通过墙体材料革新实现住宅产业现代化

　　1 中国住宅产业现状

　　1.1 住宅业粗放增长方式仍没有改变

　　国务院办公厅2005年6月6日发布的《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》(国办发[2005]33号)讲到“全国以黏士砖和非节能建筑为主的格局尚未得到根本改变”，“我国房屋建筑材料中70％是墙体材料，其中黏土砖占据主导地位，生产黏土砖每年耗用黏土资源达10多亿 m3，……每年生产黏土砖消耗7 000多万t标准煤”等，可见我国住宅业粗放增长方式仍然没能得到改变，并且再次引起我国政府的高度重视。早在20世纪90年代，当时国家计委制定的建筑业节约原材料技术政策》就提出，“小块墙体材料制品向大块墙体材料制品发展，块类墙体材料制品向板类墙体材料制品发展，湿作业多的墙体材料制品向湿作业少的墙体材料制品发展”。国务院《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》(国办发[1999]72号)明确强调，“加快住宅建设 开放型向集约型转变，推进住宅产业现代化”，“要开发经济、方便、性能良好、便于灵活分隔室内空间、满足住宅适应性 要求的轻质隔断板材及其配套产品”，“积极发展通用部品，逐步形成系列开发、规模生产、配套供应的标准住宅部品体系”。我国墙材的97％是黏土砖、混凝土小型砌块等小块类墙材，部品化墙材占墙材总量3％，人均不足0.3 m2。发展和应用部品化墙材是我国住宅业增长方式从粗放型向集约型转变的关键，这个目标不能实现，住宅业粗放增长方式就不能得到根本改变。

　　1.2 墙体工程观念陈旧

　　建筑是由墙围护而成，墙体工程是建筑工程主要内容。墙体材料部品化发展步伐落后于框架结构建筑发展速度，与我国落后的墙体工程观念有密切关系。长期以来，我国习惯于墙体湿法作业，习惯于“齐不齐，一把泥”的观念。目前我国大城市的框架结构住宅大部分填充墙仍然象施工砖混结构住宅墙体一样，靠小块墙材一块一块“垒”，然后是大量的找平粉刷湿作业。致使墙体砌筑湿作业量和墙面粉刷抹灰湿作业量，合计占墙体工程量的50％以上，墙体工程湿作业工料成本是墙体材料成本的2倍以上。小块类墙体材料一是砌筑量大，二是粉刷量大(不粉刷墙面就不平整)，这是不争的事实。我国墙体湿法作业量大的后果是，施工速度慢，效率低下，资源浪费严重，墙体成本高。我国人均住宅劳动生产率不足发达国家的1／5，与我国住宅建设材料以小块类墙体材料为主和与其落后的墙体施工观念有密切关系。墙体施工观念不转变，将严重影响我国建筑劳动生产率的提高。

　　1.3 住宅业高耗低效的具体体现

　　(1)住宅建设材料生产高耗低效。目前我国年建造15亿m3左右民用建筑，其中70％墙体工程采用小块类黏土制品。

　　我国目前年产10亿m3小块类粘土制品(包括实心砖和空心砖)，年耗土10亿m3，耗煤7000万t。而如果采用部品化墙材制品墙板建设15亿m2民用建筑，5亿m3墙板就可以满足需要，5亿m3墙板生产能耗折合耗标煤不足2000万t。1m3黏土制品(包括空心砖)的生产能耗通常是1m3建筑板材的3倍以上，且1m3黏土制品所能建造的建筑面积仅是建筑板材的1/3~1/2。
以砖与条板对比为例：1m3砖耗煤约为60 kg；1 m3条板生产耗电10 kW·h，加上原材料200 kg水泥耗电20 kW·h(1t水泥约耗电100 kW·h)，无机填充料生产加工耗电10 kW·h，合计1m3条板耗电40 kW·h左右，折合消耗标煤14 kg(以1kW·h电需耗350 g标煤折算)。条板生产能耗仅是黏土制品生产能耗1/5左右。而1 m3黏土砖建造砖混建筑1.5～2 m2，而1 m3条板可以建造4~6 m2建筑，同样1m3墙材(社会资源)，黏土砖能耗高，而向社会提供的建筑面积少。

　　(2)住宅建造高耗低效。住宅劳动生产率就是住宅业物化劳动和活劳动的综合。发达国家以建筑板材装配法施工，以干作业为主，墙面普遍不抹灰粉刷，平均2个工日建造1m2住宅。我国的住宅劳动生产率低，以小块类墙材为主的砌筑法施工，平均10个工日建造1m2住宅。

