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装配式建筑的应用
装配式建筑的应用【1】
【摘 要】本文结合装配式建筑的功能和基本特点,从我国装配式建筑的实际出发,以不同角度分析其优越性,同时针对装配式建筑的发展现状。
最终得出我国在现有发展阶段应积极推广装配式建筑的结论。
并进一步分析装配式建筑在我国的发展将迎接的挑战。
【关键词】装配式建筑;工程实践;优越性;推广
引言:
从古至今,盖房屋都离不开砖瓦砂石,但随着社会的发展,如今在进行房屋施工的时候进行现场人工砌筑或浇注,也就是说,房屋是现场建造出来的。
因此有人会说:21世纪初,中国的房屋将主要在工厂制造出来,而不是按传统方法建造出来。
建造与制造虽仅一字之差,但两者却有着本质的不同。
制造装配式建筑是把建材预制构件在工厂预先做好,然后运到施工现场组装而成。
这将是我国建筑、建材业在世纪之交面临的一次大革命。
1978年以来,我国城镇掀起了广泛的住房建设热潮。
随着城市化水平的进一步提高,至2050年我国住房面积新增约6亿�。
因此住宅业迫切需要实现标准化。
工业化、集约化生产,以提高劳动生产率和产品质量。
虽然住宅在数量方面有了较大的发展名单是产品质量不高,产品化及生产力质量水平低下,仍处于粗放型生产,存在诸多问题。
为了解决我国住宅产业面临的问题,实现住宅产业化乃必由之路。
1 装配式建筑的概念与分类:
装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。
这种建筑的优点是建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量。
随着现代工业技术的发展,建造房屋可以像机器生产那样,成批成套地制造。
只要把预制好的房屋构件,运到工地装配起来就成了。
装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣,到六十年代终于实现。
英、法、苏联等国首先作了尝试。
由于装配式建筑的建造速度快,而且生产成本较低,迅速在世界各地推广开来。
早期的装配式建筑外形比较呆板,千篇一律。
后来人们在设计上做了改进,增加了灵活性和多样性,使装配式建筑不仅能够成批建造,而且样式丰富。
美国有一种活动住宅,是比较先进的装配式建筑,每个住宅单元就像是一辆大型的拖车,只要用特殊的汽车把它拉到现场,再由起重机吊装到地板垫块上和预埋好的水道、电源、电话系统相接,就能使用。
活动住宅内部有暖气、浴室、厨房、餐厅、卧室等设施。
活动住宅既能独成一个单元,也能互相连接起来。
装配式建筑常常包括以下几种:
1.1 砌块建筑
用预制的块材砌成,墙体的装配式建筑适于建造3-5层建筑。
砌块建筑适应性强,生产工艺简单,施工简便,造价较低,还可利用地方材料和工业废料。
1.2 板材建筑
由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成,又称大板建筑。
它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。
板材建筑可以减轻结构重量提高劳动生产率,扩大建筑的使用面积和防震性能。
板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板。
1.3 盒式建筑
从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑,这种建筑工程化程度很高,现场安装快。
一般不但在工厂完成盒子的结构部分,而且内部装修和设别也都安装好,甚至连家具、地毯也一概齐全。
1.4 骨架建筑板材
由预制的骨架和板材组成,其城中结构一般有两种形式:一种是有梁柱组成的城中框架,再搁置楼板和非承重的内墙外墙板的框架结构体系,另一种是竹子和楼板组成承重的板材结构体系。
2 装配式建筑的功能与特点
