王雅莉

(南京高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 南京 210019)

0 前 言

我國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)程越來越快，城市化建設(shè)的發(fā)展勢(shì)頭也異常迅猛，建筑行業(yè)儼然成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要行業(yè)之一，在建筑行業(yè)施工過程中，材料的運(yùn)用是優(yōu)秀建筑工程的基石，也是根本，在這繁雜的材料選擇之下，新型輕質(zhì)高強(qiáng)度材料出現(xiàn)在人們的視野中，其應(yīng)用選擇十分廣泛，優(yōu)點(diǎn)明顯，特別是在裝配式建筑中，如果應(yīng)用這種材料，不僅可以提升建筑本身的質(zhì)量，而且對(duì)工程效率有著很明顯的提高，而且它造價(jià)低廉，材料環(huán)保，其實(shí)用性和功能性相對(duì)于傳統(tǒng)材料也更加具有優(yōu)勢(shì)。因此，為了適應(yīng)現(xiàn)代化建筑行業(yè)發(fā)展的需求，新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在裝配式建筑中的運(yùn)用也顯得十分重要，本文就新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在裝配式建筑中的應(yīng)用做出分析。

1 新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在裝配式建筑中的應(yīng)用

在當(dāng)前的裝配式建筑中，新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并且實(shí)用性大大超出預(yù)期。首先，新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的優(yōu)點(diǎn)是占用有限的空間提供給預(yù)構(gòu)件更多的強(qiáng)度，并且從時(shí)間上說簡(jiǎn)化了相對(duì)復(fù)雜的施工流程，在一定程度上加快了施工進(jìn)度，保障了施工過程當(dāng)中的安全，同時(shí)因?yàn)槠涓邚?qiáng)度，提升了裝配式建筑的質(zhì)量，給裝配式建筑帶來了一定的經(jīng)濟(jì)收益[1]。

2 裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)

2.1 安全性

與傳統(tǒng)的建筑方式不同，裝配式建筑(見圖1)并不需要進(jìn)行大量的澆筑過程，在傳統(tǒng)建筑中，往往會(huì)受到天氣條件、地質(zhì)條件等一些不確定因素的制約，導(dǎo)致傳統(tǒng)建筑方式的可靠性會(huì)受到一定的影響，但是裝配式建筑則不然，因?yàn)槠錁?gòu)件可以大批量生產(chǎn)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)質(zhì)量進(jìn)行把控，不會(huì)受到其他因素的制約，質(zhì)量方面、安全方面較與傳統(tǒng)建筑方式更為可靠[2]。

圖1 裝配式建筑

2.2 環(huán)保性

與傳統(tǒng)建筑方式相比，裝配式建筑具有更加環(huán)保的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)建筑過程中，物料上的把控做得再完美，仍然會(huì)存在一定的資源過剩問題，這個(gè)現(xiàn)象是不可避免的，而且傳統(tǒng)建筑工程中，往往會(huì)產(chǎn)生出大量的建筑垃圾，這些建筑垃圾因?yàn)闊o法有效地進(jìn)行處理，不可避免地會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，但是在裝配式建筑中，工廠化的運(yùn)作模式可以完全避免資源上的浪費(fèi)，因?yàn)槠涫窃诮ㄖ恋厣现苯舆M(jìn)行裝配，也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

2.3 資源性

裝配式建筑的建造過程并不需要大量的人工成本，所有的預(yù)制構(gòu)件都統(tǒng)一在工廠內(nèi)完成制造，并且加工完成，只剩最后的組裝環(huán)節(jié)，對(duì)于人力上的需求大大減少，也降低了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；其次，因?yàn)槠涔S化的模式，在材料上有著精確的把控，因而不會(huì)造成材料上的浪費(fèi)。

2.4 高效性

裝配式建筑相對(duì)于傳統(tǒng)的建筑方式，其施工時(shí)間可以大大縮短，與傳統(tǒng)建筑方式漫長(zhǎng)的施工周期不同，裝配式建筑所有的預(yù)構(gòu)件在工廠完成加工以后，可以直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)組裝，時(shí)間成本大大縮短，而施工進(jìn)度卻變得具有高效性[3]。

