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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇装配式住宅设计,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词:预制装配式混凝土;设计;施工
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.097
传统的混凝土建筑大都采用现浇模式,此种施工方法有能耗大、污染高、材料利用率低、施工技术落后、成本大等诸多方面的问题,而且在工程建筑中如果调度不当会影响工程进度,因此与当前经济环境下的发展理念逐渐偏离,为此,预制装配式混凝土住宅逐渐成为当前发展的必然趋势。
1 预制装配式混凝土住宅设计
1.1 结构设计
要进行装配式混凝土住宅结构设计首先要根据实际环境、使用需求、还有设计要求进行构件拆分,因此对构件的数量、质量、型号、受力强度以及使用性能要进行合理的分析,必要的时候要进行力学的试验性确定,以保证选择的科学性,构件拆分不但影响着后续的设计还影响着工程的施工,一定要科学合理。完成构件拆分之后,我们进行装配构件节点设计,把装配构件之间、装配构件与现浇结构之间通过装配节点实现连接形成结构整体。
1.2 建筑设计
预制装配式住宅在建筑设计上要根据实际情况配合结构设计进行。设计要保证结构设计的外立面美观统一,尽可能的将结构设计中存在的PC构件产生的不匀称性消除掉,遵循原则如下:
(1)保证平面功能,采用线条进行划分、颜色上的对比、凹凸韵律的变化、纹理细节上的弥补等手段对 PC 构件进行划分,塑造出富有一定变化韵律的立面效果。
(2)满足立面变化的同时要保证PC 构件的使用性能、成本可控、施工技术可行。
(3)线条要布置合理,最好层层布置,防止因布置不合理产生PC 构件种类多变,增加工作难度。
2 预制装配式混凝土住宅施工
2.1 整体施工前准备
预制装配式混凝土在结构施工中,要根据设计需要提前做好模具生产厂家、预制构件生产厂家的选择,确定构件临时支撑体系、预埋件和窗框的选定等相关准备,除此之外就是常规的施工准备,务必做到精细到位。
2.2 进行构件运输车辆选择、堆放场地和运输道路修整
构件运输车辆要根据构件的长度、宽度、高度、重量进行合理选择,除此还要根据安全运输的相关规定和现场的实际情况确定,一般情况下所运输构件的装载长度不得超出车厢 2m 以上;构件的装载宽度不得超出车身宽度;构件的高度从地面起不超过 4m;运输构件的重量不得超过汽车最大载重量。在进行场地道路布置时必须明确构件的进场路线,道路净宽不得小于 6m,运输车辆通过时距道路边缘不小于 0.5m,并且要根据运输车辆的回转半径在道路转弯处的内侧铺设钢板,如果遇到特殊情况要和道路管理的有关部门进行协商解决。
2.3 起重机的确定
装配式混凝土构件的吊装需要特有的施工流程和现场平面布置。施工流程有构件吊装、支撑体系安装拆卸及关于构件间如何结合的施工,在施工中尽量最大限度地发挥起重机械的工效。起重机械选择依据构件的数量、重量、施工过程、施工环境、施工半径、构件位置、吊具重量、塔吊位置等因素确定。
2.4 合理进行施工阶段划分、节点控制、构件安装顺序确定
装配式混凝土结构施工阶段划分根据1d 内构件可能安装的数量确定,还要考虑实际的环境影响和浇筑量是否满足施工使用量以及建筑间是否有伸缩缝,控制好时间节点,明确预制构件的安装顺序,结合工作人员的工作效率和设计时对施工的特殊要求进行确定。
2.5 标准层施工步骤的确定
合理确定施工顺序和标准层工期,以 7d 一个标准层为例:第 1 天,进行放线和外脚手架的加高;第 1~3 天,剪力墙配筋、模板;第2 天,进行墙体部位装配式混凝土安装;第 2~3 天,梁、楼板进行支撑、支模;第 2~4天,梁配筋;第 3天,进行装配式混凝土楼梯部位安装(1 层楼下);第 4~6天,楼板配筋施工;第 5 天,进行装配式混凝土阳台部位安装;第 6 天,根据实际情况进行塔吊提升,同时进行浇筑前检查;第 7天,混凝土浇筑。
2.6 预制构件的支撑
预制构件和现浇结合部在形成的初期对外力荷载的承受能力较低,为了防止构件位置在侧压力的作用下出现偏移而影响整体结构的稳定性,我们要对其结构进行支撑。现浇混凝土的最大侧压力=混凝土密度×新浇筑混凝土高度,可以用对拉螺栓承担该侧压力。
2.7 预制构件的预制施工
按设计要求对预埋件在预埋安装前进行抗拉拔试验;预制施工时要保证预埋件的位置要求,如果钢筋与预埋件定位发生冲突,可适当挪动墙体配筋,范围在-10~+10 mm;要保证预制构件施工后,表面光滑无破损;对内侧与结构相接面做均匀拉毛处理,拉深4~5 mm;预制构件脱模标准是达到混凝土抗压强度设计值的75%且不小于15 MPa;要防止预埋螺栓孔灌入混凝土,并在成型后填塞柔性泡沫棒;在预制叠合板与现浇层接合面做成凹凸差不小于4 mm的人工毛面。
2.8 预制构件的安装工艺
预制件的安装工艺为:放线抄平铺找平灰饼,准备工具铺灰起吊、就位临时固定脱钩、矫正塞水平缝(预制件下)梳整预埋钢筋焊接竖缝支模整体浇筑与预制件相连的梁、柱预制件顶部抄平预制件顶部铺找平灰饼铺灰预制件上部梁及柱浇筑。
3 结束语
预制装配式混凝土住宅设计美观,注重品质,施工过程环保节能,高效优质,是当代住宅产业化和建筑工业化形势下的创新产物,发展预制装配式住宅是大势所趋。结合实际情况将预制混凝土住宅从设计到施工全方位优化,形成产业化的纵深化发展,刻不容缓。
参考文献:
[1]段凯元,张季超.预制装配式混凝土住宅设计施工一体化研究[J].施工技术,2014(11):45-47.
[2]初文荣.预制装配式混凝土结构特点与设计体会[J].中外建筑,2015(05):172-174.
【Abstract】In our country's life, housing as an important demand, its design and assembly of the structure play a vital role. With the progress of world science and technology, the design and optimization of steel structure assembly house provides a new way for modern housing design. Based on this, the paper studies and analyzes the design form, design and optimization of the steel structure assembly house in our country, so as to provide reference opinions and suggestions for our residential type steel structure design.
