裝配式建筑中新型輕質高強材料的應用探思

趙全喜

【摘要】近幾年來，我國建筑行業得到了迅速的發展，因此在建筑市場中涌現出了許多新型的建筑材料。該類新型材料相比于傳統建筑材料，能夠有效降低施工成本，顯著提升建筑質量，極大縮短施工工期，彌補了傳統建筑材料存在的不足。為進一步提升新型材料在裝配式建筑中的應用水平，本文通過對新型輕質高強材料在裝配式建筑中應用的必要性進行分析，結合其在應用中的特點以及優勢，分析其在裝配式建筑中的具體應用。從而促進裝配式建筑的優化良性發展，更好的服務我國傳統建筑行業，并可應用于國防和國家應急體系快裝模塊建設。

【關鍵詞】裝配式建筑;新型輕質高強材料;應用【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

隨著我國綠色發展理念的深入驅動，裝配式建筑將成為建筑行業中，重要的建筑類型之一。為進一步提升其建筑質量，保障人民的生命財產安全，應當合理利用和優化配置施工中的各型建筑材料。裝配式建筑種類多樣，新型輕質高強材料能夠適應其大部分施工場景。其在裝配式建筑中的應用，能夠有效提升該類建筑的質量安全以及施工效率。同時，為滿足建筑綠色化的要求，降低因為施工產生的污染，應當加強對該類環保型材料的應用，達到裝配式建筑可持續化發展的目的。從而幫助人們算好“經濟賬”“時間賬”“環保賬”和“安全賬。

1、裝配式建筑概述及應用優點

1.1概述

裝配式建筑因為出色的表現，成為了近幾年建筑市場中主流的建筑之一，其相比于傳統建筑在施工效率上，有顯著的提升且符合綠色化發展原則[1]。該類建筑將施工現場的大部分建材制備工作轉移到了工廠中，通過已設計好的模板樣式進行生產，并且在生產過程中對其質量進行檢查，借此保障建筑質量。再將生產出的預制裝配式構件，運輸到施工現場進行連接，從而降低人力成本的消耗。其統一化的特點，使其在對建筑統一性有要求的規模化建筑群中得以廣泛應用。

1.2優點

隨著我國人口老齡化趨勢擴大，對于需要大量人工的行業而言，需要投入更高的人力成本[2]。而對人力資源需求較高的施工行業中，裝配式建筑相比于傳統建筑能夠有效減少人力投入成本。該類建筑方式主要采取工廠預制構件，再運輸至現場進行組裝，去除了現場對材料進行制備的環節，從而減少了工期縮小人力成本。并且該種工廠化的生產模式，在構件設計圖紙準確的情況下，能夠有效地提升生產效率，從而保障施工的穩定進行。傳統建筑因為剪力板、樓板等建筑結構，主要在施工現場進行澆筑，所以對周邊的環境會造成一定的污染。同時該種方式也存在一定的安全隱患，容易出現安全生產事故。而裝配式建筑通過對構件的預制，減少了環境污染，降低了安全生產事故概率。在實際預制件生產過程中，建筑原材料質量可以得到有效的把控，同時在運輸前，質檢員會對預制材料進行質量檢測。避免質量不符合施工標準的預制構件運輸至施工現場。借助該種方式能夠有效保障預制構件的性能和使用壽命，從而提升建筑的整體質量。

2、裝配式建筑分類

2.1板材類建筑

該類建筑主要應用于全裝配式建筑中，能夠在降低建筑整體的重量的同時，擴大其空間面積，并且在建筑穩定性方面，具有較為出色的抗震能力。其主要預制構件為大型內外墻板、樓板、屋面板等，通過在工廠中對原材料進行把控。并且嚴格依據提供的構件設計圖紙生產，保障預制構件的質量。該類建筑組成構件中的內墻板，主要分為空心板和實心板。而外墻板則通常采用帶有保溫層的混凝土鋼筋復合板材、泡沫混凝土、大孔混凝土以及新型植物纖維板等，并且這些材料具有良好的保溫防火性能。該類建筑因為其預制構件體量較大，因此會對空間及造型設計造成一定的局限，無法對內部空間結構靈活分配。相關設計師對其建筑結構進行設計時，首要應當注重節點問題，避免外墻板接縫不滿足建筑應用需求的問題出現，從而提升其防水防潮性能。

