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装配式建房:9度地震亦岿然不倒?
作者:   发布日期:2017-08-18

上海人初识装配式建筑,是在2010年世博会建设期间。浦西企业馆区爆出一条大新闻:远大馆仅用一天时间,就造起一栋6层小楼,总建筑面积达1900平方米。在惊讶于神速的同时,观众也不无疑惑:这楼安全吗?

 

建造:24小时

上海世博会众多场馆中,论外观,远大企业馆毫不出众,甚至有些呆板,但附近的居民陆先生却对这栋楼印象深刻:“我早上去上班时,还只有地下基桩,晚上10点钟回家时,6层小楼已经造得差不多了。”

陆先生记忆里的这一幕发生在4年前:2010年3月6日上午7时,远大馆开工建设。30辆从湖南长沙赶来的集装箱卡车上满载钢结构等组件,静候在工地附近。3辆吊车轮番作业,直接从卡车上不断吊起大块的地板、钢梁,一层铺设到位后,工人们上去熟练地拧紧螺丝,同时在他们的头顶开始铺设新的一层地板。窗户、外墙等都是用同样的方法完成……施工现场不搭脚手架,听不到挖掘机、水泥搅拌机的轰鸣声,也不见扬尘四起。仅用24小时,6层高楼拔地而起,建设成本不到2000万元。而同等建筑面积的楼宇如采用传统建筑方法,一般需要几个月时间。

当时指挥作业的远大馆工程总指挥报出了一系列数据,向媒体介绍远大馆诸多优点:除工期超短外,还大量节材,传统建筑每平方米平均使用建筑材料1500公斤,远大馆每平方米使用的建筑材料平均为250公斤,只有传统建筑的1/6。现场安装产生的建筑垃圾仅占建筑总重的1%,且主要是包装材料。同时,装配式建筑变身容易,可改动墙体、门窗位置,变更房间功能;并且可拆除异地重建。

远大可建科技有限公司提供的资料介绍,类似远大馆这样建筑面积的楼宇一天可安装8层。之所以能够用一天时间平地起高楼,在于建材100%实现了工厂化制造,运到工地后,像搭积木一样安装到位,建筑现场安装施工量仅占建筑工程总量的7%。


 

设计寿命:200年

像搭积木一样造房子?童年时玩过搭积木的人都知道,积木块数垒得一高,就摇摇欲坠,稍一碰就可能倒塌。装配式建筑快则快矣,材料也省矣,其牢固度如何?

从外观上看,远大馆与4年前相比并不陈旧,门厅墙上悬挂着楼宇设计建造的一系列额定数据:设计寿命200年、抵抗9度地震。说句老实话,当很多建筑实际寿命只有三四十年时,远大馆号称200年的设计寿命,让人怀疑是否夸张?远大馆工程技术人员介绍,要让装配式建筑不像积木一样容易倒塌,关键是抗震。

2009年11月11日,中国建筑科学研究院对远大企业馆1/4大小的模型反复进行40多次地震模拟测试,最后得出结论:即便是遇到9度地震,建筑也能够完好无损。所谓9度地震,是指地震的烈度,也即破坏程度。我国将地震烈度分为12度,9度以上房屋严重破坏以致倒塌,并有自然环境的破坏。

远大馆内特意留下一个房间没有装修,裸露的结构剖面,直观地展示其抗震三大“法宝”:

斜撑——传统建筑中支撑水泥和砖瓦的结构是立柱和横梁,远大建筑的四周和中段每隔一定距离的钢结构立柱,造型颇像一个举重运动员:分开两腿,高举双臂,托举着横梁。技术人员介绍,这种斜撑结构是远大独创的,把立柱和横梁牢牢连在一起,形成一个稳定的三角形,不易骤然断裂。“地震的破坏力主要是横推力,柱子再强也扛不住横推力,而斜撑结构却可消解横推力,保证墙体的抗震性能。”

轻量——钢结构的横梁上,覆着一整块轻钢结构的薄楼板,呈凹凸型,凹部位走管线,并混入泡沫塑料以隔音;凹凸型轻钢构件的上部覆以3.5厘米厚的混凝土。建筑重量仅为传统建筑的1/6。远大馆技术人员介绍,地震的破坏力=震强×建筑自重,建筑自重越大,破坏力也越大。传统建筑的楼板有二三十厘米厚,地震发生时,如果建筑抗震性能不好,楼板和墙体就可能倒塌成一堆石块废墟,将人活埋。而轻量化建材即使断裂,对人的伤害也要轻得多。

工厂化——远大馆所有的建材都在工厂流水线上完成预制。其优点一是精度高,可精确到2毫米内,比传统混凝土现场施工精度提高3到4倍。二是对建筑构件的结构安全可以反复测试,直至达到9度抗震的标准。

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