2.1 装配式建筑的功能
2.1.1 设计多样化
目前住宅设计和住房需求脱节,承重墙多,开间小,分隔死,房内空间无法灵活分割。
而装配式房屋,采用大开间灵活分割的方式,根据住户的需要,可分割成大厅小居室蜮小厅大居室。
住宅采用灵活大开间,其核心问题之一就是要具备配套的轻质隔墙,而轻钢龙骨配以石膏板或其它轻板恰恰是隔墙和吊顶的最好材料。
2.1.2 功能现代化
(1)节能,外墙有保温层,最大限度地冬季采暖和夏季空调的能耗;
(2)隔声,提高墙体和门窗的密封功能,保温材料具有吸声功能,使室内有一个安静的环境,避免外来噪音的干扰;
(3)抗震,大量使用轻质材料,降低建筑物重量,增加装配式的柔性连接;(4)防火 使用不燃或难燃材料,防止火灾的蔓延或波及;
(5)外观不求奢华,但立面清晰而有特色,长期使用不开裂、不变形、不褪色;
(6)为厨房、厕所配备务种卫生设施提供有利条件;
(7)为改建、增加新的电气设备或通讯设备创造可能性。
2.1.3 制造工厂化
传统建筑物外表面,若依靠现场施工制成多种美观的图案,粉刷彩色涂料不仅出现色差而且久不褪色,是十分困难的。
但装配式建筑外墙板通过模具,机械化喷涂、烘烤工艺就可以轻易做到这点;木窗,钢门窗,薄壁铝门窗日渐淘汰。
塑钢门窗正在兴起,其制造工艺也更为先进;散装保温材料完全被板、毡状材料所替代;屋架、轻钢龙骨、各种金属吊挂及连接件,尺寸精确,都是机械化生产;楼板屋面板为便于施工亦应工厂预制;室内材料如石膏板、铺地材料、天花吊板、涂料、壁纸等等都要经过复杂的生产流水线才能制造出来。
况且,工厂在生产过程中,材料的性能诸如强调,耐火性,抗冻融性,防火防潮,隔声保温等性能指标,都可随时进行控制。
把房屋看成是一个大设备,现代化的建筑材料是这台设备的零部件。
这些零部件经过严格的工业生产可以保证其质量,组装出来的房屋才能达到功能要求。
相比之下,采用一些水泥、砖瓦石灰、砂子、钢筋、木材等建筑材料,利用人工的方法在施工现场建造房屋,就相形见拙了。
2.1.4 施工装配化
由于装配化建筑的自重要比传统建房自重减轻一半,因此,地基也简化了。
工厂预制好的建筑构件运来后,在现场工人们按图组装,工地上再也不会出现过去那种大规模和泥、抹灰、砌墙等湿作用了。
装配化施工具有下列优点:
(1)进度快,可在短期内交使用;
(2)劳动力减少,交叉作业方便有序;
(3)每道工序都可以像设备安装那样检查精度,保证质量;
(4)施工现场噪音小,散装物料减少,废物及废水排放很少,有利于环境保护;
(5)施工成本降低。
2.2 装配式建筑的特点
2.2.1 施工进度快工期短造价低,据统计,按传统建筑施工,每平方米建筑面积约需2.5个工日,而装配式建筑仅仅一个工日,可节约人25%-30%,降低造价10-15%,工期缩短50%。
2.2.2 价差工作井然有序,方便快捷。
没到工序都和设备安装一样检查精度快,保证质量。
2.2.3 施工现场噪音小,散装物料大大减少,废物及废水排放也很少有利于幻境的保护。
3 迎接挑战
目前我国钢产量较大,价格也不高,完全可以在建筑市场上大量使用。
如果采用钢结构,配以石膏板、轻钢龙骨、岩棉、GRC彩色外墙板、塑钢门窗、彩钢复合板等材料制造装配式房屋。
无论从价格上还是从功能和舒适性上,都将优于现在的砖混和混凝土结构房屋。
看来,从21世纪初叶开始,装配式建筑将是我国房屋建设发展的必然趋势。
近年来,我国建材公司,积极生产为装配式建筑配套的构件产品,包括GRC板、天花板、LFC彩钢得体反、矿棉吸音板、塑钢门窗等等。
其目的就是探索建筑与建材业的创新和革命之路,北新的着眼点和目标是住宅产业化,向装配式房屋制造业进军,同时也必将推进我国新型建材的应用向工业化、标准化、多样化发展。
我国的房屋建筑工业比先进的工业国家落后了,我们要迅速转变观念、面向未来、迎接挑战。
在目前国家推行住宅产业现代化的进程中奋起直追,为广大人民群众制造更多更好、美观舒适的装配式住宅。