【关键词】钢结构装配住宅;设计方案;优化方案
【Keywords】steel structure assembly house; design scheme; optimization scheme
【中图分类号】TU391 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)06-0034-02
1 引言
钢结构装配式的住宅设计兴起于20世纪70年代,并在欧美国家广泛流行。装配式住宅设计不但改变了传统的住宅结构模式,也使住宅设计实现了标准化。而钢结构装配式的住宅设计不仅提高了住宅施工的效率和质量,也缩短了施工工期,进而使得钢结构的装配式住宅设计在国外受到广泛欢迎。但是由于我国的钢结构装配式住宅设计存在设计绿色环保意识不足、设计水平较低以及设计规范缺失及部件发展落后等问题,使得我国钢结构装配式住宅设计的发展一直止步不前,所以,通过研究钢结构装配式住宅设计,借助对厨卫、户型和平面布置等方面进行设计研究,优化钢结构装配式住宅设计,进而不断推动我国建筑行业的发展。
2 我国钢结构装配式住宅的形势
2.1绿色环保意识不足
绿色环保意识不足是现今钢结构装配式住宅设计面临的形势。随着我国城市化的加快,越来越多的建筑项目不断开工,而建筑行业作为一个高消耗的行业,其环保意识不足是其中的薄弱环节。而钢结构具备环保功能,但是在建筑的施工中,对钢结构的使用却少之又少,进而影响钢结构装配式的住宅设计。
2.2 设计水平不高
设计水平不高,对于钢结构的设计要点没有把握,进而影响钢结构装配式住宅设计水平。在进行钢结构装配式住宅设计中,其设计理念、结构体系以及平面的定位方式等都与传统的住宅设计不尽相同,但是在施工阶段,缺少对钢结构装配式住宅设计的详细分析,进而影响其设计水平。因此,要对钢结构的设计要点进行严格的把控。
2.3 设计规范缺失以及部件发展落后
设计规范缺失以及部件发展落后使得钢结构装配式住宅设计无规范可依,进而影响钢结构装配式住宅设计。在进行钢结构装配式住宅设计中,没有对钢结构住宅设计形成统一的标准和规范,使得在进行设计施工时无规范可依,进而阻碍钢结构装配式住宅设计。此外,部件发展落后,无法推动现今技术水平和设计体系理念的进步,进而使得钢结构装配式住宅设计无法满足人们的需求。
3 钢结构装配式住宅的设计
3.1 厨卫设计标准化
在进行厨卫的设计时,要根据厨卫的功能以及性能进行设计。在厨卫的设计中,由于厨卫的管道繁杂且多,因此,在进行厨卫的设计时要谨慎,要制定一套标准的厨卫设计规范,在简单化的基础上,进而不断提高厨卫设计的标准化和定型化。有一套标准化的厨卫设计规范,使得在进行住宅施工时,能减少不必要的问题,进而提高施工的效率和水平[1]。
3.2 户型设计标准化定型化
户型设计标准化和定型化也是钢结构装配住宅设计中的重点。在我国的钢结构装配式住宅设计中,由于其发展较晚,在户型设计中没有统一的标准,进而影响住宅的施工,产生施工问题。因此,针对这样的状况,需要对房间的尺寸、板材的尺寸等进行统一,减少对异形板的使用,进而缩短生产周期[2]。
3.3 平面布置系列化灵活化
平面布置系列化灵活化使得钢结构的住宅设计更加完善。因此,在钢结构装配式住宅设计中,可以利用木块的多种拼接适应总面积的布置变化,实现住宅平面功能的开放设计,充分发挥构件标准化设计等特点。
3.4 以建筑结构为主,结构专业为辅
通过以建筑结构为主,结构专业为辅进行钢结构装配式住宅设计,在尊重其原则的基础上,可以对绿色环保以及建筑效果等方面进行设计。在进行设计时,要满足人们的生活需求,以舒适为主,为人们提供适宜的住宅设计风格和水平。
4 钢结构装配式住宅设计的优化方案
关键词:节能减排;装配式住宅;营造体系;标准化;模块化
中图分类号:TU208
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2014)06-0141-06
1 引言
装配整体式混凝土结构是由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构,又简称为预制装配式结构(precast concrete,PC结构),按照此工艺建造的建筑,称为装配式建筑,亦可称为PC建筑。由此体系建造的住宅为装配式混凝土住宅。装配式混凝土住宅是住宅生产方式的变革,住宅产业化是住宅建设的发展趋势,是实现节能减排、发展低碳经济的必然需求。当今世界,能源紧张、节能减排已是全球共同的话题,住宅建筑的工业化和产业化势在必行。
装配式住宅工业化生产,这与国家产业结构改革、节能减排、原材料的循环利用、提升建筑质量等是密切相关的,政府在管理层面上也出台了一系列政策大力支持。装配式混凝土住宅已逐步在全国各地进行推广,各地也初步形成了符合当地特色的装配式混凝土住宅体系,也有相关的地方规范出台。但从目前装配式混凝土住宅的实际情况来看,存在的一个重要的问题是,标准化、模数化没有充分体现;建筑形式与装配式、工业化的关系不紧密。产生此问题的根本原因是缺少一个标准的营造体系。
2 营造体系的标准化需求
国内的PC技术有很多种,各地不尽相同。万科在全国各地推广的PC也有多种体系,北京万科的是预制整体式剪力墙技术(竖向套筒连接),深圳万科是内浇外挂体系,上海万科是PCF体系,上海城建(集团)采用的是框架体系。体系众多,装配式住宅产品的设计标准化、模数化的概念不强,和现浇的住宅产品比没有实质性的变化。标准化、模数化的缺失,导致装配式住宅的建造成本大幅度提升。同时也存在为了预制而预制,或者象征性的采用部分的PC技术。达到此目的很容易,造价也不会太高。然而建立一套成熟的技术体系则需要长时间的实践和坚持,只有不断改进和优化才能进一步降低成本,将技术的推广应用推向成熟。
2.1 装配式建筑的技术策略
基于对装配式建筑多年研究和实践,建议可采用如下技术策略。
2.1.1 向制造业学习
我国建筑行业一直走的是粗放型的发展道路,标准化缺失,模数化没有真正推广开,建筑部品在推广和应用模数协调方面贯彻不力,导致住宅产业化长期形不成,开发成本、效率和效益低下。住宅开发及部品生产标准化概念淡薄,模数协调理论早丢到脑后。部品设备无序化生产,技术引进名目混乱。我们一直号召向制造业学习,像造汽车那样造房子,向机械行业、计算机行业学习,学习什么?首要的就是要学习标准化、模块化思想,用标准化的理论知识武装头脑,结合建筑行业的实际,解决PC技术应用带来的成本居高不下、难以标准化的问题。同时需要建立标准化的一系列标准文件,占据行业发展的高端地位,引领社会化大协作生产模式的技术发展方向。
2.1.2 熟悉各种不同的技术体系,吸取各种技术体系的长处,寻找技术实施和研发的现实条件
技术体系的成熟不是一天两天的事情,各种结构技术体系均存在一定的优缺点,没有完美的技术体系。但可以结合规范的允许范围,促进成熟可靠技术的实施推广;并联合社会各界技术研发力量,搭建尚未成熟的技术的研发平台,熟悉掌握各种可能出现的技术,在有条件时开展试验。
2.1.3 以成本为导向研发、设计产品,同时注意技术体系的延展性
宜家的产品设计有一个特色,那就是“先制订价格,再进行具体设计和生产”,所以出现很多价格低廉、非常具有设计感的家居产品。宜家凭这样的设计理念让宜家的产品走进了干家万户,在激烈的市场竞争中占得一席之地。
做装配式住宅也可以根据售价未开始设计,根据不同的受众群体来设计适合他们的装配式住宅。但同时还要考虑到装配式技术的延展性,纵向是自身技术的发展的脉络要清晰,在质量稳定和成本可控的同时逐步提升预制率,提供更加高质量的产品,横向是将装配式住宅技术向其他领域扩展到办公、商业乃至于各种业态的综合集群建筑。
2.2 关于标准化、模块化的研究
2.2.1 标准化
标准定义为“在一定范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则,导则或特征的文件。该文件经协商一致并经一个公认的机构批准。”标准应该以科学技术和经验的综合成果为技术,以促进最佳社会效益为目的。制定标准的对象是重复性事物或概念;制定标准的对象,包含生产、技术、经济工作和社会活动各个领域,但并不是所有的事物或概念,而是比较稳定的重复性的事物或概念;标准产生的客观基础是“科学、技术和实践经验的综合成果”;标准在产生过程中要“经有关方面协商一致”;标准的本质特征是统一;标准“由标准主管机构批准以特定的形式,作为共同遵守的准则和依据”的统一规定。“标准”是一个广义的概念,有文件标准、实物标准等。
2.2.1.1 标准化的定义