2.2骨架板材類建筑

該類建筑結構組成成分主要為板材和骨架，其中骨架的種類多樣。現今大部分建筑企業在施工中，主要以混凝土鋼筋結構作為承重骨架。現今主流的建筑承重結構主要分為兩種，一是框架結構，以柱梁為主體搭建承重框架，再在四周組裝非承重的樓板、墻板。二是板柱結構，其主要以柱、樓板為承重結構，再與其他非承重部分組成。該類建筑模式靈活性較高，能夠滿足更多的應用場景，通常在高層建筑中應用。

2.3盒式類建筑

該種建筑模式是在板材建筑模式的基礎上，發展出的新型建筑模式。具有高度工廠化、安裝效率高的特點。其在工廠中生產的構件并不局限于盒子結構本身，同時還包含了內部裝修、家具等內部組成成分，降低了裝修產生的大量人工成本。其裝配方式主要分為四種，一是全盒式。全盒式結構簡單，對于施工工藝并沒有太高的要求。其建筑結構完全由承重盒構成，以重疊的方式完成建筑的建造。二是板材模塊式，該種建筑方式將如衛生間、廚房等建筑內部結構預制為承重盒子，在實際施工過程中，只需將這些承重盒子以及設計方案和樓板、墻板等其他結構進行連接。三是核心盒式結構，該類結構圍繞核心承重盒子展開，在其四周圍上樓板、面板、骨架構成。四是骨架模塊式，這類建筑結構通過輕質材料預制住宅單元，在設計好的骨架上進行組建。但是該類建筑投資較大，并且住宅單元盒子體型較大運輸不便，因此沒有被廣泛應用。

2.4砌塊類建筑

砌塊類建筑主要采用砌塊堆砌而成，其工藝相對簡單并且具有較高的靈活性，能夠有效拓展建筑結構的多樣性。這類建筑模式主要應用于低層建筑，其使用砌塊主要分為實心和空心兩種。

2.5升板、升層類建筑

該種建筑方式主要采取重復澆筑的方式，用混凝土等澆筑出墻板、樓板。在施工中相關工作人員需要將預制的鋼筋混凝土柱豎立在底層，通過相應的施工設備將樓板和屋面板，抬至設計方案中所要求的高度并固定。其中外墻的種類多樣，主要為砌塊外墻或者澆筑外墻。該類建筑具有較好的承重性，能夠在大型建筑中起到良好的應用效果。

3、新型輕質高強材料在裝配式建筑中應用的必要性分析

裝配式建筑在建筑行業中廣泛被應用，其被青睞的主要原因是該類建筑種類多樣，能夠滿足不同應用場景的建筑需求。同時施工過程中對周邊環境產生的污染較小，實現了建筑行業可持續性發展的目的[3]。隨著我國各類環境問題、資源問題的出現，因此對建筑行業有了更高的要求。其中裝配式建筑應當加強對新型材料的應用，從而降低施工過程中所造成的污染，同時提升建筑質量保障居住人員的安全。新型輕質高強材料作為新型建筑材料，具有較高的環保特點，避免了傳統建筑材料存在的污染問題，降低了對自然資源的消耗，并具有良好的抗震、防火、保溫性能，能夠有效提升建筑的綜合性能。當前，裝配式建筑大勢已成，提升應用質效，關鍵在創新，不斷提升材料性能，優化組裝方式。

