装配式建筑中新型轻质高强材料的应用探思

赵全喜

【摘要】近几年来，我国建筑行业得到了迅速的发展，因此在建筑市场中涌现出了许多新型的建筑材料。该类新型材料相比于传统建筑材料，能够有效降低施工成本，显著提升建筑质量，极大缩短施工工期，弥补了传统建筑材料存在的不足。为进一步提升新型材料在装配式建筑中的应用水平，本文通过对新型轻质高强材料在装配式建筑中应用的必要性进行分析，结合其在应用中的特点以及优势，分析其在装配式建筑中的具体应用。从而促进装配式建筑的优化良性发展，更好的服务我国传统建筑行业，并可应用于国防和国家应急体系快装模块建设。

【关键词】装配式建筑;新型轻质高强材料;应用【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

随着我国绿色发展理念的深入驱动，装配式建筑将成为建筑行业中，重要的建筑类型之一。为进一步提升其建筑质量，保障人民的生命财产安全，应当合理利用和优化配置施工中的各型建筑材料。装配式建筑种类多样，新型輕质高强材料能够适应其大部分施工场景。其在装配式建筑中的应用，能够有效提升该类建筑的质量安全以及施工效率。同时，为满足建筑绿色化的要求，降低因为施工产生的污染，应当加强对该类环保型材料的应用，达到装配式建筑可持续化发展的目的。从而帮助人们算好“经济账”“时间账”“环保账”和“安全账。

1、装配式建筑概述及应用优点

1.1概述

装配式建筑因为出色的表现，成为了近几年建筑市场中主流的建筑之一，其相比于传统建筑在施工效率上，有显著的提升且符合绿色化发展原则[1]。该类建筑将施工现场的大部分建材制备工作转移到了工厂中，通过已设计好的模板样式进行生产，并且在生产过程中对其质量进行检查，借此保障建筑质量。再将生产出的预制装配式构件，运输到施工现场进行连接，从而降低人力成本的消耗。其统一化的特点，使其在对建筑统一性有要求的规模化建筑群中得以广泛应用。

1.2优点

随着我国人口老龄化趋势扩大，对于需要大量人工的行业而言，需要投入更高的人力成本[2]。而对人力资源需求较高的施工行业中，装配式建筑相比于传统建筑能够有效减少人力投入成本。该类建筑方式主要采取工厂预制构件，再运输至现场进行组装，去除了现场对材料进行制备的环节，从而减少了工期缩小人力成本。并且该种工厂化的生产模式，在构件设计图纸准确的情况下，能够有效地提升生产效率，从而保障施工的稳定进行。传统建筑因为剪力板、楼板等建筑结构，主要在施工现场进行浇筑，所以对周边的环境会造成一定的污染。同时该种方式也存在一定的安全隐患，容易出现安全生产事故。而装配式建筑通过对构件的预制，减少了环境污染，降低了安全生产事故概率。在实际预制件生产过程中，建筑原材料质量可以得到有效的把控，同时在运输前，质检员会对预制材料进行质量检测。避免质量不符合施工标准的预制构件运输至施工现场。借助该种方式能够有效保障预制构件的性能和使用寿命，从而提升建筑的整体质量。

2、装配式建筑分类

2.1板材类建筑

该类建筑主要应用于全装配式建筑中，能够在降低建筑整体的重量的同时，扩大其空间面积，并且在建筑稳定性方面，具有较为出色的抗震能力。其主要预制构件为大型内外墙板、楼板、屋面板等，通过在工厂中对原材料进行把控。并且严格依据提供的构件设计图纸生产，保障预制构件的质量。该类建筑组成构件中的内墙板，主要分为空心板和实心板。而外墙板则通常采用带有保温层的混凝土钢筋复合板材、泡沫混凝土、大孔混凝土以及新型植物纤维板等，并且这些材料具有良好的保温防火性能。该类建筑因为其预制构件体量较大，因此会对空间及造型设计造成一定的局限，无法对内部空间结构灵活分配。相关设计师对其建筑结构进行设计时，首要应当注重节点问题，避免外墙板接缝不满足建筑应用需求的问题出现，从而提升其防水防潮性能。

2.2骨架板材类建筑

该类建筑结构组成成分主要为板材和骨架，其中骨架的种类多样。现今大部分建筑企业在施工中，主要以混凝土钢筋结构作为承重骨架。现今主流的建筑承重结构主要分为两种，一是框架结构，以柱梁为主体搭建承重框架，再在四周组装非承重的楼板、墙板。二是板柱结构，其主要以柱、楼板为承重结构，再与其他非承重部分组成。该类建筑模式灵活性较高，能够满足更多的应用场景，通常在高层建筑中应用。

2.3盒式类建筑

该种建筑模式是在板材建筑模式的基础上，发展出的新型建筑模式。具有高度工厂化、安装效率高的特点。其在工厂中生产的构件并不局限于盒子结构本身，同时还包含了内部装修、家具等内部组成成分，降低了装修产生的大量人工成本。其装配方式主要分为四种，一是全盒式。全盒式结构简单，对于施工工艺并没有太高的要求。其建筑结构完全由承重盒构成，以重叠的方式完成建筑的建造。二是板材模块式，该种建筑方式将如卫生间、厨房等建筑内部结构预制为承重盒子，在实际施工过程中，只需将这些承重盒子以及设计方案和楼板、墙板等其他结构进行连接。三是核心盒式结构，该类结构围绕核心承重盒子展开，在其四周围上楼板、面板、骨架构成。四是骨架模块式，这类建筑结构通过轻质材料预制住宅单元，在设计好的骨架上进行组建。但是该类建筑投资较大，并且住宅单元盒子体型较大运输不便，因此没有被广泛应用。

