趙全喜

【摘要】近幾年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)得到了迅速的發(fā)展，因此在建筑市場(chǎng)中涌現(xiàn)出了許多新型的建筑材料。該類新型材料相比于傳統(tǒng)建筑材料，能夠有效降低施工成本，顯著提升建筑質(zhì)量，極大縮短施工工期，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)建筑材料存在的不足。為進(jìn)一步提升新型材料在裝配式建筑中的應(yīng)用水平，本文通過(guò)對(duì)新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在裝配式建筑中應(yīng)用的必要性進(jìn)行分析，結(jié)合其在應(yīng)用中的特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)，分析其在裝配式建筑中的具體應(yīng)用。從而促進(jìn)裝配式建筑的優(yōu)化良性發(fā)展，更好的服務(wù)我國(guó)傳統(tǒng)建筑行業(yè)，并可應(yīng)用于國(guó)防和國(guó)家應(yīng)急體系快裝模塊建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料;應(yīng)用【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

隨著我國(guó)綠色發(fā)展理念的深入驅(qū)動(dòng)，裝配式建筑將成為建筑行業(yè)中，重要的建筑類型之一。為進(jìn)一步提升其建筑質(zhì)量，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)當(dāng)合理利用和優(yōu)化配置施工中的各型建筑材料。裝配式建筑種類多樣，新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料能夠適應(yīng)其大部分施工場(chǎng)景。其在裝配式建筑中的應(yīng)用，能夠有效提升該類建筑的質(zhì)量安全以及施工效率。同時(shí)，為滿足建筑綠色化的要求，降低因?yàn)槭┕ぎa(chǎn)生的污染，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)該類環(huán)保型材料的應(yīng)用，達(dá)到裝配式建筑可持續(xù)化發(fā)展的目的。從而幫助人們算好“經(jīng)濟(jì)賬”“時(shí)間賬”“環(huán)保賬”和“安全賬。

1、裝配式建筑概述及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

1.1概述

裝配式建筑因?yàn)槌錾谋憩F(xiàn)，成為了近幾年建筑市場(chǎng)中主流的建筑之一，其相比于傳統(tǒng)建筑在施工效率上，有顯著的提升且符合綠色化發(fā)展原則[1]。該類建筑將施工現(xiàn)場(chǎng)的大部分建材制備工作轉(zhuǎn)移到了工廠中，通過(guò)已設(shè)計(jì)好的模板樣式進(jìn)行生產(chǎn)，并且在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查，借此保障建筑質(zhì)量。再將生產(chǎn)出的預(yù)制裝配式構(gòu)件，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連接，從而降低人力成本的消耗。其統(tǒng)一化的特點(diǎn)，使其在對(duì)建筑統(tǒng)一性有要求的規(guī)?；ㄖ褐械靡詮V泛應(yīng)用。

1.2優(yōu)點(diǎn)

隨著我國(guó)人口老齡化趨勢(shì)擴(kuò)大，對(duì)于需要大量人工的行業(yè)而言，需要投入更高的人力成本[2]。而對(duì)人力資源需求較高的施工行業(yè)中，裝配式建筑相比于傳統(tǒng)建筑能夠有效減少人力投入成本。該類建筑方式主要采取工廠預(yù)制構(gòu)件，再運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，去除了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)材料進(jìn)行制備的環(huán)節(jié)，從而減少了工期縮小人力成本。并且該種工廠化的生產(chǎn)模式，在構(gòu)件設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確的情況下，能夠有效地提升生產(chǎn)效率，從而保障施工的穩(wěn)定進(jìn)行。傳統(tǒng)建筑因?yàn)榧袅Π?、樓板等建筑結(jié)構(gòu)，主要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑，所以對(duì)周邊的環(huán)境會(huì)造成一定的污染。同時(shí)該種方式也存在一定的安全隱患，容易出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故。而裝配式建筑通過(guò)對(duì)構(gòu)件的預(yù)制，減少了環(huán)境污染，降低了安全生產(chǎn)事故概率。在實(shí)際預(yù)制件生產(chǎn)過(guò)程中，建筑原材料質(zhì)量可以得到有效的把控，同時(shí)在運(yùn)輸前，質(zhì)檢員會(huì)對(duì)預(yù)制材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。避免質(zhì)量不符合施工標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。借助該種方式能夠有效保障預(yù)制構(gòu)件的性能和使用壽命，從而提升建筑的整體質(zhì)量。

