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摘要:虽然钢结构住宅在中国的发展还远远达不到国外发达国家的水平,但近年来也有着飞速的发展。尤其在装配化上的优势,在今后的装配化住宅的大时代中,必将占据重要的位置。研究钢结构住宅体系,其中的围护体系是核心,是关键,本文结合具体科研实验楼项目探讨钢结构住宅的体系结构,对几种墙体围护系统的设计和施工进行了阐述。
关键词:钢结构住宅;围护系统
1.概述
尽管钢结构住宅好处多多,但是国内目前的市场对“高成本、高造价”的钢结构住宅依然敬而远之。但随着近年来人工费用的上涨,综合考虑施工周期成本,收回、环境保护成本等综合效益,钢结构住宅与传统钢混结构住宅的造价越来越接近。尤其针指目前中国建筑业在海外的市场,钢结构住宅的优势明显。另一方面,钢结构住宅在国内没有打开市场的原因也在于围护系统的配套不完善,资源整合、技术研发有待进一步的提高,在此背景下,中国中铁四局集团钢结构有限公司组织了专题的科研队伍,并在合肥建造了面积240平方米的实验楼,采用了多种不同的围护系统进行了设计、施工以及建成后长期观察。
2.工程概况
钢结构住宅示范楼位于中铁四局集团钢结构有限公司制造分公司,为二层结构,一层层高3.0m,二层层高2.8m,建筑总高度8.420m,总建筑面积258.80 m2。单层建筑面积129.4 m2,单层套内面积102.38 m2,户型为3室2厅1厨2卫。纵向总长8.9m,横向总长13.8m。钢结构住宅示范楼采用冷弯薄壁型钢结构体系,结构安全等级为二级,结构重要性系数为1.0,结构设计使用年限为50年,建筑抗震设防类别:丙类;抗震设防烈度7度,基础采用墙下条形基础。
本工程主要为科研实验性质,外墙系统在选用上采用了四种不同的体系进行实验施工,并在适用性、可靠性和经济性上作出比较。
3.内墙围护系统
内墙有两种做法,分别是水泥纤维板内墙及石膏板内墙,水泥纤维板内墙用于有水房间,石膏板用于普通房间。水泥纤维板(卫生间、厨房),石膏板(其他房间),轻钢龙骨(50厚16kg/m3玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
水泥纤维板及石膏板通过自攻钉固定在钢结构墙体上。水泥纤维板墙面抹一道水泥砂浆,内嵌纤维网。石膏板墙面满铺纤维网,刮腻子三遍,表面一遍乳胶漆。石膏板吊顶板缝处铺100mm纤维网,刮腻子两遍,表面一遍乳胶漆。
内墙板安装完成后进行室内装修装修工作,包括卫生间及厨房墙面、地面防水处理,地面瓷砖、木地板铺设,门窗安装。
4.外墙围护系统
4.1四种外墙系统的设计
多層钢结构住宅一般主要采用的是冷弯薄壁型钢结构体系,基础采用墙下条形基础,屋面为彩钢板屋面系统。墙面工程包括外墙和内墙,外墙板四种做法:做法一:水泥刨花挂板系统;做法二:水泥纤维板,聚合物饰面砂浆系统;做法三:PVC挂板系统;做法四:水泥纤维挂板系统。内墙板两种做法,做法一:石膏板挂板;做法二:水泥纤维板。
外墙做法一:聚合物饰面砂浆系统,水泥纤维板,XPS板,防水透气膜,轻钢龙骨(75厚16kg/m3带铝箔玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
图1 外墙做法一
外墙做法二:水泥纤维挂板,防水透气膜,轻钢龙骨(75厚16kg/m3带铝箔玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
图2 外墙做法二
外墙做法三:PVC挂板,定向刨花板(0SB板),防水透气膜,轻钢龙骨(75厚16kg/m3带铝箔玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
图3 外墙做法三
外墙做法四:水泥刨花墙板,方管龙骨,XPS板,防水透气膜,轻钢龙骨(75厚16kg/m3带铝箔玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
图4 外墙做法四
4.2外墙体施工