　　(3)住宅使用高耗低效。我国住宅单位面积使用能耗约为发达国家的3倍，且住宅热工性能、舒适度不及先进国家。我国住宅使用能耗高、效益低，与我国住宅建设墙体材料以黏土砖为主也有密切关系。以黏土砖与条板相比为例，看住宅建设材料性能对住宅热工性能的影响。620 mm厚砖墙仅相当于240 mm厚条板复合外墙(2块条板复合，中间50 mm厚空气层)的保温隔热效果。此说明无机复合轻集料条板墙比黏上实心砖墙保温隔热性能提高1倍以上。

　　2  我国正处在住宅建筑体系大变革时期

　　近年，从中央到地方颁布了一系列的“禁黏令”。目前全国180余个大中城市强制禁用黏土实心砖建设住宅，北京、上海等一些大城市开始限制黏土空心砖作框架结构填充墙。城市住宅禁止使用黏土砖意味着将发展各种形式的新型结构住宅。

　　2．1  强制提高热工设计标准，推动住宅建筑体系变革

　　我国住宅的采暖降温使用能耗越来越大，己引起国家高度重视。国家建设部相继颁布了一系列国家强制性设计标准，对住宅的围护结构，强制性提高了热工设计标准，全国各地都根据当地气候条件制定了实施该标准的细则。建筑节能法规的全面贯彻，将对我国住宅建设产生深远的影响，在我国住宅建设史上具有划时代的意义。建筑节能法规的贯彻执行过程，就是“住宅革命”的过程、住宅建筑体系变革的过程。

　　2．2 我国住宅主流模式已经凸显

　　我国住宅模式以建造多层集合住宅为主，住宅结构形式以钢筋混凝土框架结构为主，住宅建设材料以发展部品化材料为主，住宅外墙构造以发展复合外墙为主，住宅分室隔墙隔声水平以40~45 dB为宜，住宅分户隔墙和外墙隔声水平以50 dB为宜。这些已经成为我国建筑界的共识。我国是发展中国家，人口众多，生产力水平较低，人们尚不够富裕，人均资源比较匮乏，这一切都决定我国的大众住宅水平要有一个适当的定位。钢筋混凝土框架结构集合住宅将成为我国住宅的主流模式，既体现了与时俱进改善人们居住条件的时代特征，又兼顾我国国情。钢筋混凝土框架结构集合住宅的规模发展，为我国住宅建设填充墙材料实现部品化、工厂化、机械化，为住宅实现平面布局灵活性和个性化，为住宅外墙实现复合化，为住宅提高耐久性、安全性、抗震性等打下坚实基础。

　　2．3 借鉴发达国家的经验

　　发达国家以独立住宅为主，其墙体工程也主要是靠人力施工，但是发达国家的住宅劳动生产率是我国的5倍。其关键原因是墙体工程施工方式为装配式干作业。美国人均8 m2建筑板材，加拿大人均13m2建筑板材，而日本是建筑板材应用比率最高的国家。各类建筑板材是发达国家住宅建设的主导材料，墙体施工方式为装配法，墙面普遍不用水泥砂浆找平粉刷。
近年，发展中国家也已开始对墙体材料产品结构进行大规模的调整，以适应建筑工业化的发展要求，墙板占墙材比例逐年上升，特别是条板发展速度较快，框架条板结构住宅建设开始普及，取得了成功经验，收到了良好的社会效果，加快了住宅产业现代化和工业化的进程。

　　3  墙材部品化是我国实现住宅产业现代化的基础

　　3.1 发展“厚板”更加符合我国国情

　　框架结构集合住宅，完全不同于传统的砖混结构集合住宅，也不同于发达国家的独立住宅(别墅)。传统墙体材料分别适应不同的传统结构，但不是框架结构集合住宅非承重填充墙的理想材料。小块类墙体材料作框架结构填充墙比较突出的问题是湿法作业量大，施工效率低，资源浪费严重。随着框架结构集合住宅成为我国城市住宅的主流模式，意味着我国墙体材料技术需要创新，需要寻找一条符合中国住宅结构特点的高效率填充墙发展之路。我国《墙体材料革新“十五”规划》(国经贸资源[2001]1021号)中的“发展重点”栏目明确提出，“非承重墙体材料应以利废的非承重砌快和轻板为主”，“以框架结构为主的高层建筑，应积极发展满足建筑功能要求、保温隔热性能优良，轻质高强，便于机械化施工的各类内外墙板”。墙板已经被我国政府墙改技术政策确定为墙体材料主要发展方向之一。但是发展什么样的墙板更加符合我国住宅结构特点、符合我国建筑生产率水平、符合我国资源条件等，是值得深入研究的。

