熱舒適度，其共同點(diǎn)均為提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻，即降低其傳熱系數(shù)。根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50189-2005，不同氣候區(qū)外墻圍護(hù)系統(tǒng)傳熱系數(shù)要求見表2-1：
表2-1 不同氣候區(qū)建筑物外墻傳熱系數(shù)要求
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氣候區(qū)
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體形系數(shù)
T
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外墻傳熱系數(shù)K
W/(?·K)
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代表性城市
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嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū)
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T≤0.3
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≤0.45
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哈爾濱、佳木斯、克拉瑪依
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0.3<T≤0.4
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≤0.4
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嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)
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T≤0.3
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≤0.5
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長春、烏魯木齊、吐魯番、銀川
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0.3<T≤0.4
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≤0.45
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寒冷地區(qū)
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T≤0.3
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≤0.6
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北京、太原、喀什、徐州、蘭州
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0.3<T≤0.4
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≤0.5
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夏熱冬冷地區(qū)
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≤1.0
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南京、長沙、上海、成都、桂林
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夏熱冬暖地區(qū)
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≤1.5
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福州、廣州、南寧、?？?/span>
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2.2防火要求
鋼結(jié)構(gòu)民用建筑的耐火極限通常為二級(jí)，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006中表5.1.1規(guī)定，非承重外墻構(gòu)件的燃燒性能應(yīng)為不燃燒體，構(gòu)件的耐火極限應(yīng)滿足1小時(shí)要求；因此在選擇鋼結(jié)構(gòu)建筑的圍護(hù)系統(tǒng)材料時(shí)，首先應(yīng)滿足防火規(guī)范的相關(guān)要求，其次構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過防火性能測試，以達(dá)到1小時(shí)的耐火極限要求。
裝配式圍護(hù)系統(tǒng)的材料組成，一般分為兩類，即金屬材料和非金屬材料，支撐骨架一般為冷彎薄壁型鋼及輕鋼龍骨，均為不燃燒體，但其組合后的體系目前欠缺權(quán)威部門的耐火極限測試報(bào)告，本課題選用的構(gòu)造經(jīng)理論分析滿足防火規(guī)范要求。
