常用墻體材料及特點(diǎn)分析

1、常用墻體材料及特點(diǎn)分析陳世強(qiáng)摘要:墻體的作用除了結(jié)構(gòu)受力之外,最主要的功能應(yīng)該就是遮風(fēng)擋雨、隔熱保溫,這才是它的實(shí)際功能,卻很少有人去真正的關(guān)心,當(dāng)然在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,建筑物的外表是否美觀也是很值得考慮的因素之一,但要理性的思考,就應(yīng)該有主次之分,功能性應(yīng)該是第一位的,這就是外墻的保溫隔熱性能、隔音性能、防水功能,其次就是綠色環(huán)保以及在建筑使用過程中材料對(duì)人體健康影響的問題,再次才是實(shí)現(xiàn)表面美觀效果的要求?，F(xiàn)在國內(nèi)市場上普遍采用的外墻裝飾做法,按照外墻表面材料劃分主要有:水泥砂漿外墻、瓷磚和石材粘貼外墻(塊材粘貼外墻、干掛石材幕墻、干掛金屬外墻、干掛木板材外墻、玻璃幕墻、干掛PVC板材外

2、墻等幾種形式。按照構(gòu)造形式劃分有傳統(tǒng)的實(shí)心墻體外墻、復(fù)合保溫構(gòu)造實(shí)心外墻、多層構(gòu)造空心外墻。按照施工作業(yè)方法可以分為濕作業(yè)施工外墻、干作業(yè)施工外墻兩類,本文將介紹各種做法的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:功能性美觀效果材料類別及特點(diǎn)一、外墻表面材料對(duì)比各種材料的優(yōu)缺點(diǎn):1、瓷磚外墻和石材外墻(統(tǒng)稱為塊料面層外墻瓷磚是以陶瓷、粘土、長石、石英等材料經(jīng)高溫?zé)贫傻谋∑ＭǔＳ糜阡佡N建筑物內(nèi)外墻面地面及其他需要裝飾之表面的一種建筑材料。石材是一種或多種礦物質(zhì)晶體結(jié)合而成的天然物質(zhì),石材中的礦物質(zhì)來自與形成地殼相同的液體或氣體物質(zhì)。中國每年有數(shù)億平方米各類石材進(jìn)入市場,天然石材的價(jià)格非常昂貴根據(jù)品種的不同一般在100

3、1000元/平方米之間由于石材自重太大,樓面負(fù)載過重增加不安全因素,加之大面積地面鋪設(shè)費(fèi)用過高,所以石材在家庭中一般只限于各種臺(tái)面和局部地面作拼花裝飾。1優(yōu)點(diǎn):美觀耐用、易清潔,性價(jià)比較高。目前在國內(nèi)這類外墻很普及,被廣泛的運(yùn)用于工業(yè)與民用建筑的外墻裝修,隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,瓷磚材料已經(jīng)品種十分豐富,在市場上占有率達(dá)到50%左右。缺點(diǎn):瓷磚是燒結(jié)產(chǎn)品,生產(chǎn)過程能耗較高,面層隨墻體基層破壞后易滲漏、難維修,且廢棄后產(chǎn)生的建筑垃圾無法消納,天然石材的放射性往往不過關(guān),對(duì)溫度變形的適應(yīng)性較差,經(jīng)常被拉斷。只是建筑施工過程監(jiān)管不嚴(yán)才得以大量使用,在歐美等重視環(huán)保的國家,石材裝修并不多見,原因就是放射性

4、符合要求的石材資源較少,導(dǎo)致價(jià)格偏貴而受到限制。瓷磚和石材用砂漿粘貼還會(huì)存在一定的安全隱患,目前在國內(nèi)普及是由于我們對(duì)環(huán)保節(jié)能要求不高,而片面追求性價(jià)比的結(jié)果。瓷磚外墻的造價(jià)在80120元/平米左右,粘貼石材外墻的造價(jià)在110 300元/平米左右。2、干掛石材幕墻石材幕墻是由金屬構(gòu)件與石材面板組成的,是懸掛于主體結(jié)構(gòu)之上的建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)但并不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)荷載與作用。石材幕墻的設(shè)計(jì)和施工主要是以金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范為依據(jù),以建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范為竣工驗(yàn)收的主要依據(jù)。飾面板安裝工藝主要有傳統(tǒng)濕法作業(yè)法(灌漿法、干掛法、直接粘接法三種方法,主要以建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中飾面板(