外墙有四种做法,可同步进行施工。水泥刨花挂板系统安装,先将龙骨通过自攻钉固定在基础及墙体上,水泥刨花板通过专业扣件固定在龙骨上。PVC墙面条板外墙系统包括呼吸纸安装,OSB板安装,PVC墙面板安装。水泥纤维条板外墙系统包括呼吸纸安装,水泥纤维条板安装及水泥纤维条板安装乳胶漆粉刷。饰面砂浆水泥纤维板外墙系统安装包括呼吸纸安装,XPS挤塑板安装,水泥纤维板安装及饰面砂浆粉刷。水电管线安装与外墙板系统的安装同步进行。
图5 PVC墙面条板外墙安装 图6 水泥刨花墙板外墙安装
图7 饰面砂浆水泥纤维板外墙安装 图8 水泥纤维条板安装
4.3 墙体围护施工注意事项
(1)水泥刨花墙板龙骨应作好防腐处理,龙骨方管要封闭。
(2)施工时部分区域防水透气层应作好搭接,不得有较大缝隙,保证良好的防水隔气性。
(3)水泥纤维条板安装,要测量搭接长度合理排板,使条板排列均匀。
图9 水泥纤维挂板搭接
(4)墙面板铺设时,在门、窗洞位置排板注意避免板缝与门、窗洞延线重合。这样处理可以有效的防止装饰后出现裂缝。
图10 墙板排板图
(5)有空调位置,墙面可预开孔,有空调挂机的房间可在相应位置墙面龙骨内加设模板加强,也利于空调安装。
(6)水泥纤维挂板嵌缝时可先贴胶带,美观且施工速度快。
图11 贴胶带板缝 图12 未贴胶带板缝
(7)满铺纤维网格布接缝处搭接部分约10mm,厚度增厚,刮腻子要三遍才可盖住网格布,且板缝处后期容易开裂。优化铺设方案,网格布可垂直于石膏板铺设,布间接缝处无需搭接,腻子需两遍即可。
(8)石膏板内墙底部350mm区域将石膏板改为水泥纤维板,防止墙根部后期受潮引起涂料脱落,水泥纤维板拼缝与石膏板拼缝错开200mm以上。
图13 石膏板内墙底板更换为水泥纤维板
(9)室内普通房间墙面插座开洞在0.35标高左右,与石膏板、水泥纤维板接缝接近,易使部分石膏板破坏,可适当加高水泥纤维板高度。
(10)墙架连接自攻钉应使用平头钉,自攻钉处应预打孔,否则墙面板与墙架之间不能紧密贴合,造成板与墙架存在缝隙。
5.结语
钢结构住宅产业化研发工作近年来在全国各地不同程度的开展,其重点还是放在围护体系的研究上,主要是墙体建材及其建筑技术。围护体系的科技含量和发展水平,标志着住宅产业化的科技含量和发展水平。只有围护体系资源的产业化、规模化,才能实现钢结构住宅的产业化。本文介绍的几种围护体系以及施工中的细节注意事项,只是抛砖引玉,希望今后的市场上有着更多的钢结构住宅配套围护体系。
关键词:钢结构住宅;围护系统
1.概述
尽管钢结构住宅好处多多,但是国内目前的市场对“高成本、高造价”的钢结构住宅依然敬而远之。但随着近年来人工费用的上涨,综合考虑施工周期成本,收回、环境保护成本等综合效益,钢结构住宅与传统钢混结构住宅的造价越来越接近。尤其针指目前中国建筑业在海外的市场,钢结构住宅的优势明显。另一方面,钢结构住宅在国内没有打开市场的原因也在于围护系统的配套不完善,资源整合、技术研发有待进一步的提高,在此背景下,中国中铁四局集团钢结构有限公司组织了专题的科研队伍,并在合肥建造了面积240平方米的实验楼,采用了多种不同的围护系统进行了设计、施工以及建成后长期观察。
2.工程概况
钢结构住宅示范楼位于中铁四局集团钢结构有限公司制造分公司,为二层结构,一层层高3.0m,二层层高2.8m,建筑总高度8.420m,总建筑面积258.80 m2。单层建筑面积129.4 m2,单层套内面积102.38 m2,户型为3室2厅1厨2卫。纵向总长8.9m,横向总长13.8m。钢结构住宅示范楼采用冷弯薄壁型钢结构体系,结构安全等级为二级,结构重要性系数为1.0,结构设计使用年限为50年,建筑抗震设防类别:丙类;抗震设防烈度7度,基础采用墙下条形基础。
本工程主要为科研实验性质,外墙系统在选用上采用了四种不同的体系进行实验施工,并在适用性、可靠性和经济性上作出比较。
3.内墙围护系统
内墙有两种做法,分别是水泥纤维板内墙及石膏板内墙,水泥纤维板内墙用于有水房间,石膏板用于普通房间。水泥纤维板(卫生间、厨房),石膏板(其他房间),轻钢龙骨(50厚16kg/m3玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
