恽燕春:基于夹心保温双面叠合墙的高性能建筑研发与应用
恽燕春:
宝业集团上海建筑工业化研究院院长
分享题目:
《基于夹心保温双面叠合墙的高性能建筑研发与应用》
提升夹心保温双面叠合墙的综合性能能对于装配式建筑自身的整体品质和节约综合资源尤为重要,恽燕春院长在此次专题会上结合宝业集团实践经验和成果,详细解读了夹心保温双面叠合墙的两项试验研究的相关条件设置、过程细节和试验结论,同时对企业研发形成的成套集成技术体系做了分享。
一、关于夹心保温双面叠合墙的试验研究
宝业夹心保温双面叠合墙的结构特点
(一)双面叠合保温剪力墙抗震性能研究
内容:通过低周反复荷载试验重点研究双面叠合夹心保温剪力墙的抗震性能(与同济大学合作)。
试验结论:各实验均发生受弯破坏,边缘构件区域纵筋屈服,部分纵筋被拉断,墙体底部两侧混凝土压溃剥落;从承载力看,预制与现浇试件差别均在4%以内,表明预制混凝土剪力墙的承载能力设计可参照现浇混凝土剪力墙的相关规定;从延性考虑,0.2轴压比下,预制试件与现浇试件相差-15%~7.1%;0.5轴压比下相差-5.0%~15.3%,表明双面叠合夹心保温剪力墙可基本实现等同现浇。
(二)夹心保温剪力墙竖向钢筋间接搭接传力机理和性能研究
内容:通过间接搭接对拉试验和间接搭接墙体推覆试验重点研究不同连接件下钢筋间接搭接传力性能(与中国建研院合作)。
试验结论:从对玻纤直杆连接件和钢筋桁架连接件的承载力、破坏模型、应变分布以及实测应变的分析来看,可以认为FRP和不锈钢桁架连接件对钢筋的间接搭接并无影响;试件的滞回曲线和骨架曲线基本一致,承载力和开裂后刚度基本相同,变形能力基本相同,现浇试件延性稍好于叠合墙试件;在往复荷载作用下,搭接长度取为1.2倍锚固长度的间接搭接方式与直接搭接各项力学性能基本一致,搭接可靠。
通过以上试验,可得出总结:双面叠合夹心保温剪力墙可基本实现等同现浇,其承载能力设计可参照现浇混凝土剪力墙的相关规定;外叶预制板对双面叠合夹心保温剪力墙的承载能力没有显著影响;竖向钢筋间接搭接的搭接长度取为1.2la时,双面叠合夹心保温剪力墙可实现可靠传力。
二、六大系统集成的成套技术体系
夹心保温双面叠合墙在实际运用中的问题,必须结合以下六大集成系统,才能从整体上解决运用的问题,实现高性能建筑价值。建筑工业化绝不是单从结构上可以实现的,应该是一个整体融合与提升的概念。
(一)装配式主结构系统
通过双面叠合夹心保温结构与保温一体化,提升建筑整体性能,体现高效集成;使用大型密拼叠合楼板可提升建筑空间舒适度,体现高效施工。
(二)装配式内装系统
在保证效果的基础上,室内部分可采用装配式内装墙板,环保、防火、隔音、防水防潮、节能、施工简单。
(三)装配式水电系统
包括装配式同层排水系统、装配式给水系统、装配式电路三个方面。通过采用BIM-3D设计布局,可考虑到墙体预埋、管线交叉、标高误差、坡度等规范要求,出具预制留孔点位图、平面图以及材料清单,可以精.确控制造价预算、把控品质、提高施工效率、减少材料的浪费。
(四)新材料新工艺集成系统
可根据实际建设需要集成屋顶保温隔热、屋顶防水、内墙涂料系统、屋顶热反射防水涂膜、外墙外保温及饰面系统、洁净空气催化剂、节能窗、LED照明系统、雨水收集路面、吸声材料、高性能地坪系统、地板防撞击声材料、地下室及楼面保温隔热、室外虫害防治等。
(五)绿色健康系统
以国标绿色二星级认证、WELL健康建筑及国标健康建筑二星标准为理念,打造真正的绿色健康建筑。
(六)智慧家居系统
系统可针对未来住宅智能化功能能升级所需的接口及线路的预留和预埋,从灯光控制、可视对讲、智能空调及新风、环境监测、遥控转发、情景模式等方面营造现代化居家生活品质。
三、关于高性能建筑的实践探索和理解
实现建筑的高性能方面,宝业目前研发的装配整体式混凝土剪力墙结构体系(采用新型双面叠合夹心保温剪力墙体系)、装配式混凝土框架结构体系(采用预制框架+大跨度密拼楼板体系)、装配式钢结构体系(采用钢框架+压型钢板组合楼板+玻璃幕墙)都在不同的建筑类型上得到了较好的运用;智能建造方面,始终还要通过“数字化设计、自动化生产和智能化施工”实施路线、“数字策划+融合管理”模式,以一个平台(BIM)连接所有以实现项目、支撑企业数字化转型,将数字设计作为发起端(设计协同平台生产各种数据和清单)、自动化生产作为应用端(EPR系统和生产主控系统之间的CAD数据传递和进度更新)、智能化施工作为集成端(进度、成本、质量、安全、人员、材料、设备、环境检测数据集成),在全环节对数据进行不同处理和运用,并通过可视化智能管理平台做好资源优化、降低风险,积极运用高效率设备、隔音降噪设备和可再生资源等支撑建筑绿色健康性能。
总之,一项技术在建筑整体中的应用和作用绝不是割裂存在的,应通盘考虑建筑工业化特性,做好全流程协同融合,才能真正提升建筑性能。
本文由智建网根据活动现场采访及录音整理并发布