5、磚工程的要求為施工、驗(yàn)收依據(jù)。沒有專用的設(shè)計(jì)規(guī)范,一般可以參考其他相關(guān)專業(yè)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。干掛石材是與外墻連為一體的一種裝飾,按照建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的要求:需要由具有相應(yīng)裝飾施工資質(zhì)的施工單位根據(jù)原建筑圖紙進(jìn)行的建筑施工深化設(shè)計(jì)。干掛石材的設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)由原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位或由具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位通過核查既有建筑的有關(guān)原始資料,核驗(yàn)和確認(rèn)既有建筑結(jié)構(gòu)的安全性。不需要對(duì)即將施工的干掛石材墻面的安全性、物理性能進(jìn)行認(rèn)可。優(yōu)點(diǎn):美觀易清潔,便于維護(hù),可配合保溫隔熱構(gòu)造,干法施工效率高。這種干掛做法往往是使用較昂貴的大理石或花崗巖,預(yù)加工成較大尺寸的塊材,干掛在金屬骨架上。缺點(diǎn):難以控制色差、有放

6、射性,造價(jià)較高,一般干掛石材幕墻的造價(jià)在300700元/平米不等,部分昂貴石材的造價(jià)高達(dá)5000元/平米左右,往往只是與其他裝修局部配合使用?，F(xiàn)在市面上也有很多瓷磚品牌推出陶瓷仿石材的干掛板材,一般色差不會(huì)太大,但是由于產(chǎn)品不夠豐富,可選擇性不強(qiáng),由于競爭不夠充分,造價(jià)并不便宜。3、水泥砂漿外墻優(yōu)點(diǎn):經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,除了墻體施工時(shí)一次施工完成的清水外墻(清水磚墻、清水混凝土以外,水泥砂漿外墻是最便宜的一種裝飾,按照20厚水泥砂漿抹灰,材料加人工一般在50 元/平米以內(nèi),再加上一層外墻涂料,造價(jià)一般在80元/平米左右。缺點(diǎn):濕作業(yè)質(zhì)量難以保證、易龜裂滲水,單一的水泥砂漿外墻裝飾。目前除了一些簡易建筑和

7、農(nóng)村建筑外,已經(jīng)很少有使用的,但在住宅類建筑中配合外墻涂料使用的還比較多。4、玻璃幕墻玻璃幕墻是指由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu)。墻體有單層和雙層玻璃兩種。玻璃幕墻是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法,是現(xiàn)代主義高層建筑時(shí)代的顯著特征?，F(xiàn)代化高層建筑的玻璃幕墻采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合,隔層充入干燥空氣或惰性氣體的中空玻璃。中空玻璃有兩層和三層之分,兩層中空玻璃由兩層玻璃加密封框架,形成一個(gè)夾層空間;三層玻璃則是由三層玻璃構(gòu)成兩個(gè)夾層空間。中空玻璃具有隔音、隔熱、防結(jié)霜、防潮、抗風(fēng)壓強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)測量,當(dāng)室外溫度為-

8、10時(shí),單層玻璃窗前的溫度為-2,而使用三層中空玻璃的室內(nèi)溫度為13。而在炎熱夏天,雙層中空玻璃可以擋住90%的太陽輻射熱。陽光依然可以透過玻璃幕墻,但曬在身上大多不會(huì)感到炎熱。使用中空玻璃幕墻的房間可以做到冬暖夏涼,極大地改善了生活環(huán)境。優(yōu)點(diǎn):玻璃幕墻是當(dāng)代的一種新型墻體,它賦予建筑的最大特點(diǎn)是將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機(jī)地統(tǒng)一起來,建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào),隨陽光、月色、燈光的變化給人以動(dòng)態(tài)的美。缺點(diǎn):光污染、建筑能耗高;當(dāng)玻璃幕墻需要滿足節(jié)能要求時(shí),造價(jià)很高,明框幕墻造價(jià)在500650元/平米,隱框幕墻7001200元/平米,點(diǎn)式幕墻8001500元/平米左

