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科技赋能 绿色发展 共话城乡建设美好未来(二)

话题3 装配式建筑与被动式建筑

  作为行业绿色发展的重要方向,装配式建筑和被动式超低能耗建筑一直是热门话题。装配式住宅建筑作为住宅产业现代化的标志,发展势头强劲,受到广泛关注。为推动产业发展,本届住博会集中展示装配式建筑与被动式建筑相关产品与技术及综合服务解决方案。

叠合剪力墙

  装配式建筑是指由预制构件通过可靠连接方式建造的建筑,其可以提升建筑质量、提高效率、节约材料、节能减排、环保、节省劳动力并且改善劳动条件,缩短工期。

  近年来,装配式建筑呈现良好发展态势,在促进建筑产业转型升级、推动城乡建设领域绿色发展和高质量发展方面发挥了重要作用。

  装配式建筑是传统建筑行业向工业化制造升级的必然方向,是普及绿色建筑,推进高质量发展的重要组成部分。在本届住博会上,相关企业的叠合剪力墙引人关注。

  叠合剪力墙是由两层预制钢筋混凝土板,通过桁架钢筋或连接件连接成具有空腔的墙板构件,浇筑混凝土填充空腔形成的混凝土墙板。它具有施工便捷、抗震性优、防水性能优等特点,能够保障施工项目高质量、低成本、快速地进行。

  此外,与传统实心剪力墙相比,叠合剪力墙内部浇筑情况可以直观展现,有助于把控施工质量。

  展会现场,按比例制作的“一体化房屋智造生产基地沙盘”让观众可直观地感受到房屋智造工厂的魅力。“该生产基地可辐射周边100公里~200公里范围内的城市,生产的混凝土预制件精度可达2毫米,生产线人员可减少50%。”相关负责人表示。

被动式建筑保温墙体

  在冬季和夏季,人们居住的房屋内常常使用空调、暖气等设施来让室内保持舒适的温度。这种依靠电、煤、气等能源“主动”供能的建筑可被称为主动式建筑。近年来,随着科技发展和人们环保意识的逐渐提升,“被动式建筑”一词逐渐进入了人们的生活。

  被动式建筑是一种不需要安装传统供能设施,通过被动收集热量来实现室内温度舒适的建筑类型。特殊墙体是被动式建筑保持恒温的关键因素之一。在冰冷地区,被动式建筑墙体内的保温层可以有效保证室内温暖;在炎热地区,墙体遮阳、隔热等因素能让室内环境凉爽舒适。被动式建筑的建造需要因地制宜,以便在保持舒适温度的同时,发挥最佳节能效果。

  相比传统建筑墙体,被动式建筑墙体更为复杂,一般包括基层墙体、保温层和饰面层。保温功能主要依靠墙体中的“芯”——两层深黑色的石墨聚苯板。这种被俗称为“黑泡沫”的建材具有优良的保温隔热功效,同时也具备防火性能强的特点,提高了建筑的安全性。

  “这种墙体大幅度提高建筑隔热性能和气密性,降低了对采暖和制冷的需求。被动式建筑还能有效利用自然通风、自然采光、太阳辐射等实现舒适的室内温湿度和采光环境,最大限度降低对主动式采暖或制冷系统的依赖。”相关负责人表示。

  除了利用墙体保温隔热,被动式建筑的窗户也能在保证气密性的同时满足采光需要。相比传统单层玻璃窗,被动式建筑普遍采用带有夹层的多层窗,夹层内填充惰性气体以降低窗体导热性。

被动式建筑专用新风系统

  被动式建筑专用新风系统设有石墨烯全热交换器。该系统利用石墨烯优异的传热性能,使用排风产生的热量来加热送入室内的空气温度,防止室内温度随排风而降低。此外,被动式建筑专用新风系统通过智能化控制系统,可将有害气体排出室外,净化屋内空气。

  云平台、智能分区控制系统等新科技使得室内控温系统拥有了“智能大脑”,可以及时掌握室内温度情况,调控室内不同区域的温度,实现按需供给新风。被动式建筑摒弃了传统燃气供暖与空调制冷方式,在保证室内温度舒适的同时降低能耗,是发展绿色建筑的重要方式。

  绿色建筑可以节约资源、保护环境、减少污染,最大限度地实现人与自然和谐共生。未来,解决“城市病”,需大力发展被动式低能耗建筑,引导被动房市场健康发展。

话题4 展现传统建筑学问

  体验鲁班锁和斗拱拼装,了解榫卯结构在装配式建筑中的应用,戴上VR眼镜观看云冈石窟第18窟……中国传统建筑学问在传承发展中展现出了新活力。

传承工匠精神

  在城博会的传统建筑体验区里,人们体验着传统建筑建造过程中的各项工艺与流程,感受传统建筑之美。

  “榫卯结构可以说是中国传统建筑里面最深奥、最神秘的部分。”正在现场给观众演示和讲解的工作人员说。中国传统建筑之魂——榫卯的历史可以追溯到2500年前的鲁班祖师爷时代。不用一钉一铆,却能让家具、建筑使用百年而依旧坚固美丽。