4、裝配式建筑中新型輕質高強材料的具體應用

4.1砌塊類建筑應用

砌塊類建筑是裝配式建筑中的主流建筑之一，其包含的種類多樣主要可分為空心、實心兩種[4]。該類建筑的施工主要利用塊狀建筑材料進行堆砌，從而構成符合建筑需求的墻體。因此在進行預制時對工廠的工藝水準要求較低，并且生產成本低，能夠實現高效率的大量生產。同時該種建筑模式具有較高的適應性，能夠在不同的施工場景中進行應用。從而促進工藝的多樣化，滿足更多居住者對建筑的需求。新型輕質高強材料應用在該種建筑模式中，能夠有效提升墻體的強度，確保其能夠發揮穩定的性能。為進一步加強該類材料在砌塊類建筑中的應用，相關企業應當加強對該類材料的強度提升及完善，從而進一步提升建筑的安全性能。

4.2板材類建筑應用

該類建筑材料通過提升建筑的使用面積，使其擁有更多的可利用空間。并且相比于傳統建筑降低了建筑的重量，從而提升了其穩定性。這類建筑結構能夠使建筑有更高的抗震能力，能夠更好地保障居民的居住安全。該類建筑結構主要以混凝土鋼筋或者新型板材組成，進一步提升了其外墻墻體的防火、保溫性能。利用該類新型輕質高強材料，能夠解決傳統材料在這方面性能上表現的不足。相關企業還需要加強對該類新型材料性能上的提升，加強技術上的投入使其能夠滿足更多的應用場景，適應更多樣的空間結構，從而優化建筑結構。并且在施工過程中對板材進行合理的拼接設計，使其滿足建筑對構件的需求，借此滿足不同用戶對建筑的使用需求。據了解，目前市場上出現的一種植物纖維增強覆面木基結構裝配式建筑新材料，具有七無（無鋼筋、無水泥、無磚、無梁、無柱、無石材、無傳統構件）、七防（防震、防火、防水、防凍、防裂、防蛀、防老化）的優點，已廣泛應用于修房建橋及其他市政基礎設施建設中。

4.3升板、升層類建筑應用

該類建筑使裝配式建筑的重要種類之一，其主要利用對混凝土底層進行不斷的澆筑，從而達到和樓板層、層面板進行連接的目的。以該種方式加強建筑連接處的強度，提升整體建筑的穩定性。新型輕質高強材料在該類建筑的應用中，應當對施工場地進行勘測。結合實際情況進行應用，避免施工效果不滿足建筑需求的情況發生。相關技術人員需要對施工進度進行把控，并且制定好施工的工藝。從而提升新型輕質高強材料的應用性能，簡化施工步驟，減少施工時間。相關企業在施工時還需要針對該類建筑模式的特點，加強新型材料的強度和抗壓能力，保證建筑結構的穩定。同時需要針對實際施工環境對建筑材料的應用進行科學的設計，外墻、磚墻等不同的建筑結構，在建造過程中不能一味使用新型輕質高強材料。應當分析其使用功能和特點，結合其他材料進行澆筑，從而使該類建筑應用場景多樣化。

結語：

裝配式建筑在施工中具有效率化、統一化、工廠化的特點，有效降低了施工的投入成本，提升相關建筑企業的經濟效益。隨著我國的建筑行業的快速發展，相關企業為提升核心競爭力，應當加強對新型材料、新工藝的研究和應用，加大對該方面的投入成本，從而使技術含量和建筑質量能夠有效提升，滿足不同用戶對建筑的使用需求。新型輕質高強材料相比于傳統建筑材料，具有更加環保、選擇更多的優勢，對于建筑而言能夠有效提升其綜合性能，因此該類新型材料將會成為建筑行業中的主要建筑材料之一，能夠為綠色建筑的發展開拓新途徑，其快速、安全、經濟的特點也將在國防和國家應急防災體系建設上發揮重要作用。

參考文獻：

[1]保紹昆.裝配式建筑在變電站中的應用分析[J].科技資訊，2018，v.16;No.513（12）：42-43.

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[3]劉建飛，許晶.裝配式建筑結構在醫院建筑中的應用及影響[J].中國醫院建筑與裝備，2021，22（3）：28-30.