标准化为在一定范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同的重复使用的规则活动。上述活动主要是包括制定、及实施标准的过程。标准化的重要意义是改进产品、过程或服务的适用性,防止贸易壁垒,并促进技术合作。标准化的总目的是为了在一定的范围内获得最佳秩序并促进最佳的社会效益。除此之外,标准化还有一个或多个特定目的,以适应某种需要或选择。标准化的方法原理:标准化的基本原理通常是通行的八字原理:“统一、简化、选优、协调”。
2.2.1.2 标准化设计
标准化设计是指标准件的选用和常用件的设计。标准件设计中提高效率的最简便的方法是建立标准件库和常用件库。经过生产实践的检验具有优良的性能才能确立为标准件,其结构和参数都已经标准化,所以无须对其结构合理性进行检验。在标准件库设计中体现了信息传递的单向性,即设计者只能选用不能修改。标准件库的优点如下:采用统一的描述格式,不同系统开发的标准库可以进行信息交换,最大限度地减少重复开发标准件库造成的资源浪费,并提高了系统的可靠性;为设计人员提供尽可能完整的标准件信息,该信息不仅包含尺寸、图形信息,还包括材料、功能信息等。基于事物特性表的标准件库体系是开放的,易于扩充。
2.2.2 模块化
模块的本意就是“组件、预制件或预制住房单元”等,人们采用标准的尺寸的砖、石和黏结剂,通过不同的组合,可建成形状、风格各异的建筑物。砖、石的形状虽然简单,但是他们的组合是多变的。Module的形容词modular则表示有节奏的进行测量,含有积木化或组装式等含义,模块化(modularization)一词就兼有积木化的意义。由若干块“积木”,可以组合成不同形状和风格的建筑物,虽然他们的元素不多,但它具有快速组合和形式多变的特点,这正是人们所需要的优点。模块化是在通用化、系列化、组合化等标准化基础上引入系统工程原理而发展起来的一种标准化的高级形式,表现特征为尺寸模数化、结构典型化、部件通用化、参数系列化,组装积木化。作为组合化发展的高级阶段,模块化的理论基础是系统的分解与组合原理。
2.2.2.1 模块化的涵义
所谓模块化设计,就是在标准化理论的基础上运用系统工程的原理,将一复杂的工程产品分解成层次合理的简化、系列化、标准化单元模块,并用这些标准化模块组合成各种不同产品的过程。它是以功能分析为基础,通过功能、用途不同的各模块的互联组合实现基型产品和变型产品,主要包括模块划分与模块组合两个过程,模块划分是功能模块的结构设计过程,模块组合则是根据具体的功能要求,选择合适的模块组成产品。根据模块化设计思想,产品的构成层次发生了重大的变化。模块成了设计制造单元,要设计并建立标准模块库、专用模块库与相似的零部件库。生产时,查找标准模块库、专用模块库,对无法直接利用的模块可在其基础上进行变性设计形成新的模块,重新拼合模块使之成品化,缩短了设计周期。
2.2.2.2 模块化设计
模块化设计的关键是模块化标准化和通用化。它是指结构标准化,尤其是模块接口标准化和通用化。模块化设计所依赖的模块化的组合,即连接或接口。显然,为了保证不同功能模块的组合和相同功能模块的互换,模块化应具有可组合性和互换性两个特征,而这两个特征出现在接口上,必须提高其标准化、通用化、规格化的程度。例如,具有相同的功能,不同性质的单元一定要具有相同的安装基面和相同的安装尺寸,才能保证模块化的有效组合。计算机行业中,由于采用了标准通用的总线结构,来自不同国家和地区厂家的模块均能组成计算机系统并协调工作,使这些厂家可以集中精力、大量生辰某些特定的模块,并不断进行精心改良和研究,促使计算机技术达到空前的发展。
2.2.2.3 模块化与模数协调
关于模块化与模数协调,模块化是复杂产品标准化的高级形式,无论是组合式的单元模块还是结构模块都贯穿一个基本原则,这就是用型式和型式尺寸数目很少且有经济合理的统一化单元一模块,组合成大量具有各种不同性能的各种复杂的非标准综合体,这一原则成为模块化原则。为了实现模块化原则,保证模块是由模块组成的产品在尺寸上的协调,必须建立一套模数系统对产品的主尺度、性能参数以及模块化的外形尺寸进行约束,这就是建筑中的模数协调。
模数协调工作是各行各业生产活动中最基本的技术工作,遵循模数协调原则,全面实现尺寸配合,可保证在住宅建设过程中,在功能、质量和经济效益方面获得优化,促使住宅建设从粗放型生产转化为集约型的社会化协作生产。
2.2.2.4 模数协调技术在装配式混凝土住宅设计的目的
模数协调技术在装配式混凝土住宅设计的目的主要表现在以下几方面:实现住宅建筑的设计者、制造业者、经销商、建筑业者和业主等人员之间的生产活动互相协调;能从建筑各部位尺寸进行分割,并确定各部件(模块)的尺寸和边界条件,是部件(模块)规格化,又不限制设计自由;优选某种类型的标准化方式,达到使用数量不多的标准化部件(模块),建造不同类型的住宅建筑;能使建筑部件(模块)尺寸的数量达到优先化;促进部件(模块)的互换性,使部件(模块)的互换与其材料、外形或生产方式无关;采用合理化的方法定位,吊装和组装部件(模块),以简化施工现场作业。
2.2.3 PC技术体系选定要诀
PC技术体系选定的过程中一定要做到“六化”,即简化、统一化、通用化、组合化、系列化、模块化。具体可表现为以下九点:
1)结构布置尽可能的简单,构件的规格尽可能的简化;
2)相同通用构件体系的住宅产品可以实现多种户型和楼型,但是具有相同的“基因”,实现一种统一外部表现,个性化的表现通过外表面颜色、附加构件如阳台板、空调板等的设置实现个性化;
3)构件、户型应该形成事实上的通用化体系,并具有互换的特性,促进产品和部件的标准化;通用构件应具有很灵活的组合性特点;
4)按照建筑模数,形成构件、部品的系列化分布,以适应更加多样的需求;
5)PC建筑首先拆分为标准模块,然后是标准构件,形成一定的系统层次关系;某些非标部位形成非标模块,以适应部分特殊需求;
6)标准化需要形成一定的标准化构件和部品库,且这是一个开放的系统,易于扩充;
7)拆分构件时应注意构件在整个系统中的作用及其更换性的可能性以及必要性,并保持构件在功能及结构方面有一定的独立性和完整性,构件问的结合要素便于连接与分离;
8)构件的标准化背后其实就是模板的标准化,目的就是提升钢模的利用效率,标准的构件可以由可变模板技术实现系列化的构件系统;
9)模块化数理方面的支撑就是模数协调技术,模数协调技术首先利用基本模数网格控制建筑物的平立剖面,以利于拆分成单元模块或构件,并利用构件定位技术、公差与配合等技术实现部件安装接口的模数协调。
3 装配式混凝土住宅相关体系
根据近年未装配式混凝土住宅按结构体系体可分为预制框架体系、预制剪力墙体系、预制叠合剪力墙结构体系、内浇外挂体系(各体系综合比较见表1)。
3.1 预制框架体系
预制框架结构体系(如图1)的主要特征是将框架结构的构件拆分成梁、柱、楼板等基本预制结构体,单个构件重量较小,有利于预制和运输。连接处可以选择在梁柱节点,也可选择在梁柱节点以外,垂直构件连接一般采用套筒灌浆连接,可以实现高可靠性的连接。节点区或分段连接区现浇,楼板叠合层一般现浇,形成整体的刚度,达到等同现浇、抗震的目的。目前上海地区现行规范规定,装配整体式混凝土框架结构总高度不应大于50m。
外墙作为结构体的荷载,不作为主要受力构件,根据建筑物的性质,可以选择预制混凝土墙板或者玻璃幕墙。预制墙板与结构体的连接采用干法或湿法连接,必定有一个方向与结构体铰接。结构体遇到外部荷载发生形变时,墙板之间可以发生变形,但墙体本身不发生破坏。
预制框架可以结合现浇剪力墙或者预制剪力墙同时使用形成框架剪力墙结构体系。预制框架结构体系在上海、南京、沈阳有部分项目应用。
3.2 预制剪力墙体系
预制剪力墙结构体系将剪力墙结构体系的建筑拆分成剪力墙、楼板等构件,构件类型较少,但单个构件重量较大,剪力墙板竖向采用套筒或者浆锚连接,套筒可靠度高但是造价比较高,浆锚连接理论可行、造价较低,但施工质量保证难度较大;墙板水平向采用预留现浇段连接。预制剪力墙的平面布置与现浇结构区别不大,用于住宅比较容易适合传统的高层住宅的消费习惯。现行上海地区没有规范出台支持本系统。目前在国内预制剪力墙技术北京、沈阳、哈尔滨有部分项目应用(如图2、图3)。
3.3 预制叠合剪力墙结构体系
预制叠合剪力墙是为了实现住宅产业化而生产的一种介于全现浇钢筋混凝土剪力墙和全预制剪力墙之间的一种剪力墙结构构件。预制墙板工法又称为PCF工法,日本是较早推广、应用这种剪力墙的国家,技术也相对成熟。目前,预制叠合剪力墙在日本作为框架填充墙或框架结构中的抗震墙使用,真正作为受力构件用于纯剪力墙结构的工程实例不多见,同时日本工程界对于结构高度超过60m的建筑中采用预制叠合剪力墙态度谨慎。现行上海地区规范规定预制叠合剪力墙结构只适用于结构总高度不大于60m,层高不大于5.5m,抗震等级为三级以及以下的小高层、高层剪力墙结构住宅外墙。目前在国内预制叠合剪力墙技术上海有部分项目应用。
