新型墙材 New W all Materials 蜂巢轻质墙体与建筑自承重结构体系的应用与研究 邱玉东 （同济大学上海同设建筑设计院，上海200092） [摘要]简述海尔斯蜂巢轻质墙体的构造、适用范围、原材料及生产工艺，并介绍其建筑设计 和施工应用要点.
[关键词]轻质墙体：建筑与结构：自承重结构体系 1概述 巢-中间面板-纸蜂巢-面板“结构，两组纸蜂巢芯材 放置于上、中、下三块面板之间，防水耐热粘结层将 我国的蜂巢轻质墙体从2000年起步，由同济纸蜂巢内层芯材与上、中、下三块面板牢固地粘结 大学发起，进行系统理论研究.
2004年在上海通过在一起，形成面板与芯材交替叠合粘结的复合型板 科技成果鉴定.
2005年，经上海市建科委认定为（上材.
产品示意见图1.
海市高新技术成果转化项目》.
2006年完成了产品 的小试与中试并通过专家论证；2007年，同济大学 硅酸钙板（面层） 联合企业成功制造了世界首条蜂巢墙体自动化生产 蜂果纸芯 线，并在江苏宿迁投产，实现了蜂巢轻质墙体的工业 硅酸钙板（或其它） 化生产并，完成了蜂巢结构在建筑墙体上应用科技 蜂果纸芯 的转化.
沪建市管（2008）46号文下达图集编制计 划，由上海同设建筑设计院任主编单位、宿迁海尔斯 环保科技有限公司参编，于2009年经多学科专家评 审，上海建筑建材业市场管理总站发行了《海尔斯蜂 果轻质墙体建筑结构》产品推荐性应用图集（2009 硅酸钙板（面层） 沪J/T-147），并以沪建市管（2009）31号文通知各大 建筑设计院和建设市场单位推广应用，并先后在江、 图1双层蜂巢轻质复合隔墙板结构示意 浙地区备案.
2010年上海世博会上，集中推介与科2.2适用范围 普宣传了该高科技仿生低碳的建材产品.
各地应用 目前的产品仅适用于居住建筑、公共建筑和工 工程的展示，也扩大了市场的认知度.
业建筑工程的非承重内隔墙.
由于其具有优越的隔 2名称与适用范围 声隔热保温性能和阻燃防火、占用面积少、低碳环 保、安装快捷的优点，可广泛适用于建筑的非承重 2.1蜂巢轻质墙体 部位的内部隔断墙体、幕墙衬板、装饰业，特别显效 指以再生纸和天然木质混合纤维、玉米淀粉胶于对降低热辐射有较高要求的场合.
根据不同的墙 为原料，经高温无菌复合成蜂巢结构状夹芯层，然面表面使用要求，双层蜂巢轻质复合隔墙板既可直 后通过碾压生产线与蜂巢芯层两面的纤维水泥板接在工厂对墙板表面进行喷涂饰绘、上色抛光，又 牢固粘结，从而形成一种轻质、高强、保温防水、隔可在已安装好的轻质隔墙体表面抹灰、刷涂料、贴 声的复合墙板，通过专用拉结件联结，形成蜂巢轻墙纸、贴瓷砖，还可以在其上粘贴其他装饰面板，一 质墙体.
般来说，产品没有经过特殊处理不适用于潮湿场 双层蜂巢轻质复合隔墙板是一种“面板-纸蜂 合，短时间与水接触而非浸泡，不影响产品的使用.
2014.4墙材革新与建筑节能47
新型墙材 New Wall Materials 3原材料与生产工艺 自主研发，也是国际首条蜂巢墙板的专用设备.
该 设备为自动化生产线，可生产各种规格的蜂巢轻质 3.1原材料选择与品质要求 墙板.
蜂巢芯和蜂巢墙板的生产工艺流程分别如图 （1）蜂巢轻质墙板以再生纸和天然木质混合纤 2、图3所示 维、玉米淀粉胶为原材料，经高温灭菌复合成型：不 含甲醛，该轻质墙板可降解、可完全回收再生利用， 再生纤 维材料 段1 不会对环境造成二次污染，绿色环保.
（2）我国草资源丰富，农作物秸秆过剩，造纸业 图2蜂巢芯生产工艺流程 发达.
各地再生纸、木浆厂众多，材料来源充足，且 胚料 拉伸、 蜂美艺 连续 价格低，保证了原料的供应.