2、裝配式建筑分類

2.1板材類建筑

該類建筑主要應(yīng)用于全裝配式建筑中，能夠在降低建筑整體的重量的同時(shí)，擴(kuò)大其空間面積，并且在建筑穩(wěn)定性方面，具有較為出色的抗震能力。其主要預(yù)制構(gòu)件為大型內(nèi)外墻板、樓板、屋面板等，通過(guò)在工廠中對(duì)原材料進(jìn)行把控。并且嚴(yán)格依據(jù)提供的構(gòu)件設(shè)計(jì)圖紙生產(chǎn)，保障預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。該類建筑組成構(gòu)件中的內(nèi)墻板，主要分為空心板和實(shí)心板。而外墻板則通常采用帶有保溫層的混凝土鋼筋復(fù)合板材、泡沫混凝土、大孔混凝土以及新型植物纖維板等，并且這些材料具有良好的保溫防火性能。該類建筑因?yàn)槠漕A(yù)制構(gòu)件體量較大，因此會(huì)對(duì)空間及造型設(shè)計(jì)造成一定的局限，無(wú)法對(duì)內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)靈活分配。相關(guān)設(shè)計(jì)師對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首要應(yīng)當(dāng)注重節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，避免外墻板接縫不滿足建筑應(yīng)用需求的問(wèn)題出現(xiàn)，從而提升其防水防潮性能。

2.2骨架板材類建筑

該類建筑結(jié)構(gòu)組成成分主要為板材和骨架，其中骨架的種類多樣。現(xiàn)今大部分建筑企業(yè)在施工中，主要以混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)作為承重骨架。現(xiàn)今主流的建筑承重結(jié)構(gòu)主要分為兩種，一是框架結(jié)構(gòu)，以柱梁為主體搭建承重框架，再在四周組裝非承重的樓板、墻板。二是板柱結(jié)構(gòu)，其主要以柱、樓板為承重結(jié)構(gòu)，再與其他非承重部分組成。該類建筑模式靈活性較高，能夠滿足更多的應(yīng)用場(chǎng)景，通常在高層建筑中應(yīng)用。

2.3盒式類建筑

該種建筑模式是在板材建筑模式的基礎(chǔ)上，發(fā)展出的新型建筑模式。具有高度工廠化、安裝效率高的特點(diǎn)。其在工廠中生產(chǎn)的構(gòu)件并不局限于盒子結(jié)構(gòu)本身，同時(shí)還包含了內(nèi)部裝修、家具等內(nèi)部組成成分，降低了裝修產(chǎn)生的大量人工成本。其裝配方式主要分為四種，一是全盒式。全盒式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)于施工工藝并沒(méi)有太高的要求。其建筑結(jié)構(gòu)完全由承重盒構(gòu)成，以重疊的方式完成建筑的建造。二是板材模塊式，該種建筑方式將如衛(wèi)生間、廚房等建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)制為承重盒子，在實(shí)際施工過(guò)程中，只需將這些承重盒子以及設(shè)計(jì)方案和樓板、墻板等其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。三是核心盒式結(jié)構(gòu)，該類結(jié)構(gòu)圍繞核心承重盒子展開(kāi)，在其四周?chē)蠘前?、面板、骨架?gòu)成。四是骨架模塊式，這類建筑結(jié)構(gòu)通過(guò)輕質(zhì)材料預(yù)制住宅單元，在設(shè)計(jì)好的骨架上進(jìn)行組建。但是該類建筑投資較大，并且住宅單元盒子體型較大運(yùn)輸不便，因此沒(méi)有被廣泛應(yīng)用。

2.4砌塊類建筑

砌塊類建筑主要采用砌塊堆砌而成，其工藝相對(duì)簡(jiǎn)單并且具有較高的靈活性，能夠有效拓展建筑結(jié)構(gòu)的多樣性。這類建筑模式主要應(yīng)用于低層建筑，其使用砌塊主要分為實(shí)心和空心兩種。

2.5升板、升層類建筑

該種建筑方式主要采取重復(fù)澆筑的方式，用混凝土等澆筑出墻板、樓板。在施工中相關(guān)工作人員需要將預(yù)制的鋼筋混凝土柱豎立在底層，通過(guò)相應(yīng)的施工設(shè)備將樓板和屋面板，抬至設(shè)計(jì)方案中所要求的高度并固定。其中外墻的種類多樣，主要為砌塊外墻或者澆筑外墻。該類建筑具有較好的承重性，能夠在大型建筑中起到良好的應(yīng)用效果。

3、新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在裝配式建筑中應(yīng)用的必要性分析

裝配式建筑在建筑行業(yè)中廣泛被應(yīng)用，其被青睞的主要原因是該類建筑種類多樣，能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的建筑需求。同時(shí)施工過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的污染較小，實(shí)現(xiàn)了建筑行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的目的[3]。隨著我國(guó)各類環(huán)境問(wèn)題、資源問(wèn)題的出現(xiàn)，因此對(duì)建筑行業(yè)有了更高的要求。其中裝配式建筑應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)新型材料的應(yīng)用，從而降低施工過(guò)程中所造成的污染，同時(shí)提升建筑質(zhì)量保障居住人員的安全。新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料作為新型建筑材料，具有較高的環(huán)保特點(diǎn)，避免了傳統(tǒng)建筑材料存在的污染問(wèn)題，降低了對(duì)自然資源的消耗，并具有良好的抗震、防火、保溫性能，能夠有效提升建筑的綜合性能。當(dāng)前，裝配式建筑大勢(shì)已成，提升應(yīng)用質(zhì)效，關(guān)鍵在創(chuàng)新，不斷提升材料性能，優(yōu)化組裝方式。

