摘要:在我国,装配式建筑从20世纪50年代开始,经历了开创、发展、低潮、恢复、发展、创新等阶段。如今,随着劳动力成本的上升以及节能环保方面的要求,建筑技术逐步转向产业化发展,于是装配式建筑技术随之趋向成熟。目前,相应的技术体系和技术标准已经形成,装配式建筑正处于全面推广应用阶段。本文主要介绍了装配式建筑的形式和优势,并对装配式建筑发展方向做了一定探究。
关键词:装配式建筑;优势;发展方向
装配式建筑的全称是预制式装配式建筑或者预制装配式住宅,它的全部或者其中一部分的结构构件是在预制工厂生产完成后,再直接运输到现场进行施工,通过机械吊装等可靠的方式进行连接,从而将零散的预制构件组合装配成整体,进而建成能正常使用的建筑结构物。通常装配式建筑体系可以划分为四种结构体系,分别为砌体结构体系、木结构体系、钢结构体系、混凝土体系。
1、装配式建筑结构体系
1.1木结构体系
木结构是工程中一种常用的结构体系,主要通过木材来受力。我国古代的建筑结构大部分都是木结构。伴随着时代的发展,现代的木结构体系与古代的木结构并不完全相同。木材具有优良的抗震性能、隔热性能、保温性能、隔噪性能,而且木材的来源非常广泛,在国外特别是美国,木结构体系是一种很常见的建筑结构体系。我国人口密集且房屋需求量很大,但森林贮存相比之下比较匮乏,所以木结构体系并不完全适合我国的建筑结构发展。我国近些年说出现的木结构体系通常都是在高档的别墅小区,主要是为了迎合高档消费者对木材这种优质天然材料的偏爱。美国的普通低层建筑业较多的采用木结构体系,而我国的木结构住宅通常都是面向高档消费者的高端产品,使用的木材通常都是依靠进口。
1.2轻钢结构体系
现代通常认为木结构体系的改良优化品就是轻钢结构体系。轻钢结构体系通常采用薄于木龙片的压型材料作为主体,轻型钢材一般都是用厚度为 0.5~1mm的薄钢板外表面镀锌而制成,这种结构和木结构的“龙骨”有相似之处,它可以便捷的建造出九层以下的建筑[1]。它们的不同点在于二者对于节点的处理:木结构建筑一般通过钉子来连接节点,而轻型钢结构一般通过螺栓来进行节点的连接。 轻钢结构的优点:结构性能好,轻质高强,抗震性能佳;钢材可回收,比砌体、混凝土更节能环保;自重轻,基础造价低;现场工期短;现场基本没有湿作业,不会产生粉尘、污水等污染;结构构件截面小,柱子很细,墙很薄,建筑使用面积大。不过其也存在着缺点:需要熟练技术工人安装,造价可能略贵,严重依赖产业配套,比如预制墙板、屋面板、墙体内填保温材料、防火材料[2]。虽然我国钢产量充足且品种丰富,但由于钢结构相关规范的不完善和成熟技术体系的欠缺,使我国的钢结构发展进程速度缓慢。因此,我国的装配式钢结构产业的发展尚有较长的一段的路要走。
1.3混凝土结构体系
我国的建筑结构主要为两种结构,一种是钢结构,一种是混凝土结构。两种结构都可以通过工厂化预制来进行生产,同时可以满足运输到现场并进行机械化拼装,且适用于中高层建筑结构。但是两者相比较,混凝土结构在钢材的使用量方面和经济性方面都具有更大的优势。装配式建筑结构体系通常有两种,为专用结构体系和通用结构体系,通用结构体系类似于现浇结构体系,通常又可以分为三种,第一种是框架结构体系,第二种是剪力墙结构体系,第三种是框架-剪力墙结构体系。而结合相应的建筑的特定功能、性能的具体要求等通用结构体系则称为专用结构体系。
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2、装配式结构优势
2.1施工周期会缩短