3.4 其他体系
在国内展开应用的其他体系还有NPC体系、预制叠合墙板体系等,这些体系与前述介绍的三种体系之一无本质区别。内浇外挂体系本质上是将部分外墙板当成荷载,受力结构采用现浇结构的形式,两者利用现浇连接在一起,本质上不属于结构受力构件采用PC技术的范畴,不具备技术延展性,属于为了预制而预制。预制异形柱结构体系也是一种适合于预制构件标准化的结构体系,由于本体系现浇结构的适用范围(上海地区异性柱框架结构适用的高度为21m,异形柱框架剪力墙结构技术体系适用的高度为40m)不算大,且尚未开展相应预制工法的研究,预计未来可以作为一种比较有特点的预制技术体系加以应用。
4 基于标准营造的技术体系研究
基于装配式混凝土住宅标准营造可以从标准构配件、标准户型和标准立面三方面人手形成一套完善的技术标准体系。
4.1 标准构配件
标准构配件有立柱、叠合梁、墙板、叠合板,楼梯,阳台六种构件(如图4),每种构件的规格控制在2种以内,可以提高模板的重复利用率,降低模板的摊销费用,从而降低生产成本。
4.1.1 标准立柱
规格600x600,可采用预制柱或现浇柱。
方柱VS扁柱(见图5):方柱形状和受力性能I-IN个方向完全相同,更有利于构件梁、墙体的标准化,提高模板的利用率;扁柱在角部设置带来了多种非标准构件,处理难度较大。
4.1.2 标准墙板
150厚预制混凝土外墙板或200厚预制夹心保温墙板,造价要求高时采用单板,造价允许时可采用夹心墙板(见图6)。
4.1.3 标准楼板
采用叠合楼板,板厚140(60预制+80现浇)(见图7)。
4.1.4 标准楼梯
采用预制楼梯(见图8)。
4.1.5 标准阳台板
采用悬挑叠合阳台板(见图9)。
4.2 标准户型设计
4.2.1 户型设计原则
装配式混凝土住宅设计应该充分体现标准化、模数化的设计理念。笔者结合实际情况,对户型的设计总结出若干原则:
1)装配式框架一剪力墙体系的预制率的高低可调节性大,且此体系还可以用于办公、商业、学校等一系列的公共建筑中,市场前景广阔。因此,新的户型设计依旧选用装配式框架一剪力墙体系;
2)针对中小户型设计,提出将梁柱外凸到室外,以减弱凸梁凸柱对室内的影响;
3)建筑尺寸尽量统一,从而可以较少预制构件的种类和规格。通过构件之间不同的组合来达到各种户型的使用要求;
4)厨房、卫生间、阳台等小构件尺寸尽可能一致。
4.2.2 标准户型设计
在上述原则的指导下,提出了如图10所示的标准户型设计。
此户型构件的种类少,大部分的构建是以6.6m和3.3m为基本尺寸。平面规则,基本没有凹凸,体形系数小,对节能有利。柱网规则,纵横两个方向均能对齐,对结构受力有利。没有凹口,对房间采光有利。梁柱外凸,减少了结构构件对平面的影响。此户型设计成一房、二房、三房,三种不同户型的组合形式,可满足中小户型的住房基本功能需求。户型单元之间可分可合(如图11)。
此户型的建筑构(部)件可拆分为:交通核剪力墙部分、楼梯、框架柱、框架梁、护墙体、阳台、楼板、空调板等(如图12)。剪力墙为现浇构件、楼板和阳台为叠合构件、其它的均可做成预制构件(如图13)。可根据工程实际情况,自主选择预制构件。
4.2.3 户型的可延展性设计
仅一种户型是不可能满足市场的需求。在上述对装配式建筑的认识、实践和设计原则的指导下,提出了一系列的户型设计方案。同样的建筑构件,通过不同的组合,再配以不同的现浇的交通核,未满足不同住宅需求,实现简化、统一化、通用化、组合化、系列化、模块化设计,衍生出三种系列的户型平面。
4.2.3 1A系列
由三户组成一个单元,开间模数3300,进深模数4500。通过现浇交通核的不同,来满足11-24层的户型要求(如图14、15)。
4.2.3.2 B系列
由四户组成一个单元,开口按摩模数3300,进深模数3300和3600。通过现浇交通核的不同,未满足11-24层的户型要求(如图16、17)。
4.2.3 3C系列
由四户组成一个单元,开间模数3300,进深模数由三种。通过内天井来实现中间户型厨卫等房间的通风和采光。此设计建筑进深大,有利于节约用地(如图18、19)。
4.2.3.4 通廊式户型(如图20)
上述系列的房型都体现了标准化、模数化、系列化的概念。户型平面规整,有利于建筑节能。但建筑的进深不大,对节约土地不利。如果能逐步采用暗卫生间,对装配式建筑的户型设计是非常有利的。既可以减少凹凸和内天井,又能加大建筑进深。小面宽、大进深的建筑可以节约土地。
4.3 标准立面设计
装配式建筑的立面设计同样应体现标准化、模数化的理念。在二进制的计算机领域里“0”和“1”创造了数字世界,简单却拥有无限可能。在做立面设计时可以借鉴这个概念。“0”可以看做装配整体式混凝土结构,“1”可以看做标准化、模数化的通用部件。两者相结合,并以不同的排列和组合未达到立面设计的变化与同一性。
上述建筑户型的立面上已经存在有四种元素――柱、梁、板、阳台(栏杆)。此四种元素是建筑的基本构件。现代住宅建筑中通常会在空调板外加百叶,来隐蔽空调室外机。因此,立面上总共有柱、梁、板、阳台(栏杆)、百叶共五种元素。通过五种元素的不同组合方式、柱和墙面的颜色和材质的变化,来到达立面设计的标准化、模数化、多样化(如图21)。
5 标准营造体系控制造价的基本心思路
装配式混凝土住宅控制造价的总体思路是:大力推广标准化工作,促进预制构件的社会化大生产和加强施工操作人员的培训,降低预制构件的造价和安装价格;部分简易构件,比如叠合楼板推行工地现场就地预制,减少运输费用。而在采用较低PC率的时候,比如立柱不采用预制,内隔墙全部采用传统砌块等灵活措施。
下面参照已有项目,根据标准营造体系进行不同PC率的造价分析(见表2―5,表内数据基于笔者部分工程实践,按照上海市相关技术规程和定额计算标准)。
【关键词】装配式住宅;预制构件;整体
1.装配式结构体系
装配式结构( Prefabricated Concrete,简称PC) ,是以预制构件为主要受力构件,经装配连接而成的混凝土结构。装配式结构体系在国外已经发展成熟并得到很好的推广,而目前在国内,处于大力倡导和积极探索阶段,形成了具有中国特色的装配式住宅,即形成了以轻钢结构为主,以木结构、轻钢―木结构、轻钢―钢筋混凝土结构和轻钢―钢结构为补充的装配式住宅结构体系( 见图1) 。但经过一系列有益的实践,并未得到规模性的推广。主要原因是理论实践受技术水平和经济条件的约束,机具设备和运输工具落后,无法满足工艺的要求,加之推广力度不大等客观条件遏制了装配式结构体系的发展。目前,钢筋混凝土工程施工中,现浇体系处于主导地位。这一体系在国内发展成熟,并得到广泛认可和使用,但由于需要现场进行支模,钢筋绑扎连接,混凝土振捣养护等一系列手工操作,因此现浇体系存在诸多弊端: 工程施工工期长;工程成本不易有效控制;工程质量难以可靠保证;全面工业化生产难以实现。
图1 装配式结构建筑
2.装配式结构体系巨大的优势
1) 住宅建造由工地化向工厂化转变,使影响住宅质量和性能的不可控环节纳入到可控制的体系下; 2) 采用预制钢筋混凝土外墙及梁、柱,在工厂进行产业化生产,再运至现场直接装配连接,安全快捷,节能环保; 3) 各预制构件机械化程度高,提高构件尺寸的精确度,减少材料浪费; 4) 现场作业人员减少,劳动量降低,作业时间减少,提高效率; 5) 节水、节电、节材、保护环境,社会效益提高。因而,建筑业应打破目前的建筑体系格局,积极引入住宅产业化的先进技术,扬长避短,大力发展装配式结构住宅。
3.装配式住宅现状
近年来,工业化在中国逐步发展起来,随着政策驱动,越来越多的企业不断加入,工业化建筑产品也开始在地产开发、建筑等领域广泛使用。得益于国家政策的指引,我国的建筑产业转型升级迎来了新曙光,而装配式住宅则是产业转型的主要方向之一,发展装配式住宅,可以改善结构精度、渗漏、开裂等质量通病, 提高隔声、保温、防火等性能, 便于系统维护、更新。装配式住宅有着巨大的节能减排作用,提升了住宅品质和效能,大大提高了施工效率,缩短了施工周期,并充分体现了绿色建筑“四节一环保”的特点。可见,装配式住宅是中国绿色建筑的发展方向。
中国装配式住宅的发展趋势和国际上先进国家的发展趋势是一致的。我国目前装配式绿色住宅还存在发展瓶颈,包括以下方面:一是装配式住宅的设计、生产、安装施工验收评定等技术标准尚未建立,试点成果无法大规模推广。二是装配式住宅的建造成本比传统方式每平方米高500元左右。住房和城乡建设部副部长仇保兴说“原因是未形成大规模生产,规模效益无法体现;同时,工业化生产属生产企业,构件工业化生产产品要交纳的17%增值税,增加了生产成本” 。三是具备总承包资质的企业目前不具备专业化生产能力,尤其是装配式住宅生产、安装的能力不足,少数具备能力的企业又无承包项目资格,造成专业化公司还要挂靠,增加管理成本。尽管装配式住宅尚存在发展瓶颈,但我国已有些城市和地区实现了突破。以深圳为例,深圳市的一些保障房住宅,目前实现了图纸标准化、施工工厂化、管理可视化、现场整洁化,达到绿色建筑二星以上的评价标准,同时建筑质量得到提升,施工周期得到缩短。作为钢材生产大国,钢结构住宅和钢木结构混合住宅也是未来装配式住宅的一大方向,而且其施工方式和建造成本更具优势。
