第46卷增刊 建筑结构 Vol. 46S2 2016年12月 Building Structure Dec. 2016 装配式钢结构住宅外围护结构体系的发展与应用* 赵东拂，孟颖 （1北京建筑大学北京节能减排关键技术协同创新中心，北京100044; 2北京建筑大学土木与交通工程学院，北京100044） 【摘要】针对装配式钢结构住宅外围护结构体系的发展趋势介绍了外围护结构的概念、装配式钢结构住宅外围 护结构体系的组成以及国外外围护结构体系的研究现状.
详组介绍了目前国内的外围护结构体系包括内外墙体 系统、楼屋盖系统及门窗系统的研究现状.
总结了我国现有装配式钢结构住宅外围护结构体系存在的问题.
最 后对发展、推广装配式钢结构住宅外围护结构体系的政策支持进行了解读.
[关键词]装配式：钢结构住宅：外围护结构体系 Development and application of assembled steel structure residence external envelope structure system Zhao Dongfu' ~ Meng Ying² ( 1 Beijng Collabonative Innovation Center of Energy Conservation and Emision Beductie Technolegy Beijing University of Civil Engineering and Architecture Beijing 100044 China 2 Schol of Ciil and Tatati Enginrng Bejing Univesity f Gvil Engineering and Architecture Beijing 100044 China) Abstract: Aiming at the development trend of asembled steel stnucture residene estenal emelope structure system the coneep of extemal eelpe strueture the cositin of assembled sel strctue residene extemal emelope stnctue system and the foreign research status of estermal envelope structure system were introduced. The curent domestic research status of estermal emvelope stncture system ineluding intemal and estemal wall system floor and rof system doors and windows system were introduced detailedll. The existing problems of the esisting assembled sleel stracture residenee esternal emelope structure system were summarized. Finally the poliey support to the development and pemotion semled steel streture residene etemal envelpe stctue system was esplained. Keywords: assembly; steel structure residence; external envelope structure system 0引言 板、定向创花板和CRC复合墙板等墙体.楼屋盖系 建筑工程建筑面积计算规范）（GB/T50353- 统作为结构承受竖向荷载的构件多采用现浇整体钢 2013)中规定：围护结构是指围合建筑空间的墙体、 筋混凝土楼板、压型钢板组合楼板、预制预应力混凝 门、窗，构成建筑空间抵御环境不利影响的构件（也 土叠合楼板、轻钢楼板、自承式钢筋桁架混凝土叠合 包括某些配件）.
围护结构分透明和不透明两部分： 楼板和纤维水泥压力板等楼板.
门窗系统多采用铝 不透明围护结构有墙、屋顶和楼板等；透明围护结构 木复合门窗、彩色塑钢门窗、镀膜玻璃、太阳能窗系统 有窗户、天窗和阳台门等，根据在建筑物中的位置， 等门窗 国护结构分为外围护结构和内围护结构.
外围护结构体系是我国住宅产业化钢结构住宅 装配式建筑是指以标准化设计、工厂化生产、装 体系研发的重点与难点在满足住宅的使用功能中起 配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用的方 到重要作用所以研究外围护结构体系是非常有必要 式实现节能、节材、节水、节地和环境保护.
目前 的对于推动我国装配式钢结构住宅的发展有所 适用于低多层建筑的钢结构体系是装配式钢结构建 神益 筑体系的主流.
装配式钢结构住宅是指房屋的构 件、部品在工厂加工制作后运到现场进行组装的预制 装配式建筑.装配式钢结构住宅外围护结构体系 联合研究生培养基地资助”研究生培养-产学研联合培养研究生基 包括钢结构住宅的内外墙体系统、楼屋盖系统及门窗 地(市级)(2015 年) 项目(31062015001) .
作者简介：赵东拂博士副教授硕士生导师Email: zhaoonfu@ 系统等.内外墙体系统多采用石膏板、水泥纤维 ba eds. cn- 422
第46卷增刊 赵东拂等装配式钢结构住宅外国护结构体系的发展与应用 423 外围护结构体系国外研究现状 （2）水泥纤维板 国外钢结构住宅各项技术比较成熟完善，以墙体 水泥纤维板又称纤维增强水泥板根据添加纤维 为代表的围护体系也不例外.
国外钢结构住宅分为的不同分为温石棉纤维水泥板和无石棉纤维水泥板， 两大类绝大多数为低层钢结构别墅，多层及高层钢 根据成型加压的不同分为纤维水泥无压板和纤维水 结构住宅数量较少、对于别墅类建筑已经有了很多 泥压力板-薄板可用于吊顶材料可以穿孔作为吸音 类型成熟的墙体系统可供选择，高层钢结构住宅墙 吊顶.
常规板板可用于墙体或装饰材料，室内（卫生 体多为轻质复合板材墙体，具有良好的保温隔热、密 间）隔板幕墙衬板，复合墙体面板户外广告牌冶金、 封、隔声、防火及结构强度等各项性能同时与钢结构 电炉隔热板电工配电柜变压器隔板等厚板可当作 构件有成熟可靠的连接节点进行连接：法国地戎住 LOFT钢结构楼层板、阁楼板、外墙保温板、外墙挂板 宅群的FCIs墙体系统具有结构整体性好、较高的抗 等.