如果采用传统方式进行现浇,需要三至五天才能施工完成一层主体结构,而通常主体结构和其它各个专业是分开施工的,所以实际施工一层所需要的工期约为七天,各层楼之前是由下往上进行施工。然而装配式建筑的建筑构件可以在工厂进行工业化生产,而且每层楼的结构构件采用的不是现浇的串联生产方式,而是一种并联式的生产方式,可以同时采用多个专业的技术来联合生产同一个构件。在工厂预制完成之后,现场只要吊装和拼接预制构件即可,非常方便省时。装配式建筑的安装施工时间相比现浇施工短很多,大约一层施工完成只需一天即可,结合现场实际情况建造一层所需要的工期为三至四天。因为采用预制装配式的方法进行施工,不仅可以极大地节约施工的工期,还可以节约大量投资预算,同时劳动强度也大大降低了。根据相关资料统计,采用预制装配式,高层建筑可以可以缩短达三分之一的工期,而多层和低层建筑则能节约多达一半以上的工期。
2.2降低环境负荷
装配式建筑的结构构件基本都是在工厂内通过工业化批量生产,因而施工现场的施工作业量就大大减少了,施工过程中所产生的建筑垃圾也大量减少,同时,由于施工现浇所产生的废水污水、施工噪声、大气污染等也会相应的大幅度地降低。而通过预制装配式建造的房屋,可以大量地减少在建筑材料的运输、装卸以及堆放等过程中所产生的扬尘污染。采用预制构件不仅可以去掉泵送混凝土的环节,有效减少固定泵产生的噪音污染,而且装配式施工高效的施工速度、夜间施工的时间的缩短可以有效减少光污染。
2.3减少资源浪费
建造装配式住宅需要预制构件,这些预制构件都是在工厂内流水线生产的,流水线生产有很大的好处,其一就是可以循环利用生产机器和模具,这就使得资源消耗极大地减少。与装配建造方式相比,传统的建造方式不仅要在外墙搭接脚手架,而且需要临时支撑,这就会造成很多的钢材以及木材的耗费,对自然资源造成了大量消耗。但是装配式住宅不同,它在施工现场只有拼装与吊装这两个环节,这就使得模板和支撑的使用量极大地降低。不容忽视的一点的是,在装配式建筑的运营阶段,其在建造阶段所投入的节能、节水、节材效益便会表现出来,相比传统现浇建筑减少了很大一部分资源的消耗。
3、结论
我国对于装配式建筑的研究还处于起步阶段,虽然我国在装配式可持续发展指标体系做研究与探索方面虽取得了一定成果,但是还有许多研究工作需要进行完善和深入,主要表现在以几个方面:
(1)对于装配式建筑可持续发展的指标建立,还有进一步细化的可能,比如预制构件的生产运输的影响因素分析,还有预制构件厂的合理性、运输次数等,可以进一步细化。
(2)在构建装配式建筑全寿命周期评价体系中, “十分制”打分法是一种容易操作的方法,但也存在一定的局限性,评级体系中的参数纷繁复杂,处理起来也颇为繁复,同时也表露出一定的不完整性和主观性。
(3)对于装配式建筑的评价体系,可以发现装配式建筑项目发展中哪些方面有欠缺,可以指导决策。
参考文献
[1]麦俊明,杨豹.预制装配式混凝土建筑发展现状及展望[J].广东建材 ,2014(01):72-73.
[2]Grace K C DING. Sustainability assessment of residential development an Australianexperience[J]. The International Journal of Construction Management, 2010,10(2):19-32.
[3]王瑞强.谈预制装配式建筑[J].山西建筑,2013(22):95-96.
[4]李月琴,陈兴帮.可持续性建筑初探[J].湖南农机,2013(03):238-239.
论文作者:洪枭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/9
标签:体系论文; 建筑论文; 结构论文; 木结构论文; 建筑结构论文; 预制构件论文; 我国论文; 《基层建设》2019年第18期论文;