　　墙板的品种很多，从实质上讲分厚板和薄板2类。厚板作墙体与薄板的最大区别是不需要轻钢龙骨固定。条形建筑板材，简称条板，是厚板的主要形式。如工业灰渣条形墙板、玻璃纤维增强水泥条形墙板、陶粒条形墙板、拼装式条形墙板、工业建筑用大型条板等，自成墙体。薄板就是各种约1cm厚左右的建筑板材，如纸面石膏板、硅钙板、水泥纤维板等。

　　厚板与薄板做墙体有其共同优点：第一，湿作业少。主要表现在两个方面，一方面墙板是装配法施工，基本上属于干作业：另一方面墙板安装出的墙体表面平整，无须用砂浆找平，减少粉刷工料消耗；第二，建筑的自重减轻，减少资源消耗。条板内隔墙加上墙表面处理每平米(墙面积)总质量约100~120 kg，薄板墙加上表面处理和填充料(隔声需要)单位面积质量约在50~70 kg／m2，而空心砖墙和混凝土小型砌块墙加上表面处理，单位面积质量在220~300 kg／m2左右，即各类墙板装成墙体总质量只是小块类墙材隔墙质量的1/2~1/3。墙体质量咸轻，减少了资源浪费，同时又有利于减少“肥梁胖柱”和基础投资，增加使用面积。

　　作为厚板的条形墙板，与薄板相比，在施工方面有其进一步的独特优势：(1)条形墙板属于“成品墙板”，施工更为简单。条板的厚度就是墙的厚度。薄板类墙板，属于“半成品墙板”，即单独不能成墙，必须在施工现场与轻钢龙骨组合(两边各1块或各2块)施工才能成墙板，现场工作量大，施工技术水平要求较高。条板更符合我国建筑工业化的发展方向(施工现场的工作尽可能的在工厂完成)。(2)挤压成型的机制条板墙隔声性能、吊挂力、抗渗性能等优于薄板。机制条板密实度高，隔声性能优越。薄板类隔墙的隔声性能如要达到40 dB或以上，墙需加厚，两面各双层或三层板叠合装墙并填充隔声材料。例如北京长城饭店纸面石膏板内隔墙，为了提高隔声水平，隔墙总厚度达200mm，每边2块纸面石膏板复合，中间填充玻璃绵隔声材料。这样，无疑大幅度增加墙体总成本，致使难以在我国的框架结构住宅中普及推广使用。(3)条板填充墙技术，是国内国际近年发展起来的一项新技术，比较适应第三世界发展中国家生产力水平，与发达国家传统的民用薄板填充墙技术相比更具意义。

　　更为关键的是厚板比薄板更加适应我国住宅特点，适应框架结构集合住宅填充墙建筑功能要求。我国住宅结构特点、住宅模式不同于发达国家。发达国家以独立住宅(别墅)为主，居住面积大，人口少，平均1个人多间房。独立住宅一般为2~3层结构，1幢住宅里住1户人家。由于住宅面积比较大，所以住宅能够做到动静分区、功能分区、公私分区、食寝分区、居寝分区。所谓分区，就是设计上根据功能不同要求，使动静有较大距离间隔。且独立住宅上下层结构，更有利于有效的避免底层的会客、团聚、娱乐对上层居室干扰。且独立住宅，户与户之间也有距离，互相干扰小。鉴于以上原因，独立住宅对墙体的隔声水平要求比较低，用纸面石膏板类薄板空斗墙隔墙就能满足要求，所以薄板类建筑板材在发达国家住宅中应用非常普及。日本的内隔墙隔声标准仅30 dB。不是发达国家生活质量标准低于中国，而是由于住宅模式不同，功能分区，各功能区之间的噪音干扰随距离的拉大而减弱，由于相隔距离远，加之人口少，产生噪声源少，隔声指数30 dB的隔墙足以满足要求。

　　我国住宅模式以集合住宅为主。所谓集合住宅就是多住户集中在一幢建筑里。我国集合住宅人均建筑面积、人均房间数都难以达到发达国家水平，且动静、食寝、公私谈不上分区，就一墙之隔，所以我国的集合住宅分室内隔墙隔声指数应该为40 dB为宜。

　　发达国家的住宅人口少、房间多、面积大，而且公共活动与个人居寝上下层分隔着很大距离，所以隔墙隔声性能要求很低，薄板类隔墙就能满足隔声要求。我国集合住宅的特点与西方住宅的差距决定构成住宅材料的不同。由此也说明中国要发展部品化墙材，而且要发展符合我国建筑结构特点的建筑板材。

