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摘要:在未来几十年中,中国经济仍将以一定的速度持续发展,因而对建筑产品将产生一种持续的需求,现阶段的建筑业工程效率、劳动生产率低,能耗高,环境污染严重,可持续发展能力差,而逐步实现建筑工业化,在建筑工业化的道路上运用新型墙体材料,能很大程度上解决这些问题。
关键词:建筑工业化 新型墙体材料 节能 环保
1 前言
新型建筑工业化是指"以构件预制化生产、装配式施工为生产方式,以设计标准化、构件部品化、施工机械化为特征,能够整合设计、生产、施工等整个产业链,实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式"。
新型墙体材料泛指传统使用实心粘土砖以外的各类墙体材料,是一种新型节能墙体材料,通过先进的加工方法,制成具有轻质 、高强 、多功能等适合现代化建筑要求的建筑材料,其最大的特点是能够节省能源和资源,是一种能够满足 21 世纪建筑业要求的墙体材料。
本文着重分析了新型墙体材料在实现建筑工业化道路上所发挥的作用及其优势,指出使用新型墙体材料可以解决目前传统建筑业所面临的建筑业工程效率、劳动生产率低,能耗高,环境污染严重,可持续发展能力差等缺点。
2 新型墙体材料的种类
与实心粘土砖相比,新型墙体材料具有节约资源、能源、土地,综合利用废弃物、轻质、高强、易于施工等优点,是建筑材料可持续发展的有效途径,并且可以满足建筑结构体系发展的需求,提高建筑施工效率。其分类如下表一。
3.1技术层面
建筑工业化标准体系建设工作滞后,导致墙体材料通用化程度低、配套性及通用性差、建筑与墙体材料的模数难以协调,预制构件节点的设计由于缺乏统一的标准和图集,为工厂化、集约化生产批量墙体材料带来很大困难。
3.2工期
目前的现浇结构体系施工,其中墙体砌筑,多数工作主要由手工劳动完成,机械化程度低,生产效率十分低下,导致施工工期偏长。再加上现场露天作业受自然条件影响,有可能使工程工期进一步延长,从而使项目的投资效益得不到及时发挥,给业主和国家带来经济损失。同时,由于工期长,也易造成业主为赶工期而违背基本建设程序,出现边勘察、边设计、边施工的现象。
3.3质量
墙体砌筑工程,基本由工人手工完成,工人的砌筑方法,因人而异。由于不是承重结构,墙体的砌筑非常马虎,垂直度、砂浆强度、砂浆饱满度不易满足设计及施工规范的要求,并且影响后续工作如抹灰、装饰等工作效率和效果。与柱连接的构造钢筋由于预埋位置与砌筑模数不合,操作不便,常常被工人切断,所有这些均形成质量隐患。
3.4环保与可持续发展
目前,在现浇框架结构体系的建筑中,填充墙主要采用多孔砖、空心砖等材料,生产这些材料,能耗大,环境污染严重,消耗土地资源。且这些墙体材料不可循环使用。目前很多的拆迁建筑,其墙体材料毫无利用价值,破坏环境,在土地资源有限的情况下,不符合国家政策法规和可持续发展规划。
4 新型墙体材料在建筑工业化中的作用
4.1提高劳动生产率、缩短工期
建筑结构各部品主要在工厂完成制造,省去搭设脚手架、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护以及墙体砌筑等耗时的工序,可提高生产效率、缩短工期、减少人力资源消耗。
在建筑走向工业化道路上,就墙体材料而言,也需要随着社会的需要,进行技术的革新。新型墙体材料应采取相同的规格、尺寸、材料,进行工业化的生产,在工厂中完成加工。在现场,配合机械设备的标准化,从而实现机械化操作,减少了对劳动力的需求,从而提高了劳动生产率,缩短了工期。实现了生产标准化和集成化。
某建设集团选择了结构形式相同、现场管理水平相同、施工时间相近的工程作比较,同为该集团建造的现浇结构工程和预制结构工程,对比结果发现预制结构工程的工期更短,如表二所示。
4.2降低资源与能源消耗
传统墙体材料使用最多的资源是粘土、石灰石和砂石,年开采量超过50亿t,破坏耕地近6700公顷,造成大量的植被破坏和水土流失。另外,粘土砖生产中还要排放大量的烟气和粉尘,污染环境。在粘土砖生产过程中消耗了大量的煤资源,我国粘土砖生产能耗为发达国家2倍以上。我国每年墙体材料生产能耗和建筑采暖能耗接近一亿五千万吨标准煤,约占全年能耗总量的15%左右。
在性能方面,新型墙体材料与粘土实心砖相比,具有节能、利废、隔热、轻质、高强等众多优点。主要以吊装装配为主,材料用料少、占地少,施工现场比较文明,且现场干作业施工,建筑垃圾少,有利于环保。
4.3保证质量和施工的安全性
由于实现建筑工业化,新型墙体材料在工厂内机械化预制,缺陷率会大大降低,墙体材料的质量得到提高。在现场实行吊装装配,机械化程度高,墙体结构垂直度、灰缝砂浆饱满程度得到提高与预埋构建的搭接更精密。从而减少了人为因素的影响,保证了墙体结构的质量安全。施工过程中机械化程度高,与现浇混凝土结构的建造相比,减少了工人高空作业、搬运重物的机会,降低了高空坠落、坍塌、物体打击和起重伤害等施工事故。
4.4降低成本
新型墙体材料,在工程实现预制,其表面平整、外观好、尺寸准确,能将保温、隔热、水电管线布置等多方面功能要求结合起来,实现集成安装,有着良好的技术经济效益。
在生产新型墙体材料时,采用新技术、新工艺、新材料。减少了对能源、原材料的消耗,保护环境。并且在拆迁以后,新型墙体材料可以实现二次利用、可持续发展,从而节约的成本,拥有良好的社会效益。
参考文献:
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