  “咱们家孩子近期特别喜欢传统建筑,尤其是对榫卯结构很感兴趣,我最近带着他参观了很多传统建筑的展览,今天过来恰好遇到这里有体验区,孩子玩得很开心。”带着8岁和5岁的孩子在体验鲁班锁和斗拱拼装的郭女士说。

  “大家平时看着很简单,但其实传统建筑油作地仗很复杂,包含了13道工艺。传统建筑的灰浆又有‘一麻五灰十三层’的讲究,可以用于木构件的外层保护和建筑外观的装饰。”工作人员说,“一麻五灰从下往上的顺序为捉缝灰、扫荡灰、麻、压麻灰、中灰、细灰,之后还有磨细灰和钻生油两道工序,能起到防水、装饰、保护木材等作用,不仅彰显了传统建筑中蕴含的智慧,更是凝聚着中国人追求完美、精益求精的工匠精神。”

融合古今智慧

  传统建筑学问的智慧能否与现代建筑业相结合?展会现场的榫卯连接装配整体式剪力墙结构为咱们提供了参考样本。

  尺寸标准化、组件模块化、施工简单化……近年来,“像搭积木一样简单”的装配式建筑产业发展迅速。装配式建筑包括结构、设备、内装等系统,选择合适的结构构造和体系,是发展装配式建筑的核心和难点。但我国装配式建筑结构较多地借鉴了国外的技术,其在快速发展的过程中也逐渐显现出一些问题,例如造价高、效率低等问题,装配式建筑的发展强烈呼唤技术创新和升级。

  在探索解决装配式建筑结构的问题时,北京建筑大学从博大精深的中国学问里借鉴了中国传统建筑的榫卯结构智慧,研究出榫卯连接装配整体式剪力墙结构。

  榫卯,是古代中国建筑、家具的主要结构方式,是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式,凸出部分叫榫,凹进部分叫卯。按照这种结构方式,榫卯连接装配整体式剪力墙结构基本装配单元是榫卯板和盲孔板。榫卯板侧边设置横向凹槽,盲孔板侧边设置不贯通横孔,分别与靠近侧边的纵向孔相交。

  预制板内还间隔设置纵向孔,用于连接竖向分布钢筋。这种结构的主要特点是解决了预制大板侧面出筋导致的制作、施工复杂、造价高等问题,同时解决了不出筋半预制剪力墙等结构设备投入大、现场湿作业量大的问题,主要优势是节省时间、提高效率、减少成本。

  榫卯万年牢,榫卯结构蕴含着我国传统建筑的智慧,用创新驱动的方式使其重新焕发活力,推动中华优秀传统建筑学问的“升级”,可以为现代建筑业发展提供良好借鉴。在现代建筑业的发展中,咱们应该努力让传统建筑学问“活”起来,在传承中不断发展和创新。

  在VR技术(虚拟现实技术)展区,刚结束体验的观众说:“虽然站在原地,但是通过VR的技术便可以穿越到云冈石窟,近距离观看洞窟的内景,感觉很震撼。运用科技的手段再现传统学问古迹,非常有意义。特别是里面运用的交互技术,我希翼以后带孩子多体验一下,让他们对传统学问更有兴趣,这样才能代代传承下去。”

  通过VR技术,体验者戴上眼镜、拿上手柄,便可来到数百里之外的山西省大同市云冈石窟,体验最具北魏特色的第18窟。伴随着音乐和讲解,体验者脚踏莲花,缓缓升到洞窟高处,从空中细致欣赏洞窟景致。洞内还设置了互动装置,体验者使用手柄便可进行抽签祈愿,在增加体验乐趣的同时让人们更加热爱传统学问。

技术产品亮点速览:有机硅密封胶

  作为装配式建筑模块间的填补材料,有机硅密封胶的优势非常明显:耐候性强,基本与建筑同寿命;耐高温、耐低温,可在零下50摄氏度到高温200摄氏度下使用;柔韧性好,可以随着建筑物的热胀冷缩进行位移。

保温连接件

  长度约10厘米保温连接件身材虽小,作用却大,是装配式建筑施工中的关键配件。保温连接件是“夹心三明治保温外墙”中的关键产品,可将外墙和保温层连接起来。作为受力配件,保温连接件不仅要有优秀的抗剪和抗拔性能,同时需要根据墙体面积大小、力学等因素,通过科学计算来进行选型和布置排列。

灌芯装配式混凝土剪力墙

  外观质量好、平整清洁的灌芯装配式混凝土剪力墙是近年来我国发展最快、应用最多的装配式混凝土墙。因空心结构,其在同等大小预制构件里质量更轻,可有效减少塔吊负担。同时,更易安装连接,无需精准对正,搭接钢筋与空心孔就可轻松矫正,只需借助措施钢筋作为导套,便可以轻松完成施工,能够提高施工效率、降低工程建设成本。

背卡弹性连接系统

  在传统干挂施工工艺中,单元板安装需要经过放线、安装支座、安装主龙骨、安装横龙骨、安装连接件和挂饰面板六个步骤,背卡弹性连接系统只需要放线、安装支座、安装单元板三步就可以完成,既缩短了工期又降低了成本,实现了装配式建筑装修的工业化、标准化和产业化。目前,该技术已应用于深圳少年宫、深圳烟草大厦等多个超高层大型工程项目。

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