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专家指点砌块建筑体系外围技术


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发展我国砌块的若干思虑    中国建筑科学研究院  副院长   王有为

近年来,有关砌块建筑的会议、文章、颇盛,学术活动亦十分活跃,此问题引起了工程界的浓厚兴趣。建设建材行业的各级领导已把砌块推广应用提到议事日程上,出文件、订政策、搞示范工程及试点小区,可以预见,未来几年内砌块建筑必然发展为我国的一种主要结构类型。

关于实施砌块建筑的意义,各类文章都已阐述的十分透彻在次不再赘述。现在的紧迫性是由国务院办公厅转发建设部等部门关于推进住宅产业现代化、提高住宅质量若干意见的统治(国办发[1999]72号问2)而引起的。根据文件精神,160个大中城市(近期又增加10个省会城市)在2003630日将限制使用实心粘土砖,此后就是禁止使用。这170个大中城市恰恰又位于我国东部沿海经济发达地区,也就是全国建设量最大的一个带区,这个政策把人们的目光聚焦到砌块建筑及取代实心粘土砖的主导产品—各种材料制成的建筑砌块上,确有举足轻重之感。

砌块建筑在我国已有近30年的发展史,我们用砌块建造了一定量的住宅、学校、办公楼及其它一些公共建筑,指定了一些标准规范,积累了工程经验,也有些标准规范,积累了一定工程经验,也有一批科研成果。然而应看到起发展的不均性,即地域不均、时域不均,水平不均。 所谓地域不均,系指由于气候条件、资源分布、经济基础、建筑风格的相异造成了各地区发展不均的态势。70年代广西、贵州一带起步、之后广东、四川响应发展,再后向北方推进,至今仍是南方高于北方的趋势,预计今后将是东部高于西部。浙江现有约700m2的砌块建筑,上海约有400m2的砌块建筑,而天津仅有10m2,由此可见地域发展之差异。 所谓时域不同,系指我国砌块建筑发展时起时伏。举上海为例,400m2的砌块建筑中有62%1995~1996两年中建造的,近期无非是出现了一些工程质量问题后又却步了,明显地为此一时彼一时、高一阵低一阵的态势。就整个国家而言,预计2003年的几年内砌块建筑将出现一个高速发展时期。所谓水平不均,是指最终的实际工程,又的成为竟品工程,建成的商品房销售价高达每平方米万元,一些高收入者择其为寓所;诞也有不少工程出现渗裂热,成为人们投诉的目标,工程师们也反复治病,政府部门有关官员为之用心良苦。对这种水平不均的现象找矛盾细分析的文章不少,但总结成功的工程经验的文章却并不多监见。

为何会出现种种不均现象,主要原因在两个方面。第一是观念问题,节能的国策虽然强调多次,但一结合到具体工便有诸多说法,如产品换种得花多少资金,砖瓦企业怎么生存发展,秦砖汉瓦是老祖宗几前年传下来的,住起来舒服……等等。某特大城市的建设主管部门居然认为红砖不错,距限期还有段时间,用着再说,致使哪个城市的砌块房屋寥寥无几。中国的国情是必须把宣传与强制性政策结合起来施行,否则老在徘徊观望中丧失时机,强化政策才能推动我国砌块事业发展已获得共识。第二是技术定位问题,也就是笔者在本文和大家切磋的一些看法。

1.   砌块房屋建筑功能与层数 --长期以来,砖砌体房屋广泛地用在工业及民用建筑中,如住宅、学校、办公 楼、医院及单层砖柱厂房等。现在用砌块来取代实心粘土砖,到底适用盖哪一类房子,这是建筑是们首先面临的一个问题。笔者认为,针对我国2/3的国土为地震区、砌块强砌体度明显小于砖砌块体强度的特点,由于学校等公用建筑相对较为空旷、横墙间距较大,所以第一步还是以住宅为宜。对住宅而言,横墙较密而大开间住宅的数量有限,为安全起见,用砌块来建造量大面广的住宅这个步子迈稳后再考虑其它功能建筑也不迟。中央的有关文件也指住宅而言。 我国过去一直以无筋砌体为主,但多多少少还是有筋的,配筋率小于 0.07%。一般来讲,配筋率在0.07~0.15%之间少筋砌块砌块。在0.15~2.0%之间称配筋砌块砌体。经过多次大地震后,我国的砌体规范特别强调构造柱、圈梁、水平拉结筋,这就更丰富配筋砌体内涵。