9、右,如果采用斷橋設(shè)計(jì)的幕墻框料,每平米造價(jià)還要增加200元左右,采用雙層節(jié)能玻璃,價(jià)格更貴。防火能力差,玻璃幕墻是不可燃燒的材料,但在烈火面前,它可以融化或軟化,在烈火中只用很短的時(shí)間就會(huì)發(fā)生玻璃破碎,因此在建筑設(shè)計(jì)中要充分考慮建筑的防火要求。結(jié)構(gòu)膠易失敗,幕墻因長期受自然環(huán)境的不利因素,結(jié)構(gòu)膠易老化、失敗,造成玻璃幕墻墜落。那么在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用明框或者半隱框玻璃幕墻,因?yàn)榧词菇Y(jié)構(gòu)膠失敗,由于框架的支撐和約束,也會(huì)大大降低玻璃墜落的幾率。熱應(yīng)力造成玻璃破碎,玻璃受熱會(huì)膨脹,如果受熱不均勻,在玻璃內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)玻璃邊部有細(xì)小的裂紋時(shí),這些小瑕疵很容易受熱應(yīng)力的影響,最后導(dǎo)致玻璃破損。因此

10、在安裝玻璃時(shí)應(yīng)對(duì)玻璃邊部進(jìn)行精細(xì)加工處理,以減少裂紋的出現(xiàn)。近年來,在現(xiàn)代建筑流行大量的使用玻璃幕墻,主要有明框幕墻、隱框幕墻、點(diǎn)式幕墻、拉索幕墻等結(jié)構(gòu)形式。5、干掛金屬外墻優(yōu)點(diǎn):干法施工效率高、效果統(tǒng)一,對(duì)溫度變化適應(yīng)性較強(qiáng),由于構(gòu)造較安全可適用于高層建筑。由于金屬材料為工業(yè)產(chǎn)品,材質(zhì)比較均勻,易于加工和便于機(jī)械化作業(yè),近年來迅速得到推廣。缺點(diǎn):材質(zhì)效果較單一,除了顏色的變化外,質(zhì)感不夠豐富,金屬材料不耐酸堿腐蝕,使用壽命有限,防火性能不足。在加上鋁材價(jià)格較貴,造價(jià)高昂,彩鋼板一般多用于輕工業(yè)廠房外墻,表面裝飾效果較差,且聚苯夾心板發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體;外墻干掛鋁塑板幕墻造價(jià)3504

11、50元/平米,鋁單板幕墻造價(jià)約500800元/平米,彩鋼板外墻(雙面0.476mm厚加50厚聚苯板含墻檁造價(jià)約120180元/平米。多數(shù)以鋁板、鋁塑板、彩鋼板外墻居多,在一些現(xiàn)代風(fēng)格的建筑中,大量的使用玻璃和金屬一類的工業(yè)材料,目前在國內(nèi)大多數(shù)公共建筑中流行。6、干掛PVC板外墻PVC外墻掛板克服了傳統(tǒng)建筑平面呆板和外墻瓷磚線條頻密復(fù)雜的缺點(diǎn),具有很多外墻瓷磚和涂料所不具備的功能和性能,性能價(jià)格比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過外墻瓷磚和外墻涂料。特別是在舊樓外立面改造項(xiàng)目中,更可做到在不鏟除原有外立面的情況下直接施工,免卻了鏟除原墻面對(duì)環(huán)境的污染,減少了垃圾清運(yùn),大大加快了施工進(jìn)度,有效降低了工程造價(jià)。在外墻保溫施

12、工中,外墻掛板保溫系統(tǒng)不但施工簡便,而且保溫效果好,初始投資可以在日后的使用中通過能源的節(jié)省很快回收。優(yōu)點(diǎn):裝飾性好,PVC外墻掛板外觀采用仿木紋理設(shè)計(jì),表面仿木紋等圖案各異,具有淳樸自然的立體美感,有多種不同的顏色及質(zhì)感設(shè)計(jì),線條清晰明快,特別適用于別墅、辦公樓、廠房、商業(yè)用房、小區(qū)多層及舊樓改造等。使用范圍廣,PVC外墻掛板是一種采用了高效、長效抗紫外線穩(wěn)定劑組成的特殊復(fù)合材料,耐嚴(yán)寒酷暑,經(jīng)久耐用、抗紫外線耐老化。對(duì)酸、堿、鹽及潮濕地區(qū)的耐腐蝕性能特別好,可以抗御各種惡劣氣候,在各種自然風(fēng)化的影響下都能歷久如新,容易清洗。防火性能好,PVC外墻掛板氧指數(shù)為40,阻燃且離火自熄,符合國家防