2.5 實(shí)用性

裝配式建筑最早起源于19世紀(jì)，最初只是因?yàn)槠浣M裝方便的特性而被采用，但是在后來的時(shí)間里，人們發(fā)現(xiàn)其同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。在日本的建筑中，大多都是裝配式建筑，因?yàn)槿毡咎幱诘卣鸬母甙l(fā)帶，在裝配式房屋的使用過程中，裝配式建筑具有更優(yōu)良的避震系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)的建筑而言，裝配式建筑在地震中的損害程度更低，而且一旦地震過后房屋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷，傳統(tǒng)建筑的維修成本通常會(huì)比裝配式建筑更加昂貴。

3 砌塊建筑對(duì)新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的需求

在現(xiàn)代建筑中，裝配式建筑是現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，它在施工進(jìn)度上有著高效性，且施工質(zhì)量可靠，在環(huán)境的保護(hù)上面也有一定的貢獻(xiàn)。而砌塊建筑就是裝配式建筑的一種建筑方式，它是一種在工廠里用預(yù)制材料完成對(duì)預(yù)制構(gòu)件的制作，并在工廠里完成組裝的建筑物，通常分為實(shí)心和空心兩大類。

砌塊建筑的優(yōu)勢(shì)明顯，相對(duì)于傳統(tǒng)建筑來說，它的施工周期更短，設(shè)計(jì)工藝具有輕便化特點(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)效益上來說也更加具有性價(jià)比，但是對(duì)于材料的要求比較高，因?yàn)槠浣ㄖ绞降奶攸c(diǎn)，需要在制作預(yù)構(gòu)件時(shí)使用高強(qiáng)度的材料才能使完成后的砌塊建筑質(zhì)量更加可靠，而新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料恰恰適合用于砌塊建筑中實(shí)心磚的制作，以保證墻體的穩(wěn)定和可靠性，從而提高工程的施工質(zhì)量，滿足客戶的建筑要求，更可以在一定程度上提高施工效率，安全性方面也沒有任何問題，使得人們的生命財(cái)產(chǎn)安全得到有效的保障。

4 板材建筑對(duì)新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的需求

在裝配式建筑中，板材建筑對(duì)于高強(qiáng)度材料的要求可謂非?？量?，它主要的結(jié)構(gòu)是屋內(nèi)外的墻板、地面的樓板和屋子的面板，這些承重的結(jié)構(gòu)通過施工人員的裝配，完成一個(gè)板材建筑。相對(duì)于傳統(tǒng)建筑而言，其能夠在大幅度減輕建筑物各個(gè)部位結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時(shí)，擴(kuò)大建筑物的使用面積。值得一提的是，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的特殊性，其避震效果也十分顯著。而且這種板材建筑的主要材料是新型板材，運(yùn)用的是新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料制作而成，所以，其不但具有一定的保溫性能，而且不用擔(dān)心質(zhì)量問題。

要重視板材建筑的材料強(qiáng)度是否可靠，是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)；還要通過合理的板材樣式結(jié)構(gòu)，完善建筑的美觀性和統(tǒng)一性。在板材組裝、拼接過程中，要科學(xué)地進(jìn)行組裝和加熱處理，使得結(jié)構(gòu)上符合建筑標(biāo)準(zhǔn)，從而在各個(gè)方面都能滿足客戶的使用要求，提高使用體驗(yàn)。

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

隨著裝配式建筑的普及范圍越來越大，無論是從裝配式建筑的環(huán)保性還是經(jīng)濟(jì)性上考慮，裝配式建筑已成為未來建筑的主流方式之一。同時(shí)為了順應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的需求，在環(huán)保、節(jié)約、可持續(xù)性發(fā)展為主的倡議下，建筑工程也要成為其領(lǐng)域的先驅(qū)者。所以在人們?cè)谶M(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)一定要考慮對(duì)環(huán)境的保護(hù)和資源的可持續(xù)發(fā)展，而新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料從成分上來說是環(huán)保材料，只需要少量的水泥、金屬，加上一些回收材料就可以制作而成，避免資源的鋪張浪費(fèi)。

