章卫东 (安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥 230032)
装配式建筑是指预制的构件在工地装配而成的建筑,具有建造速度块、受气候条件制约少、长寿命、少维护、节约劳动力、建筑质量高等优势。在我国,虽然装配式建筑作为一种新理念、新技术任处于初步发展阶段,人们对其认知不足,一度发展缓慢,但在国家大力发展绿色建筑的环境背景下,装配式建筑成为未来绿色建筑产业发展的重要方向之一。
装配式建筑中的内隔墙可采用预制内隔墙板,与传统的砌块相比,预制内隔墙板在其单位面积内的质量更轻、施工效率更高,从而使建筑自重减轻,基础承载力变小,可有效降低建筑造价;同时其具有强度较高、隔热、防水等性能,可锯、可刨、可钻,符合建筑的多样性要求。
装配式内隔墙板是指高宽比不小于2.5,采用轻质材料制作,用于自承重内隔墙的非空心条板,以下简称内隔墙板。装配式内隔墙板墙体系统是由内隔墙板、粘结材料、定位钢卡、调整板、嵌缝材料、防裂增强材料及石膏腻子构成。
内隔墙板按材料类型可分为硅酸钙板夹芯复合内隔墙板(A型)、增强型发泡水泥无机复合内隔墙板(B型)、蒸压加气混凝士内隔墙板(C型)、陶粒混凝士内隔墙板(D型)以及预制钢筋混凝土带梁隔墙。以下主要以材料类型对内隔墙板进行分类,详细介绍其性能及其适用范围。
复合型内隔墙板采用纤维水泥平板或纤维增强硅钙板等作为而板与夹芯层材料复合制成。板内芯材为聚笨颗粒和水泥,而板一般采用纤维水泥平板、纤维增强硅钙板、玻镁平板、石膏平板等。
复合型内隔墙板具有重量轻、防火、保温、隔声性能好、防冻、增加使用面积、寿命长等特点;加工性能好,可锯、刨、钻、粘、接,减少湿作业、施工快、无需抹灰,可直接装饰,可组装成单层、双层内隔墙,可根据设计要求,分别用分户隔墙、分室隔墙,走廊隔墙和楼梯间隔墙。
但是因复合型内隔墙板企口槽拼装连接和表面光滑的特殊性,很容易造成板与板连结处、板与门窗连结处出现裂缝,集中荷载时会引起其震动变形,发生裂缝和空鼓;硅镁等轻质隔墙板其材料抗水性较差、易变性、吸潮,施工过程中需严格注意原材料、制成品和半成品的保护和使用,施工较为不便;一般工业和民用建筑的复合条板通常单层厚度为100mm~120mm,在实际应用过程中面临着隔声、保温等难题,经过多年的研究,目前通过在复合层内增加EPS聚苯颗粒等材料可以缓解部分保温、隔声难点。
增强型发泡水泥无机复合内隔墙板来用约束发泡工艺,以抗裂砂浆和增强网组成的增强面层与芯层材料通过自挤压发泡复合而成的墙板材料,其中,芯层材料是以普通硅酸盐水泥、粉煤灰、复合发泡剂、抗裂纤维等为主要用料,通过化学发泡形成的泡沫混凝土隔墙板。
增强型发泡水泥无机复合内隔墙板密度小,面密度≤50kg/m3,在建筑物的内外墙体、屋面女儿墙、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料,可使建筑物自重降低25%左右,因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益;泡沫混凝土中含有大量中空坚硬泡沫核,有效阻断内外墙表面的热交换,即良好的保温隔热性能,大量的中空坚硬泡沫核孔隙不连通,从而形成一种良好的隔音材料并具有良好的防水性能,规格100mm厚的节能型镶嵌式轻质内墙板隔声量达到45dB,优于传统砌体工程200mm厚墙体;泡沫混凝土是无机材料,具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。可根据设计要求,分别用分户隔墙、分室隔墙,走廊隔墙、楼梯间隔墙。
蒸压加气混凝士内隔墙板是以水泥、石灰、硅砂等为主要原料,更具结构要求配置添加经防锈处理的钢筋网片或钢筋网架,为轻质多孔新型的绿色环保建筑材料。