4.新时期装配式住宅的发展
国务院办公厅关于转发国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部绿色建筑行动方案的通知(〔2013〕1 号文)中第(八)项为推动建筑工业化:住房城乡建设等部门要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系,推动结构构件、部品、部件的标准化,丰富标准件的种类,提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系,加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设,开展工业化建筑示范试点。积极推行住宅全装修,鼓励新建住宅一次装修到位或菜单式装修,促进个性化装修和产业化装修相统一。2014 年1 月,住房和城乡建设部通知要求各地积极推进绿色保障房工作,并同时了《绿色保障性住房技术导则》(试行)(以下简称《导则》),明确各地依此研究制定本地区的绿色保障性住房技术政策,做好技术指导工作《导则》共有项,其中强调了绿色保障性住房应遵循的基本原则,研究和制定了绿色保障性住房的指标体系,提出了绿色保障性住房的规划设计、建造施工和产业化等技术要点。此外, 《导则》还专项设置了产业化技术指标和体系化技术。为大量、快速的住宅建设提供切实有效的保障,从根本上全面推进绿色建筑行动。
目前国内装配式建筑发展较好的城市
沈阳:标准配套齐全,引进的技术论证严谨, 结构类型品种较多,构件厂设备自动化程度高。完成了《预制混凝土构件制作与验收规程》等9 部省级和市级地方技术标准。
北京、上海:有政府出台配套优惠政策作保证,标准配套基本齐全,部分装配的剪力墙结构的技术成熟。北京出台了混凝土结构产业化住宅的设计、质量验收等11 项标准和技术管理文件;上海已出台5 项且正在编制4项地方标准和技术管理文件。
深圳:工作开展的较早,装配式建筑面积较多,构件质量高,编制了产业化住宅模数协调等11 项标准和规范。
江苏:结构体系品种齐全,部品的工业化工作同时开展。
合肥:近年来政府推动力度较大。
总 结
综上所述,装配式住宅我是国建筑的发展趋势。从环境问题和社会效益等多方面考虑,它也将成为房地产业的引领者,目前我国装配式住宅发展潜力巨大,节能效果好,对减少PM2.5空气污染可发挥很大的作用,同时我国还要建大的住宅,依靠大量劳动力已不再可行,建筑质量无法保证,成本也在上升,所以,我国现在发展装配式住宅正当其时。
参考文献
上个世纪50年代,欧洲国家采用工业化的方式建造住宅,建造了很多标准化的住宅体系,近年来,随着科学技术的不断发展提高,许多西方国家的住宅工业化有达到了一个新的。其中瑞典作为装配式住宅应用较为广泛的国家,其绝大多数的住宅采用通用部件,而在美国现在有34家生产单元式建筑的公司,并不断使住宅产品的性能指标得到提高。日本上世纪60年代末开始发展装配式住宅,并且在1969年,制订了一个名为《推动住宅产业标准化五年计划》的策划书,到了70年代,日本制订了一系列的工业化住宅认定制度和性能保证,使装配式住宅的性能和质量都明显提高,目前日本各类住宅构配件工业化和社会化生产的产品标准齐全。在英国,用户对装配式住宅的认识程度不高,使得后来英国装配式住宅的发展有一些消极影响。但是在北美地区,住宅构配件的商品化和集成化程度很高,各构配件在工厂内加工成型后,运至工地组装成整个房屋,工期短,劳动生产率得到大大的提高。
我国装配式住宅建设相对较晚。我国从20世纪70年代开始出现装配化的概念,但由于当时的建设技术水平所限,住宅的质量不高,到了90年代,国家先后出台了几项关于装配式住宅的政策和文件,从此我国的住宅产业化事业拉开了序幕,于此同时,国家出台了一系列政策并在《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见中》提出了建立住宅部品体系的重要性,尤其当前建筑行业用工荒的出现,住宅工业产业化的趋势日渐明显。装配式住宅的应用重新成为当前研究热点,全国各地不断涌现出装配式住宅的新技术,目前国内的装配式住宅技术,主要包括以万科集团为代表的全预制装配式混凝土结构技术,该技术主要用于全预制混凝土构件,如阳台、楼梯、空调板、部分内隔墙板等,减少了现场施工工序。另外就是半预制装配式混凝土结构技术,该技术主要用于预制混凝土剪力墙外墙模以及叠合楼板的预制板等结构,其他部分:如内部剪力墙、部分内隔墙、电梯井等仍然采用支模现浇。
总的来说,目前我国住宅的装配化程度低,而且即使是装配式住宅也没有完全实现施工的装配化。我们国家也没有建立起完整的系列化的装配式住宅体系,生产、组装与销售的产业链并未形成,相关专业人才力量也存在不足的问题。
2产业化技术在装配式住宅中的应用
2.1动态交融性空间设计
居住空间的设计需要满足两个要求,分别为人们对于日常生活环境的基本要求和人类生活方式变化调整的要求。随着人们生活水平的提高,对于居住环境也提出了更加多元化的要求,即:住宅、办公、商业功能区划分的模糊化处理,合租、分租的转换,二代家庭的持续使用,家庭办公的功能实现。上述要求的存在提高了建筑设计难度,在满足基本居住环境的前提下要进行功能空间的创造与融合。动态居住空间设计需要建立在模块化设计的基础上,需要事先对空间功能布局以及通融性进行考量,使得住宅的居住、办公以及商业三者之间能够自由转换,且不会相互影响,并且能够满足分租、合租以及二代家庭的使用,只需要对小空间进行适当调整就可以满足用户的需求,并且降低了资源的损耗和投入资金的浪费,最终实现建筑全寿命周期内部空间的动态使用。与此同时,在设计过程中,设计人员需要注重对高新可以的应用以及新型节能材料的使用,如隔墙采用可拆卸回收材料,在房屋不同的使用周期,根据业主要求实现建筑空间的灵活运用。
2.2工业化施工技术体系
工业化施工过程中,应实施清洁生产,即在不牺牲建筑产品工程质量、成本、功能的前提下,不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、改善管理等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,实施“废弃物的处理和回收”,以减轻或消除对人类健康和环境的危害。
2.3工业化装修
当前我国的装修模式主要有三种:①传统现场装修模式,很多建筑工程采用的都是该模式,也就是住宅市场提供毛坯房,业主进行自主设计装修再入住;②全装修模式,就是将房屋交付给业主时,其功能空间的固定面已经全部铺装粉刷完成之后,厨房以及卫生间的基本设施也已经安装到位,这就是全装修住宅;③工业化装修模式,就是在工厂中生产出所需的全部住宅装修材料,然后进行系统装配,该模式由菜单式设计、工业化生产以及集成化供应三个部分共同构成。业主需要根据提供的“菜单”根据个人喜好选择颜色款式,此种模式充分发挥出了产业化的优势,大幅度降低了能耗和成本,从而有效缩短了装修周期。装修安装设计一体化,当前建筑行业中装修设计和住家安装设计是不同意的,在交房之后,消费者会对装修提出意见,这时可能会拆墙补墙、开槽改造等,这样就需要对原有的水电线路铺设进行调整,而墙体水电的改造会对建筑结构整体造成影响,也会增加成本,甚至埋下了安全隐患。因此,需要在设计初始,对后期的装修设计要求进行考量,这样就意味着必须将装修设计和安装设计结合在一起,也就是在施工之前就进行统一化的装修设计工作,做好协调沟通工作,尽量减少后期的变更以及成本的增加。
结语
装配式住宅作为当今全世界范围内新兴的建筑概念,恰恰为我国十三五对于基础性保障房和经济适用房的大力开发的基本国策。装配式住宅如果想要赶上这波浪潮,将自身的优势彻底全面的发挥出来,那么就必须大干快上,使建筑向工業化和产业化进发,最大限度地提高住宅的性能与品质,又能实现绿色节能、低碳减排,使住宅产业化和绿色建筑迈入新的发展阶段。
参考文献:
[1]李王坤.预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展前景[J].四川水泥,2016,(12):106.
[2]王肖文.装配式住宅供应链整合管理研究[D].北京交通大学,2016.
