劉繼朝
(安徽省住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心,安徽 合肥 230091)
發(fā)展裝配式建筑是加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的主要手段,是提高建造水平和建筑品質(zhì)、發(fā)展綠色建筑和綠色施工、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、解決勞動(dòng)力短缺的一項(xiàng)重要舉措。自《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2016〕71號(hào))印發(fā)實(shí)施以來(lái),我國(guó)裝配式建筑得以快速推進(jìn),2020年,全國(guó)新開(kāi)工裝配式建筑6.3億m2,占新建建筑面積的比例約為20.5%;安徽省裝配式建筑竣工面積2 225.6萬(wàn)m2,占新竣工建筑比例約為17.8%,低于全國(guó)平均水平,與長(zhǎng)三角兄弟省市相比還有不小的差距。安徽省裝配式建筑發(fā)展起步很早,但發(fā)展速度卻低于長(zhǎng)三角兄弟省市,主要原因是各地市發(fā)展不均衡,部分市對(duì)裝配式混凝土建筑推廣力度不夠,裝配式混凝土建筑仍處于初級(jí)發(fā)展階段。造成這些市推動(dòng)裝配式混凝土建筑發(fā)展動(dòng)力不足的主要原因大致如下:
一是與傳統(tǒng)建筑相比,裝配式混凝土建筑綜合造價(jià)仍居高不下;
二是預(yù)制混凝土剪力墻生產(chǎn)和安裝,設(shè)備投資大、技術(shù)要求高、施工難度大;
三是預(yù)制混凝土疊合樓板生產(chǎn)設(shè)備投資大,吊裝運(yùn)輸容易造成板底開(kāi)裂,后澆帶吊模施工難度大,每層樓板厚度大于傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板厚度,增加結(jié)構(gòu)自重,減少室內(nèi)凈高。
《安徽省人民政府關(guān)于促進(jìn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)》(皖政〔2020〕21號(hào))指出,發(fā)展裝配式建筑要堅(jiān)持質(zhì)量安全和宜裝配則裝配原則,分步推進(jìn)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件、豎向非承重構(gòu)件、豎向承重構(gòu)件技術(shù)體系。根據(jù)這一原則,本文提出一套生產(chǎn)施工簡(jiǎn)單、工程造價(jià)較低、滿(mǎn)足安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配式建筑評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(DB34/T 3830—2021)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》)要求的解決方案,供處于裝配式混凝土建筑初級(jí)發(fā)展階段的地區(qū)借鑒。
預(yù)制混凝土欄板是指建筑物中的開(kāi)放式陽(yáng)臺(tái)的欄板、外廊欄板、空調(diào)板欄板、女兒墻等預(yù)制混凝土部品部件。預(yù)制混凝土樓梯、陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板、欄板等技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛,具有以下特點(diǎn):
(1)臺(tái)模生產(chǎn),生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低。
(2)標(biāo)準(zhǔn)化程度高,構(gòu)件通用性強(qiáng),減少模具數(shù)量。
(3)重量相對(duì)較輕,吊裝運(yùn)輸方便,不需更換大型塔機(jī)。
(4)不需復(fù)雜的模板支護(hù),安裝簡(jiǎn)便,施工效率高。
(5)設(shè)備投資少,綜合造價(jià)低,市場(chǎng)易接受。
(6)按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),預(yù)制混凝土欄板應(yīng)用比例≥80%的可得2分。
鋼筋桁架樓承板是將鋼筋桁架與免拆底模(如纖維水泥平板)或可拆底模(如膠合板模板)連接成一體的立體組合樓承板,如圖1~圖3所示。施工現(xiàn)場(chǎng)免支模,按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),其應(yīng)用面積計(jì)入預(yù)制裝配式樓板和屋面的應(yīng)用面積。鋼筋桁架樓承板(免拆底模、可拆底模)與預(yù)制混凝土疊合樓板相比,具有以下優(yōu)勢(shì):
圖1 免拆底模鋼筋桁架樓承板
圖2 可拆底模鋼筋桁架樓承板
圖3 免拆底模鋼筋桁架樓承板施工現(xiàn)場(chǎng)
(1)設(shè)備投資少,生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高。
(2)供貨期短,可多規(guī)格、多板型共線(xiàn)生產(chǎn),滿(mǎn)足設(shè)計(jì)單位定制要求,應(yīng)用面積比可達(dá)100%,加上預(yù)制混凝土樓梯、陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板的應(yīng)用,按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),預(yù)制水平構(gòu)件應(yīng)用比例≥80%的可得20分。
