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装配式建筑的技术创新及安全性

 论文栏目:建筑发展论文     更新时间:2012-9-23 10:42:29   

作者:梁厚双 单位:江西中节能高新材料有限公司

一、装配式建筑的发展

当今世界,生产力快速发展的根本原因,无一例外的在于科学技术的日新月异。在被世界众多国家视为经济支柱的建筑业及其领域,科学技术的迅猛发展和不断创新极大地推动了建筑业的迅猛发展。随着建筑工业化的要求,世界发达国家都把建筑部件工厂化预制和装配化施工,作为住宅产业现代化的重要标致。发达国家早在四五十年代便开始了墙体材料转变,即小块材料(烧结制品标准砖)向大块墙材转变,大块墙材向轻质板材和复合板材方向转变,经过半个世纪的发展,各国已经基本形成了本国工业化建筑体系和与之配套的墙体材料的主导产品。日本在装配式建筑结构体系建筑方面做了大量的研究工作,近年来建造了许多装配式结构体系建筑工程,其中钢筋混凝土结构、钢结构体系做得较多,与之配套的PC构件制品经过系统的研究已经成功的应用在工程上。建筑工业化是世界性的大潮流和大趋势,同时也是我国改革和发展的迫切要求,在我国,建材工业和建筑业已列为国民经济的基础产业和支柱产业。装配式建筑的发展将促进建筑领域生产方式的巨大变革。在这样一个大的形势下,我国作为发展中国家,建筑业正处在一系列加快发展的大好机遇期,降低能耗、抗震减灾、保护生态与环境,提高人们工作与生活质量是当前最热门的话题,使用新材料、应用新工艺;提高工程质量、提高工效;减少污染和浪费、减少现场作业,实现文明施工是当前技术进步的重要标志;加强关键技术创新和系统体系集成,实现房屋建筑的产业化、多样化、工业化,将是新世纪建筑业的发展趋势。装配式建筑结构体系及与之体系配套的主要内容包括:外墙复合板的生产、内隔墙板、楼板、屋面板、梁、柱等异型构件。“装配式建筑结构体系”构配件生产,是走建筑工业化道路,围绕建筑领域革命的新兴产业,其项目初步定位为“生产房子”。基本思路为:以科研、设计为龙头,以技术为支撑,以市场为导向,以满足不同用户消费需求为目标,生产不同类型房屋的“构配件”及相关的建筑施工产品,在施工现场进行房屋组装,彻底改变现行传统的落后的房屋价值理念和做法。装配式建筑结构体系的发展主要体现在以下几方面:

1.调整产业结构,提升建筑整体科技含量;

2.走建筑工业化道路,改变传统落后技术,实现建筑施工领域的革命,创造全新的建筑业发展空间;

3.提高劳动生产率,解决高寒地区四季均衡施工;

4.装配式建筑结构体系的节能、环保、抗震、经济等突出优势将给社会、用户带来较大的受益;

5.装配式建筑结构体系具有先进性、竞争性和可持续性,是按照国家产业政策以及市场的消费需求考虑;

6.产品定位主要体现在以下几个方面;建筑形式多样化——高层、多层、单层;结构体系多样化——以大开间为主的框架和框架剪力墙结构、钢结构、全预制装配结构;材料和制品向体系发展——配套化生产、商品化供应、施工现场装配化;墙体材料的发展——单一材料向复合墙体、砌筑向装配、重质向轻质、块类向板材。随着现代科学技术的高速发展,社会对建筑物的需求经历了一个“注重数量→数量与质量并重→质量第一→个性化、多样化、高环境质量”的发展阶段,从建筑的结构体系上看,国外也已开发出木结构、钢结构、钢筋混凝土结构的工厂化生产体系,并不断使建筑产品的性能指标得到提高。人们不断促进建筑技术的进步和建筑产业的发展,努力合理的利用资源、保护生态环境,提高人们的居住生活质量。装配式建筑适应现代社会对房屋建筑的需求,也是二十一世纪建筑房屋体系发展的大趋势。传统的房屋设计与施工技术已经落后,不能适应现代社会的需求。

二、装配式建筑的优势

1.建筑技术创新装配式建筑是21世纪世界建筑业技术发展的主流,目前装配式建筑的发展方向主要是采用钢结构或钢筋混凝土为框架体系的全装配式多层或高层建筑结构体系,而与钢结构或钢筋混凝土梁、柱框架配套的外墙、屋面、内墙、楼板等材料全部采用预制的、工业化生产的、可在现场施工、安装、组装的新型的多功能的可实现建筑工业化的建筑材料构件。目前在中国的经济建设中,建材业和建筑业已经成为国民经济的支柱产业。但是,建材业和建筑业生产建设仍处在粗放型生产阶段,集约化程度低,生产建设技术落后,劳动生产率低。与国外相比,中国建设的劳动效率只相当于发达国家的1/5左右。为此,国家十分重视并已提出要加快实现建材业和建筑产业现代化,提高建筑建设质量和建设效益的目标和措施。实现建材业和建筑产业现代化的根本出路在于技术创新,尤其是要开发新的建筑体系,和推动建筑材料的部件化。装配式建筑体系是多年来国外开发成功的建筑科技成果。目前这种建筑体系在国外得到了迅速发展,例如德国、英国、美国、日本等广泛采用装配式建筑体系中预制混凝土构件。作为一套完整的建筑技术正是因为适应建筑产业化的要求,以其独特的优势受到建筑业的关注和重视。

