浅谈装配式钢结构住宅外墙技术的发展与应用刘国峰

浅谈装配式钢结构住宅外墙技术的发展与应用刘国峰
发布时间：2021-09-28T03:53:39.939Z 来源：《中国科技人才》2021年第19期作者：刘国峰
[导读] 近年来，我国住宅施工技术不断升级，实践中出现了许多新技术
勃利县城镇建设发展中心黑龙江七台河 154500
摘要：近年来，我国住宅施工技术不断升级，实践中出现了许多新技术。

为进一步提高住宅各项功能，丰富住宅属性，充分地满足了人民群众的需求，装配式钢结构住宅施工技术应运而生。

该技术极大地降低了建筑工程施工的环境影响和能源消耗，其外墙施工技术取得了新发展。

基于此，本文简要探讨装配式结构住宅外墙施工技术的发展及其具体应用。

关键词：建筑工程；装配式钢结构；外墙技术；应用；发展
研究、应用装配式钢结构技术是国家重大战略之一，是建筑行业的革命性突破。

在2018年住建部的年度会议上，相关负责人员指出，要进一步优化建筑工程施工，深入推进建筑工程的供给侧结构改革，加大装配式钢结构住宅应用力度。

从国家到地方，由近年实践看，装配式钢结构住宅应用程度不断加深，应用地域范围持续拓展，积极有效地实现了节约能源资源的战略目标，为我国建筑产业转型升级提供了强劲动力。

未来，我国装配式技术发展仍然面临诸多问题，需要深入反思其发展历程，探索具体应用对策。

1 我国装配式钢结构住宅概述
如前所述，发展装配式钢结构住宅是我国实现新发展的重要战略之一，2016年伊始，各地都已开展多项装配式钢结构的示范建设项目，其中最多的就是住宅类项目，占比达到50%以上。

可以说，装配式钢结构建筑在全国已经遍地开花，大力推动了我国现代化建筑技术的发展与革新。

从理论层面看，诸多科研机构和单位都对装配式建筑结构的理论进行了深入研究，无论是在建筑材料方面，还是建筑过程和信息化建设方面都取得了较大的成就，这进一步推动了装配式钢结构住宅的发展。

在一定程度上，随着该类建筑的广泛推广，装配式建筑已然成为了国家的重要政策，装配式钢结构住宅的信息化、产业化成为了该建筑的重点发展方向。

2 装配式钢结构外墙技术的发展
在装配式钢结构建筑大力发展的同时，该类建筑的外墙技术也得到了前所未有的优化和发展。

外墙可以比喻为住宅的“外衣”，既与住宅的美观度直接挂钩，而且还起着保护住宅的作用。

易言之，如果住宅外墙设计和施工不好，就很容易出现开裂、渗水漏水等问题，这会对居民的正常使用造成非常大的影响。

同以往的建筑外墙相比，装配式钢结构外墙具有独特的自身特点，由于住宅完全为装配式的钢结构，因而其特点充分地体现在钢结构的装配过程中，外墙技术与装配式钢结构住宅的施工技术紧密相连。

甚至在某种程度上取决于该技术。

下文拟结合工程实践，简要探讨装配式建筑结构外墙的技术的具体要点。

2.1 装配式钢结构住宅的外墙的建筑功能和设计特点
总体而言，装配式钢结构住宅的外墙的功能非常多，如保温功能、隔音功能、防火防水功能、耐久性和安全性等功能。

针对这些功能的具体需要，在进行设计时，必须有针对性地开展设计。

譬如，在保温性能设计过程中，设计人员应当高度重视构造设计，尽可能地降低冷热对外墙的影响，重点关注窗户的边框、阳台的拼缝等连接的节点等位置，因为这些位置极易形成缝隙，从而致使隔热效果不佳。

又如，在防水防火性能设计中，设计人员在坚持结构设计主要原则之际，还需重点关注防水材料设计，在设计过程中，在保持钢结构基本构件使用的基础上，尽可能选择新型外墙防水材料，在贯彻落实绿色建筑战略的同时实现住宅质量和可居住性的显著提升。

另外，特别需要注意的是，在设计外墙时还必须充分考虑当地自然条件和建筑习惯，与当地住宅墙体的发展实际情况相结合，合理策划外墙技术，调查研究当地的居住惯例、户型情况、外立面的特点和经济情况等因素。

2.2 装配式钢结构住宅外墙的分类
外墙技术和主体结构建筑技术之间存在一定的差距，目前市场上存在各种各样的墙体材料，但大部分都不能用于装配式的钢结构的住宅外墙。

但是可喜的是，随着国家政策的大力支持，外墙墙体材料正在不断创新，市面上出现了许多新型的墙体材料。

当然，在实践中，墙体材料的应用还必须要结合装配式钢结构本身的情况加以选用，尽可能地满足住宅外墙的实际需要。

从类型来看，经由各种材料制成的外墙主要有玻璃幕墙、龙骨外墙、ECP外墙、CF外墙以及预制混凝土外墙等，各类外墙已在装配式钢结构建筑外墙中得到了一定程度的应用。

3 装配式钢结构住宅外墙技术的具体应用
3.1 外墙技术应用的注意事项
与混凝土或砖混结构相比，钢结构的侧向的刚度比较弱，并且具有悬臂柔性的趋势，如果经历大风或地震，经由风载荷或地震载荷，钢结构的层间位移非常大，可以达到1/260。

并且，如果竖向荷载发挥作用，会形成非常大的竖向扰度。

因此，在装配式钢结构住宅外墙技
术的应用过程中，要适当地尊重墙体自身材料的延伸性和协调性，促进柔性和刚性的协调，注重构造设计，防止墙体和内墙的交汇处发生开裂。

事实上，要完全确保技术正确应用使围护结构和主体完全一体化十分困难，但是，关键在于解决变形的协调性问题，解决这一问题可以从以下三个方面入手。

第一，选择更轻、具有更好的延展性和耐久性的材料；第二，协调外墙墙体和主体的变形；第三，开展协同性施工，将外墙施工的同时做好室内的管线安装。

3.2 外墙的选用对策
首先，玻璃幕墙和龙骨外墙都具有较好的适配性，即能够钢结构一体化施工，能够更好地融合在一起，两者的变形协调程度非常高，可以较好地防范风载荷和高温。

并且更为重要的是这两项技术已经发展得十分成熟，但缺点在于耗费较大，成本较高，且对能源消耗较多。

龙骨外墙虽然施工便捷，符合装配式的施工特点，但存在隔音不佳问题，人们的可接受度还比较低。

其次，就条板外墙而言，这类外墙的脆性比较大，很容易折断，而且还很容易发生锚固件松弛掉落等问题。

但可以通过改造该类外墙，即通过条板和保温装饰结的结合来提高这类外墙的性能，必须时还可以引入一些新的粘结、锚固构件，有效地解决实践中的瑕疵问题。

在工程实践施工过程中，需要运用BIM三维模型优化两者一体化的设计。

最后，就预制混凝土外墙而言，该类外墙中使用了大量欧美技术，国家标准、地方标准均已形成，设计理论、研究基础均较为成熟和夯实，是当前装配式钢结构住宅外墙的主要应用类型。

当然，无论实践中选用何种类型的墙体，必须要根据工程实际情况进行选择，并做好设计工作，事前进行技术交底，加大精细化管理力度。

4 结语
钢结构拥有质量轻、施工便捷等优势，装配式钢结构住宅应用不断拓展，其外墙技术也得以较快发展。

对此，在施工过程中必须要优化设计，选择适当类型，尽可能地提高钢结构住宅的经济性、环保性、可居住性。

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