广州某高层建筑几种墙体材料应用对比报告

广州某高层建筑几种墙体材料应用对比分析报告摘要：***花园园2-6.9幢是一幢十十八层框架-剪力墙结构构的高层建筑筑，因其所处处地的地质比比较复杂，为为减轻荷载，在在设计上选择择了轻质墙材材为填充墙。本本文对所选用用的墙体材料料（灰砂砖、加加气混凝土砌砌块及GRC板）作了荷荷载、力学性性能、经济性性等方面的对对比分析，结结果表明，采采用新型墙体体材料减轻了了建筑自重，降降低了总造价价，证明了应应用新墙材不不仅具有社会会效益，而且且还可以带来来经济效益。前言***花园是广州州市******开发集团团公司在广州州市***围地区区规划及兴建建的以多层住住宅为主的花花园式小区，而而2——6、9则是其中为为数不多的高高层住宅群之之一。主楼部部分十八层，另另有一层地下下室及电梯机机房。外围尺尺寸30.88m×30.8mm，为井字型型，总建筑面面积达98448m2。主体部分分首层为设备备用房，二层层以上为住宅宅，结构形式式为现浇混凝凝土框架-剪力墙结构构，基础采用用钻孔灌注桩桩，最大桩径径1.4m。原原设计以灰砂砂砖为填充墙墙材料，砌体体总体积达22355m33。施工图已已经在19992年10月全部完完成，并在九九三年底开始始施工。由于于该地区为喀喀斯特地貌之之石灰岩地区区，溶洞发育育严重，在基基础施工过程程中多次发生生大面积塌孔孔、倾斜等现现象，其中22-6的57条桩中塌塌陷了9条，破坏率率高达16%%，虽然我们们采取了补桩桩等措施，但但施工完的桩桩只能做小应应变动测检验验和少数抽芯芯检查，大应应变动测和静静载试验因技技术上的原因因无法进行，当当时考虑到如如此的地质条条件，只靠小小应变试验检检测，桩的质质量难以保证证，出于减轻轻基础的负担担考虑，准备备将总层数降降低二～三层层。现为优化化结构方案，拟拟采用轻质墙墙体材料作为为±0.00以上上楼层的主要要墙体填充材材料，以减轻轻每层的重量量。另行计算算及调整后，得得出两方案在在荷载、力学学指标与造价价及材料上的的对比及几点点结论，仅供供参考。一、材料选用原设计采用灰砂砖砖作墙体材料料，虽然也是是新型墙体材材料，但其容容重与红砖一一样，达不到到减轻建筑自自重的目的。于于是我们做了了大量的调查查及对比，且且考虑了诸如如砌筑性能、隔隔音、隔热性性能和施工难难度后，决定定选择四个方方案进行对比比计算如下：：1. 内外墙均采采用红砖-仅作对比参参考用；2. 内外墙均采采用灰砂砖；；3. 内外墙采用用蒸压加气混混凝土砌块。4. 外墙采用蒸蒸压加气混凝凝土、内墙采采用GRC墙板。选择这四个方案进进行对比计算算，具体因为为：1． 在未规定不准使用用红砖以前，由由于红砖具有有性能稳定、干干缩率低、施施工方便而受受到广泛使用用，开发商、设设计单位、施施工单位、监监理单位及政政府有关部门门对其造价较较为熟悉，故故以红砖作参参照，对比分分析各种新墙墙体材料使用用的经济情况况；2． 灰砂砖的大小及砌砌筑工艺基本本与红砖一致致，在目前政政府规定不准准用红砖的情情况下，许多多工程项目改改用灰砂砖；；3． 采用轻质材料作为为非承重围护护墙是政府大大力推广且较较有发展前途途的事情，蒸蒸压加气混凝凝土、陶粒混混凝土砌块是是目前市场较较多的可以用用在内外墙的的新型轻质墙墙体材料，两两种材料干容容重、市场价价格基本一致致，采用一种种砌块即具有有两种代表性性；4．GRC板是更加轻轻质高强的混混凝土板材，由由于其是工厂厂化生产、现现场拼装，减减轻了现场的的作业量，墙墙厚度较小，不不需抹灰即可可达到规范要要求的垂直度度和平整度，且且可增加纯使使用面积。各种材料的规格及及物理性能详详见附表1。

