5.3 围护结构体系
从历史经验来看，轻钢轻板住宅墙体的材料一直是研究和注意的问题，由于其承重体系是由钢结构完成，技术比较成熟，且有国外的成熟经验可以借鉴，在某种程度上来说，只要精心设计及施工，安全上不会有大的问题。但是由于我国地域广大，气候、环境、材料乃至生活习惯差别较大，墙体材料及形式种类繁多，价格、性能指标都比较理想的墙体材料并不多。
轻钢轻板住宅内外墙体，主要是起到围护及分隔作用，不需承重，但需自承重和抵抗风力。此外，外墙面在功能上要求有一定强度承载力，并且防潮、隔音、防火、节能、环保等。内外墙体都要求构造简单，便于施工，减少现场湿作业量。为减轻结构自重，体现钢结构住宅的优越性，墙体应采用轻质墙体材料。
目前，我国开发的新型轻质墙体材料主要以“块”和“板”为主。国内轻钢轻板高层住宅试点工程的外墙可分为两大类。
（1）砌块。主要有小型空心混凝土砌块和加气混凝土砌块。品种较少，作为单一材料砌筑外墙尚存在“渗”、“裂”、“热”现象（图5-12）。
（2）板材。与采用传统施工方式砌筑的小型砌块相比，预制轻质墙板更适用于工业化程度较高的装配式轻钢轻板住宅。尽管地理环境、资源和经济条件各不相同，但各国新型的墙体材料都在朝着轻质、高强和多功能的方向发展，而其中以复合墙板的发展最为迅速。当前我国大部分轻钢轻板住宅试点工程所应用的板材主要集中在以下类型：ALC板、伊通板以及企业自主开发的复合外墙板。
图5-12 混凝土砌块用于轻钢轻板住宅外墙
（资料来源：建设部科技发展促进中心，钢结构住宅设计与施工技术[M]，中国建筑工业出版社，2003，11）
ALC（Autoclaved Lightweight Concrete）板即蒸压轻质加气混凝土板。上海中福城工程中使ALC板板厚为150毫米。标准ALC板宽为600毫米，板长为5 800毫米（2个层高）。这种挂板设计容重650千克/立方米，板材在工厂制作。在外墙体中，ALC板采用灌浆处理接缝，并在外墙面应用密缝胶嵌缝。ALC板用于外墙板时，如采用单框双玻金属窗，175毫米可满足北京地区保温节能要求，150毫米可用于上海地区，300毫米可用于哈尔滨地区。
伊通板是细密多孔状轻质加气混凝土制品，分砌块和板材两类。砌块可用于承重和非承重内外墙、屋面和墙体内外保温等，板材可用于内外墙体、楼面和屋面等。伊通板自重轻（绝干密度500～650千克/立方米），保温隔热性能好，有一定防火性，而且干法施工。
天津市丽苑小区试点工程中，企业自主研制开发了试点工程使用的节能型复合外墙板。外墙板是整间整块的复合型大板，为提高墙板的整体刚度和强度，高墙板骨架采用由钢丝网混凝土与轻钢龙骨构成的组合结构。墙板在工厂预制生产，现场安装。其外层是小瓷砖面层与钢丝网混凝土50毫米厚一次成型，中间夹层是轻钢龙骨100毫米厚，内含保温层、隔气层和功能性空气层等；内层是增强纤维石骨板和纸面石膏板。整间整块的外墙板，连同外檐饰面和门窗一次制作完成，整体安装，墙板与结构主体的连接采用两种方法并用，安装时采用墙板连接器，同时将墙板甩出的钢筋锚入楼板混凝土后浇带中，实现墙板安装阶段和使用阶段与钢结构主体的连接。挂物等使用要求基本得到了满足。板缝宽20毫米，按柔性缝设计，其构造从内向外分别为：聚苯板填充条、聚按酯单组分发泡填充剂、泡沫塑料填充棒、嵌缝胶体等多种材料复合形成几道防线，以解决板缝参漏、热桥以及消能减速减震等问题。经过耐火及抗水渗漏试验，隔音等满足要求（图5-13、5-14、5-15）。
图5-13 天津市丽苑小区外轻板的制作
图5-14 天津市丽苑小区外轻板的制作
图5-15 天津市丽苑小区外轻板的制作
图5-16 山东莱钢水泥夹芯墙板
莱钢建设有限公司为配合H型钢钢结构节能住宅建筑体系研究，开发了用于外墙的新型保温防水墙板。这种板板厚140毫米，板芯70毫米厚发泡聚苯板，两侧采用35毫米厚C25细石砼，墙板面密度135千克/平方米，保温性能较好（传导系数为k=0.899w/ m2·k），已用于实验楼（图5-16）。
同济大学高新建筑技术设计研究所对新型墙体材料进行多年的研究和探索，研制出轻质、节能、利废、廉价的植物纤维复合墙体填充材料。该产品是为轻钢轻板配套产品之一，主要用于内外填充墙，具有很大的市场潜力。此项科研技术成果已于2001年2月通过了上海市建委科技委的成果鉴定，但进行大规模生产和投入实际使用，满足市场需要还有很长的路要走（图5-17）。
图5-17 植物纤维复合墙板
目前，国内新型墙材虽然有着诸多优点，但是从综合性能考虑，却不完全尽如人意。复合墙体是弥补这一问题的一个解决办法。所谓复合墙材，指的是以轻质板材作为覆面板或用砌块类墙材作面层和结构层，以高效保温材料作为芯层或复合层，有的还增设空气层以提高保温隔热及隔声效果。复合墙体既可以充分发挥新型墙材的特性，又可以满足保温隔热的要求。并且，复合墙体的厚度较薄，自重轻，具备增加使用面积、缩短工期和降低工程造价等优点，主要缺点是价格比较高。
轻钢轻板住宅内隔墙一般有用纸面石膏板的，加气砼，也有用GRC板（玻璃纤维增强石膏板复合板）。钢结构住宅的内墙应是具有可拆改性、模数系列化的产品，以满足住宅多样化、可灵活隔断的要求。要具有足够的强度和良好的耐久性，以保证住房的安全性和舒适性。墙体应便于埋设各种管线，并与主体结构、门窗可靠连接，安装方便。内隔墙中的分户墙宜采用加气混凝土条板或双层内隔墙板加隔声材料，也可采用轻质砌块和板材，但现场粉刷需一定的湿作业。分室墙宜采用轻质墙板，一般选用轻钢龙骨纸面石膏板居多，纸面石膏板具有“呼吸”功能，重量轻，施工方便，可干法作业，防火、防潮、隔音性能优越，板间空腔有利于管线的布置，适用于轻钢轻板住宅。
钢材本身比混凝土结构轻，但从我国目前建造的轻钢轻板住宅来看，有相当一部分主体结构采用混凝土，如：钢管混凝土柱，现浇（或预制）混凝土楼板、楼梯，钢筋混凝土核心筒等，这些结构都不利于整体结构的减轻，由于现实国情，钢筋混凝土不会很快从钢结构住宅中消失，但笔者认为，目前可以从以下两个方面改进：
a. 占建筑用量90%的维护结构采用轻质板材，即内外墙板、楼板和屋面板，由于自重减轻，用来承重的钢骨架，檩条、梁等截面减小，用钢量也将会随之减少。
b. 提高设计和材料技术，如考虑压型钢板的组合作用，增强钢材强度，减少厚度等，都有利于减少结构的用钢量。
结构自重的减轻，将带来钢量减少，基础造价降低，工程量减少，运输量减少等一系列优势。
