常用墙体材料及特点分析

1、常用墙体材料及特点分析陈世强摘要:墙体的作用除了结构受力之外,最主要的功能应该就是遮风挡雨、隔热保温,这才是它的实际功能,却很少有人去真正的关心,当然在经济条件允许的情况下,建筑物的外表是否美观也是很值得考虑的因素之一,但要理性的思考,就应该有主次之分,功能性应该是第一位的,这就是外墙的保温隔热性能、隔音性能、防水功能,其次就是绿色环保以及在建筑使用过程中材料对人体健康影响的问题,再次才是实现表面美观效果的要求。现在国内市场上普遍采用的外墙装饰做法,按照外墙表面材料划分主要有:水泥砂浆外墙、瓷砖和石材粘贴外墙(块材粘贴外墙、干挂石材幕墙、干挂金属外墙、干挂木板材外墙、玻璃幕墙、干挂PVC板材外

2、墙等几种形式。按照构造形式划分有传统的实心墙体外墙、复合保温构造实心外墙、多层构造空心外墙。按照施工作业方法可以分为湿作业施工外墙、干作业施工外墙两类,本文将介绍各种做法的特点。关键词:功能性美观效果材料类别及特点一、外墙表面材料对比各种材料的优缺点:1、瓷砖外墙和石材外墙(统称为块料面层外墙瓷砖是以陶瓷、粘土、长石、石英等材料经高温烧制而成的薄片。通常用于铺贴建筑物内外墙面地面及其他需要装饰之表面的一种建筑材料。石材是一种或多种矿物质晶体结合而成的天然物质,石材中的矿物质来自与形成地壳相同的液体或气体物质。中国每年有数亿平方米各类石材进入市场,天然石材的价格非常昂贵根据品种的不同一般在100

3、1000元/平方米之间由于石材自重太大,楼面负载过重增加不安全因素,加之大面积地面铺设费用过高,所以石材在家庭中一般只限于各种台面和局部地面作拼花装饰。1优点:美观耐用、易清洁,性价比较高。目前在国内这类外墙很普及,被广泛的运用于工业与民用建筑的外墙装修,随着经济水平的提高,瓷砖材料已经品种十分丰富,在市场上占有率达到50%左右。缺点:瓷砖是烧结产品,生产过程能耗较高,面层随墙体基层破坏后易渗漏、难维修,且废弃后产生的建筑垃圾无法消纳,天然石材的放射性往往不过关,对温度变形的适应性较差,经常被拉断。只是建筑施工过程监管不严才得以大量使用,在欧美等重视环保的国家,石材装修并不多见,原因就是放射性

4、符合要求的石材资源较少,导致价格偏贵而受到限制。瓷砖和石材用砂浆粘贴还会存在一定的安全隐患,目前在国内普及是由于我们对环保节能要求不高,而片面追求性价比的结果。瓷砖外墙的造价在80120元/平米左右,粘贴石材外墙的造价在110 300元/平米左右。2、干挂石材幕墙石材幕墙是由金属构件与石材面板组成的,是悬挂于主体结构之上的建筑物外围护结构但并不承担主体结构荷载与作用。石材幕墙的设计和施工主要是以金属与石材幕墙工程技术规范为依据,以建筑装饰装修工程质量验收规范为竣工验收的主要依据。饰面板安装工艺主要有传统湿法作业法(灌浆法、干挂法、直接粘接法三种方法,主要以建筑装饰装修工程质量验收规范中饰面板(

5、砖工程的要求为施工、验收依据。没有专用的设计规范,一般可以参考其他相关专业的规范进行设计。干挂石材是与外墙连为一体的一种装饰,按照建筑装饰装修工程质量验收规范的要求:需要由具有相应装饰施工资质的施工单位根据原建筑图纸进行的建筑施工深化设计。干挂石材的设计图纸应由原结构设计单位或由具备相应资质的设计单位通过核查既有建筑的有关原始资料,核验和确认既有建筑结构的安全性。不需要对即将施工的干挂石材墙面的安全性、物理性能进行认可。优点:美观易清洁,便于维护,可配合保温隔热构造,干法施工效率高。这种干挂做法往往是使用较昂贵的大理石或花岗岩,预加工成较大尺寸的块材,干挂在金属骨架上。缺点:难以控制色差、有放