4、裝配式建筑中新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的具體應(yīng)用

4.1砌塊類建筑應(yīng)用

砌塊類建筑是裝配式建筑中的主流建筑之一，其包含的種類多樣主要可分為空心、實(shí)心兩種[4]。該類建筑的施工主要利用塊狀建筑材料進(jìn)行堆砌，從而構(gòu)成符合建筑需求的墻體。因此在進(jìn)行預(yù)制時(shí)對(duì)工廠的工藝水準(zhǔn)要求較低，并且生產(chǎn)成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的大量生產(chǎn)。同時(shí)該種建筑模式具有較高的適應(yīng)性，能夠在不同的施工場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用。從而促進(jìn)工藝的多樣化，滿足更多居住者對(duì)建筑的需求。新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料應(yīng)用在該種建筑模式中，能夠有效提升墻體的強(qiáng)度，確保其能夠發(fā)揮穩(wěn)定的性能。為進(jìn)一步加強(qiáng)該類材料在砌塊類建筑中的應(yīng)用，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)該類材料的強(qiáng)度提升及完善，從而進(jìn)一步提升建筑的安全性能。

4.2板材類建筑應(yīng)用

該類建筑材料通過(guò)提升建筑的使用面積，使其擁有更多的可利用空間。并且相比于傳統(tǒng)建筑降低了建筑的重量，從而提升了其穩(wěn)定性。這類建筑結(jié)構(gòu)能夠使建筑有更高的抗震能力，能夠更好地保障居民的居住安全。該類建筑結(jié)構(gòu)主要以混凝土鋼筋或者新型板材組成，進(jìn)一步提升了其外墻墻體的防火、保溫性能。利用該類新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料，能夠解決傳統(tǒng)材料在這方面性能上表現(xiàn)的不足。相關(guān)企業(yè)還需要加強(qiáng)對(duì)該類新型材料性能上的提升，加強(qiáng)技術(shù)上的投入使其能夠滿足更多的應(yīng)用場(chǎng)景，適應(yīng)更多樣的空間結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。并且在施工過(guò)程中對(duì)板材進(jìn)行合理的拼接設(shè)計(jì)，使其滿足建筑對(duì)構(gòu)件的需求，借此滿足不同用戶對(duì)建筑的使用需求。據(jù)了解，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的一種植物纖維增強(qiáng)覆面木基結(jié)構(gòu)裝配式建筑新材料，具有七無(wú)（無(wú)鋼筋、無(wú)水泥、無(wú)磚、無(wú)梁、無(wú)柱、無(wú)石材、無(wú)傳統(tǒng)構(gòu)件）、七防（防震、防火、防水、防凍、防裂、防蛀、防老化）的優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于修房建橋及其他市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中。

4.3升板、升層類建筑應(yīng)用

該類建筑使裝配式建筑的重要種類之一，其主要利用對(duì)混凝土底層進(jìn)行不斷的澆筑，從而達(dá)到和樓板層、層面板進(jìn)行連接的目的。以該種方式加強(qiáng)建筑連接處的強(qiáng)度，提升整體建筑的穩(wěn)定性。新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在該類建筑的應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行勘測(cè)。結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)用，避免施工效果不滿足建筑需求的情況發(fā)生。相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行把控，并且制定好施工的工藝。從而提升新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用性能，簡(jiǎn)化施工步驟，減少施工時(shí)間。相關(guān)企業(yè)在施工時(shí)還需要針對(duì)該類建筑模式的特點(diǎn)，加強(qiáng)新型材料的強(qiáng)度和抗壓能力，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。同時(shí)需要針對(duì)實(shí)際施工環(huán)境對(duì)建筑材料的應(yīng)用進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，外墻、磚墻等不同的建筑結(jié)構(gòu)，在建造過(guò)程中不能一味使用新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料。應(yīng)當(dāng)分析其使用功能和特點(diǎn)，結(jié)合其他材料進(jìn)行澆筑，從而使該類建筑應(yīng)用場(chǎng)景多樣化。

結(jié)語(yǔ)：

裝配式建筑在施工中具有效率化、統(tǒng)一化、工廠化的特點(diǎn)，有效降低了施工的投入成本，提升相關(guān)建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國(guó)的建筑行業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)企業(yè)為提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)新型材料、新工藝的研究和應(yīng)用，加大對(duì)該方面的投入成本，從而使技術(shù)含量和建筑質(zhì)量能夠有效提升，滿足不同用戶對(duì)建筑的使用需求。新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料相比于傳統(tǒng)建筑材料，具有更加環(huán)保、選擇更多的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于建筑而言能夠有效提升其綜合性能，因此該類新型材料將會(huì)成為建筑行業(yè)中的主要建筑材料之一，能夠?yàn)榫G色建筑的發(fā)展開(kāi)拓新途徑，其快速、安全、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)也將在國(guó)防和國(guó)家應(yīng)急防災(zāi)體系建設(shè)上發(fā)揮重要作用。

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