,完全可以把泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系打造成为居住舒适而又节能环保的住宅。


1、维护墙体的做法


在我国夏热冬冷的地区,自保温泡沫混凝土复合墙体完全可以满足要求。根据各地的气候特点适当增减泡沫混凝土复合墙体的厚度完全可以达到国家规定的保温隔热技术要求。


夏热冬冷地区外墙设计应充分考虑夏季的隔热,兼顾冬季的保温。要使外墙取得好的保温隔热效果,应选择合适的泡沫混凝土复合外墙的厚度和外挂层做法。一般建筑北墙是冬季主导风向的迎风面,表面冷空气流速大,单位面积散热量高于其他3个方向外墙。设计外墙保温隔热构造时,宜加强北墙的保温性能,提高传热阻,通过提高墙体的厚度可以做到。东西向墙夏季太阳辐射强烈,外表面温度可达60℃以上,在满足其保温性能的同时宜加强其隔热性能,泡沫混凝土复合墙体的传热系数小且蓄热能力较大,可以很好的满足这个要求。如果预算许可,也可以用外挂装饰面板,中间留导气夹层的方式,空气通过墙体的夹层进入屋顶隔热层,然后通过专用的排气通道排出,带走太阳辐射的热量。


我国寒冷的东北地区外墙主要考虑保温的情况,尽量提高墙体的保温性能,泡沫混凝土轻钢结构复合墙体具有结构自保温性能,只靠泡沫混凝土的自保温性能,墙体会很厚,考虑造价等综合条件,可以在墙体外墙板内部或者外部增加保温层。


被动住宅墙体一般做的很厚,并且是具有高蓄热的混凝土材料,把保温隔热和蓄热有机的结合起来。但是现在很多地方认为节能就是要做保温,而忽略了墙体蓄热调节室内温度的作用,越保温越耗能的怪圈。所以厚重的墙体和保温层的统一是被动住宅的一个关键技术。


2、屋面做法


在夏热冬冷地区,冬季屋面散热在围护结构热量总损失中占有相当的比例,夏季来自太阳的强烈辐射又会造成顶层房间过热,使空调能耗加大。夏热冬冷地区,夏季防热是主要任务,因此对屋面隔热要求较高。要想得到理想的屋面保温隔热性能,可综合采取以下措施:


泡沫混凝土轻钢结构低层住宅的屋顶一般的做法:

平顶的屋面的保温隔热做法:一般采用综合的做法,采用加厚的现浇泡沫混凝土屋顶保温隔热层,屋面配以绿植、蓄水屋面、浅色坡屋面等。现在的集成太阳能屋顶也是一种发展趋势,既有能利用太阳能也可以具有隔热保温作用。


大斜坡屋顶的做法:采用架空形式保温屋面或倒置式屋面等,采用通风屋顶、阁楼屋顶等。也可以几种技术综合起来。


3、地面做法


泡沫混凝土以优良的保温隔热性和自流平的特点非常适合做地面的保温和找平,一般有如下的做法:


在实际的施工过程中,做好防水层后可以一次性浇筑到合适的高度,做好保护层后,直接做地面装饰了,可以简化一些施工工序。


4、门窗做法


采用隔热隔音性能好的门窗,做好外窗的遮阳措施,和通常的建筑没有区别,不在叙述。一般低层住宅可以采用增加铝合金门斗的方式,来遮风挡雨,也能起到隔热保温的作用。


5、新风系统


新风系统,尤其是带有热交换的新风系统是被动住宅的标准配置,在泡沫混凝土轻钢结构住宅体系里面,如果想达到接近或者达到被动住宅的要求,也必须有高效热交换的新风系统。泡沫混凝土轻钢结构住宅的楼层一般采用的是轻钢龙骨桁架的方式,中间有较大的空间可以很容易的安装新风管道,这个优点是其他结构的住宅没有的。


6、中央吸尘系统


中央吸尘系统虽然是舒适家居系统的里面的标配,但是和被动住宅不矛盾,为了清扫房间的方便,可以增加中央吸尘系统,各个房间的吸尘管道可以预留到墙体或者楼板之间,泡沫混凝土轻钢结构复合墙体在浇筑前,墙体空间大,预埋非常方便。

三、结束语

泡沫混凝土轻钢结构低层住宅体系的发展经过了多年的发展,技术上不断成熟进步,各地也做了不少的实验性住宅样板,受到了社会的关注,取得了不小的进展,但是由于有关的技术标准还不完善,缺乏相应的政策支持,需要各界的广泛支持。不过随着国家推动被动住宅和绿色建筑的政策推进,这种住宅体系会越来越受到重视,会把不断发展,成为我们在国际上独创的一个低层住宅体系。


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