密肋壁板节能住宅在河南建成

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  河南荥阳市城中村改造重点项目汉风水岸住宅区,首次采用了技术国际领先的新型结构形式———密肋,该技术的成功应用将使汉风水岸成为河南首个国家级低碳、抗震示范园区。

  密肋技术河南推广中心主任欧阳元生告诉记者,汉风水岸规划先进,密肋结构国际领先。这种国家投巨资试验20多年,具有施工快、低成本、低耗能、抗强震和提高使用面积等优势的国际先进技术,对社会经济的发展具有积极的促进作用,确实是利国利民,功在当代,利在千秋。中国科学院院士、中国建筑科学研究院研究员周锡元,中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊,中国工程院院士、中国建筑西北设计研究院设计师张锦秋等对该项成果的评价为:“项目研究工作深入系统、难度大、水平高,对建筑行业的科技进步有很大的推动作用。”

  能源、环境已成为影响我国国民经济可持续发展的突出问题。据不完全统计,建筑耗能已占全社会总能耗的25%~27%。当前我国已建的近400亿平方米建筑中,高耗能建筑占很大比例,每年新建的16亿~20亿平方米房屋中仍有许多是高耗能。我国采暖地区建筑耗能是发达国家的3倍以上,而新型墙材应用比例仅为发达国家的18%。

  为尽快改变这一现状,国务院、国家发改委、住建部、国土资源部、环境保护部等政府部门出台了多项政策,以加快墙体材料的革新及推广节能建筑的步伐。北京、上海、广州等城市已明确规定禁用黏土砖,我国已经公布两批限时禁止使用实心黏土砖的城市名单。随着城镇建设速度的不断加快随之而来的水土流失、能源短缺、环境污染等一系列问题日趋严重,节约能源、保护环境迫在眉睫。因此,研究开发一种能就地取材、抗震性能好、施工周期短、节能效果佳、工程成本低、适用于农村生态民居及城镇住宅建筑的新型结构体系尤为迫切。

  为了响应国家墙材改革和建筑节能要求,研发出一种轻质、高强、节能、抗震的建筑结构新体系,由住建部、科技部、国家自然科学基金委下达并资助的《密肋壁板结构节能住宅体系》项目,经过20多年的研究和试验,项目最终研发成功,并分别获得科技部“发明专利”和住建部“科技成果推广项目”称号。

  密肋壁板结构节能住宅体系(河南)推广中心,以新材料、新结构、新工艺,加快“密肋”成果消化和利用,推动提高工程进度、降低工程成本,促进节能住宅的产业化发展,迎接低碳时代的到来。

  密肋壁板结构节能住宅体系集抗震、低碳、节能、环保、建设速度快、工程成本低等优势于一身,其主要墙体材料由混凝土及轻质材料复合而成,是一种现代化的新型低碳建筑结构体系。该体系的出现,给开发商、建筑商、住户带来了福音,是一项不可多得的“多赢”技术。

  密肋复合墙结构体系采用新材料、新结构、新工艺,由预制的生态混凝土复合墙板与隐形外框及楼板装配整浇而成。作为结构的主要受力构件———生态复合墙体是由生态复合墙板与隐形外框组成的墙肢或墙段。其中,生态复合墙板是以截面和配筋较小的钢筋混凝土肋梁、肋柱为框格,内嵌以炉渣、粉煤灰等工业废料或其他生态材料为主的高性能轻质砌块预制而成。

  密肋复合墙结构体系集围护、承重、节能、保温于一体,可取代传统的黏土砖墙结构;通过对结构的优化设计与控制,使其承力体系的三部分构件———砌块、肋格及外框能够在小震、中震及大震作用下依次发挥作用,分阶段释放地震产生的能量。密肋复合墙结构体系具有多道抗震防线,是一种基于结构地震反应控制技术的新型耗能结构体系。其主要特点是抗震性能好、结构适应性强、节能效果佳、产业化程度高、施工速度快、工程成本低、生态节能、低碳环保、社会经济效益显著。与同类技术比较,它研发了新型密肋复合墙体结构体系、开发了密肋复合墙结构体系计算分析软件、实现了密肋复合墙结构体系的多道抗震防线、发明了密肋复合墙板生产工艺及安装定位方法、编制了密肋复合墙结构体系技术规程、图集等。

  该项目适用范围广泛,可用在农村新型生态节能建筑上;适用于广大农村低层农居建筑,采用绿色生态建筑材料(如植物纤维、秸秆泥坯等)取代传统砌筑材料;在多层复合墙结构节能建筑上使用,适用于城镇8层及8层以下住宅及办公用房,代替传统的砖混结构;适合中高层复合墙结构节能建筑,适用于城镇高层住宅办公等中高层建筑,代替或部分代替框架或抗震墙结构体系;可以在框支复合墙结构节能建筑上使用,适用于城镇33层及以下,底部大空间、上部小开间的办公及住宅建筑,以代替或部分代替框支剪力墙结构;在隔震大开间复合墙结构节能建筑上使用,适用于城镇8 层及8层以下住宅,满足多用途建筑结构对设计灵活性的需求,以适应建筑使用功能可持续发展的需求。

  该项目经陕西省科技节能示范工程———西安建筑科技大学一号学生公寓、陕西省科技节能示范小区———西安市更新街小区、陕西省科技节能示范工程——— 中国银行西安高新技术开发区新科花园三号楼、军队总后营房部节能示范工程———银川市某集团军司卫大队营房等建筑使用后效果十分显著。

  采用该项目经济和社会效益十分显著。本结构土建造价与砖混结构基本持平,比框架结构低10%~12%,比剪力墙结构低15%以上;本结构自重轻,基础截面比砖混结构小约20%且抗震性能好,在高烈度区使用可突破传统结构高度限制;与砖混结构比较,房屋实际使用面积提高6%~8%;与其他结构比较,施工速度提高1/4~1/3,可缩短工期约1/3,采用生态节能墙体材料,保温性能好,同等条件下可比其他结构降低能耗15%~20%。

  密肋复合墙板大量采用新型生态材料代替传统黏土砖,保护环境,节约土地,符合国家可持续发展战略。据统计,采用新型生态材料每建1万平方米建筑,可避免挖土毁田1.2亩,消耗工业废渣2000~3000立方米;可采用环保型再生材料作为复合墙板的填充块材,从根本上避免了日后建筑垃圾的产生。

  本项目技术已得到了广泛的推广应用,2000年本项目前期成果通过建设部鉴定,2001年被列为建设部全国推广的13种新型结构体系之一,2002年被列入建设部科技成果重点推广项目,2003年被列入国家科技成果重点推广计划,2006年被编制陕西省及河北省地方标准各一部。

  该项目已获国家实用新型专利1项、发明专利3项;建成多层、中高层住宅工程应用面积为10.866万平方米,在建工程应用面积为24.8万平方米,取得了显著的经济、社会效益,在我国住宅建筑领域发挥了重要作用。

  目前,该项目技术已经提出并正在完善本结构体系的综合节能技术方案,使住宅建筑耗能达到国家2010年建筑节能65%的总目标。

  【作者】:秦军舰

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