混凝土砌塊應(yīng)用于住宅建筑設(shè)計(jì)的思考

幾千年華夏文明發(fā)展進(jìn)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(jìn)步做出了卓越的貢獻(xiàn)。‘秦磚漢瓦’這一完備的建筑體系成為世界建筑史上風(fēng)格獨(dú)具的一支奇芭。并以其材料和工藝的簡(jiǎn)易性、普及性為基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，一直延續(xù)至今。

但是，隨著時(shí)代進(jìn)步、現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。人口數(shù)量爆炸式增長(zhǎng)，相應(yīng)的對(duì)建筑需求量也同步增加，傳統(tǒng)建設(shè)方式的弊端日益明顯，發(fā)展到今天已經(jīng)到了令人吃驚的地步：據(jù)可靠數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)僅燒制紅磚一項(xiàng)既每年毀壞耕地1萬(wàn)多公頃，其中良田6千多公頃，用煤量超過(guò)4000萬(wàn)噸、同時(shí)磚廠占地約7萬(wàn)公頃。如此大規(guī)模的消耗不可再生資源，尤其是對(duì)我們技術(shù)落后、人口眾多、資源相對(duì)貧瘠的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)實(shí)在是不堪重負(fù)。

鑒于以上情況，國(guó)家很早既開始投入大量資金和人力進(jìn)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(jīng)過(guò)多年的摸索，已經(jīng)發(fā)展出混凝土小型空心砌塊、煤渣混凝土小型空心砌塊、陶粒混凝土小型空心砌塊、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(shè)規(guī)程、規(guī)范，積累了大量建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。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(shè)計(jì)施工稍有不慎既可能出現(xiàn)‘冷’、‘熱’、‘裂’、‘滲’、‘漏’等問(wèn)題。因此，直到目前仍不能被市場(chǎng)普遍接受，而丞需國(guó)家政策引導(dǎo)和專業(yè)建筑人士的技術(shù)革新。

1999年在沈陽(yáng)陽(yáng)光花園3號(hào)、4號(hào)住宅樓的設(shè)計(jì)工作中采用配筋混凝土小型空心砌塊結(jié)構(gòu)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(jù)結(jié)構(gòu)需要在重點(diǎn)部位用流動(dòng)性混凝土插鋼筋灌孔。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為重點(diǎn)解決砌塊建筑‘熱’、‘裂，、‘滲’、‘漏’等傳統(tǒng)質(zhì)量問(wèn)題、經(jīng)過(guò)全體設(shè)計(jì)人員和專家學(xué)者的多次討論研究，最終拿出了一整套較為成熟的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工工藝方案，基本上解決了上述遺留問(wèn)題。其中主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

采用外墻夾芯保溫復(fù)合墻體構(gòu)造。

由外向內(nèi)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(jù)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(gòu)造雖然施工工藝較高，且單以墻體計(jì)算的話成本有所增加；但一方面保溫層在主體結(jié)構(gòu)外側(cè)減少了承重砌塊受溫度影響而產(chǎn)生的變形；可以有效解決墻體開裂問(wèn)題；另一方面保溫層與外飾面之間設(shè)20mm厚空氣層；同時(shí)在飾面砌塊上敷設(shè)導(dǎo)水麻絲和出水孔構(gòu)造，將外墻面雨水和受風(fēng)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(wèn)題。

結(jié)構(gòu)圈梁因承抬飾面砌塊而出挑，無(wú)法進(jìn)行外保溫處理，寒冷氣侯中容易形成冷橋，故局部采用內(nèi)保溫。

為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)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(chǎn)生裂縫，承重砌塊墻體每?jī)善し笤O(shè)水平鋼筋網(wǎng)片一層，以加強(qiáng)橫向連接。

飾面砌塊主要由結(jié)構(gòu)圈梁承抬。為加強(qiáng)牢度而設(shè)置了水平拉接構(gòu)件與承重墻體拉接，拉接件豎向間距400mm，水平間距400mm。

