摘要:国家美丽乡村建设中重要的一个环节是乡镇住宅的合理规划与经济适用建造体系。农村房屋的传统建造方式不仅消耗了大量的原材料、能源与人力,而且还存在很多问题,制约了建筑业在农村地区的可持续发展。为解决目前农村房屋建造的突出问题,我们提出一种材料环保,结构安全,施工便捷的轻钢—秸秆纤维泡沫混凝土复合墙体结构。
关键词:轻钢—秸秆纤维泡沫混凝土复合墙体 新农村建设 环保
一、项目介绍
1.1实施背景
目前,全球环境日益恶化是当今世界各国不能忽视的问题,保护环境、节能减排已经成为我国的基本国策。随着我国建设社会主义新农村的工作逐步加强,农村房屋建设开始被广大人民所关注。用传统方法建造的农村房屋不仅消耗了大量的原材料、能源与人力,而且还存在房屋布局无规划,结构设计不合理,施工技术水平低等问题。从长远来看,传统的建造方式已经制约了建筑业的可持续发展。
1.2项目目标
本项目研究的内容主要针对于农村房屋,因此必须要结合农村建房不宜使用大型设备、施工过程不宜复杂、且具有保温防火的特点。该项目的目标旨在研发新型墙体材料,兼具施工简单、承载力高、保温防火好、环保等特点,即选用冷弯薄壁型轻钢龙骨作为墙体的承重材料,搭配添加秸秆纤维泡沫混凝土加以辅助,提升承载力的同时,保温、隔热、隔声的性能也得到提升,也一定程度上解决了农村的“秸秆问题”。
1.3项目主要技术难点和重点
本文研究的内容旨在研究一种新型的墙体材料、开发新的生产工艺并且根据配合比、龙骨骨架的位置摆放确定出多种不同的承重体系,适用于多地区不同房屋结构类型。因此,重点和难点也就主要来自以下几个方面:
材料方面:该复合墙体芯材使用的是添加秸秆纤维的加气混凝土,秸秆纤维的添加量的不同和发泡剂量的多少都对墙体强度有一定影响,所以确定添加秸秆纤维泡沫混凝土的配合比设计是研究的一大难点。此外,关于免拆卸模板的选材,如何做到保温、防火、防水等功能,这都是我们需要解决的。
生产工艺:秸秆纤维泡沫混凝土配合比的把控对于材料的性能有着巨大的影响,因此保证配合比的精确性是个重点。此外,易于成型,易于施工(减少墙板切割次数)的墙板尺寸模数设计也是一难点。
施工方面:施工过程中,首先安装轻钢龙骨骨架,其次架好墙板,最后浇筑添加秸秆纤维泡沫混凝土。轻钢龙骨骨架在安装时的位置不同,对房屋整体的承载力有着不小的影响;此外,轻钢龙骨的形状类似于凹槽型,因此墙板安装时,龙骨的摆放位置会受到一些约束。怎样确定一种既能保证满足房屋承载力的同时还能使墙板安装得方便的骨架安装位置是一难点。
二、我国农村房屋的结构形式、特点及突出问题
2.1我国农村房屋的结构形式及其特点
我国地大物博,疆域辽阔,地形丰富,各地的气候不尽相同。同时,农村住房建筑面积不大,楼层不高,无设计图纸等原因。因此我国各地房屋的结构形式丰富,每种形式房屋的功能也不尽相同。根据我国的地形、气候、文化特点,我国的农村房屋大体上可分为木结构、生土结构、石结构、砌体结构。
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2.2农村建造房屋突出问题
受到传统建造房子方式的约束,农村房屋多数是一宅一户型,村民自行选址造房,以至于村镇住房整体呈现分散零乱的面貌,房屋的质量也是参差不齐的,具体表现为以下几个方面:
2.2.1村镇住宅建造水平低,缺乏规范性
在建造农村房屋的过程中,多数农房没有正规的设计施工图,没有专业的施工人员,整体住宅没有统一规划,导致房屋质量得不到保障。其次,由于农村房屋建筑规模较小,建房成本有限,专业施工队不愿承揽,仅由零散的瓦工、木工等临时组成,理论水平较低,几乎没有新技术、新工艺的应用,最终影响整体施工水平。另外,目前建材市场的混乱,不合格、不标准、低质量的建筑材料也是农村房屋质量不高的原因之一。
2.2.2居住功能差,环境破坏严重