我国房屋层数的设定受制于下述几个因素:①建筑抗震设计规范对砌体是 按照设防烈度为7、8、9度时分别限定为7、6、4层;②住宅设计规范规定7层及7层以上时必须设置电梯;③高层民用建筑设计防火规范规定为10层以上时对住宅药做高层对待,建筑防火药做特殊处理;④高层建筑砼结构技术规程规定100m以上的建筑要满足超高层设计要求。 现在砌块建筑在某些地区有迅速发展中高层的时机趋向,大约在12~18层 间,这种现在在国外不多见,美国除在拉斯维加斯盖一栋25层砌块示范工程外大量的时多层房屋。出现这种先的原因之一是工程技术人员有了配筋砌体的技术手段,自下而上在砌块孔内把灌满,加上水平竖向的配筋,有些专家认为还不如置上模板浇剪力墙,性能既好速度也不慢;另一原因是引进了不少的进口生产线,厂商们借此来推销高标号的砌块。目前在科研成果未跟上的情况下一哄而上势必会引发质量事故,所以现阶段最好以多层为主,当然不排斥对中高层做探索。

2.   砌块建筑通病治理 对于砌块见主的通病认识比较一致,即渗裂热的问题和二次装修的问题。这 里仅就裂缝和保温隔热谈点看法。

2.1 裂缝问题 --近年来裂缝已成为工程界的热点问题,也是建设部受礼的投诉热点。需要说明的是,不仅砌块建筑有裂缝、砖砌体有裂缝、砼结构也有裂缝;不仅墙体裂、楼板裂、柱、梁也有裂;不仅中国的工程有裂缝,近20年美国、加拿大的工程也有裂缝,需要花巨资修复。砼结构设计规范本身允许有裂缝出现,只是对裂缝的宽度等形态加以限制,任何一个工程师都不敢绝对地强调自身设计和施工的结构不出现裂缝。之所以强调这些基本认识是不要一遇到裂缝就惶惶不安,更不要把原因全归咎于砌块、否定砌块建筑。 1999年在杭州召开了全国砼砌块墙体裂缝研讨会,发表了不少论文,但大多以描述分析为主,真正试验研究的论文极少。裂缝的成因总结为温度伸缩、材料干缩、地基不均云沉降和局部超荷,至于建筑上的每条裂缝究竟是什么原因所致那就众说纷纭了。笔者认为屋盖与墙体温度的差异是产生裂缝的主要矛盾所在,若对此采取一些有效措施,如屋面设保温隔热层、采用坡屋顶、设活动层、顶层加强配筋及芯柱等则可预防裂缝并将其减少到最小程度,从而扭转人们对砌块房屋开裂的看法。当然在设计、生产、施工的其它环节上也要采取响应的哦诶套措施。裂缝研讨会至今已近两年了,为何裂缝迄今仍是砌块建筑发展的障碍,主要原因就是其成果未形成强制性条文,各地各单位仍可以凭借自己的观点各行其是。此事应由政府主管部门编制出强制性条文,搞示范工程、开现场会、抓培训,只要措施及手段到位裂缝问题是可以解决的。

2.2 保温隔热问题

建设部近年来在建筑节能方面下了很大的功夫,应该说技术上的成熟要高于体制政策上的成熟。我国长期以来重保温轻制冷,现在为了使节能工作达标,双管齐下,南方与北方同时开展建筑节能工作,各地的组织机构均已把墙改办与建筑节能合在一起开展工作。 从标准规范工作的开展也可看出这方面的动向,过去我院主编了《民用建筑节能设计标准》(采暖居住标准),前不久受建设部委托而主编的《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》也已启动。围护结构的保温隔热使建筑节能的一个重要组成部分,所以论及砌块建筑的保温隔热问题一定要与有关的技术政策结合起来,不管是双排孔还是三排孔、外保温还是内保温,还有组合砌块内置保温材料较为时髦的方案,均要按地区划分达到节能标准。 显而易见,砌块建筑的设计是集材料、装饰、热工、结构、建筑、施工诸方面的系统工程,现时的弊病时个专业人员均从某一角度来评论砌块建筑的性状,难免带由片面性。如讨论砌块建筑时就难以想到若采用外保温时的有利因素,采用构造柱形式时必然会采用外保温的节能做法,这里就启示人们对砌块建筑进行综合考虑尤为重要,设计时一定要视作一个系统工程来对待。

3.   砌块成型机的国产化问题

随着禁用黏土砖时间的逼近,砌块成型机的竞争愈演愈烈。国外厂商对中国

的节能接土政策十分敏感,他们早就预感到砌块取代红砖作为墙体的主导材料这一天迟早要来到,因此美、德、日、韩等国的厂商一直盯着中国的市场,其中美国的哥伦比亚和贝塞尔两种牌号略占上风。而国内的厂商,从江苏、四川、广东、陕西到山东也异常活跃,经常出现在各类学术会议上介绍产品;杂志上的广告更是连续不断,外行人看了晕头转向,不知所措;不少准备上砌块项目的业主常到有关科研院所去咨询,甚至把选购砌块成型机的任务委托代办。建设部科技司的领导酝酿着要开一次专题研讨会,引导砌块成型机的正确发展。

