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科技賦能 綠色發展 共話城鄉建設美好未來(二)

話題3 裝配式建筑與被動式建筑

  作為行業綠色發展的重要方向,裝配式建筑和被動式超低能耗建筑一直是熱門話題。裝配式住宅建筑作為住宅產業現代化的標志,發展勢頭強勁,受到廣泛關注。為推動產業發展,本屆住博會集中展示裝配式建筑與被動式建筑相關產品與技術及綜合服務解決方案。

疊合剪力墻

  裝配式建筑是指由預制構件通過可靠連接方式建造的建筑,其可以提升建筑質量、提高效率、節約材料、節能減排、環保、節省勞動力并且改善勞動條件,縮短工期。

  近年來,裝配式建筑呈現良好發展態勢,在促進建筑產業轉型升級、推動城鄉建設領域綠色發展和高質量發展方面發揮了重要作用。

  裝配式建筑是傳統建筑行業向工業化制造升級的必然方向,是普及綠色建筑,推進高質量發展的重要組成部分。在本屆住博會上,相關企業的疊合剪力墻引人關注。

  疊合剪力墻是由兩層預制鋼筋混凝土板,通過桁架鋼筋或連接件連接成具有空腔的墻板構件,澆筑混凝土填充空腔形成的混凝土墻板。它具有施工便捷、抗震性優、防水性能優等特點,能夠保障施工項目高質量、低成本、快速地進行。

  此外,與傳統實心剪力墻相比,疊合剪力墻內部澆筑情況可以直觀展現,有助于把控施工質量。

  展會現場,按比例制作的“一體化房屋智造生產基地沙盤”讓觀眾可直觀地感受到房屋智造工廠的魅力。“該生產基地可輻射周邊100公里~200公里范圍內的城市,生產的混凝土預制件精度可達2毫米,生產線人員可減少50%。”相關負責人表示。

被動式建筑保溫墻體

  在冬季和夏季,人們居住的房屋內常常使用空調、暖氣等設施來讓室內保持舒適的溫度。這種依靠電、煤、氣等能源“主動”供能的建筑可被稱為主動式建筑。近年來,隨著科技發展和人們環保意識的逐漸提升,“被動式建筑”一詞逐漸進入了人們的生活。

  被動式建筑是一種不需要安裝傳統供能設施,通過被動收集熱量來實現室內溫度舒適的建筑類型。特殊墻體是被動式建筑保持恒溫的關鍵因素之一。在寒冷地區,被動式建筑墻體內的保溫層可以有效保證室內溫暖;在炎熱地區,墻體遮陽、隔熱等因素能讓室內環境涼爽舒適。被動式建筑的建造需要因地制宜,以便在保持舒適溫度的同時,發揮最佳節能效果。

  相比傳統建筑墻體,被動式建筑墻體更為復雜,一般包括基層墻體、保溫層和飾面層。保溫功能主要依靠墻體中的“芯”——兩層深黑色的石墨聚苯板。這種被俗稱為“黑泡沫”的建材具有優良的保溫隔熱功效,同時也具備防火性能強的特點,提高了建筑的安全性。

  “這種墻體大幅度提高建筑隔熱性能和氣密性,降低了對采暖和制冷的需求。被動式建筑還能有效利用自然通風、自然采光、太陽輻射等實現舒適的室內溫濕度和采光環境,最大限度降低對主動式采暖或制冷系統的依賴。”相關負責人表示。

  除了利用墻體保溫隔熱,被動式建筑的窗戶也能在保證氣密性的同時滿足采光需要。相比傳統單層玻璃窗,被動式建筑普遍采用帶有夾層的多層窗,夾層內填充惰性氣體以降低窗體導熱性。

被動式建筑專用新風系統

  被動式建筑專用新風系統設有石墨烯全熱交換器。該系統利用石墨烯優異的傳熱性能,使用排風產生的熱量來加熱送入室內的空氣溫度,防止室內溫度隨排風而降低。此外,被動式建筑專用新風系統通過智能化控制系統,可將有害氣體排出室外,凈化屋內空氣。

  云平臺、智能分區控制系統等新科技使得室內控溫系統擁有了“智能大腦”,可以及時掌握室內溫度情況,調控室內不同區域的溫度,實現按需供給新風。被動式建筑摒棄了傳統燃氣供暖與空調制冷方式,在保證室內溫度舒適的同時降低能耗,是發展綠色建筑的重要方式。

  綠色建筑可以節約資源、保護環境、減少污染,最大限度地實現人與自然和諧共生。未來,解決“城市病”,需大力發展被動式低能耗建筑,引導被動房市場健康發展。

話題4 展現傳統建筑文化

  體驗魯班鎖和斗拱拼裝,了解榫卯結構在裝配式建筑中的應用,戴上VR眼鏡觀看云岡石窟第18窟……中國傳統建筑文化在傳承發展中展現出了新活力。

傳承工匠精神

  在城博會的傳統建筑體驗區里,人們體驗著傳統建筑建造過程中的各項工藝與流程,感受傳統建筑之美。

  “榫卯結構可以說是中國傳統建筑里面最深奧、最神秘的部分。”正在現場給觀眾演示和講解的工作人員說。中國傳統建筑之魂——榫卯的歷史可以追溯到2500年前的魯班祖師爺時代。不用一釘一鉚,卻能讓家具、建筑使用百年而依舊堅固美麗。

  “我們家孩子近期特別喜歡傳統建筑,尤其是對榫卯結構很感興趣,我最近帶著他參觀了很多傳統建筑的展覽,今天過來恰好遇到這里有體驗區,孩子玩得很開心。”帶著8歲和5歲的孩子在體驗魯班鎖和斗拱拼裝的郭女士說。

