关闭 您好,检测到您使用的是Internet Explorer 6,建议升级浏览器以达视觉到最佳效果及最佳浏览速度。 Google ChormeFirefoxInternet Explorer 8
语言选择:

第二届建筑表皮设计与应用国际大会(DAF)

第十七届亚洲建筑表皮设计与材料展览会

同期举办:第十九届上海国际保温材料与节能技术展览会

2021亚洲金属建筑设计与产业博览会

2021年12月22-24日      上海新国际博览中心

同期举办:

首页 > 媒体中心 > 行业新闻

工业化住宅外墙需要创新!陈振基提出4个方向

  现在推行建筑工业化,即建筑产业现代化,不少人将之理解为预制装配化,把各种部品在工厂里制造,在现场拼装。部品越完整,房屋的装配率就越高,部件构造越复杂,房屋的预制率就越高。有些城市发布的政策中,将外墙板视为预制装配式住宅的必要条件。其实,外墙板虽是工业化住宅重要的部件,但也是难度最大的部品,因为它和结构紧密联系,又必须满足建筑物围护结构对热工、防水、防火、美观等多方面的要求。制造时还要和阳台、遮阳板、空调支架、窗帘盒等配合,构造复杂、安装不易。如果工业化的推广面积不大,数量有限的外墙板因模型周转率低而成本极高,无法凸显工业化的优越性。

  我们应将预制装配化理解得宽一些,不一定整块钢筋混凝土外墙板是工业化住宅的唯一选择,笔者建议外墙要有多方案设计。

  一、外墙部品的小型化

  在建筑工业化尚未大力推行前,我国各地的外墙材料曾用过小块实心粘土砖、粘土空心砖、小型混凝土空心砌块、中型砌块等多规格的块材。在我国,小块实心粘土砖统治了上千年,其弊病是人所共知的。30年前国家提倡墙材革新,用各种规格的块材取代小块砖,对节能节土起了很好的作用,技术人员和工人也积累了成熟的经验。其实,各种块材已经是朝工业化方向的发展了,只是工业化程度不那么高就是了。新加坡将工业化程度称之为易建性,当然砌块的易建性评分就没有墙板那么高了。现在推行建筑工业化,是不是可以试验使用中型砌块(如上海曾流行一时的硅酸盐砌块,高380mm,重量在100kg以内)或大型砌块(如前苏联50年代广泛使用的将一层楼高的外墙分割为三块或五块高的砌块),无需配筋或少量配筋,制造模板可以简化,运输和安装费用都较低。这种小型化的外墙部品可能大大降低外墙在工业化住宅上的成本比例。

  或许有人怀疑这样会回复到“劳动力密集”型,笔者认为小型化的部品不应依靠人工砌筑,而应使用机械手或简易的机械。在网上可以搜到德国空心砖的机械手,相继完成在砖面上抹浆、翻转,然后送到位,挤浆和压浆。与此同时,网上还出现了德国的抹灰机械手,由一个托板通过震动,将盘内的砂浆均匀地抹在墙面上。工人只需在托板下降停在一定高度,再往托板上倒入湿砂浆就可以了。这种小型机械化不能被排斥在工业化的大门外。

  略重的中、大型砌块可以使用对应的起重机,自重不大,可以立在楼板上,也许要由塔吊将砌块垛从地面吊到楼面,再由小型起重机吊到砌筑位置。所有这些方法都可以减轻人工劳动,应视为程度较低的工业化,却可以降低外墙部品的成本。

  令人惊讶的是,这类简单的机具和小型起重机的研制和购置费用无几,却没有引起我们的注意,直至看到国外的视频,才猛然觉得我国的广大地区用这类小型机械,乃至手持机具,也可减少劳动力消耗,提高生产率。


  二、外墙的轻型化


  目前外墙板多用钢筋混凝土制成,业内称为PC板,这虽然是国际上流行的做法,特别是我们较为熟悉的香港和新加坡用得很普遍。新加坡位于热带地区,香港兼有热带和亚热带地区特点,对住宅围护结构隔热要求不是很高,所以用PC板可以接受。100mm~200mm厚的PC板每m2重量为250kg~500kg,而在我国许多地区,还要另做保温隔热层。

  用多种轻质混凝土代替普通混凝土,可以大大降低外墙板的自重,如陶粒混凝土(5.0MPa强度等级的密度在1200kg/m³左右),加气混凝土(3.5MPa强度等级的密度在500kg/m³左右),两者重量只有钢筋混凝土的50%和20%,配筋和运输安装费用都可以降低。陶粒混凝土受陶粒供应的限制,并非各地都可以取得,而加气混凝土做外墙板绝非新鲜事,在欧美国家是很流行的,那里加气混凝土砌块与板材之比几乎达到6:4,尤其高层建筑常用加气混凝土板材,高度可达6m。不仅用于内外墙体,连楼板和屋面板也可用配筋的加气混凝土板。笔者手头有深圳不同户型的住宅建筑设计,除钢筋混凝土框架体系之外,内外墙板和楼板的总量,约占结构部件体积的46%~59%。如果内外墙板和楼板都使用加气混凝土板材,整个建筑物的结构自重将降低1/4左右,节约的资源将是极大的数字,此外还要考虑使用加气混凝土内外墙板和楼板后对承重结构的节约。