經(jīng)與相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào)，將電氣管線堅(jiān)向敷設(shè)于承重砌塊芯孔中，墻體孔洞、埋件等全都預(yù)留、預(yù)埋。解決了砌塊墻體不允許鑿打的問(wèn)題，也為管線使用過(guò)程中圍護(hù)、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(huì)使其材料性能產(chǎn)生和不良變化。因此室內(nèi)衛(wèi)生間、廚房等較潮濕處也相應(yīng)進(jìn)行防水隔濕處理——首先是將相應(yīng)墻體內(nèi)側(cè)做防水隔濕處理；其次是廚衛(wèi)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，管束集中定位。堅(jiān)向管束設(shè)管道井隱蔽處理，水平方向?qū)⑿l(wèi)生間結(jié)構(gòu)底板下沉400mm，將潔具排水彎頭和水平構(gòu)件置于本層，這樣的設(shè)計(jì)處理既減少了隱患，又便于維修，避免戶間干擾。

沈陽(yáng)陽(yáng)光花園住宅樓的設(shè)計(jì)過(guò)程，使我們對(duì)配筋混凝土小型空心砌塊應(yīng)用于住宅建筑領(lǐng)域有了較全面深入的了解，明確認(rèn)識(shí)到混凝土砌塊作為一種新型墻體材料有著很大的應(yīng)用推廣價(jià)值，開發(fā)潛力十分巨大。針對(duì)我國(guó)目前土地、煤炭等不可再生資源貧乏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)發(fā)展需要，同時(shí)資源利用率低、消費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)情況，開發(fā)混凝土小型空心砌塊材料更可以說(shuō)是當(dāng)務(wù)之急、勢(shì)在必行。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們對(duì)混凝土小型空心砌塊這一新型建筑材料的相關(guān)信息進(jìn)行了搜集整理，提供大家參考。

國(guó)際上對(duì)混凝土小型空心砌塊的研究和應(yīng)用已經(jīng)有近百年歷史．特別是近幾十年大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和建設(shè)逐漸成為主流，更使得這一材料的優(yōu)勢(shì)得以充分展現(xiàn)，被國(guó)際建筑市場(chǎng)所廣泛認(rèn)同。僅以各國(guó)混凝土小型空心砌塊的產(chǎn)量相對(duì)于其墻體材料總產(chǎn)量所占的比例來(lái)看：美國(guó)約占34％、非律賓約占50％、泰國(guó)更高達(dá)55％、而我國(guó)則僅占0.5％左右，可見我國(guó)市場(chǎng)遠(yuǎn)未得到開發(fā)。

混凝土砌塊建筑在開發(fā)試驗(yàn)初期大量存在著‘縶’、‘裂’、‘滲’、‘漏’等質(zhì)量問(wèn)題，且一旦問(wèn)題出現(xiàn)則很難解決，這種情況造成的負(fù)面影響短時(shí)間內(nèi)無(wú)法徹底消除。雖然現(xiàn)在隨著研發(fā)人員的經(jīng)驗(yàn)積累以及施工技術(shù)的不斷提高，上述質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)可以得到很好解決，但是大規(guī)模推廣仍較難得到市場(chǎng)認(rèn)同。根據(jù)專家多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際工程，解決墻體開裂問(wèn)題的關(guān)鍵在于1)正確分析砌體結(jié)構(gòu)的受力情況和變形原因，采取有效的構(gòu)造措施改善砌體的受力條件，并根據(jù)不同情況合理布置控制。2)以配筋方式實(shí)現(xiàn)柔性連接，加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)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(shì)：1)節(jié)約土地資源，對(duì)國(guó)家的長(zhǎng)期發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。2)節(jié)省能源，平均能源消耗量?jī)H為粘土磚的46％；3)自重輕，有效減少墻體自重20％～40％。相應(yīng)的可以減少基礎(chǔ)設(shè)計(jì)寬度，減少配筋量，同時(shí)抗地震能力增強(qiáng)。4)縮短建設(shè)周期40％，提高勞動(dòng)效率。5)降低建設(shè)成本，節(jié)約資金，根據(jù)實(shí)際工程決算，每平方米降低成本約10％。6)環(huán)保貢獻(xiàn)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(chǎn)，可變性強(qiáng)，造型新穎。

綜上所述，廣泛采用混凝土小型空心砌塊所產(chǎn)生的社會(huì)綜合經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的，隨著研發(fā)工作逐步深入，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷積累，技術(shù)難點(diǎn)將逐步克服，這一新型建筑材料的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)將更加明顯。相信不遠(yuǎn)的將來(lái)，肯定會(huì)在建筑領(lǐng)域獲得大規(guī)模的推廣應(yīng)用，為國(guó)家建設(shè)做出巨大貢獻(xiàn)。