13、火標(biāo)準(zhǔn)B1級(jí)(GB-T8627-99。節(jié)能性高,PVC外墻掛板內(nèi)層可極為方便的安裝聚苯乙烯泡沫材料,使外墻保溫效果更好。聚苯乙烯泡沫材料象給房屋穿上一層“棉衣”,而外墻掛板則是“外套”,房屋冬暖夏涼,節(jié)能性很好。安裝方便,PVC外墻掛板結(jié)構(gòu)先進(jìn),便于安裝且牢固可靠。一棟200平方米的別墅,一天即可安裝完畢。外墻掛板工程是目前為止最省工省時(shí)的外墻裝飾裝修方案。出現(xiàn)局部破損,只需更換新掛板,簡單迅速,維護(hù)方便。使用壽命長,一般產(chǎn)品使用期限至少25年,表面為美國GE(通用電氣公司產(chǎn)品ASA的雙層共擠產(chǎn)品使用期限為30年以上。環(huán)保性好,PVC外墻掛板無論在生產(chǎn)過程中還是在工程實(shí)用中對(duì)環(huán)境均不造成污染,

14、并可再生利用,是理想的環(huán)保裝飾裝修材料。缺點(diǎn):PVC材料防火性能差造價(jià)一般在100200元/平米,由于性價(jià)比較高,在一些低層建筑和休閑別墅使用較多,再多高層建筑使用較少。一般用于復(fù)合墻體構(gòu)造的外裝飾。二、構(gòu)造形式劃分,各種外墻的特點(diǎn):1、傳統(tǒng)構(gòu)造外墻,一般指實(shí)心磚墻或砌體實(shí)心墻、鋼筋混凝土墻,這類墻可以是承重墻(如磚混也可以是非承重的填充墻(如框架,這類外墻一般材料由于傳熱系數(shù)很高,要滿足保溫節(jié)能的要求,往往需要很厚,在北方嚴(yán)寒地區(qū)即使490厚磚墻仍不能滿足節(jié)能要求,因此材料浪費(fèi)很大,再加上為了保護(hù)耕地和節(jié)約土地資源,我國已開始禁止使用實(shí)心粘土磚,可以預(yù)見,再過20年左右,我國城市建筑的外墻將

15、會(huì)逐漸淘汰這種構(gòu)造方式。2、符合構(gòu)造的節(jié)能外墻,普通的實(shí)心墻為了滿足節(jié)能要求,都需要額外的保溫和裝飾層,如抹灰、貼面磚、干掛裝飾材料等,一般墻體自身的保溫隔熱性能達(dá)不到節(jié)能要求,還需要在構(gòu)造上增加保溫層,如在北方地區(qū)普遍采用的多種外墻外保溫技術(shù),多數(shù)是在外墻粘貼(也用螺釘聚苯板,再用粘結(jié)砂漿加貼網(wǎng)格布,表面抹灰后刷外墻涂料或粘貼瓷磚(超過24米高度不宜貼磚,以防脫落傷人。3、采用了復(fù)合的構(gòu)造,保溫和裝飾層不承擔(dān)結(jié)構(gòu)重量,這樣在非承重墻的部位就完全可以用一種空心構(gòu)造的復(fù)合外墻取代(磚混結(jié)構(gòu)除外。這類外墻構(gòu)造的特點(diǎn)是,依靠龍骨承受墻體材料的自身重量,在室內(nèi)可以將石膏板或纖維水泥板(干掛安裝在龍骨上

16、,在龍骨的外側(cè)(干掛安裝外墻裝飾板,在龍骨與龍骨之間的間隙里填充保溫隔熱材料,這樣的構(gòu)造方法大大地減輕了墻體的自重,有利于抗震和節(jié)省建筑主體的用鋼量,從而節(jié)省造價(jià)。三、未來外墻裝飾材料的發(fā)展趨勢(shì)長期以來,我國建材行業(yè)沿用了粗放型傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,對(duì)自然資源重開發(fā)、輕保護(hù),對(duì)生態(tài)環(huán)境重利用、輕改善。十一五是我國社會(huì)建設(shè)的重要時(shí)期,也是建筑材料發(fā)展的一個(gè)重要時(shí)期,因而建筑材料的發(fā)展應(yīng)以滿足建筑節(jié)能需要為重,節(jié)能建筑材料作為節(jié)能建筑的重要物質(zhì)基礎(chǔ),是建筑節(jié)能的根本途徑。在建筑中使用各種節(jié)能建材,一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果,降低采暖空調(diào)能源損耗;另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環(huán)境。因