比如吉象、大亚、福人、威利邦、贺友、永林蓝豹、 机械力强度、墙体稳定性好、良好的防火隔声效果等 三威、丰林、丽人、东盾等.
优点.
日本钢结构装配住宅体系的特点集中体现在 (3）定向刨花板 其外墙体系上而外墙体系的先进程度突出表现在使 定向创花板工艺性好，耐冲击，国内已经有少数 用了性能优越的钢骨架、墙板及相关构配件[”.
厂家生产.
一般以玻璃丝棉为主的保温隔热、隔声材 国际上多采用镀锌钢板、镀锌铝钢板、镀铝锌钢 料国内货源充足-比如香港雪宝、金玉华、兔宝宝、 板.
彩涂钢板在压型钢板的应用中也占有很大的份 森鹿、家湘美、千山、绿天使、平安树、千年舟、万象等.
额经裁剪、压型后在耐久性、实用性、经济性和美学 （4)GRC复合墙板 等方面均能满足建筑上的使用要求是一类理想的金 CRC复合墙板是指以低碱度水泥砂浆为基材耐 属建筑国护材料 碱玻璃纤维做增强材料制成板材面层经现浇或预 “系统”代表着符合一定规范、标准和要求的产 制与其他轻质保温绝热材料复合而成的新型复合墙 品，系统供应商在产品推出市场前确保门窗的每一 体材料.
外层是小瓷砖面层与钢丝网混凝土，中间夹 个组件（包括型材、五金件、胶条、隔热条等）都是经过 层是轻钢龙骨，内含保温层、隔气层和功能性空气层 测试和认证的，欧洲系统门窗公司旭格的系统性能 等内层是增强纤维石膏板和纸面石膏板.
以下两个 参数（稳定性、隔热性、隔音性、防水性、气密性等）在 实例为GRC复合墙板的应用：1）本溪华夏花园钢结 其产品手册中都有一一列明，欧美窗市场仍为木窗、 构住宅外墙：外墙由外至内依次为：NALc外墙板、空 塑料窗和铝合金窗并存其特点是：流行高档木窗其 气层、挤压聚苯板、厚轻钢龙骨内填岩棉、防火石膏 具备与铝、塑窗同样的使用功能符合人们亲近自然 板-此设计具有防水、保温性能好安装工业化程度 的需求；彩色塑料窗多采用表面覆膜技术，以保证耐 高等优点.
2）天津二建建筑公司钢结构住宅外墙：外 候性：铝合金窗基本上采用带断桥的彩色铝合金型 墙板是整间整块的复合型大板.
墙板的骨架采用由 材：还出现了太阳能屋顶窗，可以将太阳能转化成电 钢丝网混凝土与轻钢龙骨构成的组合结构提高墙板 能和热能.
的整体刚度和强度-墙板在工厂预制生产，现场安 2外围护结构体系国内研究现状 装基本取消了现场湿作业 2.1内外墙体系统的研究现状 2.2楼屋盖系统的研究现状 墙体一般由轻钢龙骨和轻质墙体面板加保温隔 楼板作为房屋的水平构件起着支撑竖向荷载 热、隔声、防水材料构成.
现阶段我国钢结构住宅中 和传递水平荷载的作用楼板的构造应满足受力、隔 常用的墙体，主要采用下述几种：石膏板、水泥纤维 声等要求.
同时，为实现钢结构住宅的装配化楼板 板、定向刨花板和GRC复合墙板等各自特点如下： 体系也应达到标准化、系列化、批量化生产，现阶 （1）石膏板 段我国钢结构住宅中常用的楼板主要采用下述几 石膏板是一种轻质高强、厚度较薄、加工方便以 种：现浇整体钢筋混凝土楼板、压型钢板组合楼板、 及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料.
已广泛 预制预应力混凝土叠合楼板、轻钢楼板、自承式钢筋 用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑 桁架混凝土叠合楼板和纤维水泥压力板等，各自特 物的内隔墙、墙体覆面板（代替墙面抹灰层）、天花板、 点如下： 吸音板、地面基层板和各种装饰板等-比如圣戈班石 （1）现浇整体钢筋混凝土楼板 膏建材、拉法基、可耐福、龙牌-北新建材、泰山石膏 现浇整体钢筋混凝土楼板具有整体性较好、刚度 板、杰森、拜尔、兔宝宝、雪丰、堡斯德石膏板等.
大、利于抗震等优点.
但跨度和承载力有限耗材多、 423
424 建筑结构 2016年 造价高施工周期长.
