河南滎陽市城中村改造重點項目漢風水岸住宅區,首次采用了技術國際領先的新型結構形式———密肋,該技術的成功應用將使漢風水岸成為河南首個國家級低碳、抗震示范園區。
密肋技術河南推廣中心主任歐陽元生告訴記者,漢風水岸規劃先進,密肋結構國際領先。這種國家投巨資試驗20多年,具有施工快、低成本、低耗能、抗強震和提高使用面積等優勢的國際先進技術,對社會經濟的發展具有積極的促進作用,確實是利國利民,功在當代,利在千秋。中國科學院院士、中國建筑科學研究院研究員周錫元,中國工程院院士、哈爾濱工業大學教授沈世釗,中國工程院院士、中國建筑西北設計研究院設計師張錦秋等對該項成果的評價為:“項目研究工作深入系統、難度大、水平高,對建筑行業的科技進步有很大的推動作用。”
能源、環境已成為影響我國國民經濟可持續發展的突出問題。據不完全統計,建筑耗能已占全社會總能耗的25%~27%。當前我國已建的近400億平方米建筑中,高耗能建筑占很大比例,每年新建的16億~20億平方米房屋中仍有許多是高耗能。我國采暖地區建筑耗能是發達國家的3倍以上,而新型墻材應用比例僅為發達國家的18%。
為盡快改變這一現狀,國務院、國家發改委、住建部、國土資源部、環境保護部等政府部門出臺了多項政策,以加快墻體材料的革新及推廣節能建筑的步伐。北京、上海、廣州等城市已明確規定禁用黏土磚,我國已經公布兩批限時禁止使用實心黏土磚的城市名單。隨著城鎮建設速度的不斷加快隨之而來的水土流失、能源短缺、環境污染等一系列問題日趨嚴重,節約能源、保護環境迫在眉睫。因此,研究開發一種能就地取材、抗震性能好、施工周期短、節能效果佳、工程成本低、適用于農村生態民居及城鎮住宅建筑的新型結構體系尤為迫切。
為了響應國家墻材改革和建筑節能要求,研發出一種輕質、高強、節能、抗震的建筑結構新體系,由住建部、科技部、國家自然科學基金委下達并資助的《密肋壁板結構節能住宅體系》項目,經過20多年的研究和試驗,項目最終研發成功,并分別獲得科技部“發明專利”和住建部“科技成果推廣項目”稱號。
密肋壁板結構節能住宅體系(河南)推廣中心,以新材料、新結構、新工藝,加快“密肋”成果消化和利用,推動提高工程進度、降低工程成本,促進節能住宅的產業化發展,迎接低碳時代的到來。
密肋壁板結構節能住宅體系集抗震、低碳、節能、環保、建設速度快、工程成本低等優勢于一身,其主要墻體材料由混凝土及輕質材料復合而成,是一種現代化的新型低碳建筑結構體系。該體系的出現,給開發商、建筑商、住戶帶來了福音,是一項不可多得的“多贏”技術。
密肋復合墻結構體系采用新材料、新結構、新工藝,由預制的生態混凝土復合墻板與隱形外框及樓板裝配整澆而成。作為結構的主要受力構件———生態復合墻體是由生態復合墻板與隱形外框組成的墻肢或墻段。其中,生態復合墻板是以截面和配筋較小的鋼筋混凝土肋梁、肋柱為框格,內嵌以爐渣、粉煤灰等工業廢料或其他生態材料為主的高性能輕質砌塊預制而成。
密肋復合墻結構體系集圍護、承重、節能、保溫于一體,可取代傳統的黏土磚墻結構;通過對結構的優化設計與控制,使其承力體系的三部分構件———砌塊、肋格及外框能夠在小震、中震及大震作用下依次發揮作用,分階段釋放地震產生的能量。密肋復合墻結構體系具有多道抗震防線,是一種基于結構地震反應控制技術的新型耗能結構體系。其主要特點是抗震性能好、結構適應性強、節能效果佳、產業化程度高、施工速度快、工程成本低、生態節能、低碳環保、社會經濟效益顯著。與同類技術比較,它研發了新型密肋復合墻體結構體系、開發了密肋復合墻結構體系計算分析軟件、實現了密肋復合墻結構體系的多道抗震防線、發明了密肋復合墻板生產工藝及安裝定位方法、編制了密肋復合墻結構體系技術規程、圖集等。
該項目適用范圍廣泛,可用在農村新型生態節能建筑上;適用于廣大農村低層農居建筑,采用綠色生態建筑材料(如植物纖維、秸稈泥坯等)取代傳統砌筑材料;在多層復合墻結構節能建筑上使用,適用于城鎮8層及8層以下住宅及辦公用房,代替傳統的磚混結構;適合中高層復合墻結構節能建筑,適用于城鎮高層住宅辦公等中高層建筑,代替或部分代替框架或抗震墻結構體系;可以在框支復合墻結構節能建筑上使用,適用于城鎮33層及以下,底部大空間、上部小開間的辦公及住宅建筑,以代替或部分代替框支剪力墻結構;在隔震大開間復合墻結構節能建筑上使用,適用于城鎮8 層及8層以下住宅,滿足多用途建筑結構對設計靈活性的需求,以適應建筑使用功能可持續發展的需求。
該項目經陜西省科技節能示范工程———西安建筑科技大學一號學生公寓、陜西省科技節能示范小區———西安市更新街小區、陜西省科技節能示范工程——— 中國銀行西安高新技術開發區新科花園三號樓、軍隊總后營房部節能示范工程———銀川市某集團軍司衛大隊營房等建筑使用后效果十分顯著。
采用該項目經濟和社會效益十分顯著。本結構土建造價與磚混結構基本持平,比框架結構低10%~12%,比剪力墻結構低15%以上;本結構自重輕,基礎截面比磚混結構小約20%且抗震性能好,在高烈度區使用可突破傳統結構高度限制;與磚混結構比較,房屋實際使用面積提高6%~8%;與其他結構比較,施工速度提高1/4~1/3,可縮短工期約1/3,采用生態節能墻體材料,保溫性能好,同等條件下可比其他結構降低能耗15%~20%。
密肋復合墻板大量采用新型生態材料代替傳統黏土磚,保護環境,節約土地,符合國家可持續發展戰略。據統計,采用新型生態材料每建1萬平方米建筑,可避免挖土毀田1.2畝,消耗工業廢渣2000~3000立方米;可采用環保型再生材料作為復合墻板的填充塊材,從根本上避免了日后建筑垃圾的產生。
本項目技術已得到了廣泛的推廣應用,2000年本項目前期成果通過建設部鑒定,2001年被列為建設部全國推廣的13種新型結構體系之一,2002年被列入建設部科技成果重點推廣項目,2003年被列入國家科技成果重點推廣計劃,2006年被編制陜西省及河北省地方標準各一部。
該項目已獲國家實用新型專利1項、發明專利3項;建成多層、中高層住宅工程應用面積為10.866萬平方米,在建工程應用面積為24.8萬平方米,取得了顯著的經濟、社會效益,在我國住宅建筑領域發揮了重要作用。
目前,該項目技術已經提出并正在完善本結構體系的綜合節能技術方案,使住宅建筑耗能達到國家2010年建筑節能65%的總目標。
【作者】:秦軍艦
標簽: 壁板