建筑砌体结构的发展历史及优越性体现

郑伯生 丁晓峰

摘要：本文介绍砌体结构的古代悠久历史和解放以来我国砌体结构的发展，以及现代新材料、新技术、新结构的研究与应用。并详细阐述砌体结构的优越性。最后通过实例来分析多层砌体建筑的经济价格。

关键词：砌体结构、发展历史、优越性

一、砌体结构的古代发展历史

砌体结构是最古老的一种建筑结构。砌体结构是指用砖、石或砌块为块材，用砂浆砌筑的结构。砌体按照所采用的块材不同，可分为砖砌体、石砌体、和砌块砌体三大类。砌体结构有着悠久的历史和辉煌的记录。人类自巢居、穴居进化到室居以后，最早发现的建筑材料就是块材，如土块、石块等。人类利用这些原始材料垒筑洞穴和房屋，并在此基础上逐步从乱石块发展为加工成块石，从土坯发展为烧结砖瓦，出现了最早的砌体结构。如我国早在5000年前就建造有石砌祭坛和石砌围墙，在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一。

我国在新石器时代末期（距今约6000～4500年）已有地面木架建筑和木骨泥墙建筑；在公元前约2000年的夏代已有夯土的城墙，商代（公元前1783年～前1135年）以后逐渐采用粘土做成的版筑墙。人们生产和使用烧结砖瓦也有3000多年的历史，在西周时期（公元前1134年～前771年）已有烧制的瓦，在战国时期（公元前475年～前221年）已能烧制成大尺寸空心砖，南北朝时砖的使用已很普遍。北魏（公元386年～534年）孝文帝建于河南登封的嵩岳寺塔，是一座平面为12边形的密檐式砖塔，共15层，总高43.5m，为单筒体结构，塔底直径8.4m、墙厚2.1m、高3.4m，塔内建有真、假门504个，是我国保存最古的砖塔，在世界上也是独一无二的；始建于北齐（公元550年～577年）天保十年的河南开封铁塔，大量采用异型琉璃砖砌成（因琉璃砖呈褐色，清代时百姓称为铁塔，流传至今），该塔平面为八角形，共13层，塔高55.08m，地下尚有5～6m，该塔已经受地震38次，冰雹19次，河患17次，至今仍然耸立。

二、解放后我国砌体结构发展概况

砌体结构是我国建筑中使用最广泛和应用数量最大的一种结构形式。解放以来，我国砖的产量逐年增长，据统计，1980年的全国年产量为1600亿块，1996年砖产量增长到6200亿块，是世界其它各国年产量的总和。全国基本建设中，将砌体作为墙体已占90%左右。在办公室、住宅等民用建筑中大量采用砌体结构，50年代砌体结构的房屋一般只能建到4～5层，而现在很多城市已可建到7～8层。在许多中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房，以及影剧院、食堂等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。砌体结构还用于建造各种构筑物，如烟囱、排气塔、粮仓、水渠等。砖石结构还用于建造各种构筑物。如福建用毛石建造的横跨云宵-东山两县的大型引水工程-向东渠，其中陈岱渡全长4400M，高20M，槽支墩共258座，工程规模宏大。

三.现代新材料、新技术、新结构的研究与应用

混凝土砌块属于非烧结性的块材。它是由胶凝材料、骨料按一定比例经机械成型、养护而成的块材。在材料组成上有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌块；以浮石、火山渣、天然煤矸石为骨料的轻骨料混土砌块、保温砌块、装饰砌块、铺路混凝土砌块，近年来又研制出大掺量粉煤灰砼承重砌块等。由此而组砌成各种各样的建筑物。可见把砌块叫作一种类似“魔方”的建筑材料或“万能型”的建筑材料并不过分。因为它为建筑师提供了建筑设计所需的最广泛的可能性和选择。砌块结构是在砖结构基础上发展起来，由混凝土取代粘土，它既保留了传统材料砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点，又具有强度高延性好的钢筋混凝土结构的特性，它是唯一融砌体和混凝土性能于一体的一种新型材料。国内外的实践，特别是美国的实践已经证明，砌块已成为一种最具竞争力的建筑材料之一。