关键词:预制装配式;钢结构住宅
中图分类号:TU391 文献标识码:A文章编号:
引言
20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。
1 中国预制装配式钢结构住宅发展现状
预制装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。
1.1 政策背景
我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。
1.2 行业背景
2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。
1.3 发展现状
我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。
2 国内预制装配式钢结构住宅主要实践
钢结构建筑市场兴起于上海和广东,现在虽已遍布全国,但因地域经济发展不平衡,可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津等五大区域。钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市,如上海、杭州萧山、东莞和无锡等大中城市,而在东北、西北、西南和华中地区,钢结构住宅发展缓慢,有些城市还处于起步阶段。
2.1 北新集团
作为北新建材发展新型房屋业务的重要平台,北新房屋成立于2002年,由北新建材与丰田、新日铁、三菱等公司合资设立,公司全套引进日本先进的轻钢结构房屋技术,以现代房屋制造业的标准化、精细化和定制化实现轻钢结构房屋的设计、制造、安装,实现“像造汽车一样造房屋”。
成都青白江区清泉镇花园村项目是由北新集团全资子公司北新集成房屋有限公司与成都市青白江区政府合作开发的统筹城乡住宅项目,占地140亩,可容纳266户。这是青白江新农村建设的示范项目,同时也是成都市新型轻钢节能建筑。青白江区清泉镇花园村项目体现了北新集成房屋在建造过程、节能环保产品的集成以及抗震性能等方面的突破。
青白江区清泉镇花园村
2.2 远大集团
我国首座工厂化集成建筑在长沙建成,这是一栋前所未有的住宅楼。在全部零部件都是工厂化生产的钢结构房屋里,看不到任何管线路和风口,而房子却正在制冷或取暖,提供冷、热水;当主人远在千万里之外,可通过家里的电话自动打开空调和音响,或关闭窗户和电灯⋯⋯这种我国首创的全新概念的集成建筑,通过了湖南省建委组织的国内外专家的技术鉴定。据介绍,集成建筑的诞生掀开中国建筑史上新的一页,预示着专业化大工厂生产住宅的时代已经来临。
2011年在湖南省洞庭湖畔,远大可建一厂仅仅用了15天(360个小时)就建成了一幢高30层总建筑面积达1.7万平方米的酒店大楼。而且大楼主体框架建成用时仅46个小时,大楼封层耗时仅90个小时。这座大楼由远大集团建造,命名“T30”。大楼之所以建成神速,是因为其93%的部分不是在工地盖起来,而是在工厂生产,连内装修一起做完后运到现场,随后像拼积木一样拼装起来。
远大“T30”
2.3 宝钢集团
作为钢铁行业的龙头,宝钢集团一直致力于加大钢结构住宅领域的拓展力度。早在2008年,在武汉黄金口小区,宝钢和赛博思公司就开始开发建造钢结构住宅示范工程。该工程被国际钢铁协会Living Steel(住宅钢结构)项目选定作为中国地区可持续性住宅的示范建筑。
宝钢、赛博思黄金口岸钢结构住宅示范工程
2011年,宝钢成立了宝钢建筑系统集成有限公司,打造钢结构住宅从信息化管理、集成化设计、装配化施工到最后的装修建筑一体化的完整产业链,希望实现“像造汽车一样造房子”的目标,核心业务范围将涵盖政府公用建筑、保障型住宅、商业建筑、商品住宅。
2012年,由宝钢集团牵头发起的国内装配式钢结构民用建筑产业技术创新战略联盟近日在上海正式成立。据介绍,该联盟汇聚了宝钢集团、中国建筑股份有限公司、同济大学、中国建筑标准设计研究院等23家行业内知名的企业、院校和科研机构,涵盖技术研发、设计、工程施工、部品部件生产、房产开发等建筑产业链环节。
3 我国预制装配式钢结构住宅发展阻力
3.1 市场接受度低
钢结构住宅的发展面临的首要问题是现阶段社会对这种新的住宅体系还存有疑问。毋庸讳言,钢结构住宅在防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性上尚有许多不完善的地方。中国消费者由于长期居住在砖混或钢筋混凝土结构的住宅中,习惯将混凝土住宅的优势与钢结构住宅的劣势作比较。强大的惯性力量的转变不是一朝一夕的事情,这需要一个逐步接受的过程。
3.2 设计方法滞后
传统的住宅设计和预制装配式钢结构住宅的设计无论从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等等方面都存在着很大的区别。在方案阶段,通用结构体系和专用结构体系没有区分,模数化、标准化的设计思想没得到足够重视;在施工图阶段,缺少对于构件及装配节点的深化设计,没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计,这些问题或多或少阻碍了预制装配式钢结构住宅的发展。
3.3 标准规范缺乏
预制装配式住宅的相关设计、施工标准规范欠缺,与之相关的施工工艺、工法和安全规程也还未建立,甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容,使得设计、审批、验收无标准可依。这对工业化住宅的大规模推广是一个障碍。
3.4 工程造价偏高
造价偏高是阻碍钢结构住宅发展的关键因素,特别是与传统的钢筋混凝土结构住宅相比,钢结构造价明显较高。采用预制装配式的建造方式之后,构件作为工业产品进入施工单位,还增加了税收环节,在房价日益高涨的背景下消费者更难以接受。由于缺乏经济激励政策,众多开发商缺乏建造预制装配式钢结构住宅的积极性,因而阻碍了预制装配式钢结构住宅的推广应用。
3.5 部品部件发展滞后
钢结构体系住宅成套技术,由于过去缺乏技术引导,市场需求没有达到产业化程度。因此,我国的相关产品功能性单一,工业化程度不高,产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前,该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐,不配套,需进一步研究创新并进行整合。我国钢结构住宅在建材和部品方面,目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来,甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到。这严重制约了钢结构住宅的发展和推广。
4 预制装配式钢结构住宅未来发展建议
钢结构住宅设计有模块化、标准化、系列化的特点,可以达到工厂化和装配化的要求,并且抗震性能优越、工业化程度高、施工周期短、综合技术经济指标好。建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产方式,以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征能够整合设计、生产、施工等整个产业链,实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。
4.1 加强政府对预制装配式钢结构住宅产业化的推进作用
在推广预制装配式钢结构住宅的道路上,政府的引导作用不可忽视。国家有关部门应制定相应的激励和扶持政策,对已建成的示范工程应及时进行经验总结和宣传,使之成为今后的发展模式。此外,政府还应当投入一定的科研资金,鼓励科研单位开展轻钢结构住宅及相关技术的研究工作。加强政府在预制装配式钢结构住宅产业化进程中的作用,通过在政府主导项目中采用住宅产业化的建设,有助于推动住宅产业化生产产品为市场所接纳,也通过政府的示范效应,带动住宅产业化的发展。
4.2 采用模数化和标准化的设计方法
目前国内设计单位大多数较少涉及钢结构住宅的设计,对于标准化和模数化的设计方法更是不甚了解,仍旧按照传统的设计方法去进行设计,影响了预制装配式钢结构住宅的推广。因此,总结标准化和模数化的设计方法并加强对设计人员在标准化和模数化设计方面的技术培训是当务之急。
4.3 引入BIM技术
BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。俗话说:“工欲善其事,必先利其器。”BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,可针对每个预制构件,建立构件信息化系统。在构件制作、施工前对构件进行虚拟三维检讨,以期在制作和施工前发现存在的各种问题并予以解决。
结语
预制装配式钢结构住宅在我国处于起步阶段,其发展面临很多问题。但从社会综合效益分析以及改善住宅品质、提高安全生产和文明施工水平、缩短施工周期、减少对熟练劳动力依赖等潜在价值来看,发展工业化预制装配式建筑技术,是国家和地区社会经济发展到一定水平的必然选择,也是住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路。
参考文献:
[1] 沈健伟.发展钢结构住宅遇到问题和对策及发展现状和前景分析[J].2012年中国钢结构行业大会论文集,2012,10:500-504
关键词:装配式、政策、成本
2014年,沈阳市人民政府办公厅沈政办发〔2014〕16 号“沈阳市人民政府办公厅关于印发加快推进现代建筑产业发展若干政策措施的通知”,其中指出要在全市推广应用装配式建筑技术。三环内及沈阳经济技术开发区、浑南新城、沈抚新城等有条件的区域范围内,建筑面积5万平方米以上的新开发房地产项目,在土地出让条件和出让合同中明确提出采用装配式建筑技术建设,单体工程装配率要求达到20%以上,期间全国其他各大中城市也相继出台相关政策法规,推行装配式建筑技术,鼓励装配式住宅的实施。这无疑会对房地产市场产生一系列的影响。
