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當建筑告別“拖泥帶水” 裝配式建筑帶來的材料變革

2016年12月,中央城市工作會之后,黨中央、國務院印發了《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》(中發[2016]6號)。其中指出,力爭用10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%;2016年《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》(國辦發[2016]71號);2017年《國務院辦公廳關于促進建筑業持續健康發展的意見》(國辦發[2017]19號)……政策的陸續出臺,為我國裝配式建筑發展打下了堅實的宏觀基礎。

建筑變革,建材先行?!秶鴦赵恨k公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》中提出了八大要求,明確指出,提高綠色建材在裝配式建筑中的應用比例,推廣應用高性能節能門窗,強制淘汰不符合節能環保要求、質量性能差的建筑材料。那么,裝配式建筑到底需要什么的材料呢?

1.新型建材廣泛應用

裝配式建筑是建筑產業化中裝配化施工環節的直觀表現,是將工廠生產的預制部品部件在工地現場裝配而成的建筑,全流程應為標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理和智能化應用。裝配式建筑具有質量穩定、能耗低污染低、生產效率高、安全事故降低、勞動強度小、作業條件好等優勢。

要滿足這些優勢,必須在材料的選用上下功夫。對于建筑材料的應用,不僅在安全方面提出了更新的要求,在環保和綠色節能方面也提出了與以往所不同的更多突出性改善需求。新型輕質高強材料就是在這種應用的建筑審美與經濟實用環保于一體的需求環境中誕生的。在我國城市化建設進程大幅度快速提高的背景之下,新型輕質高強材料的新優勢,相對于傳統的建材來說,具有更多的可選擇性和更多的創新性,并能夠更好地體現現代技術的科技水平,低負荷和低成本的建筑開拓理念。

比如,2008年在上海誕生的國內首例流水線式生產的萬科新里程項目。該項目的外墻結構完全采用PC(預制鋼筋混凝土)結構,在工廠生產出墻板,在現場對每面墻拼裝就可以組合出標準的模塊式房屋,房子的建造過程恰似在流水線上進行生產,材料更是選用了無污染及弱揮發材料,保溫隔熱材料,超強砼及超強鋼筋。

裝配式化的建造方式和新材料應用也帶來了革命性的突破。據萬科住宅產業化調查報告顯示,實現大面積工廠化作業后,鋼模板等重復利用率提高,建筑垃圾減少83%,材料損耗減少60%,可回收材料增加66%,建筑節能達50%以上;而由于傳統的砌裝隔墻改為輕鋼龍骨隔墻,則擴大了房屋的使用面積(每70平方米可增加約0.6平方米的使用面積)。施工現場的作業工人明顯減少,原來需要幾百人的,現在只需要20~30人,現場工人最大可減少89%,大大減少了現場安全事故發生率。萬科在產業化工程中已經形成了一套較為全面的裝配化建筑技術,并正從中獲益。

除了單一新型建材,復合材料也在裝配式建筑中大放異彩,例如裝配式墻體。裝配式墻體是遵照國家發展綠色建材,告別“秦磚漢瓦”的文件精神,以節約能耗減少揚塵、降低成本、加快施工進度、減少人工、提高墻體質量為目標。全墻采用高強玻鎂平板為面板,以輕鋼龍骨為骨架,墻蕊以輕質、無毒、阻燃材料澆注成型。既保證墻面的平整度,又提高墻體的整體性、隔音性和抗震強度,完全符合墻體材料的發展趨勢,尤為突出了輕質、節能、環保的特點。新型建材的廣泛應用不僅突出了裝配式建筑的優勢特點,還讓建筑材料的領域更加細分,向高科技與專業化方向發展。

2.體系帶動材料綠色化格局

裝配式建筑的發展推動了墻體材料的新一輪革命,而這一革命從墻體材料開始,并逐漸更加細分化,面向更加專業的領域。

早在上世紀四五十年代歐美發達國家便開始了墻體材料的轉變。從“小塊材料”向“大塊墻材”轉變,從“大塊墻材”向“輕質板材”和“復合板材”方向轉變。經過半個世紀的發展,各國已經形成了基本建筑體系和與之配套的墻體材料主導產品。以日本為例,日本在裝配式建筑結構體系方面做了大量的研究工作。近年來建造了許多裝配式結構體系建筑工程。而國際建筑領域的這一變革也促進了中國裝配式建筑的發展。

在國內裝配式建筑的帶動下,建筑體系逐步升級,帶動了一大批周邊產業,外墻復合板的生產,內墻內隔墻板、樓板、屋面板、梁柱等異型構件裝備等建筑體系,同時以科研設計為龍頭,以技術為支撐,以市場為向導,以滿足不同的用戶消費需求為目標生產不同類型房屋的構配件以及相關的建筑施工產品,在施工現場進行房屋組裝,徹底改變現行傳統落后的房屋價值理念和做法。

裝配式建筑結構體系的發展主要體現在以下幾個方面。一是調整產業結構,提升建筑整體科技含量;二是走工業化道路,改變傳統落后技術,實現建筑施工領域的革命,創造全新的建筑,也發展空間;三是提高勞動生產率,解決高寒地區四季均衡施工的問題;四是裝配式建筑結構體系節能環??拐鸾洕韧怀鰞瀯?,將帶給社會巨大的效益;五是裝配式建筑結構體系具有先進性、競爭性和可持續性。適應了國家產業政策及市場消費需求,產品定位是建筑形式多樣化,高層多層單層結構體系多樣化以大開間為主的框架和框架剪力墻結構鋼結構全預制裝配結構材料和制品發展體系配套化生產商品供應裝配化施工墻體材料的變革,從單一材料向復合墻體方向發展。

在裝配式建筑體系下,對于建筑材料的應用,不僅在安全方面提出了更高的要求,在環保和綠色節能方面也提出了與以往所不同的更多突出性改善需求。比如新型輕質高強材料,相對于傳統的建材來說,具有更多的可選擇性和更多的創新性,并能夠更好地體現現代技術的高科技、低負荷和低成本的建筑開拓理念。

作為建筑的基本元素,除了具備基本性能外,應具有綠色健康、節能省耗、適宜環境等多樣性功能的綜合體,納米抗菌材料、凈化空氣,防噪、防輻射和生產負離子等建筑材料也在裝配式建筑中大放異彩。

隨著現代科學技術的高速發展,社會對建筑物的要求經歷了一個從重數量到數量與質量并重,到質量第一再到個性化多樣化的過程。為此,人們不間斷促進建筑技術的進步和建筑業發展,合理地利用資源,保護生態環境,提升居住質量。

建筑工業化是世界性的大潮流和大趨勢,同時也是我國建筑、建材兩大產業改革和發展的迫切要求。在我國,建材工業和建筑業已經成為國民經濟的基礎產業和支柱產業,裝配式建筑的發展將促進該領域生產方式的巨大變革。降低能耗、抗震減災,保護生態與環境,提高人們工作與生活質量是我國當前最熱門的話題之一。而使用新材料,應用新工藝,提高工程質量,提高功效,減少污染和浪費,實現文明施工是建筑技術發展的重要標志。


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