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1、国外预制装配式建筑简介通%驯州J抛吻西南工学院国外建材译丛一九九八年第二期(总第三十七期)国外l概述.一辄,参相哪建筑工业化是第二次世界大战以后发展起来的战后的前苏联,东欧以及英法等国,由于战争的破坏.造成住房极度困难,加之各国经济建设的发展,城市人口剧增,住房成为一个急需解决的大问题为,加快建设的速度,减轻工人的劳动强度,并节约投资,就成为头等重要的课题.各国专家们一致认为,只有走建筑工业化的道路,才能实现上述愿望,所以.各国都在积极发展,推广建筑工业化,并形成自己的工业化体系.目前,各工业大国在住宅建筑方面,都已大部或全部走向工业化的道路,粘土烧制的小砖已基本被淘汰在设计阶段就把房屋的各种
2、部件.包括水暖,电设备在内都进行了成套定型的设计.以便于成套,成批量生产,这样.既可提高建筑质量.又可加快施工进度.预制装配式建筑的主要特点是,构件都在工厂加工制作完毕,然后用特制的运输车辆把构件送到现场,通过机器进行安装,所以它的施工速度快,建设周期短,并能大大节约劳动力,预制装配式施工方法,现已普及全世界.据欧洲国家统计,按传统建筑方法,每平方米建筑面积约需2.25工日,而预制装配式建筑施工,仅用1工日即可,可节约人工203o,降低造价约1o15,缩短工期约舯左右,如本一幢100户的五层住宅建设工期.采用传统施工方法为240天,当采用预制装配式结构以后,只用了180天就完工了由于一切构件都
3、是在工厂内加工生产,有较好的技术装备,从而可广泛地采用预应力技术大大节约材料,并能保证产品质量前苏联是重视预制装配式建筑的国家,早在70年代就已有预制构件广4500多家,目前其混凝土预制构件的总产量占世界第一位,预制装配式建筑的另一优点是:可以充分利用工业废料,例如,一些国家在大板建筑中已广泛采用粉煤灰矿渣混凝土,并且也用其它轻骨料混凝土预制装配式建筑,若根据其装配化的程度进行分类,可以分为全装配式及半装配式两种类型全装配式是,全部构件的生产与机械制造厂一样,在工厂内成批生产,然后再到现场装配,例如本文后面介绍的大板与盒子结构即属此类,至于围护结构,可以在现场浇筑,或采用预制墙板均可,其优点是
4、生产效率高,速度快,质量好,不受季节气候的影响;其缺点是一次性投资较大,对于某些特殊工程,不能充分发挥预制厂的生产能力另一种类型是半装配式.这种方法是把主要承重构件的一部分交工厂预制,另一部分在现场浇筑,这种方法比较灵活,适应性强,节省运输费用装配式建筑的应用范围很广,不论是民用建筑或工业建筑一般都适用.尤其适用于标准设计.对于住宅建筑更为适宜下面根据预制装配式建筑结构的不同种类,介绍各国发展的现状收稿日期:】99801292砌块建筑据对比统计,采用大砌块代替粘土烧制的小砌块砖,可降低造价27.它有生产工艺简单,施工简易等优点,并可以采用工业废料制怍它可以在工厂预制,也可以在现场制作.施工时只
5、需小型机械即可吊装,可用大砌块代替小粘土砖,可使住宅建筑初步走向工业化,因此,有的国家目前仍在采用这种简易可行的方法,并又对砖石结构进行了大量研究,主要是向大块,多孔,体轻,配筋方面发展.其主要特点是能够把承重结构与围护结构合一.且布置灵活不受结构构件制约,而且还具有很多优点,如采用工业废料来制作砌块,其容重大大降低,因而在保温,隔热,防潮等方面,都比传统的粘土砖有利,此外,这种砌块建筑施工周期短,用工省,可减轻繁重的体力劳动,因而受到各国的重视.美国在丹佛市曾用砌块建筑r一座17层的公寓.继而又建造了一座2o层的克兰姆大楼,墙身仅为28厘米厚,浚墙体作法是采用,双层粘土实砖,每层厚83厘米(