一、装配式住宅对比传统建设方式有以下几个优势
1. 缩短建设工期。按照目前并未规模化的生产测算,装配式住宅方式比传统建设方式的进度快30%左右。
2. 安全可靠。预制的楼梯、外墙等运到施工现场,也需要进行钢筋混凝土的搭接,并不是简单地连接。每个楼板内都贯穿着钢筋,房屋结构非常结实。
3. 构件精度高,质量好,增加住宅整体安全等级。装配式住宅与传统建造的住宅相比,构件精度更高,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。它采用轻质隔墙体系,业主可根据需要变更装修。
4. 节能环保。无论是在建设还是在使用阶段,装配式住宅更节能环保,通过工厂化生产和现场装配施工,可大幅减少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害气体及粉尘的排放,减少现场施工及管理人员。减少木材损耗、施工垃圾、装修垃圾约80%,节能约50%以上。
5. 促进现代建筑产业化配套设备、产品及上下游产业链企业发展。深化经济体制改革,建立起一套涵盖生产、设计、施工、验收等过程的现代建筑产业化技术标准体系。
二、装配式缺点
1.建筑技术要求高
由于工厂化的生产,使得预制构件的尺寸已经定死,如果放线时尺寸偏小,将使预制构件安装不下去,如果放线时尺寸偏大,则构件又会造成拼缝偏大的现象。同时,在现场施工时,剪力墙的标高也要控制好,不然将会造成叠合板安装不平整或是纵向将叠合板安平了,也会造成板与剪力墙间有较大的缝,又要重新支模,反而更麻烦。 装配式建筑由于为混凝土结构,要求在预留预埋时,尺寸、位置尽量精确,否则要重新开槽、开洞,增加施工难度,甚至影响结构。 预制构件尺寸也存在一定误差,拼装时缝隙有时过大或不均匀。尽管是工厂化生产,预制构件也可能有一定的尺寸偏差,同时由于现场施工时的人为误差,有时拼装时产生缝隙过大或不均匀的现象。
2.装配式建筑的工程造价与传统式建筑工程造价相比,要高很多
传统建筑的楼板厚度大约就是100厚,而装配式建筑的楼板厚度为60厚叠合板加80厚现浇板,总体厚度达到了140,超传统建筑板厚很多;外墙外挂板与剪力墙连接,使外墙厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。这些都导致了造价的增加。同时,由于外墙厚度的增加,导致用户在同等建筑面积上,装配式建筑的净空面积比传统式建筑的净空面积小很多,从而导致了装配式建筑的平方米造价比传统式建筑的平方造价贵很多,也不容易被消费者所接受。当然随着这种建筑技术的大面积采用,可以降低建筑成本。
三、装配式方案对工程费用成本进行分析测算
1.构件费用构成及计算方法
经与构件厂沟通了解,其构件费用组成及计算方法与建安工程的费用组成(人+材+机+措施+规费+税金)有所不同,更为接近设备购置费的构成方式,即
购置费=原价+运杂费
原价包含:材料费、加工费、辅材费、模具、包装、利润、税金等
运杂费包含:运输、装卸、采保费等
因此,采用装配式施工较现行的现浇施工成本高,原因主要有以下几点:
(1)工艺
装配式施工技术前期的研发成本及所需要的设备、厂房、技术人员等方面的投入都比现施工单位大,所以分摊到构件上的成本也大,只有形成规模效应,才能够摊薄成本
(2)运输及因运输因素导致竞争不足
A、现建造模式中,各材料供应商将材料运抵现场,在施工现场进行施工,而装配式施工需要材料供应商将材料运抵工厂,制作完毕后再运到工地进行安装,沈阳目前具备生产能力的构件厂厂址均在市郊,此因素暂可忽略不计,但若引入外埠构件厂,则可能引起成本的上升,而现建造模式中外埠施工单位就不存在这个问题
B、因上述因素影响,在沈阳只能选择这五家具备生产能力的构件厂,难免会有竞争不足的情况发生。
(3)利润
现建造模式中,建筑业属于劳动密集型产业,附加值较低,增值能力有限,利润率较低,而装配式构件厂则属于技术/资金密集型产业,附加值高,增值能力强,利润率高
(4)税金
按照现行的税务制度,构件厂需要缴纳增值税,综合税率约为10%(其中增值税税率为17%,经建委测算,考虑进项税抵扣后综合税率约为10%),而建安工程需要的综合税率为3.477%(包含营业税、城市维护建设税及教育费附加),此一项就高6%。
2.优惠政策分析
其余优惠政策:
(1)采用装配式建筑技术的开发建设项目,墙改基金、散装水泥基金可暂缓缴纳
解读:墙改基金9元/平,散装水泥基金2元/平,在大配套费中包含缴纳,缓缴可视为不缴。
(2)采用装配式建筑技术的开发建设项目,土建工程质量保证金以施工成本扣除预制构件成本作为基数计取
(3)采用装配式建筑技术的开发建设项目,投入开发建设的资金达到工程建设总投资的25%以上,施工进度达到正负零,可办理《商品房预售许可证》。
(4)鼓励消费者购买现代建筑产业化商品住宅。购买采用装配式建筑技术的商品住宅,公积金贷款首付比例为20%;购买全装修商品住宅,公积金贷款首付比例为30%。
(5)在认定普通商品住宅价格标准时,采用装配式建筑技术的住宅每平方米提高300元;采用全装修的住宅每平方米提高1000元;采用装配式建筑技术并全装修的住宅每平方米提高1300元。
结束语:
随着经济技术的发展,进一步深化经济体制改革,推行装配式住宅势在必行。住宅 产业化包含三个方面,一是住宅建筑的标准化,二是住宅建造的工业化,三是住宅生产与经营的商品化。住宅建造的工业化是住宅产业化的核心而发展装配式住宅又 是实现
沈阳市推进装配式住宅对房地产市场的影响
车雪飞1 刘薇薇2
(1.沈阳金地长青房地产开发有限公司;
2.中审华国际工程咨询(北京)有限公司辽宁分公司)
摘 要:2014年,随着沈阳市政府的关于印发加快推进现代化建筑产业发展若干政策的通知,装配式住宅越来越被大家所关注。随之也产生了一系列的影响。本文从政策,成本等角度,进一步分析推行装配式对房地产行业的影响。
关键词:装配式、政策、成本
2014年,沈阳市人民政府办公厅沈政办发〔2014〕16 号“沈阳市人民政府办公厅关于印发加快推进现代建筑产业发展若干政策措施的通知”,其中指出要在全市推广应用装配式建筑技术。三环内及沈阳经济技术开发区、浑南新城、沈抚新城等有条件的区域范围内,建筑面积5万平方米以上的新开发房地产项目,在土地出让条件和出让合同中明确提出采用装配式建筑技术建设,单体工程装配率要求达到20%以上,期间全国其他各大中城市也相继出台相关政策法规,推行装配式建筑技术,鼓励装配式住宅的实施。这无疑会对房地产市场产生一系列的影响。
一、装配式住宅对比传统建设方式有以下几个优势
1. 缩短建设工期。按照目前并未规模化的生产测算,装配式住宅方式比传统建设方式的进度快30%左右。
2. 安全可靠。预制的楼梯、外墙等运到施工现场,也需要进行钢筋混凝土的搭接,并不是简单地连接。每个楼板内都贯穿着钢筋,房屋结构非常结实。
3. 构件精度高,质量好,增加住宅整体安全等级。装配式住宅与传统建造的住宅相比,构件精度更高,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。它采用轻质隔墙体系,业主可根据需要变更装修。
4. 节能环保。无论是在建设还是在使用阶段,装配式住宅更节能环保,通过工厂化生产和现场装配施工,可大幅减少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害气体及粉尘的排放,减少现场施工及管理人员。减少木材损耗、施工垃圾、装修垃圾约80%,节能约50%以上。
5. 促进现代建筑产业化配套设备、产品及上下游产业链企业发展。深化经济体制改革,建立起一套涵盖生产、设计、施工、验收等过程的现代建筑产业化技术标准体系。
二、装配式缺点
1.建筑技术要求高
由于工厂化的生产,使得预制构件的尺寸已经定死,如果放线时尺寸偏小,将使预制构件安装不下去,如果放线时尺寸偏大,则构件又会造成拼缝偏大的现象。同时,在现场施工时,剪力墙的标高也要控制好,不然将会造成叠合板安装不平整或是纵向将叠合板安平了,也会造成板与剪力墙间有较大的缝,又要重新支模,反而更麻烦。 装配式建筑由于为混凝土结构,要求在预留预埋时,尺寸、位置尽量精确,否则要重新开槽、开洞,增加施工难度,甚至影响结构。 预制构件尺寸也存在一定误差,拼装时缝隙有时过大或不均匀。尽管是工厂化生产,预制构件也可能有一定的尺寸偏差,同时由于现场施工时的人为误差,有时拼装时产生缝隙过大或不均匀的现象。
2.装配式建筑的工程造价与传统式建筑工程造价相比,要高很多
传统建筑的楼板厚度大约就是100厚,而装配式建筑的楼板厚度为60厚叠合板加80厚现浇板,总体厚度达到了140,超传统建筑板厚很多;外墙外挂板与剪力墙连接,使外墙厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。这些都导致了造价的增加。同时,由于外墙厚度的增加,导致用户在同等建筑面积上,装配式建筑的净空面积比传统式建筑的净空面积小很多,从而导致了装配式建筑的平方米造价比传统式建筑的平方造价贵很多,也不容易被消费者所接受。当然随着这种建筑技术的大面积采用,可以降低建筑成本。
三、装配式方案对工程费用成本进行分析测算
1.构件费用构成及计算方法
经与构件厂沟通了解,其构件费用组成及计算方法与建安工程的费用组成(人+材+机+措施+规费+税金)有所不同,更为接近设备购置费的构成方式,即
购置费=原价+运杂费
原价包含:材料费、加工费、辅材费、模具、包装、利润、税金等
运杂费包含:运输、装卸、采保费等
因此,采用装配式施工较现行的现浇施工成本高,原因主要有以下几点:
(1)工艺