(3)重量相對(duì)較輕,吊裝運(yùn)輸簡(jiǎn)便,施工效率高,不需更換大型塔機(jī)。
(4)橫向鋼筋可通長(zhǎng)布設(shè),無(wú)須后澆帶,施工工藝簡(jiǎn)單。
(5)現(xiàn)澆層按傳統(tǒng)現(xiàn)澆普通混凝土樓板設(shè)計(jì),厚度100 mm以上,易于預(yù)埋管線(xiàn)。
(6)免拆底模厚度僅為12 mm,有利于保證室內(nèi)凈高,對(duì)居住舒適度影響小。
(7)與預(yù)制混凝土疊合樓板相比,每層樓板厚度減少20~30 mm,可減輕結(jié)構(gòu)自重,減小地基基礎(chǔ)承受的荷載,綜合工程造價(jià)低。
2.1.1 保溫免拆模板系統(tǒng)
保溫免拆模板,如圖4~圖6所示,是指經(jīng)工廠化預(yù)制,以一種或多種保溫材料作為芯板,芯板內(nèi)使用復(fù)合鋼絲增強(qiáng)網(wǎng)或芯板表面使用不燃防護(hù)層復(fù)合增強(qiáng)網(wǎng),在現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件施工中起模板支撐作用,在結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中起保溫隔熱作用的板材。保溫免拆模板系統(tǒng),如圖7所示,是指以保溫免拆模板作為現(xiàn)澆混凝土的外保溫層和外模板,在保溫免拆模板內(nèi)側(cè)澆筑混凝土,外側(cè)做抗裂抹面層、飾面層,通過(guò)連接件及保溫免拆模板與混凝土自身黏結(jié)將二者牢固連接在一起的,集外模板、外墻外保溫、防護(hù)和裝飾作用于一體的無(wú)空腔復(fù)合墻體保溫構(gòu)造的總稱(chēng),屬于建筑結(jié)構(gòu)與保溫一體化技術(shù)。
圖4 保溫免拆模板構(gòu)造示意圖
圖5 免拆模板構(gòu)造示意圖一
圖6 免拆模板構(gòu)造示意圖二
圖7 免拆模板系統(tǒng)構(gòu)造示意圖
2.1.2 現(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫墻體
如圖8所示,現(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫墻體分為現(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫剪力墻和現(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫填充墻?,F(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫剪力墻是指結(jié)構(gòu)層與防護(hù)層由穿過(guò)保溫層的拉接件連接成一體,施工現(xiàn)場(chǎng)在保溫層兩側(cè)同時(shí)澆筑混凝土結(jié)構(gòu)層、防護(hù)層形成的集結(jié)構(gòu)受力與外墻保溫于一體的復(fù)合墻體,如圖9所示?,F(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫填充墻是指防護(hù)層與防護(hù)層由穿過(guò)保溫層的拉接件連接成一體,施工現(xiàn)場(chǎng)在保溫層兩側(cè)同時(shí)澆筑混凝土防護(hù)層形成的集結(jié)構(gòu)自承重受力與外墻保溫于一體的復(fù)合墻體,如圖10所示。
圖9 現(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫剪力墻構(gòu)造示意圖
圖10 現(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫填充墻構(gòu)造示意圖
2.1.3 輕質(zhì)混凝土鋼筋網(wǎng)架復(fù)合保溫墻板(非承重外墻)
輕質(zhì)混凝土鋼筋網(wǎng)架復(fù)合保溫墻板是指經(jīng)工廠化預(yù)制,將保溫板置于鋼筋網(wǎng)架中間,兩側(cè)澆筑輕質(zhì)混凝土而形成的復(fù)合保溫墻板,如圖11所示,可作為非承重外墻使用。
圖11 輕質(zhì)混凝土鋼筋網(wǎng)架復(fù)合保溫墻板示意圖
2.1.4 技術(shù)特點(diǎn)
(1)生產(chǎn)施工簡(jiǎn)單,質(zhì)量安全可靠,施工效率高。
(2)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)與保溫一體化,保溫與建筑物同壽命,從根本上解決了外墻外保溫空鼓、開(kāi)裂、脫落、著火等質(zhì)量頑癥。
(3)不需更換大型塔機(jī),生產(chǎn)和施工設(shè)備投資少,綜合造價(jià)低。
(4)按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),非承重圍護(hù)墻非現(xiàn)場(chǎng)砌筑應(yīng)用比例≥80%的可得5分,圍護(hù)墻與保溫隔熱一體化應(yīng)用比例≥80%的可得5分×0.85=4.25分。
裝配式內(nèi)隔墻是指采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的非承重內(nèi)隔墻。普通預(yù)制內(nèi)隔墻條板凹凸榫槽對(duì)接,中間填充黏結(jié)砂漿,易開(kāi)裂,隔聲效果差。本文推薦使用LJC改性石膏空心內(nèi)隔墻(圖12)、GHS發(fā)泡混凝土內(nèi)隔墻(圖13),這兩類(lèi)墻體具有以下特點(diǎn):