水泥纤维板及石膏板通过自攻钉固定在钢结构墙体上。水泥纤维板墙面抹一道水泥砂浆,内嵌纤维网。石膏板墙面满铺纤维网,刮腻子三遍,表面一遍乳胶漆。石膏板吊顶板缝处铺100mm纤维网,刮腻子两遍,表面一遍乳胶漆。
内墙板安装完成后进行室内装修装修工作,包括卫生间及厨房墙面、地面防水处理,地面瓷砖、木地板铺设,门窗安装。
4.外墙围护系统
4.1四种外墙系统的设计
多層钢结构住宅一般主要采用的是冷弯薄壁型钢结构体系,基础采用墙下条形基础,屋面为彩钢板屋面系统。墙面工程包括外墙和内墙,外墙板四种做法:做法一:水泥刨花挂板系统;做法二:水泥纤维板,聚合物饰面砂浆系统;做法三:PVC挂板系统;做法四:水泥纤维挂板系统。内墙板两种做法,做法一:石膏板挂板;做法二:水泥纤维板。
外墙做法一:聚合物饰面砂浆系统,水泥纤维板,XPS板,防水透气膜,轻钢龙骨(75厚16kg/m3带铝箔玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
图1 外墙做法一
外墙做法二:水泥纤维挂板,防水透气膜,轻钢龙骨(75厚16kg/m3带铝箔玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
图2 外墙做法二
外墙做法三:PVC挂板,定向刨花板(0SB板),防水透气膜,轻钢龙骨(75厚16kg/m3带铝箔玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
图3 外墙做法三
外墙做法四:水泥刨花墙板,方管龙骨,XPS板,防水透气膜,轻钢龙骨(75厚16kg/m3带铝箔玻璃纤维保温棉),石膏板(其他房间),水泥纤维板(卫生间、厨房)。
图4 外墙做法四
4.2外墙体施工
外墙有四种做法,可同步进行施工。水泥刨花挂板系统安装,先将龙骨通过自攻钉固定在基础及墙体上,水泥刨花板通过专业扣件固定在龙骨上。PVC墙面条板外墙系统包括呼吸纸安装,OSB板安装,PVC墙面板安装。水泥纤维条板外墙系统包括呼吸纸安装,水泥纤维条板安装及水泥纤维条板安装乳胶漆粉刷。饰面砂浆水泥纤维板外墙系统安装包括呼吸纸安装,XPS挤塑板安装,水泥纤维板安装及饰面砂浆粉刷。水电管线安装与外墙板系统的安装同步进行。
图5 PVC墙面条板外墙安装 图6 水泥刨花墙板外墙安装
图7 饰面砂浆水泥纤维板外墙安装 图8 水泥纤维条板安装
4.3 墙体围护施工注意事项
(1)水泥刨花墙板龙骨应作好防腐处理,龙骨方管要封闭。
(2)施工时部分区域防水透气层应作好搭接,不得有较大缝隙,保证良好的防水隔气性。
(3)水泥纤维条板安装,要测量搭接长度合理排板,使条板排列均匀。
图9 水泥纤维挂板搭接
(4)墙面板铺设时,在门、窗洞位置排板注意避免板缝与门、窗洞延线重合。这样处理可以有效的防止装饰后出现裂缝。
图10 墙板排板图
(5)有空调位置,墙面可预开孔,有空调挂机的房间可在相应位置墙面龙骨内加设模板加强,也利于空调安装。
(6)水泥纤维挂板嵌缝时可先贴胶带,美观且施工速度快。
图11 贴胶带板缝 图12 未贴胶带板缝
(7)满铺纤维网格布接缝处搭接部分约10mm,厚度增厚,刮腻子要三遍才可盖住网格布,且板缝处后期容易开裂。优化铺设方案,网格布可垂直于石膏板铺设,布间接缝处无需搭接,腻子需两遍即可。
(8)石膏板内墙底部350mm区域将石膏板改为水泥纤维板,防止墙根部后期受潮引起涂料脱落,水泥纤维板拼缝与石膏板拼缝错开200mm以上。
图13 石膏板内墙底板更换为水泥纤维板
(9)室内普通房间墙面插座开洞在0.35标高左右,与石膏板、水泥纤维板接缝接近,易使部分石膏板破坏,可适当加高水泥纤维板高度。
(10)墙架连接自攻钉应使用平头钉,自攻钉处应预打孔,否则墙面板与墙架之间不能紧密贴合,造成板与墙架存在缝隙。
5.结语
钢结构住宅产业化研发工作近年来在全国各地不同程度的开展,其重点还是放在围护体系的研究上,主要是墙体建材及其建筑技术。围护体系的科技含量和发展水平,标志着住宅产业化的科技含量和发展水平。只有围护体系资源的产业化、规模化,才能实现钢结构住宅的产业化。本文介绍的几种围护体系以及施工中的细节注意事项,只是抛砖引玉,希望今后的市场上有着更多的钢结构住宅配套围护体系。