陳國(guó)松
(中國(guó)建筑第二工程局有限公司華東公司)
大力發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅是貫徹落實(shí)國(guó)家的重要部署措施,促進(jìn)了綠色環(huán)保的理念,這項(xiàng)技術(shù)有利于形成我國(guó)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),促進(jìn)鋼鐵行業(yè)的升級(jí)和轉(zhuǎn)型。同時(shí),也促進(jìn)了我國(guó)相關(guān)建筑材料的配套研發(fā),有促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的意義。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑通過(guò)將建筑用的混凝土構(gòu)件,在工廠內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)一加工,在達(dá)到施工的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)之后再運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,并根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)方案在施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行澆筑施工,將其當(dāng)作建筑支點(diǎn),然后進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的組裝。這種裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑形式,能降低現(xiàn)場(chǎng)的施工時(shí)間和工作量。傳統(tǒng)的混凝土攪拌會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的因素造成影響,裝配式建筑的構(gòu)件是在工廠內(nèi)加工的,不會(huì)對(duì)建筑材料造成影響,也不會(huì)對(duì)施工工地附近的居民造成空氣和噪聲污染。此外,還能節(jié)省建筑施工過(guò)程中使用的支架,澆筑模具等,減少施工建設(shè)成本與資源的利用[1]。
以《裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T469-2019)為基礎(chǔ),對(duì)我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行分析。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)勢(shì)有建筑設(shè)備規(guī)格統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化等,在構(gòu)建住宅體系時(shí),使用鋼結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)房屋的布架或其他結(jié)構(gòu)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系相比傳統(tǒng)的住宅結(jié)構(gòu)體系有著很大的不同,其優(yōu)點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[2]。
1)周期短、質(zhì)量高
在上述標(biāo)準(zhǔn)中明確指出,現(xiàn)階段我國(guó)的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)應(yīng)當(dāng)以施工時(shí)間為優(yōu)勢(shì),打造高質(zhì)量的房屋。現(xiàn)在的裝配式鋼結(jié)構(gòu)都有自己的生產(chǎn)基地,絕大多數(shù)的鋼結(jié)構(gòu)為主體的房屋建筑,其框架與其他零部件都是由特定的工廠進(jìn)行生產(chǎn),通過(guò)車(chē)輛運(yùn)輸?shù)姆绞綄⒔Y(jié)構(gòu)部件運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng),再由技術(shù)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。
2)自重輕、抗震性能優(yōu)越
在新裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定使用裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的房屋不得超過(guò)100m,其實(shí)際抗震能力需要達(dá)到6度~9度。在現(xiàn)階段我國(guó)的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中,裝配式鋼結(jié)構(gòu)使用的是輕型熱軋型鋼,在樓面或者墻體所使用的材料也都是輕質(zhì)的,從而大大的減輕了樓體自身的結(jié)構(gòu),使截面受力更加合理。正因?yàn)檠b配式鋼結(jié)構(gòu)的輕巧,所以在地震發(fā)生的時(shí)候受到的作用力也會(huì)相對(duì)于減少,這就從樓體自身提升了抗震性,使得住宅的安全性又得到了提高[3]。裝配式鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1。
圖1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)
3)經(jīng)濟(jì)效益高
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑與其他建筑手法最為顯著的區(qū)別在于,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠以較低的成本投入獲取最高的效益回報(bào)。例如,裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅,都有著十分良好的載重能力,在建筑施工的過(guò)程中,可以利用小截面積的構(gòu)件來(lái)替代傳統(tǒng)的住宅結(jié)構(gòu),這十分有利于節(jié)約施工的建筑材料成本和基礎(chǔ)處理費(fèi)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的零部件都是流水線生產(chǎn)出來(lái)的,經(jīng)濟(jì)效益低,而且還可以減少部分模具的生產(chǎn)費(fèi)用,使裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建筑比傳統(tǒng)的建筑更加高效[4]。
4)有利于可持續(xù)發(fā)展
