钢结构住宅墙体材料及构造技术的研究

钢结构住宅墙体材料及构造技术的研究

王建宇

武汉市中心工程检测有限公司 湖北 武汉 430000

摘要：在当今建筑工程项目中，钢结构是一项极为普遍的建筑工程构造形态，它有着极高的强度和刚性，得到建筑施工单位的广泛认可和欢迎，并在住宅工程施工中得到了显著的成效。然而，在实际施工过程中，不当使用墙体材料会严重破坏生态环境，这不仅会影响人们社会的可持续发展，也会对某个发达国家和中小企业的生活带来巨大的不利。为此，施工单位应当重视节能环保的重大问题，并加强对节能墙体材料和技术的投入，以提升建筑工程节能水平。为此，笔者结合多年的实践经验，对钢结构住宅外墙建筑材料及构造技术进行了深入研究，得出了一系列有价值的结论，以供参考。

关键词：钢结构；墙体材料；构造技术

近年来，随着人们对住宅建设的需求不断增加，建设得到了有效的发展。然而，由于环境污染问题日益严重，能源短缺，人们对环保节能的意识也越发增强。身为一个能耗大的产业，特别是在钢结构住宅建筑中，建设必须耗费巨大的能耗和资金，这加剧了污染。为了更有效缓解我国建设能源短缺问题，推进现代建筑行业的蓬勃发展，一些建筑设计师开始采用节能技术，大规模使用低碳、环保的墙体材料，以推进现代建筑工程走向更加可持续的发展方向。本文将深入探讨钢铁房屋墙体材料及其细节结构，以期获得更多有价值的见解。

一、钢结构住宅体系

住房建筑的形式和风格多种多样，但从建筑框架（基础构架）来看，一般有砖石构造、木构造、框架水泥建筑和砌体等多种。由于各国对环境的重视日益加强，对木料和泥土的应用早已实施了严格的控制，目前中国民居的主要结构形式仍以钢筋混凝土框架居多，但这种建筑建筑施工繁琐，建筑废弃物多，结构自重大，进深和开间相应较小，所以，在建筑设计中应当考虑到环境的因素，以及更加节能、更加环保的建筑构造，以满足居民的住房需求由于民居功能要求的不断提高，传统的梁柱粗大、空间利用率低的缺点越来越不能满足需求。所以，设计出牢固耐久、建筑快速、空间布置灵活多样、便于改造的新型住宅结构体系，已形成房屋建筑和结构进一步发展的必然趋势。由于钢铁产量的迅猛增长和新型建材的广泛应用，符合这些要求的钢结构住宅系统正在蓬勃发展，受到了各界的关注。

钢结构住宅体系是一种复杂的建筑结构，由支撑结构、隔断结构、楼板和主体钢结构组成。它既包括高层钢结构，也包括轻型钢结构，如Z、C等，它们在空间上相互连接，形成一个完整的结构。

二、钢结构住宅的墙体材料

在钢结构建筑工程施工中，外墙建筑材料的品质要求非常严格，因此，施工人员需要采取有效的措施来确保外墙建筑材料的品质，以确保建筑物结构的稳定性，并且采用先进的制作工艺，以达到国家规定的质量标准。然而，由于板材制作过程繁杂且技术要求较高，因此在实际生产过程中，需要对外墙板产品质量加以有效控制。

随着社会的发展，钢结构住宅的数量不断增加，这种全新的住宅结构也正在成为建筑业未来发展的主流。然而，由于当前我国可用于钢结构住宅的墙体材料较少，施工单位面临着极大的挑战，需要拥有丰富的经验和专业技能的施工人员才能够完成这项工作。

（一）单一材料墙板

在大多数钢结构住宅施工中，单一材料外墙是一种普遍采用的墙体材料，它由轻骨料混凝土板和蒸压加气混凝土板组成，并且经过精心加工，形成了具有钢筋网结构的特殊墙体。因此，单一材料外墙在现实应用，对强度和刚度的要求非常严格。然而，由于单一材料外墙具有强度高、经济实惠、隔音效果优秀等优点，得到施工单位的重视和推崇，在现代钢结构住宅中得到了广泛应用，具有巨大的发展潜力。