圖12 LJC改性石膏空心內(nèi)隔墻
圖13 GHS發(fā)泡混凝土內(nèi)隔墻
(1)采用特殊安裝工藝,實(shí)現(xiàn)二次調(diào)平找直,避免了普通預(yù)制內(nèi)隔墻條板的質(zhì)量通病。
(2)按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)隔墻非現(xiàn)場(chǎng)砌筑應(yīng)用比例≥50%的可得5分。
安徽省屬夏熱冬冷地區(qū),按《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50118—2010)、《安徽省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB34 1466—2019)等現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求,民用建筑在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮樓地面保溫隔聲要求。目前采用的主要技術(shù)措施是浮筑法樓面保溫隔聲技術(shù),如圖14所示。該技術(shù)物理性能穩(wěn)定性?xún)?yōu),保溫隔聲性能好,施工方便,但保溫隔聲板底容易形成空鼓,混凝土表面容易開(kāi)裂,綜合造價(jià)較高,地磚飾面后厚度達(dá)95 mm,增加了結(jié)構(gòu)自重,減少了室內(nèi)凈高。
圖14 浮筑法保溫隔聲樓面基本構(gòu)造示意圖
本文推薦使用高強(qiáng)度XPS復(fù)合保溫隔聲板樓面保溫隔聲技術(shù),如圖15所示。該技術(shù)物理性能穩(wěn)定性?xún)?yōu),保溫隔聲性能好,綜合造價(jià)較低,重量輕,板面層不會(huì)開(kāi)裂,地磚飾面后厚度僅為45~60 mm,無(wú)水作業(yè)干式工法施工,施工方便,按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用比例≥70%的可得6分。但該技術(shù)對(duì)基層平整度要求高,宜采用自流平砂漿找平。高強(qiáng)度XPS復(fù)合保溫隔聲板是指以預(yù)制纖維水泥板為面層,或以地磚、木地板等為飾面層,在工廠與高強(qiáng)度XPS板復(fù)合而成的,具有保溫隔聲效果的輕質(zhì)板材,如圖16所示。
圖15 高強(qiáng)度XPS復(fù)合保溫隔聲板樓面保溫隔聲基本構(gòu)造
圖16 高強(qiáng)度XPS復(fù)合保溫隔聲板構(gòu)造層次示意圖
(1)綠色建材的應(yīng)用。截至2021年底,安徽省經(jīng)認(rèn)證(評(píng)價(jià))的綠色建材有156項(xiàng),本方案建議在單體工程中全部應(yīng)用獲綠色建材證書(shū)的預(yù)拌混凝土,按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可得1分。
(2)高精度模板的應(yīng)用。高精度模板組裝便捷,可多次周轉(zhuǎn)使用,回收利用率高,混凝土表面平整度高、免抹灰,實(shí)現(xiàn)節(jié)材、提質(zhì)、綠色目標(biāo)。本方案建議現(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫墻體模板配套使用鋁模板、塑料模板等高精度模板,按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用比例≥70%的可得2分。
(3)BIM技術(shù)的應(yīng)用。裝配式建筑必須使用BIM技術(shù),本方案建議在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù),且不少于10個(gè)應(yīng)用點(diǎn),按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可得1分。
按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),本方案實(shí)際得分:非全裝修居住建筑46分、全裝修公共建筑52分(表1),可滿(mǎn)足基本級(jí)裝配式建筑要求。
表1 裝配率評(píng)分表
(1)發(fā)展裝配式建筑,要牢記“兩提兩減”(即:提高質(zhì)量、提高效率、降低消耗、降低成本)的初心,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的使命,為“碳達(dá)峰、碳中和”做出積極貢獻(xiàn)。
(2)發(fā)展裝配式建筑,要有所為,有所不為,根據(jù)建筑特點(diǎn)和功能要求,選擇靈活多樣的技術(shù)體系組合,以滿(mǎn)足評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求。
(3)發(fā)展裝配式建筑,應(yīng)針對(duì)我國(guó)以高層為主的建筑特點(diǎn),以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)為統(tǒng)領(lǐng),以市場(chǎng)接受為核心,循序漸進(jìn),逐步展開(kāi)。特別是當(dāng)前處于裝配式建筑發(fā)展初級(jí)階段的地區(qū),更應(yīng)大力推廣應(yīng)用工程質(zhì)量安全可靠、生產(chǎn)施工操作簡(jiǎn)便、工程造價(jià)相對(duì)不高的先進(jìn)成熟技術(shù),這也是發(fā)展裝配式建筑的必由之路。