用作复合隔墙板芯材的蜂巢纸芯，是由多层 纸张通过粘结、切断、粘连、烘干、拉伸的组合工艺 最终成为仿蜂巢正六边孔格形状纸肋的连续纸 芯，再将纸芯与上下两面面板结合而成.
用作复合 蜂巢 隔墙板面板和中间加强层的硅酸钙板，是由按一 图3蜂巢墙板生产工艺流程 定配比的硅质、钙质材料和纤维材料按流浆法工 艺生产的板材.
规格与性能 3.2生产工艺 4.1 规格尺寸 3.2.1双层蜂巢轻质复合隔墙板生产工艺 4.1.1蜂巢轻质墙板规格尺寸 双层蜂巢轻质复合隔墙板生产工艺主要有两 蜂巢轻质墙板规格尺寸见表1.
大步骤：第一步是生产蜂巢纸芯、硅酸钙板作为半 4.1.2 蜂巢墙体的组成 成品，第二步是将蜂巢纸板与硅酸钙板进行复合成 （1）有龙骨构造体系.
蜂巢板与墙板间通过 最终产品.
产品规格由蜂巢纸芯和硅酸钙板的长宽 轻钢龙骨或木龙骨安装限位链接组成墙体，再用 厚尺寸决定 嵌缝腻子处理墙板间的缝隙的构造体系，具体如 3.2.2蜂巢芯和蜂巢墙体板生产工艺 表2所示.
该墙板机械是同济大学技术并联合相关企业 （2）无龙骨构造体系.
蜂巢板与蜂巢板间采用 表1蜂巢轻质墙板规格尺寸 产品规格（mm) 平整度 面板 墙芯 序号 编号 名称 误差 参老重量 耐火等级 计权隔声量 LxBxT ±% 材质 (mm） 厚度 材质 芯原料 (p/m²) (kg/m²) (dB) 蜂巢 4 140 18 二级 n≥0.5 植物纤维 植物纤维仿 35≤Rw<40 200501 轻质 3000×1200x60 ±0.5% 压力板 生蜂巢结构 160 20 级 A≥0.75 墙板 40≤Rv<45 8 180 26 级h≥×1.0 45 ≤Rvc50 蜂巢 4 140 18 二般 h20.5 植物纤维 植物纤维仿 35=≤Rwc40 200502 轻展 0=001×0021000 压力板 6 生蜂巢结构 160 22 级h≥0.25 40≤Rw<45 墙板 8 180 28 45≤Rw<50 蜂巢 4 140 18 二级≥0.5 植物纤维 植物纤维仿 35≤Rw<40 3 200503 轻质 3300x1200×x60 ±0.5% 压力板 6 生蜂巢结构 160 20 级A20.25 墙板 40≤Rvc45 8 180 26 级h≥1.0 45Rwc50 蜂巢 植物纤维 4 植物纤维仿 140 18 二级 h ≥=0.5 35 π≤Rwc40 4 200504 轻质 620|001x0021X000 压力板 6 生蜂巢结构 160 22 级 h≥0.25 墙板 40≤Rv<45 8 180 28 圾h≥1.0 45≤Rv<50 48 墙材革新与建筑节能2014.4 新型墙材 New W all Materials 表2有龙骨构造体系 （4）防火性能，双层蜂窝轻质复合隔墙板中间 序号 产品 作用 层和面层的纤维增强硅酸钙板是一种燃烧性能为 1 蜂巢轻质睡板 睡体的主体 A级的不燃材料，其耐火极限可达45min以上. 钢或木龙骨 体的安装限位与链接 （5）放射性. 双层蜂巢轻质复合隔墙板所选用 2 嵌缝腻子 的面层材料是环保型无石棉硅酸钙板，生产过程中 3 墙板间的缝随处理 所选用的其它原辅材料也不含有毒有害及放射性 专用填充剂链接，专用件限位组成墙体，再用专用 物质. 嵌缝剂处理墙板间的缝隙的构造体系，具体如表3 （6）耐久性能，双层蜂巢轻质复合隔墙板可以 所示. 在复合过程中或在施工现场沿隔墙板的四条边口 使用发泡聚氨酯密封胶，将裸露的蜂巢纸芯全部密 表3无龙骨构造体系 封，使复合隔墙板具有防潮防霉功能，可以在厨房、 序号 产品 卫生间等潮湿环境中使用. 