6、砖标号为600号),内夹混凝土.并采用了纵横配筋作法,谈大楼曾经受里氏5级地震的考验,安全元恙,此外.美国加州希尔饭店的一座13层大楼,采用,高强氓凝土砌体,并曾经受过1971年的大地震而完整无损国外砌块分为两大类,一为粘土块,另一类是混凝土块,在欧洲采用牯土块较多,美国则多用混凝土块国外对于砌块又分为承重砌块与围护砌块,承重空心砖的容重一般为1300公斤/立方米左右,并研制了种质轻的微孔空心砖,作为围护结构用,容重仅为600公斤/立方米大空心砖的体积为标准空心砖的6】O倍,据国外统计.同时用手工砌筑这种大块空IL,砖的施工效率,比小块实心砖高2.j3倍,并能节约砌筑砂浆6070.3大板建筑大
7、板建筑是目前住宅建筑工业化的主要发展方向,也是各国当前推广应用最多的一种方法前苏联在整个住宅建筑中,大板住宅占r60左右,多采用框架体系和非框架体系,用大板已建造r27层的大楼.还准备用大板建造35层的建筑物法国的大板建筑已璃30多年的历史技术比较成熟,法国采用大板建造高层建筑相当普遍.在非地震区建造2j层的建筑.在地震区建造1012层的建筑加拿大已建有26层的大板建筑.在欧洲:j层下的住宅建筑,已广泛地采用大板建筑为了适应高层建筑,有的国家又采用r预应力钢筋混凝土作骨架.然后再挂有爽泡沫塑料的镀锌薄钢板或铝板的预制墙板.作围护结构,这样无论从热工性能,或从外观效果来说都很理想.而且载荷极轻所
8、板式建筑在国外发展很快这种板式体系,有时由若干框架式排架结构单元组成,与常用的粱,板,柱结构相比,它具有很多优点.如空间整体刚度大,抗震性能好,构件类型少,标准化定型高.施工简便,工期短,材料消耗少,经济效果比较明鼹等多种优点此外,它的适应性强,适应于多种类型的建筑.这种板式建筑除厂上述的大板以外.还自多种形式的小板,如槽型板,_r型板及条型板生产过程都比较简便,工艺不复杂,所以深受建筑界的欢迎.意火利一座行政办公楼.为三层板式建筑.它采用两种类型的预制肋型板组装丽成该办公楼低层为车间.=,三层为办公用房.j纵承重墙为肋型板一宽2.;米一圭度约12米(三2层楼高)一楼面载荷直接通过外墙板传到基
9、础墙板内贴3厚米厚的保温层.楼板为梯形截面的空心板一跨度为12米,厚65厘米.水电管线均设于空心楼板内,施工时速较快.安装块墙板仅需l520分钟,安装一块楼板约需1O1j分钟又如德国某染料厂也采用板式结构.政建筑为四层.用同一类型的T型板组装面成墙板,楼板的宽度均为1.5米,楼板跨度为15米.美国费城某办公楼.为三层楼房.采用板式建筑,其承重外墙为肋形板一板宽1.5米.长为楼高(1050米).楼板与墙板同宽.楼板直接支承于墙板上.板式框架建筑一承重外墙多为槽型板.其&度多与建筑高度相等.楼梯也直接支承在外墙板上.这样安装速度极快此外,印度还设计了一种标准板式建筑.系由同种类型的钢筋混凝
10、上楮型板组装而成,它可以装配成擎层或多屠房屋,最高可达12层.其槽板的主要尺寸为O.01-2一033米.这是一种比较节约的板式建筑体系4盒子结构盒子结柯班j-一年代一它是把一个房剐连同设备装修,按照定型模式,在工r中依照盒子形式完全作好,然后在现场一次吊装完毕.困为它是属于一种立体预制构件.六面形体.恰似盒子状,所以称为盒子结构.这是一种新的工业化建筑体系,其工预制程度r达7.8O,有的高达90以上,一切水暖电设备均1需在现场安装.均可在工厂预制完毕.甚龟部分固定式家具均可一起预制.然后在现场吊装即可.其施工阍期可以大大缩瓣.比上述大板建筑还要缩短j0To,此方法在英国被称为心脏单元目前,美,
11、独联体以及北欧国家都在大力发展盒子结构世界上已有0多个国家建了盒子构件房屋.盒子构件的使用范围也逐渐广阔起来一已由低层发展到多层和高层现在912层的设有承重骨架的盒子结构已相,普遍,有的已达252O层以l二在加拿大已规模庞大的盒子结构综台体.独联体还出现厂盒子建筑小区,冉的目家已推广到农村一我国从7o年代末开始酝酿发展盒子结构.从1982年至今的1多年中,也必建厂不少盒子结构的住宅楼一约!万多平方米按所用材料分.盒子结构有钢盒子.钢筋凝土盒子,铝盒子,术盒子,料盒子,其中钢筋混凝土盒子结构多用于多层和高层建筑:术盒子,塑料盒子仅用于学层和低层建筑,矧外采用钢筋混凝土建造的盒lF结构以4崖较多.