几种墙体材料料规格及物理理性能对比表表表-1性能材料名称产品规格物理性能模量（mm）容重kg/m3隔音性能(dB)导热系数（w/mk）吸水率%干缩率mm/m抗压强度Mpa抗折强度MpaGRC墙板90×610×2440600400.398.50.624.855.8陶粒砼实心砌块（蒸压加气）190×190×390﹤900380.4315、40（蒸压加气）0.52﹥5.0

120×190×390﹤90042灰砂砖53×115×240﹤1900480.80150.04﹥10

二、荷载取值上的的对比与原设计相比，本本次计算在荷荷载取值上除除了对梁上线线荷载（即墙墙荷载）作了了对应的修改改外，其余荷荷载（包括板板荷、墙荷、柱柱荷等）均保保持不变。以以下为总的墙墙体工程量及及两方案具体体取值的比较较：1、工程量的计算（标标准层）外墙：335..04m2/层分户墙：1222.40m22/层内隔墙：4177.04m22/层2、四个方案荷载取取值的比较（/层）1）灰砂砖（红砖）方方案：容重取值为19KKN/mm3180厚外墙及分分户墙：（335.004﹢122.004）×0.18×19﹦1564..46KN120厚内隔墙：：417..04×0.12×19﹦950.995KN∑﹦1564.446﹢950.995﹦2515..41KN2)内外墙采用用陶粒混凝土土实心砌块（蒸蒸压加气混凝凝土砌块）方方案：容重考虑吸水率等等因素后取值值为11KKN/mm3180厚外墙：335.004×0.19×11﹦700.224kN180厚分户墙：：122..40×0.18×11﹦242.335kN120厚内隔墙：：417..04×0.12×11﹦550.550kN∑﹦700.244﹢242.335﹢550.55﹦1493..1kN本方案总墙体荷载载减少为(2515..41﹣1493..1)/22515.441﹦40.644%3)外墙采用陶陶粒混凝土实实心砌块（蒸蒸压加气混凝凝土砌块）、内内墙采用GRRC墙板：容重考虑吸水率等等因素后取值值为：陶粒混凝土实心砌砌块（蒸压加加气混凝土砌砌块）：111KN//m3GRC墙板：6KN/m3180厚外墙：335.004×0.19×11﹦700.224kN180厚分户墙：：122..40×0.18×11﹦242.335kN90厚内隔墙：417.004×0.09×6﹦225.221kN∑﹦700.244﹢242.335﹢225.221﹦1167..8kN本方案总墙体荷载载减少为(2515..41﹣1167..8)/22515.441﹦53.577%三、力学性能上的的对比因原设计是采用TTBSA4..1进行计算算的,故为达到一一致的输出形形式,新方案亦以以TBSA44.1计算。考考虑到两种轻轻质墙体荷载载较为接近，故故力学性能对对比时主要以以内外墙均采采用陶粒混凝凝土实心砌块块（蒸压加气气混凝土砌块块）方案为依依据。初步计计算后,在所有构件件截面尺寸不不变的情况下下,发现组合后后的柱脚最大大轴力均得到到了不同程度度的减少,幅度最大者者达30%,,从而按轴压压比0.8对柱子子截面进行了了修改,并把梁的截截面亦作出了了适当的调整整,再行计算后后得出者的差差异详见表22。

新墙体方案与与灰砂砖方案案力学指标比比较表表2项目新墙体方案灰砂砖方案新墙体方案减少总重(地面以上)149872KN207822KN57950KN，减27.8%周期横向(第一振型)s纵向1.4181.572

