混凝土砌塊應用于住宅建筑設計的思考

幾千年華夏文明發(fā)展進程中，我們的祖先伐木燒窯、掘土做磚，創(chuàng)造了舉世注目的輝煌建筑成就，為人類文明進步做出了卓越的貢獻。‘秦磚漢瓦’這一完備的建筑體系成為世界建筑史上風格獨具的一支奇芭。并以其材料和工藝的簡易性、普及性為基礎優(yōu)勢，一直延續(xù)至今。

但是，隨著時代進步、現(xiàn)代社會經濟高速發(fā)展。人口數(shù)量爆炸式增長，相應的對建筑需求量也同步增加，傳統(tǒng)建設方式的弊端日益明顯，發(fā)展到今天已經到了令人吃驚的地步：據可靠數(shù)據顯示，目前我國僅燒制紅磚一項既每年毀壞耕地1萬多公頃，其中良田6千多公頃，用煤量超過4000萬噸、同時磚廠占地約7萬公頃。如此大規(guī)模的消耗不可再生資源，尤其是對我們技術落后、人口眾多、資源相對貧瘠的發(fā)展中國家來說實在是不堪重負。

鑒于以上情況，國家很早既開始投入大量資金和人力進行新型建材、新型建筑體系的研究和開發(fā)，并于20多年前既已開始了混凝土小型空心砌塊替代紅磚的嘗試。經過多年的摸索，已經發(fā)展出混凝土小型空心砌塊、煤渣混凝土小型空心砌塊、陶?；炷列⌒涂招钠鰤K、蒸汽加壓混凝土小型空心砌塊等多種砌塊材料，完成了大量配套的建設規(guī)程、規(guī)范，積累了大量建設經驗。但是由于混凝土砌塊在材料特性上有別于傳統(tǒng)的粘土磚。設計施工稍有不慎既可能出現(xiàn)‘冷’、‘熱’、‘裂’、‘滲’、‘漏’等問題。因此，直到目前仍不能被市場普遍接受，而丞需國家政策引導和專業(yè)建筑人士的技術革新。

1999年在沈陽陽光花園3號、4號住宅樓的設計工作中采用配筋混凝土小型空心砌塊結構形式—以混凝土小型空心砌塊作為主要承重墻體材料，并根據結構需要在重點部位用流動性混凝土插鋼筋灌孔。

在設計過程中，為重點解決砌塊建筑‘熱’、‘裂，、‘滲’、‘漏’等傳統(tǒng)質量問題、經過全體設計人員和專家學者的多次討論研究，最終拿出了一整套較為成熟的節(jié)點構造設計和施工工藝方案，基本上解決了上述遺留問題。其中主要內容包括以下幾個方面：

采用外墻夾芯保溫復合墻體構造。

由外向內依次為·90mm厚裝飾劈裂砌塊(規(guī)格和立面效果可選)·20mm厚空氣層·70mm厚聚苯板(由根據不同保溫節(jié)能要求可變)·190mm厚承重混凝土配筋小型空心砌塊。采用該墻體構造雖然施工工藝較高，且單以墻體計算的話成本有所增加；但一方面保溫層在主體結構外側減少了承重砌塊受溫度影響而產生的變形；可以有效解決墻體開裂問題；另一方面保溫層與外飾面之間設20mm厚空氣層；同時在飾面砌塊上敷設導水麻絲和出水孔構造，將外墻面雨水和受風壓作用滲透到空氣層的滯留水有組織排出，解決了‘滲’、‘漏’的問題。

結構圈梁因承抬飾面砌塊而出挑，無法進行外保溫處理，寒冷氣侯中容易形成冷橋，故局部采用內保溫。

為加強結構整體性、延展性，提高抗震能力，特別是為了防止混凝土小型空心砌塊由于體積變形、支撐體沉降等原因產生裂縫，承重砌塊墻體每兩皮敷設水平鋼筋網片一層，以加強橫向連接。