进口机与国产机的差异是什么,笔者认为主要是性能和价格,单就成型块数、时间、振动方式而言差别并不大。进口机的主要优点是可生产出高标号的的砌块且机器性能稳定,长期使用不出故障;而国产机生产出的砌块不超过MU20,且机器的可靠性较差。据也内人士透露,进口机每一个部件设计安全系数达6~7,而国产机不超过2,所以进口机很笨重,但一次固定到位质量再大也无碍。 再对比一下价格,以海门生产的砌块机为例,一条生产线(两台砌块机加工砼搅拌站、皮带运输机、一套模具,不包括托板)约50万元,而美国的一条生产线价格在16000~20000万元(其中隐含了订购团及培训人员的出国费用)左右。 此外,进口机生产线都是大规模的现代化生产,最终是蒸养后包装出厂;而购买国产机的中小型企业,尤其在南方地区都是露天自然养护,两者的质量显然有差异,对于干缩裂缝的控制肯定是前者优于后者。

然而我国目前发展的动向是以多层砌块房屋建筑为主,笔者认为国产机生产出来的砌块完全能满足需求,何况竞争促使国内厂商对产品精益求精,国产机的可靠性问题已明显好转。反之,进口生产开工不足、亏损严重,目前在墙改的新形势下虽然有所好转,单潜在的成本高、价格贵的劣势最终还是比不过国产机。建议建设部有关司局给予重视,迅速召开砌块成型机的专题研讨会,使大家对此有一个清晰的认识。

4.   发展建筑砌块和砌块建筑的期望 ---砌块在我国虽有几十年的历史,尽管做了一些工作,有了一些工程实践,也 积累了一些经验,但其发展时起时伏,总体上仍处于初级阶段。面临着国家的新政策,预计砌块建筑的腾飞即将来到。为此笔者根据国外发展中的有关经验及我国的具体国情提出以下几点供参考。

4.1 充分利用地方资源及工业废料生产建筑砌块 ---我国地大物博、人口众多、资源分极不均衡,对于量大面广的墙体材料一定要贯彻就地取材的思想,在发展砼砌块的同时应充分发展地方资源砌块,如石膏、浮石、蛭石砌块等。尤为重要的是为了坚持贯彻可持续发展发展的方针,充分保护环境,还应利用工业废料,如粉煤灰、炉渣、矿渣、多种冶金渣、尾矿等,已有动向显示各地的主管领导开始注意此事,这个问题的重大意义事不言而喻的。试举粉煤灰为例,有人作过粗略计算,全国的粉煤灰产量在1.6~2.0亿t左右,占用了大量的场地,有些电场因无地堆放而关闭。1亿t粉煤灰可生产100亿块砌块,可盖约5亿m2的建筑,这在全国每年竣工的建筑面积中占很大的比重,同时又可解决堆放场地的问题,保护了环境,建材口有关领导和专家应该对此赋予高度重视。

我们在强调节能的同时还应该注意发轻集料砌块,美国的轻集料砌块已占总产量的一半。这类砌块密度小、热工性能好,不但适用于非承重墙体,MU5.0MU7.5轻集料砌块还分别用于4层及6层的承重墙。

4.2 努力促进建筑砌块的多元化发展 -------我国的建筑砌块形式单调,功能停留在墙用砌块范畴,只有56种规格,近来结合节能在孔形上稍做变化,有单孔、双排孔、三排孔、方孔、圆孔、条孔等。国外常用的门窗洞砌块、转角砌块、端墙砌块、过梁砌块、壁柱砌块、管道砌块、控制缝砌块均值得我们学习琢磨。 特别要提到装饰砌块的发展,美国盖了不少装饰砌块的住宅及公用建筑,美观大方,除了施工过程可以剩掉一道湿作业工序外,主要是打破了传统建筑手法。前几年,瓷砖外墙铺天盖地,已引起反感,现今国际上流行外墙涂料,若我们在发展砌块建筑的同时再搞些装饰砌块,增强立体感,提高人民大众对砌块建筑的兴趣则有利于推广。国内专家对制造劈裂砌块、浮雕面砌块、复合面砌块充满了信心,并已开始试点。

4.3 扎扎实实地抓好技术培训 --砌块建筑的质量受控于砌块生产、设计、施工、监理与质量检测4个环节,每个环节的疏忽均可引起质量问题,因此各管一段分兵把守的总指挥是极为重要的。由于国家的体制问题,此项工作宜由政府来担当,应该采用法制的方法来管理。

笔者对施工单位调研时曾问及领导对工人上砌块墙时的培训问题,回答几乎都是培训后再上墙砌筑的,但追问到培训的教材、教员及培训时间时就没有人能正面回答。大家公认施工时保证质量至关重要的环节,如培训都抓不实的话,质量事故的机率当然就增加了,所以在下一步大发展的前夕应抓紧技术培训的准备工作,什么事只要认真对待问题就可妥善解决。 由于工作缘故笔者接触了一些领导与专家,他们信心十足地要把毕生献给祖国的砌块事业,精神很感人,但以前一直没有遇上机会。这次由于中央领导的重视,要动真格的了,大展宏图的机会应运而生,相信这些领导和专家在新形势下一定会大有作为。 砌块事业方兴未艾!  

 

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