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浅谈装配式建筑基础研究

2017-09-18魏艺

魅力中国 2017年11期
关键词:预制装配式建筑施工

魏艺

摘要:要使建筑业适应市场的需要,就得采用新型建材,用新技术。装配式建筑可以实现建筑部件化、建筑工业化和产業化,装配式建筑必将引导建筑行业的发展趋势。配式建筑是目前发展较快的结构体系,在现代建筑中占有越来越重要的地位,是建筑行业发展的必然趋势。本文详细论述了装配式建筑与传统建筑的区别,装配式建筑在现代建筑中应用的优点及装配式建筑时未来建筑行业的贡献。

关键词:装配式建筑;预制;施工;发展

一、装配式建筑的结构形式和施工方法

砌块建筑:用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑,适于建造低层建筑,提高砌块强度或配置钢筋,还可适当增加层数。砌块建筑适应性强,生产工艺简单,施工简单方便,造价低,还可利用地方材料以及工业废料。建筑砌块有小型、中型、大型之分:小型砌块适于人工搬运和砌筑,工业化程度较低,灵活方便,使用较广;中型砌块可用小型机械吊装,可节省砌筑劳动力;大型砌块现已被预制大型板材所代替。砌块有实心和空心两类,实心的较多采用轻质材料制成。砌块的接缝是保证砌体强度的重要环节,小型砌块还可用套接而不用砂浆的干砌法,可减少施工中的湿作业。

板材建筑:由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成。它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。板材建筑减轻结构重量,提高劳动生产率,扩大建筑的使用面积和抗震能力。板材建筑的内墙板,多为钢筋混凝土的实心板或空心板;外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板,也可用轻骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成带有外饰面的墙板。建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒式卫生间等,提高装配化的程度。大板建筑的关键是节点设计。在结构上保证构件连接的整体性。在防水构造上要妥善解决外墙板接缝的防水,以及楼缝、角部的热工处理等问题。大板建筑的主要缺点是对建筑物造型和布局有制约性较大;小开间横向承重的大板建筑内部分隔缺少灵活性。

盒式建筑:从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑。建筑工厂化程度很高,现场安装快。不但在工厂完成盒子的结构部分,内部装修和设备也都可安装好,甚至连家具、地毯等皆安装齐全。盒子吊装完成、接好管线后即可使用。盒式建筑的装配形式有:全盒式、板材盒式、核心体盒式、骨架盒式。

骨架板材建筑:由预制的骨架和板材组成。其承重结构一般有两种形式:一种是由柱、梁组成承重框架,再搁置楼板和非承重的内外墙板的框架结构体系;另一种是柱子和楼板组成承重的板柱结构体系,内外墙板是非承重的。常用于轻型装配式建筑中。骨架板材建筑结构合理,可以减轻建筑物的自重,内部分隔灵活,适用于多层和高层的建筑。

钢筋混凝土框架结构体系:骨架板材建筑有全装配式、预制和现浇相结合的装配整体式两种。这类建筑的结构具有足够的刚度和整体性的关键是构件连接。柱与基础、柱与梁、梁与梁、梁与板等的节点连接,应根据结构的需要和施工条件,通过计算进行设计和选择。

升板和升层建筑在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板,竖立预制钢筋混凝土柱子,以柱为导杆,用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度,加以固定。外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板或幕墙等;也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。升板建筑施工时大量操作在地面进行,减少高空作业和垂直运输,节约模板和脚手架,并可减少施工现场面积。升板建筑多采用无梁楼板或双向密肋楼板,楼板同柱子连接节点常采用后浇柱帽或采用承重销、剪力块等无柱帽节点。升板建筑一般柱距较大,楼板承载力也较强。

二、装配式建筑实现建筑部件化、建筑工业化和产业化

在日益紧张的能源与环境形势下,城市建设模式和建筑业发展方式正在加快转型。绿色建筑是一场建筑业的工业化绿色革命,体现在建筑节能、装配式住宅和低碳实践区等方方面面,是一个全产业链体系的概念。特别是装配式住宅,区别于传统的人工建造方式,是一种标准化、工业化的建筑生产模式,可以实现“像造汽车一样造房子”。推动建筑工业化,可以将建筑的非承重部分所有配件在工厂流水线上进行标准化加工预制,之后再在建筑工地上进行配件的装配,把原来的建筑工人转变为机械操作工人,实现无粉尘作业,大大节约人力、时间和能耗成本,又可以提高建筑质量。

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,作为建筑产业现代化的重要标志。装配式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成为国民经济的基础产业和支柱产业。传统建筑方式人们开始逐渐发现已经不再完全符合时代的发展要求。对于日益发展的我国建筑市场,现浇结构体系所存在的弊端趋于明显化。面对这些问题,结合国外的建筑工业化成功经验,我国建筑行业必将掀起装配式建筑工业化的浪潮,使其发展进入一个崭新的时代,并将促进建筑领域生产方式的巨大变革。所生产的产品可以根据建筑需要,在工厂加工制作成整体墙板、梁、柱、叠合楼板等构件,并可在构件内预埋好水、电管线、窗户等,还可根据需要在工厂将墙体装饰材料制作完成。

装配式建筑构件在工厂生产,有固定的模具,使产品精度高,产品更加标准化、规范化、集成化,而且技术标准易于统一,即以模数化构建标准化;由于装配式建筑构件标准化、工厂化生产,运送到工地就可以装配施工,可以像设备安装一样进行现场安装,即以标准化推动工业化;工业化不断发展摸索过程中,逐渐形成装配式结构体系,即以工业化促进产业化。装配式建筑是绿色、环保、低碳、节能型建筑。装配式建筑施工技术使施工现场作业量减少、现场工人就可以大大减少,使施工现场更加整洁并大大节约了人力资源。装配式建筑由干式作业取代了湿式作业,现场污染与建筑垃圾大大减少。同时可以提高施工效率,进而又缩短了工期。另外在建筑拆除后,大部分材料可以回收利用。因此装配式建筑低碳、节能。装配式建筑需要的构件一般在工厂车间生产,不受季节限制,特别有利于冬季施工。装配式建筑抗震性能高、耐火性好、隔音效果好。装配式建筑偏差减小,精确度大大提高。

三、总结

我国既有建筑面积达400多亿平方米,其中95%以上是高耗能建筑。建筑能耗约占整个社会能耗的30%,楼宇年电力消耗总量占全国总消耗10%,能源费用超过800亿元,大部分楼宇全年用电量在100万千瓦时以上。如果按照装配式建筑设计标准进行作业,能够实现节水80%、节能70%、节时70%、节材20%、节地20%。我国的房屋建筑工业化比先进的工业国家落后,建筑业又要求降低能耗、抗震减灾、保护生态与环境,提高人们工作与生活质量,因此加快改革创新,使用新材料、应用新工艺、发展新技术,提高工程质量、减少污染和浪费、减少现场作业,实现建筑工业化是建筑业进步的重要标志。城乡住房建设将是我国经济发展新的驱动点和生长点。现在,有远见的企业家应积极开始着手准备,满腔热情地去开发、生产、推广成套的装配式建筑的建材装配式。建筑的未来是光明的,希望广大建筑同仁对装配式建筑不断深入研究,早日形成我国装配式建筑结构体系。

(作者单位:南昌理工学院2016级工程造价专科2班)endprint

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