飾面砌塊主要由結構圈梁承抬。為加強牢度而設置了水平拉接構件與承重墻體拉接，拉接件豎向間距400mm，水平間距400mm。

經與相關專業(yè)設計人員協(xié)調，將電氣管線堅向敷設于承重砌塊芯孔中，墻體孔洞、埋件等全都預留、預埋。解決了砌塊墻體不允許鑿打的問題，也為管線使用過程中圍護、更新提供了方便。

混凝土砌塊除受溫度影響體積脹縮變化較大以外，受濕度影響也會使其材料性能產生和不良變化。因此室內衛(wèi)生間、廚房等較潮濕處也相應進行防水隔濕處理——首先是將相應墻體內側做防水隔濕處理；其次是廚衛(wèi)進行整體設計，管束集中定位。堅向管束設管道井隱蔽處理，水平方向將衛(wèi)生間結構底板下沉400mm，將潔具排水彎頭和水平構件置于本層，這樣的設計處理既減少了隱患，又便于維修，避免戶間干擾。

沈陽陽光花園住宅樓的設計過程，使我們對配筋混凝土小型空心砌塊應用于住宅建筑領域有了較全面深入的了解，明確認識到混凝土砌塊作為一種新型墻體材料有著很大的應用推廣價值，開發(fā)潛力十分巨大。針對我國目前土地、煤炭等不可再生資源貧乏，遠遠不能滿足社會發(fā)展需要，同時資源利用率低、消費嚴重的現(xiàn)實情況，開發(fā)混凝土小型空心砌塊材料更可以說是當務之急、勢在必行。

在設計過程中，我們對混凝土小型空心砌塊這一新型建筑材料的相關信息進行了搜集整理，提供大家參考。

國際上對混凝土小型空心砌塊的研究和應用已經有近百年歷史．特別是近幾十年大規(guī)模工業(yè)化生產和建設逐漸成為主流，更使得這一材料的優(yōu)勢得以充分展現(xiàn)，被國際建筑市場所廣泛認同。僅以各國混凝土小型空心砌塊的產量相對于其墻體材料總產量所占的比例來看：美國約占34％、非律賓約占50％、泰國更高達55％、而我國則僅占0.5％左右，可見我國市場遠未得到開發(fā)。

混凝土砌塊建筑在開發(fā)試驗初期大量存在著‘縶’、‘裂’、‘滲’、‘漏’等質量問題，且一旦問題出現(xiàn)則很難解決，這種情況造成的負面影響短時間內無法徹底消除。雖然現(xiàn)在隨著研發(fā)人員的經驗積累以及施工技術的不斷提高，上述質量問題已經可以得到很好解決，但是大規(guī)模推廣仍較難得到市場認同。根據專家多年的實踐經驗，結合實際工程，解決墻體開裂問題的關鍵在于1)正確分析砌體結構的受力情況和變形原因，采取有效的構造措施改善砌體的受力條件，并根據不同情況合理布置控制。2)以配筋方式實現(xiàn)柔性連接，加強砌體結構的整體性和延展性。

混凝土小型空心砌塊與傳統(tǒng)粘土磚的比較優(yōu)勢：1)節(jié)約土地資源，對國家的長期發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。2)節(jié)省能源，平均能源消耗量僅為粘土磚的46％；3)自重輕，有效減少墻體自重20％～40％。相應的可以減少基礎設計寬度，減少配筋量，同時抗地震能力增強。4)縮短建設周期40％，提高勞動效率。5)降低建設成本，節(jié)約資金，根據實際工程決算，每平方米降低成本約10％。6)環(huán)保貢獻突出：一方面降低能耗、降低施工垃圾量減少環(huán)境污染，另一方面有效利用工業(yè)廢物降低工業(yè)排放量。7)裝飾面層可工廠化生產，可變性強，造型新穎。

綜上所述，廣泛采用混凝土小型空心砌塊所產生的社會綜合經濟效益是十分明顯的，隨著研發(fā)工作逐步深入，實踐經驗不斷積累，技術難點將逐步克服，這一新型建筑材料的市場優(yōu)勢將更加明顯。相信不遠的將來，肯定會在建筑領域獲得大規(guī)模的推廣應用，為國家建設做出巨大貢獻。