关于装配式加被动式技术在超高层建筑应用的展望论文_于学武,乔元亮,赵忠杨,张全,董森,武帮成

关于装配式加被动式技术在超高层建筑应用的展望论文_于学武,乔元亮,赵忠杨,张全,董森,武帮成

中建八局第一建设有限公司 山东济南

摘要:随着绿色建筑逐渐被大家所接受关于降低能耗、节约资源的中德合作项目“被动式建筑(Passive house)”正如火如荼的被逐渐推广开来。装配式建筑正利用其高效、机械化程度高等一系列优点脱颖而出而备受关注,不仅仅降低能耗与节约资源,而且缩短了施工工期。就“被动式建筑”与“装配式建筑”相结合,ALC板在其中发挥着良好的衔接作用。本文就ALC板能否在超高层方面能否有所应用进行研究和展望。

实践证明ALC板材完全可以满足被动式房屋的标准和要求。而被动式建筑的理念以及部分节点做法可以扩展到很多领域及不同的建筑结构当中,装配式结构也在缩短工期方面发挥着巨大作用。关于ALC板材能否在超高层建筑施工中得到应用,不仅缩短工期,也可发挥其可用于被动式房屋建造的性能。我们能否将被动式房屋的部分节点设计应用到超高层建筑施工与设计中,达到减少超高层建筑物对能源的消耗,从而起到环保节能的目的。

1 ALC板的优势及性能

1.1 ALC板的概述

ALC是蒸压轻质混凝土(Autoclaved Lightweight Concrete)的简称,是高性能蒸压加气混凝土(ALC)的一种。ALC板是以粉煤灰(或硅砂)、水泥、石灰等为主原料,经过高压蒸汽养护而成的多气孔混凝土成型板材(内含经过处理的钢筋增强)。

ALC作为一种非承重维护结构材料完全能够满足在各种使用条件下对板材要求,是一种轻质高强维护结构材料。ALC板不仅满足节能标准的要求,而且具有很好的隔音性、耐火性、耐久性、抗冻性、抗渗性,其环保性能、施工性、配套性更是简化了施工作业难度,其施工简单造价低、表面质量好、不开裂,实用方便方便更使得运用领域更加广泛,可见研究ALC板在使用方面注意事项是十分有必要的。

1.2ALC板的优势

ALC板材已在1000多项国内外建筑工程中用作内外墙板、屋面板等使用。结合超高层建筑要求,采用ALC板材的墙体优势:

(1)被动房标准规定对墙体自身保温效果指标明显高于其他普通砌块,采用ALC板材作隔墙可以大大增加使用面积约,ALC板因为其良好的保温性能,在相同效果下可以减少墙体厚度从而增加使用面积,较少建筑自重同时保证保温、隔热要求;

(2)在房屋气密性方面应符合在室内外压差50Pa的条件下,每小时换气次数不得超过0.6次的规定即n50≤0.6h-1,本规定保证了房屋的密封性。ALC板本身体积大,相同面积内大大降低接缝数量及面积。减少后续处理的降低了难度,采用ALC板材做墙体材料要比采用空心砖做墙体材料,可以缩短三分之一的工期;

(3)而ALC板材生产工业化、标准化,在安装期间可锯、切、刨、钻,施工干作业保证门窗洞口预留尺寸精准化,为后续的门窗安装、固定、密封等一系列后续节点施工有着巨大的优势。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在水电管预埋开槽、修补等方面操作简单,相对于普通砌块其操作较为简便,效果更加稳定,缩短工期同时简化了后续处理工作,方便监管的同时让施工变得更透明更高效;

(4)ALC板材以其体积较大,没有普通砌块需要布设圈梁或构造柱的要求,而且与钢结构和混凝土结构都有较好且易行的连接方式,不仅可以缩短工期,而且在钢结构与ALC板处添加PE棒、防火岩棉等材料更是起到防止开裂、加强保温等效果。结合BIM产业不仅能够减少BIM二次深化的工作量,也能提高BIM模型对二次结构深化的准确定和指导性,发挥BIM模型对建筑整个控制性和仿真性能。

2.ALC板材在超高层建筑应用展望

超高层建筑物多采桶行结构完成,例如采用钢管混凝土框架—钢筋混凝土核心筒结构,外部采用钢结构为主,而随着我国首座装配式钢结构被动式建筑验收合格,装配式思路和被动式建筑技术完全可以作为外筒钢结构施工的指导思想,从而来降低建筑物能耗达到环境保护的目的。

2.1 ALC板作为内部隔墙使用

ALC板作内墙时采用关卡或卡槽固定,应本结构为钢结构装配式建筑,采用关卡固定,上侧直接与钢梁三点对焊固定,下侧同样采用关卡使用气钉固定在叠合板楼板上。关卡应沿梁方向布置,保证焊接面积及有效连接,其次是板材下部固定方式同样采用关卡固定,最后统一采用气枪固定。对于少量板材缺失可安丁字墙或转角墙结构要求进行处理,确保墙体稳定性及使用安全。板缝为防止开裂采用特殊处理玻璃纤维网,一面粘贴于ALC板,另一面用专用粘结剂抹平,板缝抹浆为保证80%采用中间向四周扩散方式进行,并专业人员进行补缝处理,确保板缝砂浆饱满度。墙面最后抹灰前统一满挂钢丝网,并对阴阳角、门窗洞口等薄弱环节特别加强。外部框筒结构隔墙可采用此方法安装,不仅可以缩短工期而且可以保证单个房间内的保温、隔音等性能。

2.2 ALC板作为外墙使用

ALC板材既然可以满足被动式结构的材料要求,则作为普通填充材料更是没有问题的,而且其与钢结构、混凝土结构均有合理的连接方式及规范指导,超高层建筑外部一般采用幕墙作为外部的维护结构,ALC板工艺完全可以作为裙楼等附属建筑结构的外墙使用,不仅能达到普通砌块等非承重材料的性能,而且只需要对其部分节点做法改进升级,完全可以达到更高的节能要求和气密性要求,总而提高建筑物的能源使用量,起到更好的节能作用。

2.3 结合BIM建模使用

随着BIM模型在施工阶段引用的兴起,ALC板更有利于模型的建立以及二次结构深化处理。多数二次结构墙体采用砌块作为填充材料,对于BIM工作人员来说不仅排版等要求较多,需要满足砌体机构施工规范,二次深化工作变得十分繁杂。而ALC板材施工工艺简单,排版简介,大大减少BIM二次深化工作量。而且更加准确的,对墙体精确排版更有指导意义,而且有利于板材数量统计与切割尺寸等具体操作细化处理,对于预埋管线等部位的开槽尺寸距离,板缝宽度等细部处理起到了更加精准的把控,提高了BIM对于施工过程的有效控制,起到提前布控的效果。

3结束语

对于ALC板材在超高层方面除在隔墙以及部分填充部位以外还有很多可以运用的地方,而被动式结构节点做法许多可以借鉴之处,例如整体气密性要求从而增加建筑物构件使用期限,从而增加整座建筑物使用年限,内部空气热交换技术及二氧化碳监控换气系统,作为超高层建筑无法高处开窗问题得到有效解决,还有很多技术是可以借鉴和优化的。随着装配式建筑的崛起,工期缩短精细化管理与软件三维建模结合,更好的把控建筑物施工的每一个环节,不仅对材料和工期有效管理起到了重要作用,也为施工操作起到指导引领的作用。

参考文献:

[1].卢求.德国被动房超低能耗建筑技术体系[J].动感(生态城市与绿色建筑),2016(4)

论文作者:于学武,乔元亮,赵忠杨,张全,董森,武帮成

论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/1

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