摘要:随着新建筑技术和材料的不断发展与进步,预制装配式建筑得到了广泛的应用。在许多建筑工业化发达的国家,预制装配式建筑经历了长期的实验和应用,现代化的预制装配式建筑产品已经可以高度集成建筑的各种功能,而且建筑的形式和构件非常精致。我国建设需求量大、建设速度快,很有必要发展预制装配式建筑,并且建筑行业已经开始重视对其的应用和发展,但目前仍处于技术引进和学习的起步阶段,应用主要集中在工业厂房和实验性的住宅建筑范围内,建成项目还比较粗糙。
关键词:装配式建筑;发展趋势
一、概述
所谓装配式建筑就是把预制的构件在工厂里预先做好,然后运送到施工现场组装而成的。它采用最新的冷压轻钢结构以及各类轻型材料组合房屋的各个部分,使其具备卓越的保温、隔音、防火、防虫、节能、抗震、防潮等功能。其按照结构形式和施工方法的不同,可以分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、升板和升层建筑和骨架板材建筑五大类。
二、特点
1、装配式建筑的主要构件都是在工厂里预先制作好的,然后运送到施工现场,采用机械化的吊装方式进行组装而成的。它的施工可以与其他专业的施工同时进行,避免了传统建筑在施工过程中由于混凝土浇筑、混凝土养护等工序和雨雪等天气因素的影响,导致施工周期的延误。因此,装配式建筑具有建设周期短、施工速度快、冬季可施工等特点。
2、传统建筑的内外表面都会根据外观需求进行装饰装修,但是建筑物外表面由于常年遭受风、雨、雪等自然灾害的侵蚀,内表面由于常常遭受人为等因素的破坏,其粉刷的涂料和铺贴的装饰瓷砖都会出现严重的褪色和色差。装配式建筑都是采用定型模板平面施工作业等进行预制构件大框架化的制作,对于门窗、装饰等具有特殊要求的构件,常常采用模具加工、机械喷涂和烘烤等工艺一次成型,既提高了生产的效率和产品的质量,又降低了生产的成本,并能够有效的降低材料的耗损。
3、由于装配式建筑的自重要比传统建筑的自重轻,因此,装配式建筑对于地基承载力的要求也降低了。工厂预制好的建筑构件运送来后,在施工现场的工人们便可以按照施工图纸的设计要求进行现场组装,工地上再也不会出现过去那种大规模的湿作用情况了。因此,装配式建筑具有施工精确、质量保证、劳动力降低、安全环保、成本降低等特点。
4、目前,我国传统的建筑设计常常具有承重墙多,开间小,房间内部的空间无法灵活分隔等弊端,而装配式建筑就克服了这些弊端,其可以根据居民的需要,利用轻质隔墙,灵活划分房间的开间尺寸,方便居民的生活和工作需求。除此之外,装配式建筑还具有节能、隔声、抗震等特点。
但是,装配式建筑也存在一些不足之处。如由于需要做防腐防水防火处理,建筑整体造价较高;构件易出现开裂、透风、冷桥等现象;构件节点之间连接要求高,施工质量要求高,对洞口开设的限制较多等缺陷。
三、装配式建筑的分类及其发展
1、装配式建筑的分类
预制装配式建筑的应用逐渐发展出砌块建筑、板材建筑、模块建筑、轻型框架建筑、升板和升层建筑五种主要形式。
(1)砌块建筑
墙体是由预制的块状材料砌成的建筑称为砌块建筑。多用于建造3-5层的建筑。建筑砌块有小型、中型、大型之分,又分为空心和实心两类,砌块建筑有比较多优点,生产工艺简单,施工简便,造价也较低。
(2)板材建筑
板材建筑又称为大板建筑,是由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成的。多用于全装配式建筑。这种建筑有效的减轻了结构的重量,扩大了建筑使用面积,增强了建筑抗震能力。板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或者空心板;外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板,或者泡沫混凝土或大孔混凝土、也可用轻骨料混凝土等制成带有外饰面的墙板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
大板建筑在一定程度上制约了建筑物的造型和布局,内部缺少灵活性的分隔。设计中要尤其注意节点问题。以保证构建连接的整体性。解决好外墙板接缝的防水以及楼缝、角部的热工处理等问题。