2.4砌块类建筑

砌块类建筑主要采用砌块堆砌而成，其工艺相对简单并且具有较高的灵活性，能够有效拓展建筑结构的多样性。这类建筑模式主要应用于低层建筑，其使用砌块主要分为实心和空心两种。

2.5升板、升层类建筑

该种建筑方式主要采取重复浇筑的方式，用混凝土等浇筑出墙板、楼板。在施工中相关工作人员需要将预制的钢筋混凝土柱竖立在底层，通过相应的施工设备将楼板和屋面板，抬至设计方案中所要求的高度并固定。其中外墙的种类多样，主要为砌块外墙或者浇筑外墙。该类建筑具有较好的承重性，能够在大型建筑中起到良好的应用效果。

3、新型輕质高强材料在装配式建筑中应用的必要性分析

装配式建筑在建筑行业中广泛被应用，其被青睐的主要原因是该类建筑种类多样，能够满足不同应用场景的建筑需求。同时施工过程中对周边环境产生的污染较小，实现了建筑行业可持续性发展的目的[3]。随着我国各类环境问题、资源问题的出现，因此对建筑行业有了更高的要求。其中装配式建筑应当加强对新型材料的应用，从而降低施工过程中所造成的污染，同时提升建筑质量保障居住人员的安全。新型轻质高强材料作为新型建筑材料，具有较高的环保特点，避免了传统建筑材料存在的污染问题，降低了对自然资源的消耗，并具有良好的抗震、防火、保温性能，能够有效提升建筑的综合性能。当前，装配式建筑大势已成，提升应用质效，关键在创新，不断提升材料性能，优化组装方式。

4、装配式建筑中新型轻质高强材料的具体应用

4.1砌块类建筑应用

砌块类建筑是装配式建筑中的主流建筑之一，其包含的种类多样主要可分为空心、实心两种[4]。该类建筑的施工主要利用块状建筑材料进行堆砌，从而构成符合建筑需求的墙体。因此在进行预制时对工厂的工艺水准要求较低，并且生产成本低，能够实现高效率的大量生产。同时该种建筑模式具有较高的适应性，能够在不同的施工场景中进行应用。从而促进工艺的多样化，满足更多居住者对建筑的需求。新型轻质高强材料应用在该种建筑模式中，能够有效提升墙体的强度，确保其能够发挥稳定的性能。为进一步加强该类材料在砌块类建筑中的应用，相关企业应当加强对该类材料的强度提升及完善，从而进一步提升建筑的安全性能。

4.2板材类建筑应用

该类建筑材料通过提升建筑的使用面积，使其拥有更多的可利用空间。并且相比于传统建筑降低了建筑的重量，从而提升了其稳定性。这类建筑结构能够使建筑有更高的抗震能力，能够更好地保障居民的居住安全。该类建筑结构主要以混凝土钢筋或者新型板材组成，进一步提升了其外墙墙体的防火、保温性能。利用该类新型轻质高强材料，能够解决传统材料在这方面性能上表现的不足。相关企业还需要加强对该类新型材料性能上的提升，加强技术上的投入使其能够满足更多的应用场景，适应更多样的空间结构，从而优化建筑结构。并且在施工过程中对板材进行合理的拼接设计，使其满足建筑对构件的需求，借此满足不同用户对建筑的使用需求。据了解，目前市场上出现的一种植物纤维增强覆面木基结构装配式建筑新材料，具有七无（无钢筋、无水泥、无砖、无梁、无柱、无石材、无传统构件）、七防（防震、防火、防水、防冻、防裂、防蛀、防老化）的优点，已广泛应用于修房建桥及其他市政基础设施建设中。

4.3升板、升层类建筑应用

该类建筑使装配式建筑的重要种类之一，其主要利用对混凝土底层进行不断的浇筑，从而达到和楼板层、层面板进行连接的目的。以该种方式加强建筑连接处的强度，提升整体建筑的稳定性。新型轻质高强材料在该类建筑的应用中，应当对施工场地进行勘测。结合实际情况进行应用，避免施工效果不满足建筑需求的情况发生。相关技术人员需要对施工进度进行把控，并且制定好施工的工艺。从而提升新型轻质高强材料的应用性能，简化施工步骤，减少施工时间。相关企业在施工时还需要针对该类建筑模式的特点，加强新型材料的强度和抗压能力，保证建筑结构的稳定。同时需要针对实际施工环境对建筑材料的应用进行科学的设计，外墙、砖墙等不同的建筑结构，在建造过程中不能一味使用新型轻质高强材料。应当分析其使用功能和特点，结合其他材料进行浇筑，从而使该类建筑应用场景多样化。

结语：

装配式建筑在施工中具有效率化、统一化、工厂化的特点，有效降低了施工的投入成本，提升相关建筑企业的经济效益。随着我国的建筑行业的快速发展，相关企业为提升核心竞争力，应当加强对新型材料、新工艺的研究和应用，加大对该方面的投入成本，从而使技术含量和建筑质量能够有效提升，满足不同用户对建筑的使用需求。新型轻质高强材料相比于传统建筑材料，具有更加环保、选择更多的优势，对于建筑而言能够有效提升其综合性能，因此该类新型材料将会成为建筑行业中的主要建筑材料之一，能够为绿色建筑的发展开拓新途径，其快速、安全、经济的特点也将在国防和国家应急防灾体系建设上发挥重要作用。

参考文献：

[1]保绍昆.装配式建筑在变电站中的应用分析[J].科技资讯，2018，v.16;No.513（12）：42-43.

[2]成海滨.BIM技术在装配式建筑中的应用前景分析[J].智能城市，2018，004（010）：P.19-20.

[3]刘建飞，许晶.装配式建筑结构在医院建筑中的应用及影响[J].中国医院建筑与装备，2021，22（3）：28-30.