焦玉成
【摘要】要使建筑業適應市場的需要,就得采用新型建材,用新技術。裝配式建筑可以實現建筑部件化、建筑工業化和產業化,裝配式建筑必將引導建筑行業的發展趨勢。
【關鍵詞】裝配式建筑 預制 施工 發展
一、裝配式建筑的結構形式和施工方法
砌塊建筑:用預制的塊狀材料砌成墻體的裝配式建筑,適于建造低層建筑,提高砌塊強度或配置鋼筋,還可適當增加層數。砌塊建筑適應性強,生產工藝簡單,施工簡單方便,造價低,還可利用地方材料以及工業廢料。建筑砌塊有小型、中型、大型之分:小型砌塊適于人工搬運和砌筑,工業化程度較低,靈活方便,使用較廣;中型砌塊可用小型機械吊裝,可節省砌筑勞動力;大型砌塊現已被預制大型板材所代替。砌塊有實心和空心兩類,實心的較多采用輕質材料制成。
板材建筑:由預制的大型內外墻板、樓板和屋面板等板材裝配而成。它是工業化體系建筑中全裝配式建筑的主要類型。板材建筑減輕結構重量,提高勞動生產率,擴大建筑的使用面積和抗震能力。板材建筑的內墻板多為鋼筋混凝土的實心板或空心板;外墻板多為帶有保溫層的鋼筋混凝土復合板,也可用輕骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成帶有外飾面的墻板。在結構上保證構件連接的整體性。在防水構造上要妥善解決外墻板接縫的防水,以及樓縫、角部的熱工處理等問題。大板建筑的主要缺點是對建筑物造型和布局有制約性較大;小開間橫向承重的大板建筑內部分隔缺少靈活性。
盒式建筑:從板材建筑的基礎上發展起來的一種裝配式建筑。建筑工廠化程度很高,現場安裝快。不但在工廠完成盒子的結構部分,內部裝修和設備也都可安裝好,甚至連家具、地毯等皆安裝齊全。盒子吊裝完成、接好管線后即可使用。盒式建筑的裝配形式有:全盒式、板材盒式、核心體盒式、骨架盒式
骨架板材建筑:由預制的骨架和板材組成。其承重結構一般有兩種形式:一種是由柱、梁組成承重框架,再擱置樓板和非承重的內外墻板的框架結構體系;另一種是柱子和樓板組成承重的板柱結構體系,內外墻板是非承重的。常用于輕型裝配式建筑中。骨架板材建筑結構合理,可以減輕建筑物的自重,內部分隔靈活,適用于多層和高層的建筑。
鋼筋混凝土框架結構體系:骨架板材建筑有全裝配式、預制和現澆相結合的裝配整體式兩種。這類建筑的結構具有足夠的剛度和整體性的關鍵是構件連接。柱與基礎、柱與梁、梁與梁、梁與板等的節點連接,應根據結構的需要和施工條件,通過計算進行設計和選擇。
升板和升層建筑在底層混凝土地面上重復澆筑各層樓板和屋面板,豎立預制鋼筋混凝土柱子,以柱為導桿,用放在柱子上的油壓千斤頂把樓板和屋面板提升到設計高度,加以固定。外墻可用磚墻、砌塊墻、預制外墻板、輕質組合墻板或幕墻等;也可以在提升樓板時提升滑動模板、澆筑外墻。升板建筑施工時大量操作在地面進行,減少高空作業和垂直運輸,節約模板和腳手架,并可減少施工現場面積。升板建筑多采用無梁樓板或雙向密肋樓板,樓板同柱子連接節點常采用后澆柱帽或采用承重銷、剪力塊等無柱帽節點。升板建筑一般柱距較大,樓板承載力也較強。
二、裝配式建筑實現建筑部件化、建筑工業化和產業化
在日益緊張的能源與環境形勢下,城市建設模式和建筑業發展方式正在加快轉型。綠色建筑是一場建筑業的工業化綠色革命,體現在建筑節能、裝配式住宅和低碳實踐區等方方面面,是一個全產業鏈體系的概念。特別是裝配式住宅,區別于傳統的人工建造方式,是一種標準化、工業化的建筑生產模式,可以實現“像造汽車一樣造房子”。推動建筑工業化,可以將建筑的非承重部分所有配件在工廠流水線上進行標準化加工預制,之后再在建筑工地上進行配件的裝配,把原來的建筑工人轉變為機械操作工人,實現無粉塵作業,大大節約人力、時間和能耗成本,又可以提高建筑質量。
隨著建筑工業化的要求,世界發達國家都把建筑部件工廠化預制和裝配化施工,作為建筑產業現代化的重要標志。裝配式建筑工業化是世界性的大潮流和大趨勢,同時也是我國改革和發展的迫切要求。在我國建材工業和建筑業已成為國民經濟的基礎產業和支柱產業。裝配式建筑構件在工廠生產,有固定的模具,使產品精度高,產品更加標準化、規范化、集成化,而且技術標準易于統一,即以模數化構建標準化;由于裝配式建筑構件標準化、工廠化生產,運送到工地就可以裝配施工,可以像設備安裝一樣進行現場安裝,即以標準化推動工業化;工業化不斷發展摸索過程中,逐漸形成裝配式結構體系,即以工業化促進產業化。裝配式建筑是綠色、環保、低碳、節能型建筑。裝配式建筑施工技術使施工現場作業量減少、現場工人就可以大大減少,使施工現場更加整潔并大大節約了人力資源。裝配式建筑由干式作業取代了濕式作業,現場污染與建筑垃圾大大減少。同時可以提高施工效率,進而又縮短了工期。另外在建筑拆除后,大部分材料可以回收利用。因此裝配式建筑低碳、節能。裝配式建筑需要的構件一般在工廠車間生產,不受季節限制,特別有利于冬季施工。裝配式建筑抗震性能高、耐火性好、隔音效果好。裝配式建筑偏差減小,精確度大大提高。
三、總結
我國既有建筑面積達400多億平方米,其中95%以上是高耗能建筑。建筑能耗約占整個社會能耗的30%,樓宇年電力消耗總量占全國總消耗10%,能源費用超過800億元,大部分樓宇全年用電量在100萬千瓦時以上。如果按照裝配式建筑設計標準進行作業,能夠實現節水80%、節能70%、節時70%、節材20%、節地20%。我國的房屋建筑工業化比先進的工業國家落后,建筑業又要求降低能耗、抗震減災、保護生態與環境,提高人們工作與生活質量,因此加快改革創新,使用新材料、應用新工藝、發展新技術,提高工程質量、減少污染和浪費、減少現場作業,實現建筑工業化是建筑業進步的重要標志。城鄉住房建設將是我國經濟發展新的驅動點和生長點。現在,有遠見的企業家應積極開始著手準備,滿腔熱情地去開發、生產、推廣成套的裝配式建筑的建材裝配式。建筑的未來是光明的,希望廣大建筑同仁對裝配式建筑不斷深入研究,早日形成我國裝配式建筑結構體系。
參考文獻:
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