韓 非,繆 宏,王志峰,王景清,王志華
(1.揚州大學機械工程學院;2.江蘇金材科技有限公司,江蘇 揚州 225000)
裝配式建筑是指由預(yù)制部品構(gòu)件在施工現(xiàn)場裝配整體而成的建筑,具有綠色節(jié)能、質(zhì)量優(yōu)越、建造快速以及施工便捷等優(yōu)點。輕鋼具有抗震性能優(yōu)異、自重輕等優(yōu)勢以及合理的截面形狀、良好的力學性能、較高的鋼材利用率等特點,使其成為了一種理想的環(huán)保建筑材料,被許多國內(nèi)外專家學者推薦使用[1-2]。輕鋼龍骨加上覆面板的輕鋼龍骨復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)形式,能夠輕松地滿足非承重墻的力學性能要求,同時具有良好的抗震性能。此外,對比傳統(tǒng)的砌塊墻體、輕質(zhì)條板墻,輕鋼龍骨墻體還有著施工簡易、安裝人數(shù)少、裝配高、污染小、施工現(xiàn)場破壞小等特點。總的來說,輕鋼龍骨復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)形式具有適用性強、適用范圍廣、易于實現(xiàn)等優(yōu)點,在裝配式建筑快速發(fā)展的當下,十分契合裝配式建筑的需求,因此有著良好的發(fā)展前景[3-4]。而現(xiàn)有的墻體通常是底層、保溫層和裝飾層多層疊加,這樣制作方便,但是制成的墻體強度不夠,承受不住壓力,影響其使用壽命;而且在布置線路時,線路與保溫層直接接觸,線路不能得到很好的保護,而且不方便線路走線,這樣影響墻體的使用壽命[5-6]。
本文基于上述問題設(shè)計了一種裝配式建筑用新型墻體,利用輕鋼骨架作為支撐層,將保溫層裝入輕鋼骨架中,在提高墻體強度的同時便于控制墻體的厚度。另外在保溫層中開設(shè)有安裝槽,便于線路走線。
我國的裝配式建筑已經(jīng)經(jīng)歷了近60年的發(fā)展,墻板體系由功能較為單一的裝配式大板體系向功能齊全、形式多樣的墻體體系轉(zhuǎn)變。為適應(yīng)裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展,配套的裝配式墻體的種類和連接節(jié)點也日新月異。部分謀求轉(zhuǎn)型的企業(yè)已逐漸從傳統(tǒng)的施工企業(yè)、墻板生產(chǎn)廠家轉(zhuǎn)型為裝配式墻體企業(yè),其墻體產(chǎn)品同樣可以實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、裝配式施工,在力學性能滿足需求外,兼具保溫隔熱、防水隔聲和裝飾性能。
由于我國的建筑工業(yè)化進程起步較晚,在發(fā)展過程中還存在著長期的停滯,因此我國對裝配式建筑的研發(fā)成果在現(xiàn)階段仍較為匱乏,如新型墻板的構(gòu)造方式性能指標、設(shè)計方法和節(jié)點構(gòu)造等方面的研究成果較少,還存在許多需要解決的實際問題。
圖1為該新型墻體的基本結(jié)構(gòu),由支撐層、保溫層、模板層、安裝槽、走線槽、零件預(yù)埋槽、管材、聚氨酯發(fā)泡層組成。墻體利用輕鋼骨架作為支撐層,這樣有利于提高墻體強度,將保溫層裝入輕鋼骨架中,這樣有利于控制墻體的厚度;同時在保溫層中開設(shè)有安裝槽,這樣便于線路走線。
支撐層內(nèi)部設(shè)置有保溫層,如圖2所示,且支撐層兩側(cè)設(shè)置有模板層,保溫層上開設(shè)有多個安裝槽。其中,支撐層為輕鋼骨架,模板層為PVC 板,通過輕鋼骨架作為支撐,這樣有利于提高墻體的強度。其中,安裝槽包括走線槽、多個零件預(yù)埋槽和管材,零件預(yù)埋槽位于走線槽的端部,管材設(shè)置在走線槽內(nèi)部,通過管材進行走線,同時方便電路安裝連接。其中,走線槽的深度至少為55mm,零件預(yù)埋槽的深度至少為65mm,這樣能夠保證使用時,電路零件能夠完全位于安裝槽內(nèi)不會突出,從而保證墻體的美觀。其中,管材與走線槽之間設(shè)置有聚氨酯發(fā)泡層,這樣可以保證管材和線路的穩(wěn)定。
裝配式建筑用新型墻體實驗結(jié)果表明:該裝置使用壽命長、強度高,可以控制墻體的厚度,而且走線方便。此次研究重點放在了裝配式墻體使用壽命及強度優(yōu)化設(shè)計上,提高了裝配式墻體的應(yīng)用性能,具有廣闊的市場前景。