装配式建筑的应用（6）

前言

中国目前正在全面推广“装配式建筑”，但不论是预先浇筑混凝土装配式建筑，还是钢结构装配式建筑，都面临着没有一块很好的“装配式外墙”的窘境。

我在《装配式建筑外墙系统设计》系列博文中有过详细的讨论。下面简要介绍如下：

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外墙围护（也称为围护结构）是建筑物的一部分，必须保护内部空间不受水、风、阳光、热和冷，以及所有其它自然力量的入侵。它的设计是错综复杂的过程，融合了艺术、科学，以及手艺，以解决很多困难的问题。外墙也作为建筑悖论的典型：那些暴露到我们视线内的建筑部件也因暴露而磨损和侵蚀。外墙最外面的一层是建筑物最显眼的部分，建筑师花费大量的时间来获得想要的视觉效果。它也是建筑物最易受到自然力侵袭，可能破坏外观的那部分。

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直到19世纪，几乎所有的大型建筑物都是采用承重外墙建造。这些墙支撑建筑物的大部分楼面和屋顶荷载，也把室内环境与室外隔开。在不燃建筑物里，这些墙是用砖或石材建造的。从功能上看，这样的墙有几种固有的局限。它们是很差的热力保温，并且它们是很重的，需要大型基础，并且限制了它们的高度，只有几层。

高强度石材和混凝土的承重墙已经更新换代；像热力保温材料这样的部件、空腔、泛水、空气障，以及蒸汽缓凝剂都已经使得墙更加耐水、空气和热的穿透；并且增加的钢筋已经允许墙更薄、更轻，并且更好的抵抗风和地震荷载。对于低层和中层建筑物而言，承重石材和混凝土外墙经常是招建造人喜爱的，并且是经济的。带有外部承重石材墙的高层住宅塔楼也继续在建造，特别是在亚洲（当然，主要是中国）。

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在19世纪建造了第一栋钢结构摩天大楼，引进了幕墙概念，外墙支撑在每层骨架上。“幕墙”装置的名称来自墙是薄的，并且像一个“悬挂”在结构骨架上的幕的想法。（大多数幕墙板都不是张力悬挂在骨架上，而是支撑在每个楼层平面的底部。）早期的幕墙都是采用石材建造的。幕墙最重要的优点是因为它没有垂直荷载，不管建筑物有多高，幕墙都可以很薄而轻，而很高的建筑物都可能严禁使用厚而重的石材承重墙。

可以采用任何不燃材料来建造幕墙，只要它适合裸露到室外。既可以现场建造幕墙，也可以预制幕墙。我们将见到一些类型的现场建造的墙，以及其它类型的预制墙，但是所有都是由建筑物的骨架来支撑。

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上个世纪末，本世纪初，发达国家就已经开始尝试使用冷轧轻钢骨架与薄抹灰系统、加气混凝土块、预制轻质混凝土，以及预制混凝土结合起来，形成复合墙体，作为高层建筑的外围护幕墙使用，我也做过这方面的研究与实践。

图1和图2是在车间里预先制造冷轧轻钢骨架与薄抹灰系统的建筑外围护幕墙。

图1

‍图2

图3和图7是在现场试装冷轧轻钢骨架与薄抹灰系统的建筑外围护幕墙。