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關(guān)鍵詞:工程裝配化技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)效率
高職院校要緊跟國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、行業(yè)企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),積極服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì),在人才培養(yǎng)方面,要提升學(xué)生在工程裝配化方面的技術(shù)水平和管理能力,培養(yǎng)合格的裝配式人才,為了保證實(shí)踐設(shè)施滿(mǎn)足教學(xué)需要,提高實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量,有必要開(kāi)展工程裝配化技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)研究。
1職業(yè)院校裝配式技術(shù)的實(shí)訓(xùn)基地現(xiàn)狀研究
一方面,隨著建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和裝配式技術(shù)的發(fā)展,許多高職院校十分關(guān)注裝配式人才的培養(yǎng),開(kāi)設(shè)工程裝配式專(zhuān)業(yè)和相關(guān)課程和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,但工程裝配的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)受到學(xué)校區(qū)位因素、人才培養(yǎng)就業(yè)方向和崗位、資金支持等因素的影響和限制,工程裝配式實(shí)訓(xùn)條件在整體建設(shè)跟不上行業(yè)企業(yè)的發(fā)展速度和質(zhì)量要求,實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)缺少前景設(shè)計(jì)和系統(tǒng)規(guī)劃,不能形成裝配式建筑從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)绞┕ぁ⒐芾淼冉ㄖ^(guò)程的教學(xué)[1]。另一方面,目前,很多高職院校的工程裝配化實(shí)訓(xùn)基地的主要用于教學(xué)過(guò)程中的構(gòu)件展示功能,學(xué)生往往可以看到裝配式構(gòu)件的最終結(jié)果,但對(duì)于構(gòu)件的生產(chǎn)、吊裝、施工和檢測(cè)環(huán)節(jié)缺少直接的參與過(guò)程,往往只能觀看而不能操作,導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力不足,實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目受場(chǎng)地和設(shè)備等因素的制約、安全因素的影響無(wú)法全部開(kāi)展,學(xué)習(xí)過(guò)程不連續(xù),無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2職業(yè)院校裝配式技術(shù)的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)流程
2.1工程裝配化技術(shù)視頻展示及工法展示區(qū)
工程裝配化技術(shù)視頻展示區(qū),可以通過(guò)視頻方式讓學(xué)生對(duì)裝配式建筑的結(jié)構(gòu)體系、裝配式建筑的應(yīng)用范圍、裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)、裝配式建筑的基本構(gòu)件等內(nèi)容進(jìn)行視頻展示,使學(xué)生對(duì)裝配化技術(shù)有比較寬泛的認(rèn)知;同時(shí)對(duì)預(yù)制梁、板等構(gòu)件生產(chǎn)流程、測(cè)量定位流程、裝配式灌漿套筒的連接、施工現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件吊裝、外墻防水、施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理等關(guān)鍵步驟進(jìn)行展示,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究意識(shí)[2]。工法展示區(qū)可以通過(guò)裝配式構(gòu)件來(lái)展示構(gòu)件的內(nèi)部結(jié)構(gòu),例如柱、梁、板的鋼筋排布;預(yù)制式夾心保溫外墻的結(jié)構(gòu)構(gòu)造;灌漿套筒的連接方法;鋼筋的連接方式、構(gòu)件安裝支撐和加固等;學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,既可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備掃描構(gòu)件二維碼,觀看裝配式施工工藝和相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容;在工法展示區(qū),還要提供給學(xué)生裝配式技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、圖紙等資料,方便學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。
2.2裝配式建筑虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
裝配式建筑虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)通過(guò)真實(shí)的施工現(xiàn)場(chǎng)模擬,使學(xué)生在電腦端按照實(shí)訓(xùn)要求完成裝配式施工工序,包括施工安全保障、施工工具的選取、施工步驟流程等,仿真系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的操作正確性和規(guī)范性進(jìn)行判斷。在實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師演示和操作后,學(xué)生親自動(dòng)手完成教師布置的任務(wù),達(dá)到模擬裝配式構(gòu)件內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)、測(cè)量定位、構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、吊裝加固、支撐安裝等任務(wù),可以在保證學(xué)生安全的狀態(tài)下完成裝配式構(gòu)件結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵工序的操作練習(xí),直觀上提高學(xué)生的實(shí)習(xí)效果。
2.3工程裝配化技術(shù)實(shí)踐作業(yè)區(qū)
裝配式構(gòu)件生產(chǎn)區(qū)首先為學(xué)生提供裝配式構(gòu)件生產(chǎn)中的安全知識(shí)和安全管理?xiàng)l例,構(gòu)件生產(chǎn)中的法律法規(guī)、構(gòu)件規(guī)范和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)內(nèi)容。使學(xué)生深入了解模具安裝、構(gòu)件鋼筋構(gòu)造、預(yù)制件預(yù)埋、管線布局等基礎(chǔ)上,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)教師的指導(dǎo)下,以小組為單位進(jìn)行構(gòu)件生產(chǎn),可以選擇真實(shí)的材料進(jìn)行加工,考慮到安全問(wèn)題,可以通過(guò)沙盤(pán)、輕質(zhì)材料等進(jìn)行替代,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)后熟練掌握安全防護(hù)用品的使用、構(gòu)件的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝。在完成構(gòu)件生產(chǎn)的實(shí)訓(xùn)、熟練使用安全防護(hù)用品的基礎(chǔ)上,實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入測(cè)量和吊裝實(shí)踐作業(yè)區(qū)。測(cè)量實(shí)踐作業(yè)區(qū)學(xué)生以小組為單位,使用全站儀、水準(zhǔn)儀等測(cè)量設(shè)備完成裝配式施工中測(cè)量放線定位、角度測(cè)量等實(shí)踐學(xué)習(xí);吊裝作業(yè)實(shí)踐區(qū)首先要進(jìn)行吊裝前準(zhǔn)備,包括:吊裝設(shè)備、測(cè)量放線、構(gòu)件檢查、構(gòu)件連接部位的處理工作,構(gòu)件吊裝和斜支撐的安裝加固等工作。考慮到吊裝作業(yè)的危險(xiǎn)性,可以去校外實(shí)訓(xùn)基地觀看吊裝過(guò)程,并由校外實(shí)訓(xùn)基地教師進(jìn)行專(zhuān)門(mén)講解。鋼筋套筒灌漿操作是裝配式建筑安裝施工的重要工序,在構(gòu)件鋼筋連接中占有很大比重,施工工藝復(fù)雜,質(zhì)量要求高。灌漿操作實(shí)訓(xùn)學(xué)生以小組為單位進(jìn)行套筒灌漿工藝的實(shí)訓(xùn)操作,使學(xué)生熟練掌握鋼筋套筒灌漿工藝,包括灌漿料的拌和施工、灌漿套筒的試驗(yàn)選取、灌漿材料的制作、灌漿操作規(guī)范規(guī)程及驗(yàn)收要點(diǎn)。裝配式構(gòu)件驗(yàn)收區(qū)學(xué)生可以利用檢測(cè)工具對(duì)構(gòu)件材料所用的集料、水泥、鋼筋等材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè);對(duì)各類(lèi)成品構(gòu)件掌握驗(yàn)收流程并記錄驗(yàn)收數(shù)據(jù),熟練掌握質(zhì)量控制和成品驗(yàn)收的方式方法。同時(shí)通過(guò)視頻展示等方式把構(gòu)件堆放、構(gòu)件運(yùn)輸?shù)认嘟Y(jié)合,熟練掌握在堆放、運(yùn)輸、吊裝過(guò)程中對(duì)構(gòu)件成品的保護(hù)。