17、此,走環(huán)保節(jié)能建材之路,大力開發(fā)和利用各種高品質(zhì)的節(jié)能建材,是節(jié)約能源,降低能耗,保護(hù)生態(tài)環(huán)境的迫切要求,同時(shí)又對(duì)實(shí)現(xiàn)我國21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展有著現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。此外,在傳統(tǒng)建筑材料基礎(chǔ)上大力發(fā)展新型建筑材料也是節(jié)能建材研究領(lǐng)域一個(gè)重要的方面,主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化學(xué)建材、裝飾裝修材料以及各種工業(yè)廢渣的綜合利用等。因此,發(fā)展新型節(jié)能型建筑材料,就成為未來建筑材料的主要發(fā)展方向和趨勢(shì),對(duì)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。墻體材料在房屋建材中約占70%,是建筑材料的重要組成部分。綠色建材是建材發(fā)展的方向,因而發(fā)展墻體材

18、料,一定要按照建材綠色化的要求,與資源綜合利用、保護(hù)土地和環(huán)境緊密結(jié)合起來,通過限制粘土磚,優(yōu)化墻體材料產(chǎn)業(yè)與資源、環(huán)境、社會(huì)發(fā)展的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)墻體材料的可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。新型墻體材料的發(fā)展應(yīng)有利于生態(tài)平衡、環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源,既要符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同時(shí)堅(jiān)持綜合利廢、因地制宜、市場引導(dǎo)的原則,要充分利用本地資源,綜合利用粉煤灰及其他工業(yè)廢渣生產(chǎn)墻體材料,加快輕質(zhì)、高強(qiáng)、利廢的新型墻體材料的發(fā)展步伐。如利用資源豐富的粉煤灰、煤矸石、礦渣等,取代粘土生產(chǎn)粉煤灰燒結(jié)磚,煤矸石燒結(jié)磚,礦渣磚。就其品種而言,新型墻體材料主要包括磚、塊、板等,如粘土空心磚、

19、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復(fù)合板材等。其中加氣混凝土是集承重和絕熱為一體的多功能材料,根據(jù)目前國家的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),唯有加氣混凝土才能做到單一材料達(dá)標(biāo)(節(jié)能50%的要求,而用板材做墻體材料是今后墻材發(fā)展的趨勢(shì),因此加氣混凝土制品作為今后墻體材料的首選,有著巨大的發(fā)展前景。又如蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板具有質(zhì)輕、保溫、隔熱、防火等優(yōu)良性能,應(yīng)用于新結(jié)構(gòu)體系如鋼結(jié)構(gòu)中,被認(rèn)為是理想的維護(hù)結(jié)構(gòu)材料。因此,要適應(yīng)建筑應(yīng)用的需要,將新型墻體材料的發(fā)展與提高建筑性能和改善建筑功能結(jié)合起來,使其具有更強(qiáng)的生命力,因地制宜地發(fā)展各種新型墻體材料,從而達(dá)到節(jié)能、保護(hù)耕地、利用工業(yè)廢渣、促進(jìn)建筑技術(shù)發(fā)展的綜合目的。水泥工業(yè)在我國建材行業(yè)中能耗最大,因此要大力發(fā)展生態(tài)水泥。所謂生態(tài)水泥就是廣泛利用各種廢棄物,包括各種工業(yè)廢料、廢渣及城市垃圾為原料制造的一種生態(tài)建材。這種水泥能夠降低廢棄物處理的負(fù)荷,既解決了廢棄物造成的污染,又把生活垃圾和工業(yè)廢棄物作為原材料,變成了有用的建設(shè)資源,從而降低了生產(chǎn)成本。生態(tài)水泥的主要品種有:環(huán)保型高性能貝利特水泥,低鈣型新型水硬性膠凝材料,堿礦渣水泥等。粉煤灰是燃煤發(fā)電場的廢棄物,由于其具有輕質(zhì)多孔的特點(diǎn)和潛在的水硬性,可以作為多種建