(3)模块建筑
模块建筑是由板材建筑的基础上发展而来的一种装配式建筑。这种建筑工厂化的程度很高,现场安装快。盒式建筑的装配形式有:1)整体模块式,完全由承重盒子重叠组成建筑。 2)板材模块式,将小开间的厨房、卫生间或楼梯间等做成承重盒子,再与墙板和楼板等组成建筑。3)核心体模块式,以承重的卫生间盒子作为核心体,四周再用楼板、墙板或骨架组成建筑。4)骨架模块式,用轻质材料制成的许多住宅单元或单间式盒子,支承在承重骨架上形成建筑。也有用轻质材料制成包括设备和管道的卫生间盒子,安置在用其他结构形式的建筑内。盒子建筑工业化程度较高,但投资大,运输不便,且需用重型吊装设备,因此,发展受到限制。
(4)框架轻板建筑
其组成部分是板材和预制的骨架,可用钢、木做成板材和骨架的组合,但大多数是采用钢筋混凝土结构作为承重骨架。承重结构有两种形式:一是框架结构,承重框架由柱、梁组成,再搁置非承重的内外墙板和楼板;二是板柱结构,由柱子和楼板承重,内外墙板是非承重的。骨架板材建筑结构可以减轻建筑物的自重,内部空间分隔灵活,适用于多层和高层的建筑。此结构装配形式有两种:全装配式、预制和现浇相结合的装配整体式。保障骨架板材建筑结构的刚度需求和整体性的关键是构件的连接,柱、梁、板等节点连接十分重要,具体施工中应以结构需要和施工条件为前提,使用哪种方式经计算后再进行设计和选择。
(5)升板和升层建筑
升板建筑是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。升板建筑一般柱距较大,楼板承载力也较强,多用作商场、仓库、工场和多层车库等。升层建筑是在地面安装好升板建筑每层的楼板的内外预制墙体,然后一起提升的建筑。这种建筑方式可以加快施工速度,对于场地受限制的地方非常适用。
2、装配式建筑的发展
为了加快推进城市现代建筑产业化发展,我国应借鉴发达国家的做法,加强基础性研究工作,理清与完善装配式建筑相关的技术标准体系,进一步分析装配式建筑的全面推广会给现有的设计施工监理带来的深刻变化,制定相关政策来适应建筑产业的新变化,完善标准体系,加强技术集成和推广应用。建立起一系列完整的生产标准、技术标准、管理标准、验收标准。实现装配式建筑从设计、生产到销售、售后服务的一整套产业过程中有标准可依;加强技术集成,加快推广步伐,建议将一些成熟技术纳入标准,强制实施加大科技投入和技术创新,加大推广装配式建筑的科技投入,加快形成多种装配式现代建筑体系。
四、未来中国的预制装配式建筑发展趋势
展望预制装配式建筑的未来发展,大到整体空间布局,小到建筑细部的每一个预制构件,将建筑群与环境雕琢的如此细腻。在我国,预制装配式建筑的发展正处于向工业化发达国家学习的起步阶段,设计、生产、运输、安装各环节的技术是实践过程中首要攻克的难题,对于预制装配式建筑在环境、功能及美观等建筑设计方面的因素并无有针对性的深入探讨。
由于我国经济发展起步晚,建设量极大时间又非常集中,建筑工业化还处于比较落后的状态,虽然目前在预制建筑在住宅的发展上有了一些新气象,但是还没有形成规模和气候,产业链也不是很完善,还需要进一步的支持和推动。随着我国经济的发展,各种公共建筑开始在各个城市中不断出现,很多建筑由于功能和形式的需求采用了异形的结构形式,无法用传统的建造方法实现,也在不同程度上采用了预制构件装配的方法。
五、结语
我国已经有了一些代表性的预制装配式建筑项目和示范工程,装配式建筑符合建筑可持续发展的理念,将是我国房屋建设发展的必然趋势,应用前景广阔。
参考文献:
[1] 黄小坤,田春雨.预制装配式混凝土结构研究[J].住宅产业,2010(9).
[2] 徐勇刚. 预制装配式住宅的研究与实践 [J]. 住宅产业,2012.07.
论文作者:钟书英
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/18
标签:建筑论文; 楼板论文; 板材论文; 骨架论文; 砌块论文; 构件论文; 形式论文; 《基层建设》2016年30期论文;