蒸压加气混凝士内隔墙板容重轻;强度高,立方体抗压强度≥4MPa,单点吊挂力≥1200N;保温隔热性好,不仅可以用于保温要求高的寒冷地区,也可用于隔热要求高的夏热冬暖地区或夏热冬暖地区,满足节能标准的要求;隔音性能好,由大量均匀的、互不连通的微小气孔组成的多孔材料,具有很好的隔音性能,100厚的ALC板平均隔音量40.8dB;耐火、耐久性能好;抗冻、抗渗水性能好;软化系数高。可根据设计要求,分别用分户隔墙、分室隔墙,走廊隔墙、楼梯间隔墙、厨房隔墙等。
陶粒混凝士内隔墙板是以普通硅酸盐水泥为胶结料,陶粒、工业灰渣等轻质材料为骨料,加水搅拌成浆料,内配置钢筋网片形成的条形板材。
陶粒混凝士内隔墙板为国家环保总局认证的绿色环保建材,传热系数≤0.22,有良好的隔热保温功能;墙板不会出现板材因吸潮而松化、返卤、变形、强度下降等现象,可用于厨房、卫生间、地下室等潮湿区域;内部组成材料及其板与板之间的凹凸槽连接都具有良好的吸音和隔声功能,200mm厚系统可达到55dB优于传统砌体工程200mm厚墙体;其板与板拼接成整体,经测试抗冲击性能是一般砌体的1.5倍;用钢结构方法固定,墙体强固高,可作层高、跨度大的间隔墙体;整体抗震性能高于普通砌筑墙体数的10倍,能满足抗震强度8级以上建筑要求,且良好高强度及整体性能,即使在大跨度、斜墙等特殊要求部位中应用,可以直接打钉或膨胀螺栓进行吊挂重物,如空调机、吊柜等,单点吊挂力在1000N以上。可根据设计要求,分别用分户隔墙、分室隔墙、走廊隔墙、卫生间隔墙、厨房隔墙和楼梯间隔墙。
预制钢筋混凝土带梁隔墙板是水泥和骨料的混合物,当加入一定量水分的时候,水泥水化形成微观不透明晶格结构从而包裹和结合骨料成为整体结构,内配置钢筋网形成的板材,与预制梁做成一个整体,内部可以按要求填充部分减重块。
预制钢筋混凝土带梁隔墙板强度高,单点吊挂力与剪力墙相近,隔音性能好,墙板不会出现板材因吸潮而松化、返卤、变形、强度下降等现象,管线可以集成在墙板里,可用于厨房、卫生间、地下室等潮湿区域。可根据设计要求,分别用外墙、分户隔墙、分室隔墙、走廊隔墙、卫生间隔墙、厨房隔墙和楼梯间隔墙。单其刚度过大,且自重也较大,相对于其他隔墙其对结构的刚度影响较深,破坏了结构主体所原有的结构受力体系,因此往往根据需求在内部添加部分减重快,降低墙体刚度和自重,且不宜大范围使用。
复合型内隔墙板(A型)价格低于其他3种内隔墙板,易施工,但易出现裂缝,防水、隔音性能差,更适用于无水环境的办公场所,不适用在住宅中使用;增强型发泡水泥无机复合内隔墙板(B型)的抗裂、防水、隔音性能相对于复合型内隔墙板都有所提升,可在住宅中使用,但不适用于厨房、卫生间部位使用,且挂重时需要做一定加强措施,过重的挂物不允许挂在墙上;蒸压加气混凝士内隔墙板(C型)的抗裂、防水、隔音性能良好,可在住宅中使用,但不适用于卫生间部位使用,可挂吊相对较重的物体。陶粒混凝士内隔墙板(D型)的抗裂、防水、隔音性能优秀,可在住宅中使用,厨房、卫生间部位使用亦可。在厨房、卫生间部位使用时连接节点需要做构造防水处理,可挂吊相对较重的物体。预制钢筋混凝土带梁隔墙板(E型)抗裂、防水、隔音性能优秀,管线可以集成。可在住宅中使用,厨房、卫生间部位使用亦可,在厨房、卫生间部位使用时连接节点需要做构造防水处理,可挂吊相对较重的物体,目前在保障房等项目中建设单位为杜绝墙体裂缝,强调不得采用预制条形板,在满足装配率的要求下,预制钢筋混凝土带梁隔墙板(E型)是唯一选择。
以上所说的5种预制内隔墙板各有其优缺点,无法满足所有项目需求,不同的工程可以根据其项目要求,选择满足项目需求的预制内隔墙板。伴随国家对绿色建筑的重视,市场中预制内隔墙的种类也越来越多,相信在未来的某天一定会有一种价格便宜、性能良好的材料来满足市场的需求。