12、而独联体已建成22层的钢筋混凝盒篷筑.美国已建成18层的钢筋混凝土盒子结构的公寓,日本也建自l1层的盒子结构塔式建筑盒子结构建筑按构造分:骨架结构盒子:通常用钢,铝,术材或钢筋混凝土来制造承重框架或刚架.然后再以厢护材料作墙体一这种盒子体系属于轻型盒子(般在lj0400公斤平方米J薄壁盒子:通常用钢筋混凝土整体浇筑或用亍甄制板拼装而成.薄壁盒子般壁弹仪为_7厘米.目前各国都把这种整浇成型的盒视为是薄壁空间结构一这种盒了_结构的应川j最广.盒子结构建筑按其承重特性分有:无承重骨架结构:多用于低层和多层一般多由盒lf本身来承重一小没悄架.j丽各已建成的l2层以下的盒结构多属此类.葵特是仓部由盒子构
13、件叠嚣衙战.根船叠骨方法,又分为柱状叠置,品字形叠置,以及盒板结构三种形式柱状叠置形式,构造简单,应用较广,整幢房屋全靠盒子奉身的自重及摩擦力保持稳定与平衡;品字形叠置形式,因按”品”字形布置,这样可以避免相邻面的重复,因而可以节省材料;至于盒板结构,是盒子与大板相结合的形式,此方式比前两种灵活.可以根括不同功能需要,不同开问,自由灵l括处理,倒如:在一般情况下,则单纯采用盒子形式,如需要大开问时.就需采用大板结构,相互配合使用,r分灵活.承重骨架盒子结构,采用这种方法的特点是:先建造一个空间承重骨架,然后再镶嵌围护墙板,从而形成盒子,其水平载荷和垂直载荷,均由此独立的骨架来承担,它适用于离层
14、建筑,盒子建筑按大小分有:单问盒子:它以一个基本房间为单位,其长度即进深方向,一般为46米.宽度即开问方向,一般为2.43.6,高度为一层,每个单位盒子自重约为1O吨.单元盒子:是以一个居住单元为单位,其长度包括23个进深,一般为912米,宽度为12个开间,一般为36米,高度也是一层盒子结构建筑的造型;盒子建筑是一种立体空间构件,可以通过不同的组合,使整幢建筑出现丰富多彩的立面形式.富于变化.例如,可以造成一种积术式形状,蜂窝状,抽斗状等.并可借盒子上,下,左右的凸出与凹进,形成各种形状的图案,具有强烈的雕塑感,并利用明暗对比,造成光影幻变.总之,盒子建筑是近30年来在建筑科技的发展中出现的一种独特的建筑形式,也是当今机械化装配化程度最高的一种建筑形式,它比装配式大板建筑更为先进据统计,盒子建筑每平方米用工仅为1O人,比传统的常规建筑节约用工z/3以上,在用料上也是相当节约的,每平方米仅用混凝土O.3立方米,比传统常规建筑节约水泥22,节约纲材20左右此外,盒子建筑自重轻,与传统常规建筑相比.建筑自重可减轻55,鉴于盒子建筑的优点很多,所以各国都在大力从事研究并加以发展李凡(长春市工业设计院)李湘洲(长春建材工业学校)