1 蜂轻质墙板 增体的主体 蜂巢与纤维增强硅酸钙板复合成轻质隔墙板 2 专用限位槽 境体的安装限位 时宜使用粘结性能良好的胶体材料，保证复合隔墙 3 专用填充剂 境板间的链接 板内部芯材与面层材料的牢固粘结，其粘结性能指 4 专用缴缝剂 增板间的缝限处理 标-平拉强度不小于1.5MPa，使复合隔墙板长期稳 4.1.3双（单）层蜂巢板性能 定不变形，具有良好的耐久性能. 除双层蜂巢板的结构，还有用单层蜂巢板、 4.1.4环境性能 两层面板的复合产品，其在一定场合可以应用，但 （1）大量采用再生纸及废旧木质纤维. 物理性能指标不能完全达到通用墙板材料的基 （2）蜂巢墙板放射性指标符合国家环保标准要 本要求. 求，无有毒物质，废弃物可降解，也可回收再利用， （1）自重. 以蜂巢纸板作为芯材、以纤维增强硅 即无污染又能保护自然环境. 酸钙板作为中间层及面层制成的双层蜂巢轻质复 4.2蜂巢轻质墙体技术性能 合隔墙板，质量轻，厚度100mm的双层蜂巢轻质隔 蜂巢轻质墙体建筑构造，是建筑材料仿生学的 墙板自重约35kg/m²，比120砖墙轻80%，可以减轻 科研成果，由蜂巢墙板、用M型和U型限位槽、专 建筑物的承重荷载，每平方米墙面20.5kg/m². 用填充剂、清洗剂、喷枪、专用嵌缝剂、尼龙锚栓等 （2）抗压性能. 由于蜂巢状网络纸肋优异的力 配套件组成蜂巢轻质墙体建筑构造体系. 该墙体具 学结构，使蜂巢纸板具有较高的板面平压强度，从 有轻质、抗震、隔声、耐火、施工简便的特点，减轻建 而使双层蜂巢轻质复合隔墙板具有了良好的力学 筑物自重，可减少结构投资，降低工程总造价：增加 性能，其抗弯破坏荷载超过板自重的10倍，抗压强 建筑的可利用面积. 特别是应用于高烈度地震区的 度大于2.8MPa 高层建筑，有利于结构优化设计. （3）隔声保温性能. 作为双层蜂巢轻质复合隔 蜂巢轻质墙体主要技术指标见表4. 墙板芯材的蜂巢板具有特殊的蜂巢结构形式，其内 5建筑应用 部无数个密闭的六边形小空间形成的静态空气腔， 可以充分阻滞声能的传播. 而且空气对热能是不良 5.1设计注意事项 导体，截留在密闭蜂巢内的空气可以有效地阻断热 （1）蜂巢轻质墙体. 在适用范围内，应依据各 能的传递；作为面层和中间层的纤维增强硅酸钙板 种材料规格表设计选用. 楼梯间的墙、电梯井的 是一种高密度的优良材料，具有很好的隔声性能. 墙、住宅单元之间的墙和住宅分户墙，应选用双层 检测证明，厚度100mm的双层蜂巢轻质隔墙板的 板构造. 空气隔声量（计权）为45dB，检测当量传热系数小 （2）最大高度限定. 60mm厚墙板≤3.2m， 于0.35W/(m²-K). 100mm厚墙板≤4.2m如工程确有需超过限定高度 2014.4墙材革新与建筑节能49 新型墙材 New Wall Materials 表4蜂巢轻质墙体主要技术指标 续注射专用填充剂，填充量以满槽或所需填充体积 蜂巢轻质墙体 技术指标 试验方法或依据规范 1/2为宜. 每条施工缝注射时间控制在3min之内. 面密度（kg/m²）) 1200=≤≤1400 66161021/8) （4）安装墙板. 将墙板插在限位槽上，并沿槽推 耐火极限（h） 0.75<te ≤ 1.30 GB86242006 进到一端后，再实施下一块墙板的安装. 每块墙板 抗压强度(MPa) 2≤抗压强度≤5 抗冲毒25次以上 安装就位时间控制在5min之内，末端墙板在1/3高 度处作上下错位剪切上下安装，斜口间使用专用填 单点吊挂力(N) 20=≤F=≤500 导热系数[W/(mK)] ≤0.13 充剂固定即可. 当墙面有门窗洞口时，应在墙板安 计权隔声量（dIB） 35≤Rw1200mm时，采用双u型卡槽构造方法，如工程有上 盖，干燥后再用专用嵌缝剂2找平，干燥后砂光即 悬式门窗时，需结构计算，增加结构支撑连接体系 可.
板与基墙、顶板相交阴阳角处，应采用PVC玻 5.2施工要点 纤网格角加强并遮盖，干燥后再用专用嵌缝剂2# （1）裁切墙板.