因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中，新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料具有科學(xué)性和穩(wěn)定性，因此，并不會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染，而且它本身的材料具有輕便、耐高溫、保溫性好、強(qiáng)度高、防水性等特別優(yōu)良的特點(diǎn)，故此新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料具有良好的建造舒適建筑的條件。

在建筑工程當(dāng)中，新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的運(yùn)用可以有效地節(jié)約人工成本，只需要有專業(yè)的人員利用簡(jiǎn)單的機(jī)械即可完成對(duì)裝配式房屋的組裝，組裝完成后的建筑結(jié)構(gòu)上更合理，質(zhì)量上更加可靠。

6 新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在升板和升層建筑中的應(yīng)用

在建設(shè)升板和升層建筑時(shí)，通常對(duì)這種建筑的承重能力有著很高的要求，所以建筑方式更為復(fù)雜，在現(xiàn)代化建筑施工過程中，升板和升層建筑是其中的重要組成部分，它的建筑方式是對(duì)混凝土的底層進(jìn)行連續(xù)不斷的澆筑，在這樣的方式下，使得整個(gè)建筑的底面能夠更牢靠地貼合在地基上，完成建筑對(duì)地面的連接。通常情況下，這種建筑比其他裝配式建筑具有更強(qiáng)的承載能力，一般用于負(fù)荷大重量的場(chǎng)所。因?yàn)槠涓邚?qiáng)度的使用要求，可以將這種材料用于商場(chǎng)或者停車場(chǎng)，因?yàn)槠渚哂谐錾某兄啬芰?，這種建筑結(jié)構(gòu)給人們帶來了安全感，在生活中，為人們提供了很大的便利。

在生產(chǎn)升板和升層建筑的材料時(shí)，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工人員有嚴(yán)格的要求，要根據(jù)實(shí)際結(jié)合建筑物的施工特點(diǎn)和客戶的需求，對(duì)材料的建造層層把關(guān)，保證其質(zhì)量完美。在材料制造完成后，通常會(huì)作出一個(gè)施工周期的時(shí)間演算，一般情況下其施工周期會(huì)比傳統(tǒng)建筑物時(shí)間更短，質(zhì)量更佳。在采用新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的情況下，還能進(jìn)一步對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行縮減，并且在使用新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的時(shí)候，能夠加強(qiáng)預(yù)構(gòu)件本身的抗壓能力。在升層升板建筑的組裝完成后，還要對(duì)其外墻、磚墻、各個(gè)連接處進(jìn)行澆筑，要提高建筑本身的穩(wěn)定性，滿足建筑的使用要求。

因此，在升層、升板建筑中，要充分加強(qiáng)對(duì)新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用，保證施工進(jìn)度的同時(shí)對(duì)質(zhì)量有一定的保障。最重要的是，在未來現(xiàn)代化建筑施工過程中，要用更高的標(biāo)準(zhǔn)去完善和提高我國(guó)的建筑質(zhì)量要求，促進(jìn)我國(guó)的現(xiàn)代建筑施工的發(fā)展。

7 新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在盒式建筑上的應(yīng)用

這是一種從板材建筑的基礎(chǔ)上延伸出來的裝配式建筑，優(yōu)點(diǎn)十分明顯。因?yàn)槠渲谱鞒墒?，所以工廠化程度比較高，特別是在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，安裝的速度很快。這種裝配式結(jié)構(gòu)最奇特之處是在工廠的時(shí)候就算是一個(gè)成品，具備了一個(gè)建筑的所有特征。

在這樣的建筑中，因?yàn)橐ＷC其運(yùn)輸過程中具有穩(wěn)定性，通常會(huì)將輕質(zhì)高強(qiáng)材料運(yùn)用到連接處，來保證在盒式裝配式建筑在運(yùn)輸過程中顛簸產(chǎn)生的扭矩對(duì)房屋結(jié)構(gòu)整體上的破壞。