2.从生产到建筑使用实现工业化装配式建筑可以实现建筑墙体部件化。所生产的产品可以根据建筑墙体需要,在工厂里加工成墙体部件,在工厂制作成整体墙板、梁、柱、楼板,并可在构件内预埋好电器件、水暖用件、窗户。还可根据需要在生产工厂将墙体装饰材料制作完成。装配式建筑构件工厂生产,使产品精度高,产品更加标准化、规范化、集成化,技术标准易于统一。由于装配式建筑构件标准化工厂化生产,运送到工地后可进行装配,每道工序可以像设备安装一样进行现场进行安装,实现了建筑工业化生产。

3.装配式建筑是新型建筑体系、绿色建筑材料中国在经济建设中坚持可持续发展的原则,以人为本,发展健康住宅,把节约资源和保护环境放在突出的位置,大大的推动绿色建材的发展。一些国家制定了绿色建材的性能标准,推行绿色建材认证,对室内空气质量进行控制。一般认为,绿色建材除必须符合产品质量标准外,还必须是:安全无毒对人体无害;在生产和使用过程中,对环境的负荷较小(自然资源和能源的消耗等),不污染环境;在房屋拆除后,大部分材料可以回收利用。因此装配式建筑构件适应墙体改革和建筑节能的要求。整个体系主要由水泥、砂、陶粒等轻质材料组成,构件强度高而重量轻,填充不同材料可以满足保温隔热和建筑隔声的要求,建成的大板建筑,防水隔潮,住居舒适。这种建筑体系材料的耗能和释放的CO2都很少,是真正的绿色建筑材料。

4.施工方便、解决冬季施工难度问题装配式建筑可以根据现场要求制作需要的墙体构件,现场组合安装,减少工作量,减少现场湿作业量,施工方便,施工周期短,节省人力物力,降低建筑成本。具有可钉、可粘贴等优良性能。据测算,装配式建筑构件可提高工作效率2-4倍。由于装配式建筑构件是在工厂车间内生产完成,在冬季也可以生产,运到施工现场组装,解决了北方地区冬季施工难得问题。

5.轻质装配式建筑是同体积混凝土构件重量的1/2-1/3,从而减轻建筑物的基础荷载,节省建筑物基础投资和总投资;减轻建筑工人的劳动强度,提高施工速度,节约人力物力。同时由于装配式建筑构件重量轻,可减轻运输量(与粘土实心砖比),可节约运输费用。

6.高强安全性好、抗震性能高、耐火性好装配式建筑具有强度高、耐久性、耐候性、防水性、抗震、耐火、隔音、气密性能好等特点。由于大量使用轻质材料,降低建筑物自重,同时大多数构件已构成一体,增加装配式的柔性连接,提高建筑的抗震性。装配式建筑耐火极限达到国家A级标准,属于非燃烧物体,满足建筑物耐火极限要求。装配式建筑构件隔声量大于50dB(A),满足建筑物隔声要求。能够为室内外提供良好的工作环境和生产环境。

7.保温、节能装配式建筑的保温隔热性能非常好,可以根据节能要求,安排生产符合性能要求得产品。满足建筑围护结构保温隔热的要求,使室内空调与采暖能耗大量降低。正是装配式建筑构件的低导热性,使其可以满足建筑墙体保温的使用要求,其主要优点为:A.可以避免产生热桥,在采用同样厚度的保温材料下,热损失减少约1/5,从而节约了热能。B.由于内部的实体墙热容量大,室内能蓄存更多的热量,可以使室内温度变化减缓,室内温度较为稳定,生活较为舒适,在夏季,能减少太阳辐射热的进入和室外高温的综合影响,使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低,有利于使建筑冬暖夏凉。C.综合经济效益很高。装配式建筑同其它轻质材料相比具有很大的优越性,是一种全新的建筑节能体系。同时装配式建筑生产是全自动化生产,具有绿色施工和设计、机械化规模化生产。产品技术含量高,工艺先进,在墙体材料行业中有其独特之处,具有巨大的经济效益和社会效益。综上所述,我国墙体改革及建筑节能,主要发展方向为轻质、保温、利废、节能、节地、减少环境污染,产品生产应用工业化,发展生态建材,同时满足建筑的性能,轻质保温的装配式建筑完全符合上述要求,装配式工业化建筑结构体系将是建筑业发展必然之路。


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