2.3防水要求
鋼結(jié)構(gòu)建筑在選用輕型裝配式圍護(hù)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)必須具備可靠的防水性能。裝配式圍護(hù)系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)置若處理不當(dāng)，會(huì)存在大量縫隙，易使外部雨水滲漏，造成系統(tǒng)氣密性不足。
輕型圍護(hù)系統(tǒng)通常采用有空隙的無機(jī)纖維材料進(jìn)行保溫，這種材料的特點(diǎn)是干燥時(shí)保溫性能十分優(yōu)異，潮濕后大幅度喪失保溫能力，而且在長期潮濕的環(huán)境中宜霉變，不但不能起到保溫作用，而且還污染環(huán)境。因此，加強(qiáng)系統(tǒng)氣密性，提高系統(tǒng)水密性，才能有效提高裝配式圍護(hù)系統(tǒng)的防水性能。
2.4抗變形能力要求
鋼結(jié)構(gòu)變形能力強(qiáng)，可以滿足結(jié)構(gòu)抗震的需要，但同時(shí)要考慮解決承重結(jié)構(gòu)與圍護(hù)系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)變形能力，否則建筑物的圍護(hù)系統(tǒng)極易開裂變形，影響建筑使用效果和壽命。
鋼結(jié)構(gòu)建筑不宜選用砌體作為圍護(hù)系統(tǒng)，因?yàn)槠鲶w砌筑后剛度很大，與鋼結(jié)構(gòu)的變形不一致，容易在相交處產(chǎn)生裂縫。
鋼結(jié)構(gòu)適合選擇裝配式的材料，連接節(jié)點(diǎn)考慮變形能力，材料間也預(yù)留出一定的縫隙，允許其變形。但要處理好縫隙，不能使之影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)的正常功能。
2.5安全要求
由于裝配式外墻系統(tǒng)采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝的施工方式，采用專用連接件彼此連接，與砌體結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)有著十分顯著區(qū)別，所以圍護(hù)系統(tǒng)與主結(jié)構(gòu)之間的連接的可靠性以及構(gòu)件之間連接的緊固程度對于建筑的安全性起到了至關(guān)重要的作用，同時(shí)構(gòu)件之間咬合的緊密性以及螺栓、螺釘?shù)膹?qiáng)度也會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的安全。此外，金屬構(gòu)件易腐蝕生銹，所以金屬構(gòu)件宜采用鍍鋅處理或使用不銹鋼材料，以達(dá)到防腐的目的。
3.鋼結(jié)構(gòu)建筑外墻系統(tǒng)類型與材料
鋼結(jié)構(gòu)建筑外墻系統(tǒng)主要分為兩大類：金屬外墻系統(tǒng)及非金屬外墻系統(tǒng)。
3.1金屬板外墻系統(tǒng)
金屬板外墻系統(tǒng)由墻梁作為墻體的支撐結(jié)構(gòu)，室外側(cè)通過自攻螺釘把壓型鋼板或夾芯板等金屬板材固定在墻梁上，室內(nèi)側(cè)可以直接將金屬板材固定在墻梁上，也可以單獨(dú)設(shè)置輕鋼龍骨系統(tǒng)固定石膏板或其它裝飾板材，以適應(yīng)不同室內(nèi)空間的需要。
墻體龍骨空腔內(nèi)部填充保溫材料，在保溫層外側(cè)鋪設(shè)防水透汽層，以保證外墻系統(tǒng)的抗空氣滲透及防水能力；在保溫棉內(nèi)側(cè)鋪設(shè)隔汽層，以阻止室內(nèi)潮濕空氣進(jìn)入保溫層而影響外墻系統(tǒng)的保溫隔熱性能。
金屬板外墻系統(tǒng)材料選擇：壓型鋼板，壓型鋁板及夾芯板等金屬板材。
3.2非金屬外墻系統(tǒng)
非金屬外墻系統(tǒng)有兩類做法：密肋墻體系統(tǒng)和條板系統(tǒng)。
密肋墻體系統(tǒng)由密肋冷彎薄壁型鋼龍骨作為墻體支撐系統(tǒng)，龍骨外安裝水泥基板材，其外再固定附加龍骨，附加龍骨與密肋龍骨連接牢靠，外掛防水裝飾一體化外墻板。龍骨內(nèi)側(cè)固定石膏板等非金屬板材。墻體龍骨空腔內(nèi)部填充保溫材料，在保溫層外側(cè)鋪設(shè)防水透汽層，在保溫棉內(nèi)側(cè)鋪設(shè)隔汽層。
密肋外墻系統(tǒng)材料墻體板材有：石膏板、纖維增強(qiáng)水泥板、膨脹蛭石板等。其中安裝在室外一側(cè)的板材需具有強(qiáng)度高、在溫、濕度環(huán)境變化時(shí)的抗變形能力。同時(shí)板材的縫隙要嚴(yán)格處理。保溫材料主要有玻璃絲棉、巖棉等不燃燒材料。
條板系統(tǒng)是由成品的條板直接固定在主梁或樓板上，依據(jù)不同地區(qū)傳熱系數(shù)要求，選擇條板厚度，條板外側(cè)附加保溫裝飾一體化板材。這種墻體系統(tǒng)構(gòu)造簡單，成品化高、安裝工序少，極大提高了施工速度。
條板系統(tǒng)材料有：蒸壓加氣混凝土板、石膏空心條板或大板、高纖維水泥復(fù)合墻板等。
4.鋼結(jié)構(gòu)公共建筑外墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在此提出四種適合鋼結(jié)構(gòu)公共建筑的圍護(hù)體系，其中2種為金屬板外墻系統(tǒng)，2種為非金屬板外墻系統(tǒng)。
4.1金屬板外墻系統(tǒng)
墻1：雙層壓型鋼板保溫墻體，見圖4-1。
獲獎(jiǎng)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)個(gè)人專訪錄
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