未来10-20年,乃至更长的时期内,城乡住房建设将是我国经济发展新的驱动点和生长点。
因此,我国应以装配式建筑的建材为突破口。
力争在不久的将来就会以十分成熟的产品来满足不断增长的市场需求,为我国21世纪的经济腾飞作出贡献。
参考文献:
[1]《中国应大力发展装配式建筑》同济大学 黄如宝 2009
装配式建筑的应用与发展【2】
【摘 要】现代工业技术的迅猛发展,建筑业作为国民经济支柱的重要部分理应与时俱进,适应现代化发展需求,与发达国家相比我国建筑业采用现场制造较多,生产效率相对较低,实现建筑工业化,大力发展装配式建筑已成为建筑业发展的必然趋势。
【关键词】装配式建筑;应用;发展
一、引言
以工厂预制的构件和配件,在施工现场用机械装配而成的建筑,被称为装配式建筑。
工厂化生产,机械装配现场作业,充分体现了现代建筑的产业化特征。
这种建筑方式提高了建造速度,减少了施工现场环境污染,提高了建造效率。
装配式建筑的应用和发展对现代建筑业的发展意义重大。
二、装配式建筑的研究及应用
1、国外的研究及应用
由最初的美洲移民时期的木构架拼装房屋,到二战后为解决欧洲、日本等国的房荒问题,而发展起来的装配式建筑,以其建造速度快,生产成本低在世界各地迅速推广。
作为工业革命源头的欧洲,建筑工业化比较发达,装配式建筑有很广泛的应用。
西欧发达国家如法国、英国等,对装配式大板建筑进行了重点发展,总结了建筑构件生产施工过程中的经验,研发了一套专用于装配式住宅建筑的体系。
法国的大板建筑技术上比较成熟"在非地震区可以建造25层的建筑,在地震区也能建造10-12层的建筑。
美国在1991年PCI年会上提出将预制装配式建筑的发展作为美国建筑业发展的契机,由此带来预制装配式建筑在美国二十年来长足的发展。
现今美国,混凝土结构建筑中装配式建筑的比例占到了35%左右。
此外,采用高强硅砌块的13层大楼――加州希尔饭店经受了大地震依然完整无损。
被誉为美国最高模块化建筑的希尔顿帕拉西奥德尔里奥酒店,1968年设计建造现在仍然在使用,这足以证明了预制结构的耐久性。
二战后经济迅速崛起的日本,建筑工业化处于世界先进水平,日本装配式建筑的发展在亚洲也处于领先地位。
日本现有建筑,其中很大一部分房屋是装配式建筑。
这与日本在立法方面给与装配式建筑税收、财政以及技术方面的支持密不可分。
2、国内的研究及应用
上世纪五六十年代,装配式建筑的研究和应用在我国才刚刚开始,应用最多的是多种预制屋面梁、预制空心楼板、大板建筑、吊车梁、预制屋面板,但我国装配式建筑技术比较落后,预制构件整体性差、承载能力低、延性不好、构件的跨度也小,由于这些物理性能和功能的许多局限,到90年代中期,全现浇式混凝土建筑体系几经逐渐取代了预制装配式混凝土建筑。
此后经济迅速发展的近十年间,预制装配式施工的施工技术和管理水平的提高、劳动力成本的上升,以及预制构件的加工精度与质量方面的提高,预制装配式建筑的应用重新升温,发展态势快速、良好。
目前国内的一些知名建筑企业如上海万科集团、南通建工总承包有限公司、上海瑞安集团等开发的项目中均采用了预制装配式建筑,取得了较好的实践价值和示范效果。
我国香港、台湾地区装配式建筑应用比较普遍,香港屋宇署制定了完善的预制建筑设计和施工规范,高层住宅多采用叠合楼板、预制楼梯和预制外墙等方式建造,厂房类建筑一般采用装配式框架结构或钢结构建造.。
台湾地区建筑体系和日本、韩国接近,装配式结构的节点连接构造和抗震、隔震技术的研究和应用都很成熟,装配框架梁柱、预制外墙挂板等构件应用较广泛,预制建筑专业化施工管理水平较高,装配式建筑质量好、工期短的优势得到了充分体现。
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。
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、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.