三、 砌块结构的优越性

3.1 多层砌块建筑对比粘土砖

和粘土砖相比，砌块建筑的最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低，符合国家技术发展政策。这是砌块结构得以发展的根本前提。

3.2 生产不用土，能耗低

粘土砖采用优质粘土烧结而成，经计算每万块粘土砖需取土毁田0.0007～0.01亩，每块小砖仅烧结需900kcal，混凝土砌块包括水泥、成型和蒸气养护的总耗能，折合成标准砖为429kcal，其能耗不足粘土砖的一半。如以沈阳为例，现有粘土砖厂322个，年产约20亿块粘土砖，每年仅烧砖能耗约30万吨标准煤，毁田1480亩。如由砌块取代粘土砖，每年可省15万吨标煤，省田1480亩。据资料，北京市1996年生产粘土砖62亿块，全国有上千亿块粘土砖，年毁田达10万余亩。

3.3 自重轻、有利于地基处理和抗震

混凝土砌块标准块尺寸为390×190×190，空心率46%，重18kg，相当9.6块标准砖，砌块墙体自重比240和370粘土砖墙分别减轻30%和50%，不仅减轻了基础的负载，易于地基处理，减少了施工中的材料运输量，也增大了结构的地震可靠度。

3.4 施工速度快

由于砌筑1㎡的小砌块墙需标准块12.5块，而1㎡240厚砖墙需用128块砖，工人砌筑同面积的小砌块墙时弯腰取块挂灰的次数将可减少90%，不仅降低了砌筑的劳动强度，而且可提高砌筑速度30%～100%。

3.5 节省砂浆

小型砌块的砌筑工作量小，砂浆用量也少。每平方米190厚小型砌块墙 的砂浆用量，仅为粘土砖的20%～30%，即可节省砌筑砂浆70%以上。另外由于小型砌块外型比粘土砖做得更规整，外型尺寸误差更小，墙面抹灰可减薄或作成清水墙，简化了抹面工序，使墙面抹灰厚度也较粘砖墙减少25%以上，也使墙的重量有所减轻。

3.6 增加使用面积

小型砌块，对多层及中高层房屋均可采用190厚墙，在同等建筑面积条件下，可增加有效使用面积3%～5%。

四、关于多层砌块建筑实例经济分析

如何客观和较为确切地评价砌块建筑的造价，是一项比较复杂和带有很强政策性的问题，现只能选择已有砌块建筑进行分析。总的说来，因地域、气候的差异较大，造价差异会有一定出入。下面列出一些砌块工程的造价分析数据。

上海真南小区6层砌块住宅的经济分析结果是：因砌块较轻基础费用每平方米建筑造价下降6.86元，墙体砌筑费下降19.11%，节省水泥36.04%，减少建筑面积0.8%，增加使用面积221.76m2，为粘土砖使用面积的105.85%，每平米建筑造价可降低20.85元，下降幅度为3.55%。

辽宁省本溪8～10层混凝土小砌块住宅，建于1988年，约计12万m2，外墙采用290.3排孔煤矸石混凝土小砌块，内墙采用190普通混凝土砌块。该砌块住宅与相同层数的框架结构相比，每平方米造价低60元，施工速度快一倍，与砖混结构相比每个双室房增加使用面积3 ㎡，施工速度快50%。

大庆油田96-1型北入口单元6层混凝土小砌块节能住宅，原为砖混结构标准住宅，后由中国建筑东北设计研究院设计改为砌块节能住宅，作为试点工程，单体建筑面积4287.84㎡，共建4栋计17151.36㎡，按节能50%考虑，外墙采用190混凝土砌块，80厚聚苯和90厚混凝土饰面砌块夹芯墙，内承重均为190厚砌块，据该工程的概算指标，较砖混节能型住宅增加使用面积4.4%，造价高出39.5元/ ㎡。

参考文献

[1] 赵新辉，张绍军. 砌体结构的研究及新材料的应用[J]. 三门峡职业技术学院学报. 2003（03）

[2] 王旭冉. 我国砌体结构的发展与展望[J]. 天津建设科技. 2007（S1）

[3] 周平. 我国砌体结构的发展过程与发展方向[J]. 南通职业大学学报. 2001（04）