3職業(yè)院校裝配式技術(shù)的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)原則
3.1深入推進(jìn)校企合作育人機(jī)制
工程裝配化技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)需要在建設(shè)前期做好細(xì)致、全面的調(diào)研,既要滿(mǎn)足目前教育教學(xué)的需要,同時(shí)要為后續(xù)和企業(yè)深度合作的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地做好功能方面擴(kuò)展準(zhǔn)備,積極開(kāi)展校企共建就成為重要的合作途徑。通過(guò)深度的校企合作,學(xué)院方面可以更加及時(shí)地掌握裝配式建筑在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工方面的新工藝、新方法、新技術(shù),及時(shí)開(kāi)展新的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,跟上行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
3.2開(kāi)展“訂單”培養(yǎng)模式
工程裝配化技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)要立足提升學(xué)生裝配式實(shí)踐能力,和企業(yè)崗位工作技能零距離對(duì)接,可以和企業(yè)開(kāi)展靈活的合作,促進(jìn)學(xué)生就業(yè)。“訂單”培養(yǎng)模式就是較好的合作方式,通過(guò)學(xué)院和企業(yè)簽訂的合作協(xié)議范圍內(nèi),雙方共同培養(yǎng)裝配式人才,共享軟硬件資源,以實(shí)際工程項(xiàng)目為載體提升學(xué)生崗位所需能力。
3.3加強(qiáng)師資力量培養(yǎng),提高產(chǎn)學(xué)研能力
學(xué)院工程裝配化技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)要注重校企合作,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì),積極申報(bào)科研項(xiàng)目、創(chuàng)新項(xiàng)目。一方面提升學(xué)院專(zhuān)業(yè)教師熟悉掌握裝配式建筑工程技術(shù),提高專(zhuān)業(yè)教師的教育教學(xué)理論和實(shí)踐水平,從而有利于提高教學(xué)質(zhì)量,讓教師在新技術(shù)、新理念方面可以緊跟行業(yè)企業(yè)發(fā)展趨勢(shì);另一方面,教師參與企業(yè)的工程項(xiàng)目實(shí)施,提高實(shí)踐技能,促進(jìn)雙師型教師隊(duì)伍的建設(shè),校企雙方合作建立網(wǎng)絡(luò)資源課程建設(shè),推進(jìn)課程改革,開(kāi)發(fā)裝配式建筑的虛實(shí)結(jié)合項(xiàng)目、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目指導(dǎo)書(shū)。
4結(jié)語(yǔ)
本課題組在探究實(shí)訓(xùn)基地硬件條件、師資力量得到提升后,除滿(mǎn)足正常的課程教學(xué)實(shí)訓(xùn)外,輻射其他專(zhuān)業(yè)發(fā)展,推進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)服務(wù)和社會(huì)人員培訓(xùn),提高學(xué)院產(chǎn)學(xué)研綜合實(shí)力,努力把校內(nèi)工程裝配化技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)成為面向社會(huì)、緊貼行業(yè)、廣泛進(jìn)行項(xiàng)目合作的生產(chǎn)型裝配式培訓(xùn)中心,積極為高職院校提升社會(huì)服務(wù)能力、培養(yǎng)工程裝配式相關(guān)方面的人才提供契機(jī)。
參考文獻(xiàn)
[1]吳丹,劉學(xué)軍.裝配式建筑實(shí)訓(xùn)基地思路研究與技術(shù)實(shí)踐[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè),2019(8):86-88.
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);裝配式; 住宅;優(yōu)化
裝配式住宅誕生于20世紀(jì)初期,這種建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定型,構(gòu)件在自動(dòng)化生產(chǎn)線上加工,現(xiàn)場(chǎng)采用螺栓、自攻螺釘?shù)冗B接件和密封材料干式組裝,無(wú)濕作業(yè),施工安裝便捷。近30年來(lái)在歐美等國(guó)家逐步發(fā)展起來(lái)。裝配式住宅不僅改變了傳統(tǒng)住宅的結(jié)構(gòu)模式,而且完全替代了磚、混凝土、石材、木材,真正實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工,從而大大降低了施工現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了施工工期,這種方式已在國(guó)外得到了推廣。為提高鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅在我國(guó)的利用,本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),并從我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的設(shè)計(jì)思路及其優(yōu)化方案等方面進(jìn)行了探討。
1 我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的現(xiàn)狀
1.1設(shè)計(jì)方法落后
傳統(tǒng)式住宅設(shè)計(jì)和裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)從結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)、基本模數(shù)的確定、平面的定位方式、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想等方面都存在著很大的區(qū)別。在設(shè)計(jì)方案階段,通用結(jié)構(gòu)體系和專(zhuān)用結(jié)構(gòu)體系沒(méi)有區(qū)分,數(shù)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)思想沒(méi)有得到足夠重視;在施工圖階段,缺少對(duì)于構(gòu)件及裝配節(jié)點(diǎn)的深化探討,沒(méi)有解決構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化定型和裝配節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造詳圖設(shè)計(jì),這些問(wèn)題或多或少阻礙了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。
1.2設(shè)計(jì)規(guī)范缺失
鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅在我國(guó)發(fā)展的時(shí)間較短,在相關(guān)設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)等方面的規(guī)范文件缺失較多,與之相關(guān)的施工工藝、工法和安全規(guī)程還未建立,相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的裝配式住宅發(fā)展,我國(guó)還比較落后,甚至在某些方面和國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范在很多地方還不兼容,使得裝配式住宅在設(shè)計(jì)、審批、驗(yàn)收等方面無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依。這對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的大規(guī)模推廣是一個(gè)障礙。
1.3部件發(fā)展滯后
鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù),由于缺乏技術(shù)引導(dǎo)及自主創(chuàng)新,市場(chǎng)需求并沒(méi)有達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的程度。我國(guó)的相關(guān)產(chǎn)品功能性單一,工廠化程度不高,產(chǎn)品質(zhì)量還不能滿(mǎn)足住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前,該技術(shù)零散而不系統(tǒng),技術(shù)水平及標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,不配套,需進(jìn)一步研究創(chuàng)新并進(jìn)行整合。