　　3．2 条板作复合外墙优势明显

　　条板作外墙，在全国各地的各种建筑上已经有不同程度的应用。外墙用条板标准2005年已在国家建设部立项，已形成初稿，正在征求意见，预计在今明2年内颁布，此说明国家建设部倡导条板走上外墙应用。外墙板的发展，在国内已经呼吁多年。外墙板和内墙板一样，也不外乎2种形式，一种是薄板，一种是厚板。条板可以象薄板一样，可以生产水泥质或石膏质的，密度方面可以是高密度、中密度或低密度产品等，可以朝着多品种发展，以满足不同的要求。内隔墙板和外墙外板，由于隔声和防水抗渗的需要，可以选用水泥质、密度较高的条板；用于保温的条板，可以选用密度较低的条板。用于储藏室等隔声、防水要求低的条板，可以选择石膏质的条板等等。我们讲发展条板是指发展这种构造、结构特点的墙板，并不是指只发展哪一种条扳。发达国家的独立住宅，外墙就是各种墙板的复合。美国独立住宅外墙内层用纸面石膏板，中间保温材料，外边用防水板材。

　　轻集料混凝土墙板本身就属于中档保温材料，有较为优越的保温隔热性能。条板与条板复合，条板与绝热材料复合，都是有效提高住宅外墙保温隔热性能的方法。通常200~250 mm厚条板复合墙，保温隔热性能达到620 mm厚砖墙的保温隔热水平。

　　(1)条板自保温复合墙体。外墙外条板采用密度较高、防水抗渗抗冻融性能优越的条板品种，外墙内条板采用密度较低、保温性能优越的条板品种，中间设3~5cm空气层和不设空气层。这种方法施工简单方便，造价便宜，适应南方气候特点以隔热为主的住宅。

　　(2)条板夹心保温复合墙体。内、外条板配置方法与条扳自保温复合墙体相同，中间增加绝热保温板材，该种条板复合保温墙体适应一般保温隔热墙体。

　　(3)条板外保温复合墙体。2块90 mm厚、密度较低、保温性能优越的条板复合(或1块120 mm厚条板)，条板的外部做法与其它外保温墙体相同，即满覆绝热材料，然后防水砂浆粉刷。该种方法满足严寒地区住宅对墙体保温的要求。

　　3.3 产业发展已经具备基础

　　我国条板产业经过近10余年的发展，生产技术和应用技术已经基本成熟，已经具备大规模发展的产业基础。在装备方面，我国墙板挤压机械化生产线已经趋于成熟，墙板挤压主机的墙板挤出速度和挤压力已经达到发达国家同类设备先进水平，国产墙板挤压机生产的条板与芬兰、德国、意大利、加拿大等国家的挤压机生产的同类条板相比，连国外同行都承认质量上已经没有差异。条板的规格、型号、品种以及配套生产工艺方面，这些年进行了广泛的探讨，可以说国内条板品种比国外更多。
为了条板工业的发展和条板建筑的大力推广，国家建设部以及原国家建材局等近年颁布了JG 3029—95《住宅内隔墙轻质条板》、JG 3063—1999《工业灰渣混凝土空心隔墙条板》、JC／T 829—1998《石膏空心条板》、JC 666—1997《玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条扳》、JC／T 893—2001《玻璃纤维增强水泥外墙内保温条板》和新修编的JG/T169—2005《建筑隔墙用轻质条板》、《条板内隔墙建筑构造》(03J113)等。系列的条板标准、建筑应用构造图集等生产、应用法规。2006年《外墙用建筑条板》标准又已经在建设部立项，不久也将颁布。现有的条板标准和应用图集，已经基本涵盖了各种密度、原材料、生产制造工艺及用途的条板品种。

　　应用方面，全国各地都有相当一批工程应用了条板，积累了条板应用经验。近两年我国条板应用技术实现了重大突破，将对我国改变落后的墙体施工方式，进而大幅度提高我国住宅劳动生产率产生重大影响。通过全国多年的条板应用经验积累，各地基本上掌握控制条板墙面裂纹技术，近两年全国条板应用普遍开始淘汰水泥砂浆抹灰工艺，直接批刮腻予，充分体现墙板应用省工、省时、省料的特点，为条板下一步大规模应用参与市场竞争提供了坚实的技术基础。

　　资源条件方面，全国各地都能找到生产条板的原料。条板生产既可以用工业废渣轻集料、人造轻集料，也可以用重质集料。实际上国外更多的条板生产，就是用密度较高的原料。用密度较高的原料制造的条板，强度高、耐久性能好，同时隔声性能突出、收缩率低、防水抗渗性能好，价格便宜，具有优越的建筑材料需要的物理力学性能，而且材料可靠、耐久。虽然重质条板比轻集料条板重一些，但是仍然比空心砖、混凝土小型砌块隔墙要轻得多。