选择使用高耐候性的ASA原料，可以保持长久的不 (2）压型钢板组合楼板 褪色不变色、保温隔热性能好、气密性好、水密性好、 压型钢板组合楼板具有施工速度快、节省模板和 隔声性能好、防火性能好、电绝缘性、用CPE改性的 人工、整体性好、刚度大等优点但成本候高- PVC门窗材料有防白蚊的特性- （3）预制预应力混凝土叠合楼板 （3）镀膜玻璃 预制预应力混凝土叠合楼板能有效地降低板 镀膜玻璃也称反射玻璃按产品的不同特性，可 厚，减少成本预制底板取代了模板施工不需支设、 分为以下几类：热反射玻璃，主要用于建筑和玻璃幕 拆除模板符合住宅产业化的方向-但其抗弯刚度 墙：低辐射玻璃具有良好的隔热性能；导电膜玻璃可 较小在运输、吊装和安装过程中容易折断应用受 用于玻璃的加热、除霜、除雾等.
到限制. （4）太阳能窗系统 （4）轻钢楼板 太阳能窗系统又称为“动态凉窗系统”该系统被 轻钢楼板是一种先在工厂定制加工然后在运至 设计成遮阳天窗的形式，它将阳光的能量转化为可储 施工现场进行焊接拼装的新型预制楼板分为单向板 存的能量可有效地满足一栋建筑里的供热、制冷和 和双向板.
照明需求.
（5）自承式钢筋桁架混凝土叠合楼板 3我国现有装配式钢结构住宅外围护结构体系存 自承式钢筋桁架混凝土叠合楼板是工业化生产 在的问题 的系列标准化产品，适用于一般工业与民用建筑、一 （1）装配式钢结构住宅要求研发大量的新技术， 般构筑物操作平台、市政高架桥桥面等钢构，能大幅 目前国内还缺乏这方面的科研人才.
提高施工效率降低施工成本 （2）虽然我国在大力地推行建筑工业化但是各 (6）纤维水泥压力板 项标准规范还比较欠缺.
纤维水泥压力板是一种新型的建筑材料，目前国 （3）建筑工业化市场前景可观，但是目前市场尚 内大多以温石棉纤维水泥压力板为主主要材质纤维 未完全打开.
一是消费者对于建筑工业化产品的认 （蛇纹石石棉）、水泥（硅酸盐水泥）、硅粉以及其他附 可度还不是很高，二是建筑工业化仍在前期发展阶 加材料采用特殊的生产工艺生产的建筑用水泥平 段建造成本偏高.
板具有防火绝缘、防水防潮、隔音隔热、可加工及二 （4）外围护部分与国外的技术发展还是有一定差 次装修性能好的优点.
目前主要用在室内隔墙、外墙 距国外施工精度包括现场的管理、规划水平比国内 挂板、外墙保温板和钢结构楼层板.
高很多. 2.3门窗系统的研究现状 4发展、推广装配式钢结构住宅外围护结构体系的 绿色建筑对门窗的最大要求就是节能主要影响 政策支持 因素就是材质、玻璃而气密性与水密性则与加工精 发展、推广装配式钢结构住宅外围护结构体系的 度、密封条有关；另外的要求就是声、光、热绿色建筑 政策支持如表1所示.
通过这些方面提高建筑的舒适度：现阶段我国钢结 5结语 构住宅中常用的门窗主要采用下述几种：铝木复合 大力推广装配式建筑是我国建筑业向绿色化、工 窗、彩色塑钢门窗、镀膜玻璃和太阳能窗系统等，各 业化、信息化转型升级的必然选择，建筑工业化通过 自特点如下： “标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、 （1）铝木复合门窗 信息化管理和智能应用”的方式，大大提高了住宅产 铝木复合门窗采用外铝内木的结构方式玻璃大 品的生产效率.
多采用多层中空钢化玻璃“断桥中空”结构增强 住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路装配 了隔音性和密封性，能起到保温、隔热的作用.
比如 式钢结构住宅体系易于实现工业化、标准化制作其 富轩门窗、墨瑟、美驰、亚高阿蒙、其昌、兴发、奥尼克 发展将带动住宅施工行业的革新，装配式钢结构住 斯、佐田、融骏门窗、艾克斯等.
宅外围护结构体系是我国住宅产业化钢结构住宅体 （2）彩色塑钢门窗 系研发的重点与难点推广外围护结构体系符合国家 彩色塑钢门窗可以采用ASA-PVC双色共剂复膜 节能减排政策导向具有巨大的发展潜力和广阔的应 材料.
有ASA-Embo共剂型材外表面体现立体的肌用前景.
理纹路呈现自然逼真的质感效果，且有多种颜色的 424
第46卷增刊 赵东拂等装配式钢结构住宅外围护结构体系的发展与应用 425 政策支持 表1 时间 政策 相关内容 围护结构应与钢结构有可靠的连接和抗震延性并应防止热桥，墙体宣选用高强轻质具有良好的隔换 2001年 （钢结构住宅建筑产业化技术导则） 保温隔声防水防火防裂和耐候等综合性能的板材复合墙板或块材还应有配套辅材连接配件和施工机 12月19日 （建科（2001）254 号) 具等以方便施工保证质量墙体外饰面应选用具有防水抗裂耐候和耐粘污的材料，屋面宣选择高强轻 质且具有良好保温隔热防水隔两防火和防裂等综合性能的显面.
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