1.4環(huán)保節(jié)能意識(shí)落后
一項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)每年新建建筑中 95%屬于高能耗建筑,產(chǎn)生的建筑垃圾每年高達(dá)數(shù)億噸,其中產(chǎn)生的污染物是引起霧霾的主要因素。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅相對(duì)于傳統(tǒng)的磚瓦建設(shè)材質(zhì)具有節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì),但是在另外一方面,環(huán)保節(jié)能的鋼材在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)住宅中的使用率很低,根據(jù)2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),環(huán)保節(jié)能的鋼材利用率在10%左右,絕大部分的鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅中使用的鋼材僅僅是一般材質(zhì)的鋼材,在節(jié)能、環(huán)保、安全性能方面滿(mǎn)足不了當(dāng)前的需要。
2 我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的設(shè)計(jì)思路
2.1以建筑結(jié)構(gòu)為主導(dǎo),結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)為輔助
鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)首先要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)中的一般原則,以建筑結(jié)構(gòu)為主導(dǎo),結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)為輔助。這是建筑設(shè)計(jì)的最重要原則,在滿(mǎn)足這個(gè)要求的前提下,才能更多地關(guān)注其現(xiàn)場(chǎng)板材裁截量、使用功能、節(jié)能環(huán)保以及建筑效果等。單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性,不能滿(mǎn)足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目是沒(méi)有市場(chǎng)的,必將影響鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國(guó)的大量推廣應(yīng)用。
2.2戶(hù)型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化
目前在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅方面缺乏戶(hù)型設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、定型化標(biāo)準(zhǔn),大多住戶(hù)住宅戶(hù)型設(shè)計(jì)隨意,規(guī)格多種多樣,這樣會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅現(xiàn)場(chǎng)施工的不確定性,嚴(yán)重拖延整個(gè)工程的現(xiàn)場(chǎng)施工周期,對(duì)整個(gè)工程造成嚴(yán)重的不利影響。因此,針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的板材尺寸統(tǒng)一的特點(diǎn),房間的深入設(shè)計(jì)要遵循一定的原則要求,房間開(kāi)間的尺寸滿(mǎn)足模數(shù)制的要求,盡可能減少異形板的使用量和現(xiàn)場(chǎng)版材裁截量,以提高生產(chǎn)效率,提高生產(chǎn)周期。
2.3 廚衛(wèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化
住房的心臟是廚房和洗手間,由于內(nèi)部管道多,功能復(fù)雜,在設(shè)計(jì)施工的時(shí)候往往是最耗時(shí)耗力的部分。在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定要遵循復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的原則,對(duì)于廚房、衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化,定型化。盡可能減少異形板的使用量和現(xiàn)場(chǎng)板材裁剪,住宅設(shè)計(jì)一套標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的程序,減少施工過(guò)程中不確定因素影響,以提高整個(gè)工程的施工周期。
2.4 平面布置系列化、模塊化和靈活化
在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中,以住宅間、套型或單元為單位模塊,以木塊的多種拼接形式來(lái)適應(yīng)總平面的布置變化。實(shí)現(xiàn)住宅平面功能的開(kāi)放設(shè)計(jì),充分發(fā)揮構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、通用化應(yīng)用、多樣化組合的特點(diǎn)。
3我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的優(yōu)化方案
3.1 建立功能需求明確、結(jié)構(gòu)合理的住宅戶(hù)型
一套功能需求明確的戶(hù)型必須遵守,合理布局、動(dòng)靜分區(qū)、充分利用的原則,合理布局就是將特性相近的行為單元組合在一起,動(dòng)靜分區(qū)則是在行為單元組合中盡量避免相互干擾,充分利用則是充分利用房間空間面積。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅,在房屋的柱梁方面數(shù)量要盡量少,節(jié)約鋼材用量,設(shè)計(jì)并成功裝配一套宜居舒適、布局合理、動(dòng)靜分區(qū)、潔污分區(qū)的優(yōu)秀戶(hù)型,
3.2 環(huán)保節(jié)能
“鋼結(jié)構(gòu)在建筑全壽命周期內(nèi)貫穿減量化、再利用、資源化,減量化優(yōu)先的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則,是當(dāng)前城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)自然環(huán)境影響最小的一種建筑結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)是典型的環(huán)保綠色建筑,僅垃圾排放量就比傳統(tǒng)混凝土建筑減少約六成。因此在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅中廣泛應(yīng)用環(huán)保節(jié)能的鋼材,可以滿(mǎn)足環(huán)保、節(jié)能的要求。在具體戶(hù)型中控制建筑體形系數(shù)、床墻比、減少外形的凹凸、大坡頂、入口設(shè)門(mén)斗等技術(shù),可以很好達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。
3.3 追求戶(hù)型造型的美觀
戶(hù)型的美觀是現(xiàn)代人對(duì)生活的追求,鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅作為一種先進(jìn)的建筑方式,必須重視戶(hù)型的美觀。在具體過(guò)程中要遵循以下四個(gè)技巧,動(dòng)靜分開(kāi)、公私分開(kāi)、主次分開(kāi)、干濕分開(kāi),重點(diǎn)對(duì)屋頂、檐口、入口雨棚頂、窗線條、腰線處理等方面的設(shè)計(jì),有利于家具擺放,提高使用面積,也符合中國(guó)人的消費(fèi)心理。
3.4 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性高
裝配式住宅鋼結(jié)構(gòu)在安全性能方面,要保證結(jié)構(gòu)的鋼材、螺栓與螺釘、圍護(hù)材料、粘接密封材料符合要求。樓蓋、墻體和屋蓋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與連接形式、緊固件的選用符合規(guī)定。防火性能方面,注意建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限、房屋長(zhǎng)度、面積、間距、裝修材料、管道及其包覆材料、構(gòu)件內(nèi)填充材料等方面。耐久性方面,要求鋼結(jié)構(gòu)件采用鍍鋅進(jìn)行防護(hù)。住宅舒適性方面,樓面、外墻和屋面所采取的填充保溫棉、噴射液體發(fā)泡材料或外貼泡沫隔熱板材等保溫與隔熱措施,以及墻體、樓板和屋頂所采取吸音、隔聲(消聲)措施,住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取的防結(jié)露措施均要滿(mǎn)足技術(shù)要求指標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1] 葉之皓.我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅現(xiàn)狀及對(duì)策研究[D]. 南昌大學(xué)碩士論文. 2012, 11-17