  “大家平時看著很簡單,但其實傳統建筑油作地仗很復雜,包含了13道工藝。傳統建筑的灰漿又有‘一麻五灰十三層’的講究,可以用于木構件的外層保護和建筑外觀的裝飾。”工作人員說,“一麻五灰從下往上的順序為捉縫灰、掃蕩灰、麻、壓麻灰、中灰、細灰,之后還有磨細灰和鉆生油兩道工序,能起到防水、裝飾、保護木材等作用,不僅彰顯了傳統建筑中蘊含的智慧,更是凝聚著中國人追求完美、精益求精的工匠精神。”

融合古今智慧

  傳統建筑文化的智慧能否與現代建筑業相結合?展會現場的榫卯連接裝配整體式剪力墻結構為我們提供了參考樣本。

  尺寸標準化、組件模塊化、施工簡單化……近年來,“像搭積木一樣簡單”的裝配式建筑產業發展迅速。裝配式建筑包括結構、設備、內裝等系統,選擇合適的結構構造和體系,是發展裝配式建筑的核心和難點。但我國裝配式建筑結構較多地借鑒了國外的技術,其在快速發展的過程中也逐漸顯現出一些問題,例如造價高、效率低等問題,裝配式建筑的發展強烈呼喚技術創新和升級。

  在探索解決裝配式建筑結構的問題時,北京建筑大學從博大精深的中國文化里借鑒了中國傳統建筑的榫卯結構智慧,研究出榫卯連接裝配整體式剪力墻結構。

  榫卯,是古代中國建筑、家具的主要結構方式,是在兩個構件上采用凹凸部位相結合的一種連接方式,凸出部分叫榫,凹進部分叫卯。按照這種結構方式,榫卯連接裝配整體式剪力墻結構基本裝配單元是榫卯板和盲孔板。榫卯板側邊設置橫向凹槽,盲孔板側邊設置不貫通橫孔,分別與靠近側邊的縱向孔相交。

  預制板內還間隔設置縱向孔,用于連接豎向分布鋼筋。這種結構的主要特點是解決了預制大板側面出筋導致的制作、施工復雜、造價高等問題,同時解決了不出筋半預制剪力墻等結構設備投入大、現場濕作業量大的問題,主要優勢是節省時間、提高效率、減少成本。

  榫卯萬年牢,榫卯結構蘊含著我國傳統建筑的智慧,用創新驅動的方式使其重新煥發活力,推動中華優秀傳統建筑文化的“升級”,可以為現代建筑業發展提供良好借鑒。在現代建筑業的發展中,我們應該努力讓傳統建筑文化“活”起來,在傳承中不斷發展和創新。

  在VR技術(虛擬現實技術)展區,剛結束體驗的觀眾說:“雖然站在原地,但是通過VR的技術便可以穿越到云岡石窟,近距離觀看洞窟的內景,感覺很震撼。運用科技的手段再現傳統文化古跡,非常有意義。特別是里面運用的交互技術,我希望以后帶孩子多體驗一下,讓他們對傳統文化更有興趣,這樣才能代代傳承下去。”

  通過VR技術,體驗者戴上眼鏡、拿上手柄,便可來到數百里之外的山西省大同市云岡石窟,體驗最具北魏特色的第18窟。伴隨著音樂和講解,體驗者腳踏蓮花,緩緩升到洞窟高處,從空中細致欣賞洞窟景致。洞內還設置了互動裝置,體驗者使用手柄便可進行抽簽祈愿,在增加體驗樂趣的同時讓人們更加熱愛傳統文化。

技術產品亮點速覽:有機硅密封膠

  作為裝配式建筑模塊間的填補材料,有機硅密封膠的優勢非常明顯:耐候性強,基本與建筑同壽命;耐高溫、耐低溫,可在零下50攝氏度到高溫200攝氏度下使用;柔韌性好,可以隨著建筑物的熱脹冷縮進行位移。

保溫連接件

  長度約10厘米保溫連接件身材雖小,作用卻大,是裝配式建筑施工中的關鍵配件。保溫連接件是“夾心三明治保溫外墻”中的關鍵產品,可將外墻和保溫層連接起來。作為受力配件,保溫連接件不僅要有優秀的抗剪和抗拔性能,同時需要根據墻體面積大小、力學等因素,通過科學計算來進行選型和布置排列。

灌芯裝配式混凝土剪力墻

  外觀質量好、平整清潔的灌芯裝配式混凝土剪力墻是近年來我國發展最快、應用最多的裝配式混凝土墻。因空心結構,其在同等大小預制構件里質量更輕,可有效減少塔吊負擔。同時,更易安裝連接,無需精準對正,搭接鋼筋與空心孔就可輕松矯正,只需借助措施鋼筋作為導套,便可以輕松完成施工,能夠提高施工效率、降低工程建設成本。

背卡彈性連接系統

  在傳統干掛施工工藝中,單元板安裝需要經過放線、安裝支座、安裝主龍骨、安裝橫龍骨、安裝連接件和掛飾面板六個步驟,背卡彈性連接系統只需要放線、安裝支座、安裝單元板三步就可以完成,既縮短了工期又降低了成本,實現了裝配式建筑裝修的工業化、標準化和產業化。目前,該技術已應用于深圳少年宮、深圳煙草大廈等多個超高層大型工程項目。

摘自 《中國建設報》 2020.11.09 任天輝 李睿明 記者 王曉霞 任天輝 蘭海笑 王曉暉

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