與傳統(tǒng)的住宅建筑相比,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠在建設(shè)的過(guò)程中減少?gòu)U氣廢料的產(chǎn)生,減少空氣污染。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑因自身多是鋼鐵建成的,絕大多數(shù)的建筑材料是可以進(jìn)行回收的,從某種角度上來(lái)說(shuō),裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑具有拆遷和改造的優(yōu)勢(shì),有利于推動(dòng)綠色建筑的發(fā)展。
為更好地帶動(dòng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系,需要對(duì)現(xiàn)有的裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系從科學(xué)的方向進(jìn)行整合與完善。
①要充分結(jié)合《裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,細(xì)化裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系,重點(diǎn)對(duì)墻內(nèi)室內(nèi)的管線和裝飾進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)目前的裝配式梁柱支點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化和改造,從而提高整體框架結(jié)構(gòu)的抗震性能和整體穩(wěn)定性。
②整合支撐體系,在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中,將架構(gòu)分成裝配方式,以整合建筑的抗震性能,使住宅結(jié)構(gòu)的安全程度得到提高。
③完善剪力墻結(jié)構(gòu)體系,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的滯留性能進(jìn)行鞏固,還要從根本上降低建筑耗能,進(jìn)而提高建筑的抗壓能力,使裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系能夠應(yīng)用于中高層建筑當(dāng)中。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在我國(guó)的發(fā)展十分快速,但是從實(shí)際的裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的狀態(tài)來(lái)看,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑缺少高水平的技術(shù)員工,主要體現(xiàn)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)是近幾年才興起的行業(yè),國(guó)內(nèi)還沒(méi)有對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的培訓(xùn)學(xué)校。另一方面,現(xiàn)有的技術(shù)員工手頭任務(wù)繁重,沒(méi)有時(shí)間去進(jìn)行新知識(shí)的學(xué)習(xí),拖延了裝配式鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。為了能夠有效解決這類(lèi)問(wèn)題,就需要在施工中實(shí)行輪崗制,注重人員的分配,保證現(xiàn)有的技術(shù)員工能夠有時(shí)間進(jìn)行新技術(shù)的學(xué)習(xí),提升自身的專(zhuān)業(yè)水平,同時(shí)還可以進(jìn)行學(xué)徒制,以此來(lái)為該行業(yè)補(bǔ)充新鮮的血液。施工技術(shù)人員還要在施工當(dāng)中進(jìn)行摸索,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),從自身水平出發(fā)提高學(xué)習(xí)技術(shù)。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠降低各種能源消耗,在有限的土地資源中創(chuàng)造出新型建筑。所以說(shuō)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅在發(fā)展的同時(shí),必須保持綠色無(wú)污染的綠色環(huán)保理念。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅還要充分考慮墻體的保溫性和隔音性,使用節(jié)能門(mén)窗等新型材料,通過(guò)對(duì)這些材料的合理應(yīng)用來(lái)降低住宅建筑熱量損失。要加快對(duì)設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員的學(xué)習(xí)建設(shè),通過(guò)學(xué)習(xí)的使設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員的總體能力得到提升,進(jìn)而打造一支專(zhuān)業(yè)的團(tuán)隊(duì),針對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅問(wèn)題,擬定一套完整的管理制度,要保證建筑的質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)環(huán)保施工、綠色建設(shè)理念的應(yīng)用與推廣。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑有著綠色環(huán)保,可回收利用、節(jié)能污染小等優(yōu)點(diǎn),鋼材質(zhì)的結(jié)構(gòu)能促進(jìn)現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行快速的轉(zhuǎn)變,并且推動(dòng)建筑的現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。雖然現(xiàn)在的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在生產(chǎn)安裝的過(guò)程中,還會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,但是只要將重點(diǎn)放在施工技術(shù)的創(chuàng)新和施工體系的細(xì)化等的研究上,充分的施展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn),就能夠促進(jìn)建筑行業(yè)的不斷創(chuàng)新發(fā)展。