6、射性,造价较高,一般干挂石材幕墙的造价在300700元/平米不等,部分昂贵石材的造价高达5000元/平米左右,往往只是与其他装修局部配合使用。现在市面上也有很多瓷砖品牌推出陶瓷仿石材的干挂板材,一般色差不会太大,但是由于产品不够丰富,可选择性不强,由于竞争不够充分,造价并不便宜。3、水泥砂浆外墙优点:经济实惠,除了墙体施工时一次施工完成的清水外墙(清水砖墙、清水混凝土以外,水泥砂浆外墙是最便宜的一种装饰,按照20厚水泥砂浆抹灰,材料加人工一般在50 元/平米以内,再加上一层外墙涂料,造价一般在80元/平米左右。缺点:湿作业质量难以保证、易龟裂渗水,单一的水泥砂浆外墙装饰。目前除了一些简易建筑和

7、农村建筑外,已经很少有使用的,但在住宅类建筑中配合外墙涂料使用的还比较多。4、玻璃幕墙玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法,是现代主义高层建筑时代的显著特征。现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分,两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间;三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量,当室外温度为-

8、10时,单层玻璃窗前的温度为-2,而使用三层中空玻璃的室内温度为13。而在炎热夏天,双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙,但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉,极大地改善了生活环境。优点:玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。缺点:光污染、建筑能耗高;当玻璃幕墙需要满足节能要求时,造价很高,明框幕墙造价在500650元/平米,隐框幕墙7001200元/平米,点式幕墙8001500元/平米左

9、右,如果采用断桥设计的幕墙框料,每平米造价还要增加200元左右,采用双层节能玻璃,价格更贵。防火能力差,玻璃幕墙是不可燃烧的材料,但在烈火面前,它可以融化或软化,在烈火中只用很短的时间就会发生玻璃破碎,因此在建筑设计中要充分考虑建筑的防火要求。结构胶易失败,幕墙因长期受自然环境的不利因素,结构胶易老化、失败,造成玻璃幕墙坠落。那么在设计时应尽量采用明框或者半隐框玻璃幕墙,因为即使结构胶失败,由于框架的支撑和约束,也会大大降低玻璃坠落的几率。热应力造成玻璃破碎,玻璃受热会膨胀,如果受热不均匀,在玻璃内部会产生拉应力,当玻璃边部有细小的裂纹时,这些小瑕疵很容易受热应力的影响,最后导致玻璃破损。因此

10、在安装玻璃时应对玻璃边部进行精细加工处理,以减少裂纹的出现。近年来,在现代建筑流行大量的使用玻璃幕墙,主要有明框幕墙、隐框幕墙、点式幕墙、拉索幕墙等结构形式。5、干挂金属外墙优点:干法施工效率高、效果统一,对温度变化适应性较强,由于构造较安全可适用于高层建筑。由于金属材料为工业产品,材质比较均匀,易于加工和便于机械化作业,近年来迅速得到推广。缺点:材质效果较单一,除了颜色的变化外,质感不够丰富,金属材料不耐酸碱腐蚀,使用寿命有限,防火性能不足。在加上铝材价格较贵,造价高昂,彩钢板一般多用于轻工业厂房外墙,表面装饰效果较差,且聚苯夹心板发生火灾时会产生有毒有害气体;外墙干挂铝塑板幕墙造价3504

11、50元/平米,铝单板幕墙造价约500800元/平米,彩钢板外墙(双面0.476mm厚加50厚聚苯板含墙檩造价约120180元/平米。多数以铝板、铝塑板、彩钢板外墙居多,在一些现代风格的建筑中,大量的使用玻璃和金属一类的工业材料,目前在国内大多数公共建筑中流行。6、干挂PVC板外墙PVC外墙挂板克服了传统建筑平面呆板和外墙瓷砖线条频密复杂的缺点,具有很多外墙瓷砖和涂料所不具备的功能和性能,性能价格比远远超过外墙瓷砖和外墙涂料。特别是在旧楼外立面改造项目中,更可做到在不铲除原有外立面的情况下直接施工,免却了铲除原墙面对环境的污染,减少了垃圾清运,大大加快了施工进度,有效降低了工程造价。在外墙保温施

12、工中,外墙挂板保温系统不但施工简便,而且保温效果好,初始投资可以在日后的使用中通过能源的节省很快回收。优点:装饰性好,PVC外墙挂板外观采用仿木纹理设计,表面仿木纹等图案各异,具有淳朴自然的立体美感,有多种不同的颜色及质感设计,线条清晰明快,特别适用于别墅、办公楼、厂房、商业用房、小区多层及旧楼改造等。使用范围广,PVC外墙挂板是一种采用了高效、长效抗紫外线稳定剂组成的特殊复合材料,耐严寒酷暑,经久耐用、抗紫外线耐老化。对酸、碱、盐及潮湿地区的耐腐蚀性能特别好,可以抗御各种恶劣气候,在各种自然风化的影响下都能历久如新,容易清洗。防火性能好,PVC外墙挂板氧指数为40,阻燃且离火自熄,符合国家防