[2]盧俊凡, 王佳, 李瑋蒙. 等. 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 城市住宅. 2014(6):23-26
[3] 陳以一, 王偉, 童樂(lè)為. 等. 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)培育[J].住宅產(chǎn)業(yè), 2012(12):15-18
關(guān)鍵詞:裝配整體式 混凝土 結(jié)構(gòu)體系 應(yīng)用
引言
1956年,國(guó)務(wù)院在關(guān)于加強(qiáng)和發(fā)展建筑工業(yè)化的決定中指出:為了從根本上改善我國(guó)的建筑工業(yè),必須積極地有步驟地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工業(yè)化施工,必須完成對(duì)建筑工業(yè)的技術(shù)改造,逐步地完成向建筑工業(yè)化的過(guò)渡。1977年北京采用裝配式混凝土建造的房屋占混凝土結(jié)構(gòu)房屋總數(shù)的30%,上海占50%。70年代,預(yù)制混凝土空心樓板得到了普遍應(yīng)用。70年代末,我國(guó)引進(jìn)了南斯拉夫預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土板柱結(jié)構(gòu)體系。隨著裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展,在工業(yè)廠房和住宅結(jié)構(gòu)中不斷得到應(yīng)用。近年來(lái),國(guó)內(nèi)對(duì)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)做了許多卓有成效的工作包括常點(diǎn)受力分析、整體性分析、極限承載力分析以及低周反復(fù)荷載作用下的抗震性能試驗(yàn)等。
一、裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀及主要問(wèn)題
1.國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例
2005年底萬(wàn)科地產(chǎn)公司對(duì)建成的工廠化預(yù)制鋼筋混凝土多層住宅1號(hào)試驗(yàn)樓對(duì)其進(jìn)行有益的研發(fā)和探索。該公司對(duì)其結(jié)構(gòu)住宅進(jìn)行了理論分析、比較,最終采用梁柱中間拆分框架體系。該體系的優(yōu)點(diǎn)在于梁和梁、柱和柱連接節(jié)點(diǎn)位置的選擇在結(jié)構(gòu)受力最有利的位置,更容易保證整個(gè)預(yù)制框架體系結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。
2008年萬(wàn)科又開(kāi)發(fā)了沈陽(yáng)萬(wàn)科工業(yè)化住宅示范樓,其結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)――預(yù)制外墻與現(xiàn)澆內(nèi)墻結(jié)合式,首創(chuàng)了預(yù)制外墻和剪力墻結(jié)構(gòu)體系融合的新模式。
同年南京大地集團(tuán)公司從法國(guó)引進(jìn)一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)體系一世構(gòu)體系。它的節(jié)點(diǎn)由鍵槽、U形鋼筋和現(xiàn)澆混凝土三部分組成,其中的U形鋼筋主要起到連接節(jié)點(diǎn)兩端梁端的預(yù)應(yīng)力鋼筋在鍵槽即梁端塑性鉸區(qū)實(shí)現(xiàn)搭接連接,U形鋼筋在世構(gòu)體系中起著重要的連接作用,其施工工藝的好壞直接影響世構(gòu)體系的節(jié)點(diǎn)性能。目前U形鋼筋的施工工藝還過(guò)于復(fù)雜也成了世構(gòu)體系進(jìn)一步推廣的障礙之一。
2.存在的主要問(wèn)題
我國(guó)的裝配整體式結(jié)構(gòu)體系技術(shù)比較落后,一方面由于唐山地震中大量預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞使人對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用更加保守,另一方面,國(guó)內(nèi)的預(yù)制混凝土構(gòu)件存在著跨度小、承載力低、延性差、品種單一等諸多問(wèn)題,也嚴(yán)重阻礙了裝配式結(jié)構(gòu)在我國(guó)的發(fā)展。我國(guó)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)還未得到廣泛的推廣,另外,在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于該結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制柱之間的連接,現(xiàn)澆梁和預(yù)制柱的節(jié)點(diǎn)連接,自承式鋼筋桁架疊合板的理論研究甚少,特別是裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范尚需要完善。
二、裝配整體式結(jié)構(gòu)體系的施工特點(diǎn)、重點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題分析
1.裝配整體式結(jié)構(gòu)體系的施工特點(diǎn)
裝配整體式結(jié)構(gòu)的構(gòu)件之間的連接以現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)為主,構(gòu)件與構(gòu)件之間通過(guò)現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)連接,預(yù)制PC構(gòu)件的鋼筋伸入現(xiàn)澆構(gòu)件中錨固連接,新舊混凝土之間按照后澆帶處理方式施工,保證了房屋的整體性,同時(shí)徹底消除了構(gòu)件制作誤差和安裝誤差,不會(huì)出現(xiàn)隔音、防水問(wèn)題。
根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)應(yīng)用的現(xiàn)狀來(lái)看,裝配整體式結(jié)構(gòu)房屋,在保證房屋整體性能的前提下,均屬于采取部分預(yù)制的策略,采用“有選擇性的確定預(yù)制范圍”原則,例如剪力墻、框架柱等承擔(dān)水平作用較大的主要垂直承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件,均采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方法,其余非承重構(gòu)件或非主要結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件考慮預(yù)制,或者采用預(yù)制疊合的方法,首先保證了結(jié)構(gòu)的受力性能,其次預(yù)制構(gòu)件之間以及與承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方式連接,不存在縫隙,因而減少了防水隔音方面的后患,同時(shí)有利于消除構(gòu)件制作安裝的誤差,提高建筑的整體質(zhì)量,雖然這樣做預(yù)制率有所下降,但是由于所處時(shí)代不同,現(xiàn)澆部分可以采用工具式定型模板進(jìn)行生產(chǎn),效率高、質(zhì)量好,也一樣達(dá)到了效果,這種施工工法更加合理。
2.裝配整體式結(jié)構(gòu)體系施工的重點(diǎn)及難點(diǎn)
新舊混凝土的連接構(gòu)造是現(xiàn)場(chǎng)施工的一個(gè)難點(diǎn),預(yù)制構(gòu)件與新澆筑混凝土之間的連接難度更大,要求預(yù)制構(gòu)件連接部位表面必須是露出毛碴,這成為預(yù)制PC與現(xiàn)澆混凝土能否連接位整體的關(guān)鍵,技術(shù)落后的方法就是用人工鑿毛,這會(huì)對(duì)構(gòu)件形成“隱傷”,目前普遍采用的方法是在混凝土凝固前,將連接部位表面“掃毛”,預(yù)制構(gòu)件連接部位可以做到粗骨料外露一半,我們稱(chēng)為“水洗面”,并且不擾動(dòng)構(gòu)件混凝土,確保連接可靠。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)預(yù)制PC技術(shù)的運(yùn)用,在建筑設(shè)計(jì)、模具、構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)施工安裝等多個(gè)環(huán)節(jié)都是獨(dú)立分散的、不成系統(tǒng)的,設(shè)計(jì)單位、制造廠商、施工單位都只對(duì)自己的業(yè)務(wù)領(lǐng)域相對(duì)熟悉,對(duì)其他領(lǐng)域的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)很少,能夠全面系統(tǒng)掌握預(yù)制PC建筑的設(shè)計(jì)、制造、安裝技術(shù)的公司為數(shù)不多,這就限制了預(yù)制PC技術(shù)在裝配整體式建筑中的發(fā)展和應(yīng)用。
三、裝配整體式結(jié)構(gòu)住宅的合理化方案選擇和建議
目前國(guó)內(nèi)住宅逐漸向多高層發(fā)展,結(jié)構(gòu)形式多數(shù)以剪力墻為主,只要主要技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)確定,項(xiàng)目的材料用量就已經(jīng)基本確定,因此材料成本的可節(jié)省空間有限,怎樣將原材料變成房屋產(chǎn)品,其實(shí)是整個(gè)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)的過(guò)程決定了建筑的成本,因此技術(shù)方案尤為重要.