伊通板是应用最广泛的单一材料墙板，它的最大优势在于，即使经过二次加工处理，也能得到理想的环保功效，从而避免资源的耗费。

在生产伊通板时，必须使用各种外墙建筑材料，其中混凝土、石灰等人工合成建筑材料是必不可少的一部分，通过系列加工处理后，这种板材可以抵御外界环境的变化，从而有效提升施工效率和质量。尽管单一材料墙面已经在钢结构住宅工程施工中获得了应用，并取得了良好的效果，但是，由于运输和搬运过程中容易出现损坏情况，加上安装成本较高，施工人员必须根据实际情况合理控制单一材料墙面的数量，以免导致资金的耗费，进而增加施工成本。

（二）复合墙板

对比于单一材料外墙，新型复合外墙具有更强的环保性，它由多项环保科技和优质建筑材料构成，能够有效地达到节能环保的目标。这些结合型板材一般由聚氨醋发泡板、石棉板等绝缘性建筑材料构成，工作人员经过利用科学的综合工艺技术，有效地提升施工效率，从而达到节能环保的最佳效果。透过这个例子，我们能够发现，复合墙板具有显著的优势，适用范围广泛。

三、钢结构住宅对建筑砌块的要求

这种小型混凝土空心砌块，由钢筋和骨料组成，并且允许添加一些工业生产废弃物，如高炉矿渣、煤渣、煤矸子、粉石灰等，其生产效率比固体黏土砖低2/3，因此，它是一个理想的承重墙选材。这种建材的一般尺寸包括390mm×190mm、190mm×390mm、130mm×190mm等，空心量在45%~50%之间，表观密度在1200~1400kg/m3之间。砌筑方法简单易行，即可通过砌体的空心来砌筑钢筋芯柱，从而增强房屋的整体结构。通过在砌体里面置入苯板等保温材料，就能高效提高其防火效果，同时也有利于保护砌体的防火层。

通过加入发泡剂，蒸压加气混凝土砌块可以形成多孔结构，并通过高压蒸汽养护来提高其强度。这种砌块的主要规格有600mm×50mm×250/100/125/150/200/250/300mm等。

采用蒸压加气混凝土砌块用作外立面，不但可以达到承重、隔声、耐火等特点，而且其内部结构的细小气孔使得建筑材料内部结构成为一层静空气层，导热系数高达0.11W/(m K)，隔热特性是一般水泥的十倍，如果厚薄超过250mm，就可以实现节能50%的目标。蒸压加气混凝土砌块具有出色的保温隔热性能，因此在外壁施工中可以不仅仅采用保温层，而且可以大大简化施工过程，加快施工进度，同时也更容易控制质量，这是它最显著的优势。

水泥砌体结构具有良好的硬度，与同尺寸密度的轻骨料混凝土相比，其硬度能够到达较高水平。在干燥状态下，其导热体系介于0.47W/(m K)~058W/(m K)之间，但由于吸湿率较高，吸湿速率较慢，因而在砌体时应采取适当的措施。在浸水饱和后，砌体的硬度通常会降低10%~15%，但是如果继续浸泡，硬度不会继续下降，反而会略有增加。所以，这种材料不适合用于高温、潮湿、酸性环境。尽管如此，它的抗冻性能还是很好的。但是，由于材料尺寸较大，仅靠人工施工或许会有一些麻烦。

结束语

钢结构建筑系统有着显著的优势，其稳定性高、自重轻、稳定性强，安装时间短，因而在住宅建筑工程中获得了应用，这主要是因为它有着优异的耐久性能，即使在抗震影响下，房屋结构也能够保持较低的变形程度。钢结构住宅是符合我国可持续发展的要求的，它采用了大量环保材料和节能技术，但是适用于钢结构住宅的墙体材料却相对较少，这就要求他们具备更高的技术标准，为此，施工单位积极引入保温、隔热材料，以确保墙体质量，为建筑行业的可持续发展提供有力支撑。

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