装配式施工技术前期的研发成本及所需要的设备、厂房、技术人员等方面的投入都比现施工单位大,所以分摊到构件上的成本也大,只有形成规模效应,才能够摊薄成本
(2)运输及因运输因素导致竞争不足
A、现建造模式中,各材料供应商将材料运抵现场,在施工现场进行施工,而装配式施工需要材料供应商将材料运抵工厂,制作完毕后再运到工地进行安装,沈阳目前具备生产能力的构件厂厂址均在市郊,此因素暂可忽略不计,但若引入外埠构件厂,则可能引起成本的上升,而现建造模式中外埠施工单位就不存在这个问题
B、因上述因素影响,在沈阳只能选择这五家具备生产能力的构件厂,难免会有竞争不足的情况发生。
(3)利润
现建造模式中,建筑业属于劳动密集型产业,附加值较低,增值能力有限,利润率较低,而装配式构件厂则属于技术/资金密集型产业,附加值高,增值能力强,利润率高
(4)税金
按照现行的税务制度,构件厂需要缴纳增值税,综合税率约为10%(其中增值税税率为17%,经建委测算,考虑进项税抵扣后综合税率约为10%),而建安工程需要的综合税率为3.477%(包含营业税、城市维护建设税及教育费附加),此一项就高6%。
2.优惠政策分析
其余优惠政策:
(1)采用装配式建筑技术的开发建设项目,墙改基金、散装水泥基金可暂缓缴纳
解读:墙改基金9元/平,散装水泥基金2元/平,在大配套费中包含缴纳,缓缴可视为不缴。
(2)采用装配式建筑技术的开发建设项目,土建工程质量保证金以施工成本扣除预制构件成本作为基数计取
(3)采用装配式建筑技术的开发建设项目,投入开发建设的资金达到工程建设总投资的25%以上,施工进度达到正负零,可办理《商品房预售许可证》。
(4)鼓励消费者购买现代建筑产业化商品住宅。购买采用装配式建筑技术的商品住宅,公积金贷款首付比例为20%;购买全装修商品住宅,公积金贷款首付比例为30%。
(5)在认定普通商品住宅价格标准时,采用装配式建筑技术的住宅每平方米提高300元;采用全装修的住宅每平方米提高1000元;采用装配式建筑技术并全装修的住宅每平方米提高1300元。
结束语:
随着经济技术的发展,进一步深化经济体制改革,推行装配式住宅势在必行。住宅 产业化包含三个方面,一是住宅建筑的标准化,二是住宅建造的工业化,三是住宅生产与经营的商品化。住宅建造的工业化是住宅产业化的核心而发展装配式住宅又 是实现住宅工业化的关键。
参考文献:
[1] 徐勇刚.预制装配式住宅的研究与实践[J]. 住宅产业. 2012(07)
[2] 潘雨红,赵桦,熊建华.预制内墙板在重庆地区应用前景研究[J]. 新型建筑材料. 2011(12)
[3] 杨靖.国内住宅工业化技术应用研究[J]. 住宅科技. 2011(02)
住宅工业化的关键。
参考文献:
[1] 徐勇刚.预制装配式住宅的研究与实践[J]. 住宅产业. 2012(07)
关键词:住宅工业化,装配式建筑,密封胶,耐久
1 概述
在我国住宅建设中,混凝土结构大都采用现浇体系。虽然该施工方式技术成熟,但同时也普遍存在高能耗、高污染、科技含量低等问题。在“低碳经济”、“绿色建筑”等新兴概念的引导下,改革住宅建造方式,推进住宅建筑工业化,发展预制装配式住宅已成为我国住宅建筑发展的必然趋势[1-4]。根据经验表明,与传统混凝土现浇建造方式比较,装配式建筑可节水80%左右,省材20%以上,减少建造垃圾约80%,综合节能70%,降低后期维护费用95%左右。同时,可减少施工场地占用,提高土地利用效率。
所谓装配式工业化住宅,就是将住宅建筑分成多个单元或构件,其中的主要构成部分(墙体、梁、柱、楼板以及楼梯等)均在工厂生产,然后运到工地,然后将预制混凝土构件在现场进行装配化施工建造[5]。利用预制构件吊装的建筑,除了满足安全性之外,还需要满足建筑的一般要求,如外观、防火、防水等。而这其中,工业化住宅的防水设计和材料选择成为国内研究的重大课题。
工业化建筑预制外墙接缝的防水一般采用构件防水和材料防水相结合的双重防水措施,防水密封胶是外墙板缝防水的第一道防线,其性能直接关系到工程防水效果[6],这就要求在实施工业化建筑时,需要选择专业的、具有针对性的防水密封材料。
根据JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规程》和四川省《装配整体式住宅建筑设计规程》的要求,预制外墙接缝密封胶必须与混凝土具有良好的相容性,较好的位移能力及防水、耐候、低温柔性等功能,同时需要满足相应的国家和行业的标准要求。
2 装配式建筑用密封胶的性能要求
2.1 粘接性
对于密封胶来说,对基材的粘接性始终是最重要的性能之一。对于装配式建筑所用的基材亦是如此。目前,市场上所用的PC板片大多数为混凝土板,因此需要接缝用密封材料对混凝土基材有很好的粘接性能。
对于混凝土材料,普通的密封胶在其表面的粘接性是不易实现的,这是因为:
(1)混凝土是一种多孔性材料,孔洞的大小和分布不均匀不利于密封胶的粘接;
(2)混凝土本身呈碱性,特别是在基材吸水时,部分碱性物质会迁移到密封胶和混凝土接触的界面,从而影响粘接;
(3)PC板片在车间预制生产的末端,为了脱模会采用脱模剂,而部分脱模剂残存在PC板片的表面,也使密封胶的粘接受到挑战。
为了保障接缝密封胶对预制板块的粘接性,首先在施胶之前需要将粘接表面的灰尘处理干净,且保持干燥;同时在选择预制建筑接缝密封胶时,需将以上影响粘接的因素考虑在内,选择一款适合混凝土基材的密封胶。
硅宝科技在考虑了混凝土材料本身特性情况下,研制的专利产品硅宝668混凝土建筑接缝用硅酮密封胶可以对混凝土实现良好粘接(表1),从而为装配式建筑的防水密封提供了保障。
2.2 力学性能
混凝土板片接缝中采用的密封胶,除了要求粘接性之外,胶体本身的力学性能也非常重要。这是因为混凝土板片会随着温度的变化产生热胀冷缩,以及建筑物会因风压和地震等产生轻微震动,因而混凝土接缝会随之产生位移。根据四川省《装配整体式住宅建筑设计规程》的要求,“外墙接缝宽度设计应满足在热胀冷缩及风荷载、地震作用等外界环境的影响下,其尺寸变形不会导致密封胶的破裂或剥离破坏的要求。在设计时应考虑接缝的位移,确定接缝宽度,使其满足密封胶最大容许变形率的要求”[7]。除此之外,现行的一些国内外建筑用密封胶的标准也对力学性能有所规定,如表2所示。
表3给出了按照行标JC/T881测试的硅宝668产品的部分力学性能,从结果可以看出,硅宝668混凝土接缝用硅酮密封胶属于25级LM产品,完全满足国内外对于接缝密封材料的要求。对于一般建筑规程要求的10至35mm混凝土接缝来说,良好的位移能力和弹性恢复率能够保障密封胶的应变适应性和完整性,可以用于预制混凝土接缝防水密封。
2.3 耐候性
在JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规程》中,明确表示建筑接缝防水密封材料应选用耐候性材料。如果材料选择不当,则会影响密封胶使用寿命。轻则几年之后密封胶出现开裂,造成漏水;严重则甚至使装配后不久就出现密封胶失效,影响建筑物的安全。
对于硅宝668硅酮密封胶来说,在耐候性方面拥有明显的优势,这主要是由其分子结构决定的。在常用的密封材料中,聚氨酯的主链为C-O键,C-C键和C-N键,其中C-C键的键能约为348kJ/mol;硅酮密封胶的主链化学键则为Si-O键(键能对比图1所示),键能大约为445kJ/mol。而宇宙中辐射到地球表面的最强紫外线波段处于UVB,其波长典型值约为300nm。根据得知,其能量为399kJ/mol。
也就是说,照射到地球表面能量最高的紫外线不足以破坏硅酮密封胶的Si-O主链结构,保证了其良好的耐紫外性能。与之相反,该紫外线能量可以破坏聚氨酯的主链结构,导致其在使用一段时间过后,会出现不同程度的开裂,从而造成漏水,影响使用效果。
2.4 低温柔性
由于我国幅员辽阔,纬度跨度较大,从海南到黑龙江的温差也较大。因此,预制建筑板片接缝用密封材料也要具备温度适应性及低温柔性。
对于硅酮密封胶来说,其分子结构上的Si-O键较长,且硅原子上的甲基间距比较大,因此可以自由的进行旋转。此外,甲基上的氢原子在低温下有很高的运动性,这种运动主要围绕Si-C键旋转;而且氢原子占据的空间自由体积大,与临近分子间距大,分子间作用力小。这些化学结构上的特点都使得硅酮密封胶具有良好的低温柔性。
测试结果表明,硅宝668表面无龟裂,仍具备良好的弹性,证明其在低温下性能保持良好。此外,根据表3的测试结果来看,硅宝668混凝土接缝用硅酮密封胶在经历-20℃条件的测试,拉伸模量为0.4MPa,满足JC/T 881-2001的要求,从而仍起到完好的密封防水作用,保证了整个密封系统不受破坏,使得整个建筑物的使用寿命得到保障。反之,若采用了模量高、硬度大的密封胶或耐低温性能差的密封材料,则会在极寒温度条件下发生开裂,导致漏水,从而影响建筑物的安全。
3 结语
装配式建筑是建筑模式的发展趋势,在整个系统中密封胶的选择将成为装配式建筑防水的关键环节。为了保障整个建筑体系的防水效果,要求密封胶必须具备对混凝土有良好的粘接性,优异的力学性能,极佳的耐候性以及低温柔性。根据测试,硅宝668混凝土接缝用硅酮密封胶可以满足以上要求,并在实际案例中为装配式建筑提供可靠的防水密封解决方案,保障装配式建筑的长久安全及使用寿命。
参考文献
[1] 赵志缙,李庆梅. 我国建筑安装施工技术的进步[J]. 施工技术,2002,31(5) : 1-4.
[2] 严薇,曹永红,李国荣. 装配式结构体系的发展与建筑工业化[J]. 重庆建筑大学学报,2004,26(5) : 131-135.
[3] 粟新. 工业化预制装配式( PC 板) 住宅建筑的设计研究与应用[J]. 建筑施工,2008,30( 3) : 201-202,208.
[4] 段凯元,张季超,预制装配式混凝土住宅设计施工一体化研究[J]。施工技术,2014,43(22):45.
[5] 张苏苹.装配式工业化住宅应用实例[J],山西建筑,2012,38(6):3.