針對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目,到底選取哪些構(gòu)件進(jìn)行預(yù)制比較合理?對(duì)這個(gè)問(wèn)題不好一概而論,應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目管理人對(duì)裝配整體式工法的理解,以及當(dāng)?shù)厮邆涞纳a(chǎn)、安裝條件來(lái)確定,既不能為了預(yù)制而預(yù)制,也不能有條件而不發(fā)揮預(yù)制的優(yōu)勢(shì),應(yīng)該綜合各種因素來(lái)確定具體的方案,如果不能因地制宜地合理選擇技術(shù)方案,在某些條件不成熟的情況下,盲目地追求預(yù)制,才是造成裝配整體式結(jié)構(gòu)成本上升的真正原因。
1.裝配整體式結(jié)構(gòu)施工方式的造價(jià)構(gòu)成
裝配整體式結(jié)構(gòu)的土建造價(jià)構(gòu)成主要由直接費(fèi)、間接費(fèi)、利潤(rùn)、規(guī)費(fèi)、稅金組成,與傳統(tǒng)方式一樣,間接費(fèi)和利潤(rùn)由施工企業(yè)掌握,規(guī)費(fèi)和稅金是固定費(fèi)率,構(gòu)件費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)、安裝費(fèi)的高低對(duì)工程造價(jià)起決定性作用。
2.降低裝配整體式結(jié)構(gòu)工程造價(jià)的具體措施
(1)優(yōu)化設(shè)計(jì)
由于設(shè)計(jì)對(duì)最終的造價(jià)起決定作用,因此項(xiàng)目在策劃和方案設(shè)計(jì)階段時(shí),就應(yīng)系統(tǒng)考慮到建筑方案對(duì)深化設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝施工環(huán)節(jié)的影響,合理確定方案,并合理設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆連接之間的構(gòu)造形式,降低生產(chǎn)、施工難度。
(2)優(yōu)化工藝、簡(jiǎn)化工藝(模具技術(shù)、流水線、)
從萬(wàn)科、大地公司的情況看,預(yù)制外墻都必須采用反打工藝,需要使用大量的密封膠條輔助材料,施工工序復(fù)雜,增加了成本,構(gòu)件生產(chǎn)采用固定工位,如果對(duì)生產(chǎn)模具進(jìn)行革新,使模具成為長(zhǎng)期使用的通用設(shè)備,并改為流水線生產(chǎn)方式,可以大大提高生產(chǎn)效率,從而降低構(gòu)件生產(chǎn)成本。
(3)合理選擇技術(shù)路線和安裝工法
不同的技術(shù)路線決定了不同的生產(chǎn)工藝和安裝工法,產(chǎn)生不同的生產(chǎn)和施工效率。項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段,可根據(jù)工程特點(diǎn),從以上構(gòu)件產(chǎn)品中選擇合理的技術(shù)進(jìn)行組合,既要考慮到構(gòu)件生產(chǎn)、安裝的成本,又要考慮到現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆的成本,綜合確定技術(shù)方案。
四、展望
隨著我國(guó)政府主導(dǎo)的保障性住房不斷推進(jìn),裝配整體式結(jié)構(gòu)將獲得更大的發(fā)展及應(yīng)用;但也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到:我國(guó)目前的住宅產(chǎn)業(yè)化水平與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大,要迎頭趕上還要有一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,引進(jìn)國(guó)外住宅產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)發(fā)展模式,在國(guó)內(nèi)需要有一個(gè)消化吸收和適應(yīng)的問(wèn)題,并在這個(gè)過(guò)程中將逐漸形成適合我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展之路。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]工業(yè)化;建筑;發(fā)展;措施;要求
一、建筑工業(yè)化的基本內(nèi)容
建筑工業(yè)化是指建筑業(yè)要從傳統(tǒng)的以手工操作為主的小生產(chǎn)方式逐步向社會(huì)化大生產(chǎn)方式過(guò)渡,即以技術(shù)為先導(dǎo),采用先進(jìn)、適用的技術(shù)和裝備,在建筑標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,發(fā)展建筑構(gòu)配件、制品和設(shè)備的生產(chǎn),培育技術(shù)服務(wù)體系和市場(chǎng)的中介機(jī)構(gòu),使建筑業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)活動(dòng)逐步走上專(zhuān)業(yè)化、社會(huì)化道路。
建筑工業(yè)化的基本內(nèi)容是:采用先進(jìn)、適用的技術(shù)、工藝和裝備,科學(xué)合理地組織施工,發(fā)展施工專(zhuān)業(yè)化,提高機(jī)械化水平,減少繁重,復(fù)雜的手工勞動(dòng)和濕作業(yè);發(fā)展建筑構(gòu)配件、制品、設(shè)備生產(chǎn)并形成適度的規(guī)模經(jīng)營(yíng),為建筑市場(chǎng)提供各類(lèi)建筑使用的系列化的通用建筑構(gòu)配件和制品;制定統(tǒng)一的建筑模數(shù)和重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(模數(shù)協(xié)調(diào)、公差與配合、合理建筑參數(shù)、連接等),合理解決標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系,建立和完善產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)、工法等,不斷提高建筑標(biāo)準(zhǔn)化水平;采用現(xiàn)代管理方法和手段,優(yōu)化資源配置,實(shí)行科學(xué)的組織和管理,培育和發(fā)展技術(shù)市場(chǎng)和信息管理系統(tǒng),適應(yīng)發(fā)展社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。
二、建筑工業(yè)化的發(fā)展
