装配式建筑复合外墙板的现状与展望
2017-04-17 16:14:59 来源：建筑工业化装配式建筑网
住宅产业化和建筑工业化以及城镇化建设要求积极推广和使用装配化施工。围护结构中，考核建筑工业化水平的关键指标就是外墙的装配化程度。推广和应用装配式轻质混凝土外墙板符合国家建筑节能和绿色建筑的产业政策，是建筑行业实现可持续发展战略的重要内容。
当前我国正处于城镇化快速发展的过程中，到2020年实现“全面小康”，城镇化水平达到60%左右，城镇人口约增加3亿，城镇化住宅建设数量在较长时间内将保持较高水平。遗憾的是，当前这些建设成就大部分是以传统的高能耗、高污染、高投入为代价取得的。推进建筑工业化、住宅建筑产业化，是实现住宅建设方式由粗放型向集约型转变、提高住宅质量和节约住宅能耗的重大举措，是保证建筑业可持续发展的重要途径，对我国经济及社会发展有着极其深远的意义。
2013年1月1日，国务院办公厅转发了发展改革委和住房城乡建设部的绿色建筑行动方案，明确提出将“推广建筑工业化，发展绿色建筑”列为十大重大任务。建筑工业化和住宅产业化以及城镇化建设要求积极推广装配化施工。围护结构中，考核建筑工业化水平的关键指标就是外墙的装配化程度。推广应用装配式轻质混凝土外墙板符合国家绿色建筑和建筑节能的产业政策，是建筑行业实现可持续发展战略的重要内容。
1.国外装配式复合墙板研究现状
国外的装配式复合墙板主要是在70年以后发展起来的，美国的轻质墙板以各种石膏板为主，以规格全、品种多和生产机械化程度高而著称，年产量20亿平方米，居世界首位；日本蒸压桂韩板、玻璃纤维增强水泥板(GRC板)、石棉水泥板的生产居世界领先水平；英国以无石棉桂韩板为主；芬兰、德国以空心轻质混凝土墙板生产为主。长期以来国外主要形成了法国地戎CsatelEiffle住宅群的FCIS墙体系统、意大利BSAIS工业化建筑外墙体系、日本高层钢结构住宅墙体采用的PCa墙板体系。
2.国内装配式外墙板的发展现状和性能比较
建筑外墙是建筑的主要组成部分，其构造以及所使用的材料影响着建筑能耗指标和室内居住舒适度。在住宅建筑中，围护结构能耗中：外墙可以占到34%，楼梯间隔墙约11%。发展高质量外墙复合保温墙板是实现住宅产业化和推广节能建筑的重要捷径。一些发达国家的墙板墙体材料的生产在其国家墙体材料总产量中所占比例已高达60%，而我国仅占3%。在建筑物的外墙结构方面，我国正在大力鼓励发展绿色建材，大力推广各种非粘土砖的、轻型、大尺寸的墙材，同时进一步提高广泛使用的绿色外墙保温材料的生产率。
目前国内可作为装配式外墙板使用的主要墙板种类有：承重混凝土岩棉复合外墙板、薄壁混凝土岩棉复合外墙板、混凝土聚苯乙烯复合外墙板、混凝土珍珠岩复合外墙板、钢丝网水泥保温材料夹芯板、SP预应力空心板、加气混凝土外墙板与真空挤压成型纤维水泥板(简称ECP)。其中以下三款比较适合我国装配式的发展阶段。
SP预应力空心板
SP预应力空心板生产技术是采用美国SPANCRETE公司技术与设备生产的一种新型预应力混凝土构件。该板采取高强低松弛钢绞线为预应力主筋，用特殊挤压成型机，在长线台座上将特殊配合比的干硬性混凝土进行冲压和挤压一次成型，可生产各种规格的预应力混凝土板材。
该产品具有表面平整光滑、尺寸灵活、跨度大、高荷载、耐火极限高、抗震性能好等优点及生产效率高、节省模板、无需蒸汽养护、可叠合生产等特点。但价格较高。
加气混凝土外墙板
加气混凝土外墙板是以水泥、石灰、硅砂等为主要原料再根据结构要求配置添加不同数量经防腐处理的钢筋网片的一种轻质多孔新型的绿色环保建筑材料外墙板。