装配式建筑的发展【3】
【摘要】随着我国经济的快速发展,人民对生活品质的要求也越来越高,传统建筑的施工方法已经满足不了现在居民的居住需求了,而装配式建筑作为一种新兴的建筑施工方法却显得尤为重要,焕发着新的生机。
本文将从装配式建筑的定义、特点和应用三个方面来阐述装配式建筑在我国的发展情况。
【关键词】装配式建筑;传统建筑;预制
引言:或许,我们都不会相信中国的房屋会从工厂里“制造”出来,而不是采用传统的方法“建造”出来。
“制造”和“建造”虽然仅有一字之差,但两者却有着本质的不同。
所谓装配式建筑就是用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。
与传统的建筑施工方法相比,装配式建筑具有质量好、效率高、施工快等优点,克服了传统建筑生产效率低、施工速度慢、建设周期长、劳动强度大、材料消耗多等缺点。
因此,装配式建筑作为一种新兴的建筑施工方法越来越受到人们的重视,将成为现代建筑业发展的主流方向。
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、应用:
装配式建筑在美国、加拿大、日本和一些欧洲国家发展较为领先。
从20世纪初,美国和加拿大等一些北美国家就开始研究和应用装配式建筑了,并成立了预制/预应力混凝土协会(PCI)长期研究和推广装配式建筑。
之后,该协会又出台了许多关于装配式建筑的规范和标准,进一步促进了装配式建筑的发展,应用更为普遍。
在大面积的工程实践中,装配式建筑充分发挥了其优越性,体现了质量好、效益高、经济耐用等优势。
装配式建筑在日本的发展已经达到世界超高水平了,日本关于装配式建筑的建筑相关标准和规范也很完善。
日本在装配式建筑的发展和应用中,将装配式建筑应用到地震区的高层和超高层建筑中,在几次突发地震中,装配式建筑充分发挥其抗震性的优势,保证了人们的生命安全,更得到了充分的重视。
欧洲是装配式建筑的发源地,最早可以追溯到17世纪。
欧洲国家对于装配式建筑的认识起步较早,通过不断的科学发展和技术创新,在施工方法上也有了较为完善的思路,积累了较多的经验,并编制了一系列装配式建筑的工程标准和应用手册,其对装配式建筑的发展具有重要的推动作用。
在我国,从20世纪50年代人们开始逐渐认识和了解装配式建筑了,60年代初人们开始初步研究装配式建筑的施工方法,并形成了一种新兴的建筑体系。
通过科学技术的不断发展,直到20世纪80年代,装配式建筑在我国的发展可谓达到鼎盛。
但是由于装配式建筑存在局限性和不足之处,加之我国当时的设计水平和施工水平有限,跟不上装配式建筑的发展需求,直到20世纪90年代,装配式建筑在我国的应用才算真正的大面积普及,但是在建筑设计、施工管理研究上还是存在局限性,导致装配式建筑在我国的推广应用发展较为缓慢。
结语:装配式建筑作为一种新兴的建筑施工方法,其很多优点都是传统建筑无法比拟的,但是装配式建筑也存在着一些缺陷和不足。
因此,在现代建筑业快速发展的时代,我们应该转变观念和思路,投入更多的人力、物力来研究和发展装配式建筑,使其成为现代建筑业发展的主流方向,为现代人们提供更多更好的舒适安全、绿色环保的居住空间,促进现代建筑业的发展。
参考文献:
[1]李湘洲.发展装配式建筑.中国建材[J].1999,2.
[2]马军庆.装配式建筑综述.黑龙江科技信息[J].2009,8.
[3]蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述.建筑技术[J].2010,12(41).
[4]张驰,李晓林.浅谈装配式建筑的推广与发展.辽宁建筑[J].2011,5.
[5]李湘洲.装配式建筑一览.建筑工人[J].2010,3.
[6]郭正兴、朱张峰、董年才.房屋建筑装配式混凝土结构建造技术新进展.施工技术[J].2011,342(40).
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