建筑工業(yè)化是我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展方向。近年來(lái),隨著建筑業(yè)體制改革的不斷深化和建筑規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,建筑業(yè)發(fā)展較快,物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)顯著增強(qiáng),但從整體看,勞動(dòng)生產(chǎn)率提高幅度不大,質(zhì)量問(wèn)題較多,整體技術(shù)進(jìn)步緩慢。為確保各類(lèi)建筑最終產(chǎn)品特別是住宅建筑的質(zhì)量和功能,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加快建設(shè)速度,改善勞動(dòng)條件,大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,使建筑業(yè)盡快走上質(zhì)量效益型道路,成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。我們主要吸取我國(guó)幾十年來(lái)發(fā)展建筑工業(yè)化的歷史經(jīng)驗(yàn),以及國(guó)外的有益經(jīng)驗(yàn)和作法;考慮我國(guó)建筑業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、地區(qū)間的差距,以及勞動(dòng)力資源豐富的特點(diǎn);適應(yīng)發(fā)展建筑市場(chǎng)和繼續(xù)深化建筑業(yè)體制改革的要求;重點(diǎn)是房屋建筑,特別是量大面廣、對(duì)提高人民居住水平直接相關(guān)的住宅建筑。
三、實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的措施
建筑工業(yè)化應(yīng)包含四方面:即設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化(從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)、安裝,建造的全過(guò)程執(zhí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一模數(shù))、構(gòu)件生產(chǎn)工廠化(主要建筑構(gòu)件都在工廠生產(chǎn))、施工機(jī)械化(拼裝都是機(jī)械化作業(yè))、管理科學(xué)化。建筑工業(yè)化,首先應(yīng)從設(shè)計(jì)開(kāi)始,從結(jié)構(gòu)入手,建立新型結(jié)構(gòu)體系,包括鋼結(jié)構(gòu)體系、預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系,要讓大部分的建筑構(gòu)件,包括成品、半成品,實(shí)行工廠化作業(yè)。一是要建立新型結(jié)構(gòu)體系,減少施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。多層建筑應(yīng)由傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)向預(yù)制框架結(jié)構(gòu)發(fā)展;高層及小高層建筑應(yīng)由框架向剪力墻或鋼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展;施工上應(yīng)從現(xiàn)場(chǎng)澆筑向預(yù)制構(gòu)件、裝配式方向發(fā)展;建筑構(gòu)件、成品、半成品以后場(chǎng)化、工廠化生產(chǎn)制作為主。二是要加快施工新技術(shù)的研發(fā)力度,主要是在模板、支撐及腳手架施工方向有所創(chuàng)新,減少施工現(xiàn)場(chǎng)的濕作業(yè)。在清水混凝土施工、新型模板支撐和懸挑腳手架有所突破;在新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系上,大力發(fā)展和應(yīng)用新型墻體材料。三是要加快“四新”成果的推廣應(yīng)用力度,減少施工現(xiàn)場(chǎng)手工操作。在積極推廣建設(shè)部十項(xiàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)上,加快這十項(xiàng)新技術(shù)的轉(zhuǎn)化和提升力度,其中包括提高部品件的裝配化、施工的機(jī)械化能力。
在新型結(jié)構(gòu)體系中,應(yīng)盡快推廣建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)建筑,應(yīng)用預(yù)制混凝土裝配式結(jié)構(gòu)建筑,研發(fā)復(fù)合木結(jié)構(gòu)建筑。在我國(guó),進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的時(shí)機(jī)已比較成熟,我國(guó)已連續(xù)8年世界鋼產(chǎn)量第一,一批鋼結(jié)構(gòu)建筑已陸續(xù)建成,相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范已出臺(tái);同時(shí),鋼結(jié)構(gòu)以其施工速度快、抗震性能好、結(jié)構(gòu)安全度高等特點(diǎn),在建筑中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)日顯突出;鋼結(jié)構(gòu)使用面積比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)增加面積4%以上,工期大大縮短;在工程建設(shè)中采用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)有利于建筑工業(yè)化生產(chǎn),促進(jìn)冶金、建材、裝飾等行業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)防火、防腐、保溫、墻材和整體廚衛(wèi)產(chǎn)品與技術(shù)的提高,況且鋼結(jié)構(gòu)可以回收,再利用,節(jié)能、環(huán)保,符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。
預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)應(yīng)積極提倡。目前,大量的混凝土結(jié)構(gòu)都是現(xiàn)場(chǎng)澆筑的,不僅污染環(huán)境,制造噪聲,還增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,又難以保證工程質(zhì)量。南京大地建筑公司從法國(guó)引進(jìn)的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系(簡(jiǎn)稱(chēng)“世構(gòu)體系”),是采用預(yù)制鋼筋混凝土柱,預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土梁、板,通過(guò)鋼筋混凝土后澆部分將梁、板、柱及節(jié)點(diǎn)連成整體的框架結(jié)構(gòu)體系。具有減少構(gòu)件截面,減輕結(jié)構(gòu)自重,便于工廠化作業(yè)、施工速度快等優(yōu)點(diǎn),是替代磚混結(jié)構(gòu)的一種新型多層裝配式結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)體系已在南京多個(gè)工程中應(yīng)用,效果明顯。