13、火标准B1级(GB-T8627-99。节能性高,PVC外墙挂板内层可极为方便的安装聚苯乙烯泡沫材料,使外墙保温效果更好。聚苯乙烯泡沫材料象给房屋穿上一层“棉衣”,而外墙挂板则是“外套”,房屋冬暖夏凉,节能性很好。安装方便,PVC外墙挂板结构先进,便于安装且牢固可靠。一栋200平方米的别墅,一天即可安装完毕。外墙挂板工程是目前为止最省工省时的外墙装饰装修方案。出现局部破损,只需更换新挂板,简单迅速,维护方便。使用寿命长,一般产品使用期限至少25年,表面为美国GE(通用电气公司产品ASA的双层共挤产品使用期限为30年以上。环保性好,PVC外墙挂板无论在生产过程中还是在工程实用中对环境均不造成污染,

14、并可再生利用,是理想的环保装饰装修材料。缺点:PVC材料防火性能差造价一般在100200元/平米,由于性价比较高,在一些低层建筑和休闲别墅使用较多,再多高层建筑使用较少。一般用于复合墙体构造的外装饰。二、构造形式划分,各种外墙的特点:1、传统构造外墙,一般指实心砖墙或砌体实心墙、钢筋混凝土墙,这类墙可以是承重墙(如砖混也可以是非承重的填充墙(如框架,这类外墙一般材料由于传热系数很高,要满足保温节能的要求,往往需要很厚,在北方严寒地区即使490厚砖墙仍不能满足节能要求,因此材料浪费很大,再加上为了保护耕地和节约土地资源,我国已开始禁止使用实心粘土砖,可以预见,再过20年左右,我国城市建筑的外墙将

15、会逐渐淘汰这种构造方式。2、符合构造的节能外墙,普通的实心墙为了满足节能要求,都需要额外的保温和装饰层,如抹灰、贴面砖、干挂装饰材料等,一般墙体自身的保温隔热性能达不到节能要求,还需要在构造上增加保温层,如在北方地区普遍采用的多种外墙外保温技术,多数是在外墙粘贴(也用螺钉聚苯板,再用粘结砂浆加贴网格布,表面抹灰后刷外墙涂料或粘贴瓷砖(超过24米高度不宜贴砖,以防脱落伤人。3、采用了复合的构造,保温和装饰层不承担结构重量,这样在非承重墙的部位就完全可以用一种空心构造的复合外墙取代(砖混结构除外。这类外墙构造的特点是,依靠龙骨承受墙体材料的自身重量,在室内可以将石膏板或纤维水泥板(干挂安装在龙骨上

16、,在龙骨的外侧(干挂安装外墙装饰板,在龙骨与龙骨之间的间隙里填充保温隔热材料,这样的构造方法大大地减轻了墙体的自重,有利于抗震和节省建筑主体的用钢量,从而节省造价。三、未来外墙装饰材料的发展趋势长期以来,我国建材行业沿用了粗放型传统生产模式,对自然资源重开发、轻保护,对生态环境重利用、轻改善。十一五是我国社会建设的重要时期,也是建筑材料发展的一个重要时期,因而建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重,节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因

17、此,走环保节能建材之路,大力开发和利用各种高品质的节能建材,是节约能源,降低能耗,保护生态环境的迫切要求,同时又对实现我国21世纪经济和社会的可持续性发展有着现实和深远的意义。此外,在传统建筑材料基础上大力发展新型建筑材料也是节能建材研究领域一个重要的方面,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用等。因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展方向和趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材

18、料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持综合利废、因地制宜、市场引导的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、

19、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。因此,要适应建筑应用的需要,将新型墙体材料的发展与提高建筑性能和改善建筑功能结合起来,使其具有更强的生命力,因地制宜地发展各种新型墙体材料,从而达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术发展的综合目的。水泥工业在我国建材行业中能耗最大,因此要大力发展生态水泥。所谓生态水泥就是广泛利用各种废弃物,包括各种工业废料、废渣及城市垃圾为原料制造的一种生态建材。这种水泥能够降低废弃物处理的负荷,既解决了废弃物造成的污染,又把生活垃圾和工业废弃物作为原材料,变成了有用的建设资源,从而降低了生产成本。生态水泥的主要品种有:环保型高性能贝利特水泥,低钙型新型水硬性胶凝材料,碱矿渣水泥等。粉煤灰是燃煤发电场的废弃物,由于其具有轻质多孔的特点和潜在的水硬性,可以作为多种建