按工程现场测量隔墙洞口的高 找平，干燥后砂光即可.
度与宽度使用专用工具裁板，并将装有限位槽侧板 （9）防潮处理.
产品经专用防水剂作为防潮处 芯起槽（深度为40mm）备用.
理或增加墙垫用于潮湿房间（卫生间、厨房间等）.
（2）安装限位槽.
在欲安装墙板的侧柱、顶梁及 凡附设水池、水箱、洗手盆等设施的墙体，墙面防水 楼板上画上中心线，在需要水电网路位置的M型 处理的高度不宜低于1.8m 限位槽或双U型卡槽中穿入相应的管和线，用锚栓 （10）隔声处理.
当墙体有>50dB隔声要求时， 或射钉按产品标识位置固定限位槽，并结合水平尺 在施工面上加贴减震垫，并用自攻螺丝固定后，再 进行施工检验 安装隔声板即可.
也可在施工面上加装外龙骨，安 （3）注射专用填充剂.
按先板后柱再梁的顺序， 装隔声板，隔声板的材质、规格、厚度、隔声量选择 由下而上在M型限位槽或双U型槽板的凹槽中连 由专业厂商提供，具体施工需符合相应隔声（吸音） 50墙材革新与建筑节能2014.4
新型墙材 New W all Materials 板施工规程.
（11）墙体挂重与设备器具固定.
根据不同的挂 重要求选用符合规程的尼龙锚栓.
在墙板任一位置 打孔.
在孔中注射专用填充剂，随即将尼龙锚栓或 套管塞进孔中定位.
20min后旋紧螺栓即可.
3h后 可加半载，5h后加全载.
日常应用如挂毛巾、手袋、 相框、服装、吊篮等，可直接选用通用型墙勾系列 （材质：ABS不锈钢钉）锤击固定即可.
（12）施工注意事项.
墙体施工面温度不应低 于5C°成品墙板应水平放置在干燥阴凉处，不得单 面太阳暴晒或淋水.
为保证产品的防火防湿等性 能，在产品上开线盒孔槽后，宜用膨胀剂在孔槽周 图4江苏宿迁社区管理中心示范项目 边填封.
将割下块复位时，要用螺丝固定到中间层 硅酸钙板.
5.3质量验收 安装好的墙板应保证板口处接缝平整，检验平 整度误差=2mm，垂直偏差=3mm 墙板安装时面板与面板间控制：2mm≤板间缝 隙≤4mm.
接缝两侧高低差应≤lmm 阴阳角方正 3mm. 墙板与墙板间的专用填充剂应饱满、密实.
板面嵌缝剂须平整、密实，表面不应有皱折翘 边和龟裂现象 隐蔽工程中对限位槽固定、关管道埋设、门窗 套及内柱的安装与固定必须牢固，管线埋设、门窗 图5宿豫商贸城美食广场示范项目 套及内柱安装与固定必须牢固，主建周边密实，无 海尔斯环保科技有限公司自主创新的蜂巢轻质墙 空洞现象.
体应用在8度地震设防区的宿豫管委会大楼 6运输与储存 （93.7m），有效地降低建筑物自重5050t，因此设计 中取消了传统结构的隔减震设备与相应抗震措施， 产品在运输及安装过程中应采取周边保护措 节约建设投资560万元.
施，防止面板受冲撞断裂；特别是在安装起板时要 （2）2008年，汶川大地震上海市对口援建，选用 防止墙板边角断裂；待安装及已安装的产品严防被 海尔斯蜂巢轻质墙体捐助灾区 水浸泡.
（3）2010年，海尔斯蜂巢轻质墙体应用在上海 （1）水平搬运：打包方式为自带托盘（每托15 世博会的世博水门工程.
块墙板），叉车装卸.
（4）2011年，在蜂巢轻质墙体成功应用的基础 （2）高层垂直搬运：采用专用小吊机分楼层搬运.
上，开展由结构非承重墙体向结构自承重墙体的研 （3）储存：现场须设仓库，不得露天堆放，堆高 究，经多项测试与试验验取得了突破性的进展 高度不大于3.5m（2托墙板，约30块）.
（5）2012年以来，该项成果在江苏多个科技示 7典型实例 范项目中得以应用，目前已初步形成了该类墙体自 承重建筑结构体系：为进一步研究、完善与发展该 （1）2008年，中国上海同设建筑设计院将宿迁 项技术提供了实际数据与应用示范，见图4、图5.
2014.4墙材革新与建筑节能51