復(fù)合木結(jié)構(gòu)應(yīng)盡快研發(fā)。復(fù)合木結(jié)構(gòu)不僅適用于大跨度的建筑中,還可適用于廣大村鎮(zhèn)建筑和二至三層的別墅中。應(yīng)該說(shuō),與混凝土結(jié)構(gòu)不同,復(fù)合木結(jié)構(gòu)作為今后新型結(jié)構(gòu)形式之一,極具有人性化和環(huán)保的特點(diǎn)。針對(duì)楊樹(shù)快速生長(zhǎng)和再生的特點(diǎn),應(yīng)著力開(kāi)發(fā)楊樹(shù)木材的深加工技術(shù),包括木材的處理、復(fù)合、成型等,制作成建筑用的柱、梁、板等構(gòu)件,并使其具有防蟲(chóng)、防火、易組合的能力。大量使用復(fù)合木結(jié)構(gòu),可減少對(duì)鋼材、水泥、石子等建材的需求,這對(duì)資源是一種保護(hù);同時(shí),也為廣大種植楊樹(shù)的農(nóng)民提供了一個(gè)優(yōu)越的市場(chǎng),不僅提升了楊樹(shù)的使用價(jià)值,而且還為廣大農(nóng)民脫貧致富尋找到一個(gè)新途徑。可謂是一舉多得。可以預(yù)見(jiàn),復(fù)合木結(jié)構(gòu)的潛在能量將隨著技術(shù)的成熟日益顯現(xiàn)出來(lái),必將會(huì)對(duì)我國(guó)的建筑業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)革命。
關(guān)鍵詞:綠色建材;應(yīng)用方法;再生建材
前言:
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,綠色環(huán)保已經(jīng)成為一個(gè)人人追求的健康積極向上的生活目標(biāo)。與之相應(yīng)的便是綠色建材的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,也成為贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的一種重要的商業(yè)戰(zhàn)略。既節(jié)能又環(huán)保的綠色建材能節(jié)約使用能源、減少?gòu)U物污染氣體的排放,人們的生活環(huán)境更加健康和舒適。無(wú)論從個(gè)人還是社會(huì),都有著重要意義,是實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展重要途徑。
綠色建材并非指新型的材質(zhì),它又稱(chēng)生態(tài)材料,是指有利于人類(lèi)健康,從開(kāi)發(fā)到使用,最后廢棄,甚至循環(huán)再利用,綠色建材始終對(duì)環(huán)境的污染小,回收再利用率高。它對(duì)周?chē)h(huán)境保護(hù)起到不可替代的作用,正是從這個(gè)角度,人們把這類(lèi)材質(zhì)成為綠色建材。它是各國(guó)走可持續(xù)發(fā)展道路的首要選擇和必要選擇,在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有重要的戰(zhàn)略意義。
1.綠色建材的判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)裝飾材質(zhì)中有害物質(zhì)含量或釋放量低于國(guó)家頒布的《建筑材料有害物質(zhì)限量》十項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。可以細(xì)化為質(zhì)量判據(jù)、經(jīng)濟(jì)判據(jù),這兩項(xiàng)是普通材質(zhì)要求的共性判據(jù)。質(zhì)量是材質(zhì)的一個(gè)重要技術(shù)判據(jù),要考察材質(zhì)的質(zhì)量能否制造有用的設(shè)施;經(jīng)濟(jì)判據(jù)是指對(duì)材質(zhì)的生產(chǎn)進(jìn)行成本分析和經(jīng)濟(jì)核算,以最少的投入得到最大的經(jīng)濟(jì)利益,是人類(lèi)所追求的主要目的。
2.環(huán)境性判據(jù)
根據(jù)裝飾材質(zhì)中有害物質(zhì)含量或釋放量低于國(guó)家頒布的《建筑材料有害物質(zhì)限量》十項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。可以細(xì)化為資源判據(jù)、環(huán)境判據(jù),是綠色建材所特別強(qiáng)調(diào)的判據(jù)。資源判據(jù)是指單位產(chǎn)品的材質(zhì)由最少的資源構(gòu)成或由較多的可再生資源構(gòu)成,最大程度地減少資源;環(huán)境判據(jù)是指材質(zhì)在使用過(guò)程中對(duì)室內(nèi)環(huán)境污染小,最大程度地保護(hù)人們的健康。
3.綠色建材選擇
要保證建筑環(huán)境無(wú)污染有助于消費(fèi)者健康;無(wú)公害、可持續(xù)。綠色建材的選擇就必須從以下幾點(diǎn)加以選擇:
(1)無(wú)毒無(wú)害,化學(xué)穩(wěn)定性和生物安全性均好,避免溫室效應(yīng)和臭氧層破壞等;例如在裝修材料上不選含甲醛的黏膠劑、大芯板、貼面板,不含苯的涂料、石膏板材等。(2)整個(gè)生命周期資源消耗低,利用率高;可循環(huán)重復(fù)利用、容易回收;比如在裝修材料上盡量選用利用率高、可再生利用、低資源消耗的復(fù)合型材質(zhì)。(3)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠;開(kāi)發(fā)、使用期間對(duì)環(huán)境污染小、能保護(hù)凈化環(huán)境。
4.再生建材
再生建材是指部分或全部利用固體廢棄物為原料生產(chǎn)的建筑材料。我國(guó)固體廢棄物排放極其巨大,僅粗略統(tǒng)計(jì)以下幾種固體廢棄物排放量就可見(jiàn)一斑。我國(guó)粉煤灰年排放量已經(jīng)達(dá)到了3.75億噸,相當(dāng)于我國(guó)城市生活垃圾年總量的兩倍多,其體積可達(dá)到4.24億立方米,我國(guó)當(dāng)前建筑垃圾年排放量保守估計(jì)超過(guò)3.5億噸;隨著城市建設(shè)從外延式開(kāi)發(fā)到與內(nèi)涵式大規(guī)模舊城改造并舉,我國(guó)新建建筑施工垃圾和舊建筑改造或拆除產(chǎn)生的建筑垃圾產(chǎn)生量將逐漸增多,建筑垃圾排放的高峰期已經(jīng)到來(lái)。
如此大量的固體廢棄物,必須得到有效處置或消納。再生建材是消納固體廢棄物的主力軍之一。同時(shí),為了降低建材業(yè)對(duì)天然資源的過(guò)度依賴(lài),我國(guó)積極利用各種固體廢物來(lái)取代傳統(tǒng)原材料制備再生建材產(chǎn)品。目前,建材全行業(yè)年利用各種固體廢物總量已超過(guò)6億噸。再生建材由于大量利用廢棄物,節(jié)約了資源,保護(hù)了環(huán)境,所以理所當(dāng)然屬于綠色建材范疇。
4.1建筑垃圾再生建材