盒式裝配式建筑通常有以下裝配形式。

1)全盒式：這種建筑方式通常需要將新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料運(yùn)用到結(jié)構(gòu)的各處地方，本身的風(fēng)格就是完全由自身承重盒子重疊組成的建筑。這種建筑通常因?yàn)槠涓邚?qiáng)度的特性，可以抵御各種自然災(zāi)害，也能應(yīng)對(duì)各種各樣的復(fù)雜使用場(chǎng)景。

2)板材盒式：這種架構(gòu)有點(diǎn)類似于板材建筑，在板材盒式建筑中，通常都會(huì)選擇以點(diǎn)承面，用更小的面積去承載一個(gè)建筑的重量，在這種方式的建筑中，通常都會(huì)用小開間的廚房、衛(wèi)生間或者樓梯間作為承重的部分，在這些承重部分加固好后，再與墻板、樓板連接，從而組成建筑，可以在這些建筑的連接面上添加新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料。

3)核心體盒式：這樣的承重方式有點(diǎn)類似于板材結(jié)構(gòu)。但是其承重面積更小，所具有的優(yōu)勢(shì)就是組裝更加方便，通常只是以一個(gè)衛(wèi)生間的盒子為核心體承重，然后以此為基礎(chǔ)，在四周組裝樓板、墻板，用骨架連接。這里新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料的運(yùn)用是必須的，在這種承重結(jié)構(gòu)方式中，往往需要利用更少的材料、更高的強(qiáng)度，才能承受更多的重量，為這種核心體盒式的安全性提供了更大的保障。

4)骨架盒式：這種裝配式建筑的設(shè)計(jì)之初，就是要以大量的輕質(zhì)材料為基礎(chǔ)，制作出住宅單元和單間盒子，然后放在承重的骨架上面形成建筑風(fēng)格。因?yàn)檫@種建筑風(fēng)格若選用其他材料，重量上會(huì)增加很多，運(yùn)輸成本也會(huì)大幅度增加，并不符合經(jīng)濟(jì)成本要求，但是采用新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料后就可以有效地避免這個(gè)問題。

8 新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在骨架板材建筑中的應(yīng)用

這種裝配式建筑通常是由預(yù)制的骨架和板材組成，而在其裝配方式上又分兩種，兩者的承重結(jié)構(gòu)上有所不同，首先第一種是由柱、梁組成整個(gè)建筑物的框架，然后利用這個(gè)框架，在其上搭建出樓板和擋風(fēng)的外墻，承重結(jié)構(gòu)是柱、梁。

第二種是采用重型混凝土澆筑而成的柱子和樓板為承重結(jié)構(gòu)，再鋪設(shè)內(nèi)外墻板。當(dāng)然，也有采用鋼材和木材作為骨架和板材的，這種建筑結(jié)構(gòu)通常適用于中層或者高層建筑，因?yàn)槠渥灾睾艿停p便性很高，在這類骨架板材的運(yùn)輸中，可以減小不必要的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸成本。

9 從結(jié)構(gòu)材料上對(duì)裝配式建筑分類

從結(jié)構(gòu)材料上對(duì)裝配式建筑進(jìn)行分類見表1

表1 從結(jié)構(gòu)材料上對(duì)裝配式建筑分類

10 結(jié) 語

從遠(yuǎn)古時(shí)代的穴居到之后的茅草屋，從茅草屋到木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑，從木質(zhì)結(jié)構(gòu)到現(xiàn)代化建筑，人類的建筑隨著時(shí)代的發(fā)展在不斷改善。新型輕質(zhì)高強(qiáng)材料在裝配式建筑上的運(yùn)用是建設(shè)工程的革新，也是時(shí)代的必然，在建筑工程這個(gè)領(lǐng)域，新型材料的運(yùn)用可以使其擁有更大的發(fā)展機(jī)遇，也能使建筑工程下的產(chǎn)物具有更優(yōu)良的性能，同時(shí)也可以讓整個(gè)行業(yè)的發(fā)展具有高效性、實(shí)用性和便捷性，為整個(gè)行業(yè)未來遇到的困難挑戰(zhàn)提供更多的解決思路。

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