装配式建筑的优势及轻钢结构住宅技术工艺问题
{一}、装配式建筑的优势
1、建设效率高
装配式建筑的设计和施工是密切相关的。在建筑设计阶段,必须要依据统一的标准,建筑物和构件要进行标准化制造,从而有利于大型工程的建设以及重复性的施工流程的实施。在传统建筑工程项目施工过程中,使用现浇混凝土的方式建造,养护时间较长,天气状况会对施工现场有明显影响,工期不能有效掌控。有数据表明,相对于在现场用人工方式施工,使用预制装配式方式进行施工,工期会减少30%左右。
2、建筑品质精良
工厂预制的建筑构件,由于使用了先进技术及专业化设备,同时技术工人专业性强,可以生产出较高质量建筑构件,因此建筑的质量得以保障。相关研究表明,现场进行装饰瓷砖的粘贴,温度环境会对粘贴效果产生较大影响,很难保证其耐久度。如果使用预制挂板,通过使用预制混凝土粘贴瓷砖,相比前者,其粘贴强度会高出九倍。另外,工业化生产出来的建筑构件精度较高,品质精良,后期现场进行无缝拼装,使建筑的整体质量得以保障,抗震性能更强,安全性更高。
3、环保低碳、低能耗
装配式施工方法,现场基本无湿作业,不会产生过多的建筑垃圾、粉尘,工地的噪音也较小。在建筑的内隔墙及外墙上,使用的墙板都是预制的,而非运用茹土砖,符合绿色建筑的要求。除此之外,在工业化方法制成的建筑构件,所产生的废料在厂内即可进行回收利用。主体结构使用年限长,预制墙板可以根据实际需要进行拆除更换。当存在再次装修的要求,对成品部品进行更换,无须对建筑主体进行拆改,可有效减少建筑垃圾。
据第二届房地产科学发展论坛数据显示,在全社会能源消耗中,民用建筑的建造所消耗的能源占比将近一半。在相同舒适的室内温度环境中,我国建筑的能源消耗量比欧美国家要超出两到三倍。根据预测,到2020年,建筑的能源消耗总量在整个能源消耗总量中的占比会大于三分之一。通过使用工业化手段制成的预制构件进行装配的建筑,能有效降低建筑业的能源消耗,有利于促进经济社会的可持续发展。万科在这方面进行过实验统计,相比较于过去的施工模式,装配式建筑施工的单位面积的水量消耗下降约64%,能源消耗下降约37%,人工减少约48%,建筑垃圾产生量下降约59%,产生的污水量下降约65%。
4、整体经济效益提升
1)降低建设成本。采用批量标准化生产方式,能有效减少人力、建筑材料以及能源消耗,从而减少建设成本。根据江苏的建筑行业组织进行的统计,使用新型建筑方式,相对于过去使用的现场施工方式,整体造价下降10%,项目工期缩减30%,建筑材料费用减少80%02)减少工期。使用专业机械,大批量生产预制件进行建筑装配,能有效减少钢结构制作施工时间,为开发商和施工方带来时间上的价值。
3)有利于建筑运维成本的降低。使用工业化的建造方式,建设标准明显提升,建筑质量大幅改善,全面提升了建筑的耐久性和可改造性,能使得建筑的运营维护的支出降低。
总之,从建筑的全生命周期角度看,工业化方式建造的装配式建筑将全面提升建筑物的性价比。
{二}、轻钢结构住宅技术工艺问题
1、耐火性差
钢结构最致命的弱点就是耐火性差。钢结构本身不会燃烧,但是它对于温度非常的敏感。通常它的耐火极限是15min,在450~650℃时就会丧失承载能力,发生较大的变形,甚至导致结构坍塌。因此人们对于它在这方面的性能十分担忧。在其表面涂防火材料十分的必要,虽然在大火的情况下也可能避免不了结构的损坏,但是可以延长结构损坏的时间,供人们逃生。现在常用的钢结构防火保护方法有在结构外添加外包层、喷涂石灰水泥或石膏砂浆、采用膨胀材料等,都可以达到所需要的目的。
2、施工技术工艺不完善
我国低廉的劳动力很充裕,但由于市场没有大量的需求,钢结构施工过程需要更加复杂的工具所以成本上很高,各个施工团队所能完成的工作十分有限,能够掌握钢结构施工技艺的人员并不特别多。一旦这项技能被很好地利用,工艺流水线十分的顺畅,那么就可以从施工层面充分发挥材料的优越性。
3、设计研究不深入、综合型人才少
我国多采用平面分析方法进行设计,较少考虑整体结构的空间作用,结构设计过于保守,没有充分发挥材料的承载能力,整体用钢量还是较大。在软件开发方面,国外轻钢结构设计软件有STAA-DⅢ/pro系列、通用结构分析软件SAP.x系列、ANSYS等,都得到了较好的应用。国内也逐渐开发了有PKPM系3D列、3S、PS2000,这些软件都方便了轻钢结构设计,希望他们能够更广泛地应用于实际工程,而不是仅停留在数学模型中,这还需要科研工作者们的不断努力。同时还需要注重人才的培养,加强产业的创新能力。
随着中国与国际接轨的程度不断提高,全球化是大势所趋,国外已经拥有了丰富的理论基础和实践经验,并且收益良好,已逐渐打入了中国市场。我国在该领域也需要不断学习、打造自己的品牌和特色,赢得市场的竞争力,更重要的是造福于人民的生活。轻钢结构的发展,不仅有益于建筑业本身的进步,更是一种有益于环境的大事,具有很好的发展前景。我国轻钢结构住宅建筑处于摸索阶段的时期,在示范引领阶段积极尝试,逐步完善技术,稳步地推广。
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