该墙板高孔隙率致使材料的密度大大降低。墙板内部微小的气孔形成了静空气层减小了材料的热导率。因为墙板的孔隙率大，具有可锯、可钉、可钻和可粘结等优良的可加工性能，便于施工。该墙板同时具有良好的耐火性能、较高的孔隙率使材料具有较好的吸声性能等优点，已具有五十多年的欧美发达国家推广应用经验，工艺技术成熟。
挤出成型水泥纤维墙板(简称ECP)
挤出成型水泥纤维墙板是以硅质材料(如天然石粉、粉煤灰、尾矿等)、水泥、纤维等主要原料，通过真空高压挤塑成型的中空型板材，然后通过高温高压蒸汽养护而成的新型建筑水泥墙板。通过挤出成型工艺制造出的新型水泥板材，相比一般板材强度更高、表面吸水率低、隔声效果更好。
其优异的性能和丰富的表面，不仅可用作建筑外墙装饰，而且有助于提高外墙的耐久性及呈现出丰富多样的外墙效果。可直接用作建筑墙体，减少多道墙体的施工工序，使墙体的结构围护、装饰、保温、隔声实现一体化。
由福泰高科环保科技(上海)有限公司提供的复合墙板相关检测报告表明，挤出成型水泥纤维墙板完全满足钢结构住宅对维护墙板高强、轻质、具有良好的保温隔热、隔声、防水、防火、抗裂和耐候等综合性能的要求。
3.目前墙板应用研究中存在的问题
装配式节能复合墙板因为其本身优良的特点尤其是良好的保温隔热性能而得到应用和推广，而且国内外对复合墙板的使用性能包括抗风、抗震等进行过大量的研究，推导出一些特定的理论和公式，但是关于复合墙板的研宄成果还是不够深入和全面，主要存在的问题有以下几点：
1）大多数夹芯复合墙板是以普通混凝土作为结构层，而以轻骨料混凝土作为面层的研究相对较少，缺少相关复合墙板点支撑抗弯承载性能相关研究的文献资料，而且在完成墙板基本安装使用过程所需结构层基本力学指标不明确。
2）轻骨料混凝土在节能复合墙板中起到了一定保温隔热效果，但是轻骨料的低导热性能是以牺牲其强度为前提的，因此如何维持轻骨料混凝土材料良好的保温性能，进一步开发提高轻骨料混凝土强度成为需要研究和探讨的课题。
3）节能复合墙板其推广的基础和优势便是其自身优越的保温隔热性能，但是相关热工性能指标与节能复合墙板的节点构造之间缺少研宄，因此需要选择一个科学的节点安装方式，既能保证优良的保传热性能，又能达到本身所需要的基本力学性能指标。
4）从国内外研究现状可以知道，现有墙板材料如果换算成150mm墙厚时，其传热系数大致都在1.3W/(㎡·K)以上，甚至达不到一些特殊地区规范限值要求，因此有必要开发一种节能复合墙板，其传热系数能够低于1.3W/(㎡·K)，为研发低传热系数的节能墙板提供设计思路。
5）节能复合墙板在工程中具体保温节能效果不明确，节能复合墙板在具体房屋建筑中其房屋能耗以及节能率的相关资料较少，而且传热系数与建筑能耗之间的关系缺少定性定量关系。因此有必要用相应的能耗评价机制判断节能复合墙板的优越性。
4.结论
加气混凝土外墙板具有技术工艺较成熟、防火、高强、节能、隔音、轻质等优点，可加工性好，满足不同气候区建筑节能的需要，按照设计要求将若干块加气混凝土墙板拼成装配式模块，经表面处理、装饰处理制备节能装饰一体化装配式外墙板，充分实现部品的工厂化制造、机械化施工、标准化设计，大大提高工程精度，减少建筑垃圾，切实做到“四节一环保”，是目前应用较多的墙板材料。
5.展望
目前，国内装配式外墙板的生产、研发与应用已经有了很大的进步。随着墙板设计理论的完善、复合墙板的不断深入研究、墙板节点型式的改进、新型材料的使用、墙板安装技术的完善，将有力的推动复合墙板在工程中的应用。以挤出成型水泥纤维墙板和加气混凝土外墙板具有结构一体化、高强、防水、节能、防火、轻质功能，将成为当前和今后推广应用的方向。