1.5581.722

总地震力横向纵向4278KN5594KN1316KN,减23.5%3976KN5252KN1276KN,减24.5%基底地震弯矩横向KN.M纵向16501621676451748KN.m减23.8%15230620177049464KN.m减24.5%柱脚max轴力（地震）6108KN9193KN3085KN,减33.6%最大地震位移横向纵向1/2431(22.62mm)1/2178(25.25mm)10.4%1/2127(25.85mm)1/1935(28.43mm)9.1%从表看出,新方案案与旧方案相相比各种力学学指标皆得到到了不同程度度的改善,且周期由原原1.5722s，降至1.4418s，较较为接近经验验值0.088N(0.008×18﹦1.44ss)，更趋于于合理。四、经济指标上的的对比为了使造价计算有有准确完整的的计算依据，在在整体计算完完成后，分别别根据四个不不同的方案设设计了三套详详细的施工图图（因为方案案1、2荷载基本一一致，故施工工图仅出一套套）。（一）、造价计算算内容：1、结构部分：1） 钢筋混凝土桩、承承台、地梁；；2） 钢筋混凝土柱、剪剪力墙、梁、板板。2、 墙体部分：内外墙墙（或板），红红砖、灰砂砖砖墙体内面的的一般抹灰，蒸蒸压加气混凝凝土砌块内外外墙面一般抹抹灰及挂网，GRC墙板不抹灰。（二）、造价计算算依据1、 砌筑用M5混合砂砂浆，内墙面面用1：1胶质水泥砂砂浆拉毛、11：1：6的水泥石灰灰混合砂浆抹抹灰；2、 蒸压加气混凝土砌砌块外墙在与与砼柱墙梁交交界处挂3000宽钢网；；3、 定额套用广州市九九一定额，材材料价按20000年广州州市定额站第第一季度信息息指导价。（三）、造价计算算结果1、 方案一（内外墙均均采用红砖）：：人民币822594877.25元；；2、 方案二（内外墙均均采用灰砂砖砖）：人民币币83317712.211元；3、 方案三（内外墙采采用蒸压加气气混凝土砌块块）：人民币币81914414.399元；4、 方案四（外墙采用用蒸压加气混混凝土、内墙墙采用GRCC墙板）：人人民币77226812..60元。（四）、造价计算算结果综合情情况表如表33所示表3序号方案类型外墙材料内墙材料造价名称容重KN/m3名称容重KN/m3结构(元)墙体(元)总价(元)合每M2建筑面积(元)1一红砖19红砖197043862.261215624.998259487.25684.582二灰砂砖19灰砂砖197043862.261287849.958331712.21690.573三蒸压加气混凝土砌块9.8蒸压加气混凝土砌块9.86624948.471566465.928191414.39678.944四蒸压加气混凝土砌块9.8GRC板66331139.571395673.037726812.60640.43对比情况方案二比方案一：结构造价相同，墙体造价增加72224.96元合5.94%；总造价增加72224.96元合0.87%。方案三比方案一：结构造价减少418913.79元合5.95%，墙体造价增加350840.93元合28.86%；总造价减少68072.86元合0.82%。方案四比方案一：结构造价减少712722.69元合10.12%，墙体造价增加180048.04元合14.81%；总造价减少532674.65元合6.45%。表3说明：1、红砖、灰灰砂砖、蒸压压加气混凝土土砌块外墙厚厚取180mmm、内墙厚厚取120mmm，GRC板取90mmm厚；2、红砖、灰灰砂砖、陶粒粒混凝土砌块块（蒸压加气气混凝土砌块块）墙体均考考虑了抹灰，GRC板不抹灰。五、几点结论（一）、对于一个个18层的一般般高层住宅建建筑，内外墙墙均采用灰砂砂砖，结构造造价与用红砖砖相同，墙体体造价比用红红砖增加投资资约5.944%，结构及及墙体合计造造价增加0..87%。（二）、对于一个个18层的一般般高层住宅建建筑，内外墙墙均采用轻质质砌块（蒸压压加气混凝土土砌块或陶粒粒砌块），可可以使结构造造价比用重型型材料（灰砂砂砖或实心红红砖）造价降降低约5.995%，但墙墙体造价比用用红砖增加投投资约28..86%，结结构及墙体合合计造价降低低0.82%%。（三）、对于一个个18层的一般般高层住宅建建筑，外墙均均采用轻质砌砌块（蒸压加加气混凝土砌砌块或陶粒砌砌块）、内墙墙采用GRCC板（注：GRRC板不抹灰灰），可以使使结构造价比比用重型材料料（灰砂砖或或实心红砖）造造价降低约110.12%%，但墙体造造价比用红砖砖增加投资约约14.811%，结构及及墙体合计造造价降低6..45%。因因GRC板重量量小，节省较较多。（四）、分析表33结构、墙体体的综合造价价可以看出：：灰砂砖比红红砖总造价略略高（约0..87%）。蒸蒸压加气混凝凝土（或陶粒粒混凝土）砌砌块作内外墙墙；蒸压加气气混凝土（或或陶粒混凝土土）砌块作外外墙、GRCC板作内墙，总总造价比红砖砖节约0.887%～6.45%%。说明使用用新墙体材料料的造价较使使用红砖节约约或相近。（五）、由计算得得知，当采用用了新型墙体体材料取代普普通砖墙后，建建筑物的重量量减轻了，构构件的截面减减少了，地震震力降低了，从从而整体受力力有所改善，梁梁、柱的内力力也相应减少少，因而配筋筋亦适当地减