  在国内,工业化住宅中使用加气混凝土也有章可循,《蒸压加气混凝土板》GB 15762-2008就规定了对内外墙板、屋面板和楼板的技术要求,板材的构造则可参考《砌块和板材的构造》13J104-1。

  目前,许多城市建设规模缩减,现有加气混凝土的产能不能发挥,为何不趁此机会转产加气板材呢?把已有的资源利用起来,所需改造费不多,总比另起炉灶,建厂生产PC板有意义吧。

  三、外墙板的砌筑化

  如果外墙板用PC,那一定要在工厂或现场用钢模成型,如果在工厂或现场用混凝土空心砌块或加气混凝土砌块砌成外墙板,那就可能省去钢模的费用,同时,如前节所述,发挥了现有墙体材料的产能,同时在预制厂内可以使用原来在工地现场的砌筑工人。

  本人曾转让一个“砌块成品砌成预制墙板的方法”的专利,内容正是用已有厂家生产的合格的加气混凝土砌块、混凝土空心砌块或其他材料的砌块,在预制场地准备可翻转成近90°的钢底模(水平预制),或竖向边框(立式预制),在底模或边框内用砌块砌成预制墙板。

  立式预制尤其简单,只要做一个竖向边框,该边框既为限定墙板的尺寸,也用于固定可移动的轻型吊车,后者可以将地面上的砌块吊起,安放到需要的位置。

  四、外墙板的复合化

  复合化是近代科学发展的趋势,不论是复合材料,还是符合构造,都是利用了不同组分的优势,达到整体的最优化。三明治外墙板的确是很合理的选择,因为三层材料各司其职:外层起防水、装饰和抗气候变化的功能,中层起保温隔热作用,里层保护保温层不受室内外力冲击。但是现在人们通常将三明治板的里外层均用混凝土浇注成,重量就可观了。其实在工厂生产时,两面可用铝或钢制薄板,中间注入泡沐聚氨酯,三者粘结很牢固。板可有不同厚度,宽1~1.25米,长度可达20米,国内称之为彩钢复合板,常用于钢结构厂房的外墙和屋面,中东则已将之用于居住建筑,在建筑物外挂这种三明治板,以增加建筑物的隔热性能。即使外层用薄薄的混凝土,内层也可只贴以石膏板类的薄板,后者既轻,又有“呼吸功能”,可提高室内舒适度。

  中东还有一种通风式幕墙系统本人觉得值得介绍。该系统中保温材料的固定和外保温系统相同,但作为饰面层的金属板距离保温材料表面几厘米作为空气间隙,这个间隙的上下与外界空气连通,造成对流,以此降低太阳直晒对保温层的热冲击。见下图。

  总论

  本人有个看法,目前推行建筑工业化,部品的品种过于单调,制造方法雷同,多了模仿重复的东西,少了独特创新的技术。施工单位醉心于投资建厂,不去研发自主设计的工艺。钢筋和混凝土的加工方法与现场差别不大,劳动消耗量未见降低。打出来的构件无序堆放,运到倒现场化费人力来找出等待吊装的部品。许多地方实行的预制装配化,除了连接技术和组成材料有所进步外,整体面貌与50年前许多地方推行的装配式建筑没有原则差别。在国外,广泛采用工业化已有超过60年的历史,期间许多方面有了改进和创新,劳动消耗显著降低。反观国内,虽然建筑工业化比传统的施工方法有了改进,但就工业化技术本身而言,仍然是千篇一律,只是部品的制造换了个地方而已,似可以称为“传统的工业化方法”。究其原因,这和国人的从众从俗心理有关,出现一个新政策,多人一呼而上,照样学样,没有自己的特点,缺少本地的独创。我们应学懂美国苹果教父乔布斯的名言:think different(有人将之译为“另类思维”),用广纳百川的态度来对待建筑工业化,对待技术创新。这里本人还想引用乔布斯的另一句名言来结束本文:

  “创造力就是整合事物的能力”。
 
  最近在网上看到美国副总统拜登对中国的现状的评价:“我敢说,你们说不出任何一项创新项目、创新变革以及创新产品是来自中国。”当前中央呼吁全民创新,我们肩负的担子不单是挑战传统的建筑施工方法,同样重要的是在建筑工业化中也要创新,使得我们的建筑业以更新的面貌出现在世人面前。

来源:预制建筑网


×

关注DAF

扫描二维码,关注DAF获取更多信息
×

邮件订阅

×

搜索 DAF