传统的农村住宅以生活居住为主,能遮挡风雨等恶劣天气,没有房间的功能分区,平面布局和空间组合没有合理规划。自行选址建造的农村房屋存在格局陈旧,住宅形体规则较少,房屋墙体没有保温隔热措施,对于建筑新材料的运用较少。其次,粘土砖等不可再利用的建筑材料在农村房屋建设中大量使用,这不仅影响农业生产、破坏生态环境 ,同时产生大量的建筑垃圾随意堆放,都会对住房周围环境造成不可逆的严重破坏。
2.2.3防灾减灾能力薄弱,存在安全隐患
我国是世界上自然灾害最多的国家之一, 农村更是自然灾害的重灾区,我国农村人口9亿多,约占总人口的67%,一次小规模的灾害就会造成巨大的损失。无规划的房屋布局,不合理的结构设计,低水平的施工技术,质量不合格的建筑材料都会导致的农村房屋强度不高,进而影响房屋的防灾减灾能力。同时,农村房屋地基基础的不均匀沉降,房屋倾斜,房屋墙体开裂等问题也会影响房屋的防灾减灾能力。随着农村建筑规模的不断扩大,房屋质量安全和应对灾害的能力问题日益突出。2008年汶川地震、2010年青海玉树地震的惨痛教训,为我国农村房屋的防灾减灾敲响警钟。
2.2.4农房建设无序化,村镇土地资源利用效率低
农村居民建设房屋特点可归纳为占地规模大、建设分散、建设容积率低、用地超标等。近年来,农村土地利用审批不严、监管不力,造成农村宅基地过大,建筑面积过多,大量可耕地被占用的情况。尤其是宅基地的无偿无限期使用的条件,农村大量建新宅,又不拆除旧宅,村落纷纷向外扩张,造成住宅使用寿命短、大量宅基地废弃闲置的问题。控制农村住宅建设的无序增长,促进农村土地的集约化利用已迫在眉睫。
三、轻钢—秸秆纤维泡沫混凝土在新农村建设中的应用效益
3.1经济效益
轻钢-秸秆纤维泡沫混凝土新型节能墙体具有无裂缝,整体性好的特点。同时,墙体材料中添加了防腐成分,因材料的保温性能较好,可使墙体的厚度减少50%,节约了空间,增大了房屋的使用面积。相较于其他产品要求温度为20℃,这种新型墙体材料可使北方地区施工时间延长2-3个月。另外,该墙体材料的配料采用冷水与其他材料需要30℃温水相比,能源消耗减少。墙体中的大量微泡降低了原材料的消耗用量,添加的秸秆纤维可就地取材,节省了材料运输量,低碳环保。将新型墙体材料应用于农村住宅可是建筑节能65%以上,施工效率提高30%左右,具有良好的经济效益。
3.2社会效益
墙体材料中含有型钢,提高墙体的抗弯强度,表面抗压强度高于国家标准,具有良好的抗震能力。墙体致密均匀,保温隔热性能良好,达到民用建筑设计标准的65%的要求。新型墙体材料的耐火度达到1000℃以上,满足率外墙保温板的耐火要求。由此可见,绿色农房具有抗震性能好,保温隔热性能好,隔音性能好,耐火等级高的优点,实现了农村住房的历史传统与建筑性能指标的完美结合,为走具有中国特色村镇化提供了技术保障,具有广泛的社会效益。
3.3环保效益
绿色农房建筑技术中,添加秸秆纤维的加气混凝土材料,可就地取材,为解决农村秸秆的应用,提供了新途径,变废为宝,减少了建筑垃圾的排放,节约了大量土地资源和能源消耗,施工简单,符合国家保护环境,节能减排的基本国策。新型墙体材料产业化后,国家出台相关政策加以扶持,大力推广与农村房屋建设中,改善目前农村房屋建设对于周边环境的影响,具有一定的环保效益。
参考文献:
[1]刘坚.钢与混凝上组合结构设计原理[M].北京:科学出版社,2005:108-109.
[2]刘维亚.钢与混凝上组合结构理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2008:233-343.
[3]薛建阳.钢与混凝上组合结构[M].武汉:华中科技大学出版社,2007:37一75.
论文作者:费高高, 卞华桢, 李响
论文发表刊物:《科技中国》2017年7期
论文发表时间:2017/11/1
标签:房屋论文; 农村论文; 秸秆论文; 墙体论文; 混凝土论文; 纤维论文; 泡沫论文; 《科技中国》2017年7期论文;