装配式钢结构建筑外墙的应用研究

闫攀

摘  要：装配式外墙经过多年的发展和技术革新，已经成为一个完整的体系。它是发展装配式钢结构建筑的关键技术之一，已经广泛应用在建筑的外墙装饰中。装配式外墙主要分为三类：蒸压砂加气混凝土条板保温装饰一体板、PC大板外墙和龙骨分层。结合实际工程的不同需求，在这三种外墙结构以外，又产生了一种新型金属幕墙组合墙体，这种外墙结构也得到了广泛的应用。

关键词：装配式钢结构建筑;装配式外墙;关键技术

引言

我国建筑行业近些年飞速发展，已经成为拉动我国GDP的领军行业。不过由于其发展过于迅速，监管不力等因素，也带来一定的环境问题，比如能耗较高、污染较大等。我国建筑行业发展随之产生的诸如此类的问题已经得到了相关部门的高度重视，一系列的政策和法规应运而生，旨在让“科学发展观”指导下的建筑行业绿色、生态发展。近些年由于装配式钢结构技术的发展，使其成为了未来建筑工业化、生态化的优先选择。

1.装配式钢结构建筑工程现状

装配式外墙技术发展的不成熟，引起了诸多问题。比如，围护体系施工焊接作业量较大且不成系统，质量参差不齐。由于操作工序不科学而导致防火性能较差也是比较普遍的问题。另外，传统外墙传给结构的负载过大，这会导致钢结构的优势不能得到充分的发挥，施工过程中湿作业的问题得不到根除，大量的人工劳动作业会产生质量得不到有效控制的后果。这与行业整体的工业化生产思想不相匹配。[1]墙体开裂还会引发漏水、密封性差、病虫害滋生等一系列问题。除了结构体系之外，与钢结构建筑配套的装配式外墙是一项新兴技术，对外墙的美学价值和使用效果有决定性作用，是建筑施工的重点。

2.外墙体系应用分析

建筑要依靠外墙来进行美化，但外墙不光承担着修饰的作用，还对建筑的围护、保温、防水、隔音效果等起着显著的作用，因此，外墙对住户的居住体验影响明显。但外墙技术是涉及到多种技术的综合应用，没有一种外墙技术能够完美的满足各项要求。以下分析了五种外墙体系的性能。

2.1 WQ1的应用

WQ1是一种由保温金属板装饰外墙的技术。它是通过将1.2mm厚的3003铝合金单板和40mm厚的聚氨酯复合而成。这种外墙体系最初的设计理念是想让内外板分开，不仅让二者在功能上互不影响，在结构上也相对独立。其内板主要是为了使用方便，而外板才发挥围护和防水等功能。结合多年的施工经验总结得出，WQ1体系现有的问题主要有两个。其一，外板的防火性能较差，改进的空间较大。由于这一缺陷，其使用和普及受到了较大的限制。不过通过研发和改进，将岩棉和铝合金单板结合，有效解决了防火性能差的问题。但这还不够，岩棉由于其自身特性，对外墙的整体稳定性影响较大，所以，还要在里面加一层衬板，确保外墙的整體稳定性。

2.2 WQ2的应用

WQ2在WQ1的基础上，得到了一定程度的改进。它是由水泥纤维压力板和聚氨酯复合形成，并在其内安装厚ALC条板，按照一定方式连接而作为建筑外墙的技术。虽然得到一定程度的使用体验优化，但目前WQ2也存在一定问题。其一还是一体纤维板的防火性能不够出众。这种方法通过参照WQ1的方法，可以得到有效解决。其二，虽然使用体验较好，但其承载能力不高，而且想要完成这种外墙的铺设，就不得不提高现场焊点的数量，这也是人工过于密集所带来的质量得不到有效控制的原因之一。[2]

2.3 WQ3的应用

WQ3是一种新型装配式外墙，其结构分为预制混凝土钢筋叠合板，挤塑板和发泡混凝土填充层。预制混凝土板装配性能较好，但目前因其施工难度较大，不能得到更为广泛的普及。原因之一就是WQ3对精度的要求过高，这导致施工速度下降。原因之二就是较难实现装配化作业。而且，WQ3在使用时也难以避免湿作业任务量大等弊病，造成质量难以得到保证。为了解决这一问题，将保温材料夹在PC板中间这种方法得到推广，它可以极大提高外墙板的装配性，然而由于工艺更为复杂，导致其很难实现流水线生产，成本的增加也是其在应用中面临的问题。

2.4 WQ4的应用

WQ4使用的是一体陶瓷薄板，它是由陶瓷薄板和聚氨酯复合而成，其内部有龙骨和岩棉。这种外墙板的诞生主要是出于经济效益的考量。因为其制作方法非常简单，所以在应用过程中，成本较低。虽然成本低，但这种外墙板所表现出来的优势，是其他类型外墙板所不具备的。陶瓷在温度变化过程中能够表现出良好的稳定性，所以，这种外墙板逐渐成为一种理想的外墙装饰材料。[3]不过，在应用中，也发现了WQ4的一些问题。比如，由于陶瓷的物理特性，WQ4在连接处比较容易崩坏。通常解决这一问题的方法是在开槽处补装一块石材，以提高板子的强度。

2.5WQ5的应用

WQ5的诞生较晚，它是通过总结前四种墙体的使用经验，而设计出的一种金属幕墙的组合墙体。这种墙体实现了内外墙板功能和结构上的相互独立，而且在长期的使用过程中得到改进之后，WQ5已经可以实现流水线生产，借由机械的精密把控，其质量也可以得到保证，生产成本相对较低，生产周期也能够大幅缩短。不过它也存在一定的问题，比如，金属幕墙比较难以完成复杂外墙体设计的实现，同时，由于其自身脆弱的特点，对运输过程也提出了更加严格的要求。

结束语

通过对WQ1—WQ5的浅析得知，WQ5的综合性能最佳，尤其在隔热性能、防火性能和安全性能方面表现突出，是当今较为理想的装配式外墙。在具体施工中，应结合建筑外墙的具体需求，综合运用，以发挥外墙的最佳效果。

参考文献：

[1]曹杨，陈沸镔，龙也. 装配式钢结构建筑的深化设计探讨[J]. 钢结构，2016，31（02）：72-76.

[2]秦迪，陈进宝. 我国装配式钢结构建筑的发展及现状研究[J]. 智能城市，2017，3（11）：19-21.