我國(guó)城市舊城區(qū)改造及城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展,使得近年來(lái)我國(guó)建筑垃圾排放量飛速增長(zhǎng)。本著“從建筑中來(lái),回建筑中去”的理念,利用建筑垃圾可以生產(chǎn)再生砌塊、再生磚、再生骨料混凝土等,實(shí)現(xiàn)建筑材料的循環(huán)利用。建筑垃圾還可用作復(fù)合載體夯擴(kuò)樁填料加固軟土地基,該技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)“ 復(fù)合載體樁技術(shù)”,即在樁基施工過(guò)程中,向樁孔內(nèi)填入碎磚及廢棄混凝土等建筑垃圾填充料,經(jīng)反復(fù)夯實(shí)、擠密,使樁端下一定深度和范圍的土體得到充分加固擠密,形成“復(fù)合載體”夯擴(kuò)樁地基。該技術(shù)已經(jīng)在北京市六環(huán)路某標(biāo)段高架橋等工程中得以成功應(yīng)用。城市污水處理廠污泥再生利用也已經(jīng)具有一定的成熟度。例如采用污泥燒制陶粒,可以配制輕骨料混凝土。污泥輕骨料中污泥含量可達(dá)30%,筒壓強(qiáng)度≥4.0MPa,密度等級(jí)600~800k g/m3;污泥超輕骨料中污泥含量可達(dá)35%,筒壓強(qiáng)度≥1.0MP a,密度等級(jí)300~500kg/m3。
4.2綠色混凝土
(1)高性能混凝土相比于傳統(tǒng)的混凝土, 高性能混凝土中一般都要摻入較高摻量的粉煤灰等固體廢棄物,且具有優(yōu)異施工性、耐久性和使用壽命,在全生命周期中能夠減少對(duì)環(huán)境影響,所以可以稱(chēng)其為“綠色混凝土”。例如崇明長(zhǎng)江隧橋和東海大橋采用的高性能混凝土中礦渣粉-粉煤灰復(fù)合摻量均達(dá)到了65%。
(2)清水混凝土。由于采用清水混凝土之后不需要再進(jìn)行外裝飾,節(jié)省了大量裝修裝飾材料。所以,清水混凝土技術(shù)也應(yīng)該屬于混凝土的綠色技術(shù)范疇。
4.3裝配式預(yù)制件
預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件裝配式建筑結(jié)構(gòu), 是以預(yù)制構(gòu)件為主要受力構(gòu)件,經(jīng)裝配連接而成的建筑結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工工法相比,裝配式結(jié)構(gòu)無(wú)疑屬于綠色化的建筑結(jié)構(gòu)。因?yàn)檠b配式結(jié)構(gòu)的施工更能符合節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護(hù)等要求,降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,包括施工效率高,降低噪音,防止揚(yáng)塵,減少環(huán)境污染,清潔運(yùn)輸,減少場(chǎng)地干擾,節(jié)約水、電、材料等資源和能源;且裝配式建筑結(jié)構(gòu)更能保證建筑物安全、品質(zhì)和壽命,是綠色建筑發(fā)展的必然方向。用于裝配式建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件,就是預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件。預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件屬于綠色建材,因?yàn)樗哂幸幌盗芯G色性能。
4.4高效自保溫墻體材料
高效自保溫墻體材料自保溫墻體材料及制品,不僅具有良好的保溫效果,而且可以實(shí)現(xiàn)與建筑物同壽命,屬于綠色建筑材料技術(shù),近年來(lái)得以較快發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家混凝土砌塊技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。例如法國(guó)研制生產(chǎn)的保溫性能良好的空心砌塊,300mm厚的磚墻傳熱系數(shù)可降低為0.75~1.0W/m2?K。我國(guó)自保溫?zé)Y(jié)空心砌塊的生產(chǎn)是在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上,自行開(kāi)發(fā)出有中國(guó)特色的大型化、自動(dòng)化和成套化技術(shù)。大斷面隧道窯和全內(nèi)燃、超熱焙燒控制技術(shù),有力的推動(dòng)了我國(guó)綜合利用煤矸石、粉煤灰、河道淤泥、城市污泥等工業(yè)廢棄物在燒結(jié)空心砌塊制品的應(yīng)用,很好的體現(xiàn)了高效保溫砌塊節(jié)能利廢、綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
4.5新型功能性綠色建材木絲水泥板
其他新型功能性綠色建材木絲水泥板。是由水泥作為粘接劑,木絲作為纖維增強(qiáng)材料,混合后經(jīng)鋪裝成型養(yǎng)護(hù)而制成的板材。木絲原料來(lái)源于用于綠化的速生林,不加以利用則只能廢棄,所以屬于林業(yè)廢物利用。木絲水泥板用途廣泛,可以用作生產(chǎn)復(fù)合墻板,可以用作混凝土澆筑模板;彩色木絲水泥板可用作建筑內(nèi)裝飾,具有吸音、調(diào)濕、保溫、防火等功能。木絲水泥板目前已經(jīng)頒布了行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),工程標(biāo)準(zhǔn)正在編制之中。
4.6功能性綠色建材
抗菌涂料、硅藻泥等調(diào)節(jié)濕度的建材、抗菌陶瓷磚、納米空氣凈化涂膜等,都屬于功能性綠色建材。例如納米空氣凈化涂膜,其遇光后發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)能將甲醛分解成為水和二氧化碳,同時(shí)還能持久釋放大量負(fù)離子,殺菌、消毒、除臭、降解異味,不產(chǎn)生二次污染,非常適合在商店建筑中使用。國(guó)外不僅在室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量改善方面已有很多高技術(shù)綠色建材產(chǎn)品,而且已經(jīng)具有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,例如我國(guó)已經(jīng)頒布實(shí)施了一系列涉及功能性綠色建的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,例如《抗菌涂料抗細(xì)菌性能測(cè)試方法及評(píng)價(jià)效果》、《建筑用抗菌塑料管抗細(xì)菌性能》、《抗菌防霉功能木質(zhì)裝飾版》等。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為改善建筑環(huán)境質(zhì)量的功能性綠色建材提供了良好的技術(shù)依據(jù)和質(zhì)量保證,將促使我國(guó)在這一領(lǐng)域加快發(fā)展步伐,滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量日益增長(zhǎng)的客觀需求。
5.結(jié)語(yǔ)
綠色建材是建材業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。再生建材等建筑材料綠色化技術(shù)將推動(dòng)我國(guó)建筑材料綠色化進(jìn)程,應(yīng)予以大力發(fā)展。目前,也需要健全系統(tǒng)性的、具有良好可操作性的綠色建材評(píng)價(jià)方法及其標(biāo)準(zhǔn),以引導(dǎo)綠色建材健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):