隔震技術在裝配式工業(yè)化建筑中的應用探討 周旭

隔震技術在裝配式工業(yè)化建筑中的應用探討周旭摘要：隨著國家經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展，城市住宅的需求數(shù)量與質量正與日俱增。然而，隨之而來的建筑能耗、環(huán)境污染、隔震減震技術問題也逐漸受到人們的關注?；诖?，本文探討了利用隔震減震技術在現(xiàn)代裝配式工業(yè)化建筑中的應用，既適應我國住宅商品化的需要，也滿足了產(chǎn)品抗震安全性的要求，具有廣闊的市場前景。

關鍵詞：隔震減震技術；裝配式工業(yè)化建筑；住宅商品化

引言：隨著我國城市化進程的快速進展，城市住宅的需求數(shù)量與質量正與日俱增。然而，國內(nèi)大部分傳統(tǒng)住宅產(chǎn)業(yè)采用的建造生產(chǎn)方式依舊是較為粗放的傳統(tǒng)建造形式以及現(xiàn)場勞動密集型建造模式等，存在著項目施工工期長、資源和能源消耗高、效率相對低下、生產(chǎn)過程造成的污染問題（污水、垃圾和噪聲等）以及交通問題等建造模式缺陷，不僅與當前城市的發(fā)展水平不相適應，也和國家建筑業(yè)轉型升級政策理念相背離。此外，我國屬于地震多發(fā)國家，而且大多數(shù)地區(qū)處于高烈度地區(qū)。一旦發(fā)生地震，建筑物室內(nèi)的人和物將可能會由于地震的隨機性和突發(fā)性，以及大部分城市建筑物過于密集，抗震性能相對比較差等而產(chǎn)生巨大的人員傷亡和經(jīng)濟損失。因此，現(xiàn)代結合隔震減震技術的裝配式工業(yè)化建筑是當代建筑技術發(fā)展趨勢之一。

1裝配式建筑發(fā)展概況與優(yōu)勢

裝配式建筑技術是以“模塊單元體”為基本工廠化預組裝部品，在工廠內(nèi)制造成型，然后整體運輸至建設現(xiàn)場，以吊裝拼接方式組建成整體結構的建筑交付模式。通俗地說，裝配式建筑中的一個“模塊化單元體”就好比傳統(tǒng)建筑中的磚或砌塊，在工廠預制以后，運輸?shù)诌_施工現(xiàn)場，然后再進行吊裝施工組建成整體結構，只不過這種“模塊化單元體的房間”不再單純只是一種建筑材料，而是一種集成的具有使用功能的空間“模塊單元體”，現(xiàn)場僅需要完成“模塊化單元體”就位，以及每個“模塊化單元體”構件之間的連接和管線連接等總體工序。

1.1裝配式建筑在我國發(fā)展概況

預制裝配式混凝土建筑在我國1990年代以前曾有過一段相對輝煌的發(fā)展時期，我國借鑒前蘇聯(lián)和東歐國家的經(jīng)驗，大力發(fā)展了工業(yè)化裝配式住宅——大板建筑。但是，大板建筑存在著外墻板保溫隔熱性能差、滲漏問題嚴重、組織施工與生產(chǎn)脫節(jié)從而導致施工進度慢等缺點，同時由于當時建設能力和經(jīng)濟基礎的限制，裝配式建筑發(fā)展受到很大阻礙。直到近年來，國家《關于推進住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質量的若干意見》、《國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地實行辦法》的推行、市場機制的初步建立、住宅產(chǎn)業(yè)鏈的基本形成以及很多房地產(chǎn)企業(yè)開始自發(fā)積極參與探索該技術，這些因素都為以現(xiàn)代裝配式建筑為主要發(fā)展對象的新型工業(yè)化住宅建設提供了有利條件。

1.2裝配式建筑的優(yōu)勢

國內(nèi)大部分傳統(tǒng)住宅產(chǎn)業(yè)采用的建造生產(chǎn)方式依舊是較為粗放的傳統(tǒng)建造形式以及現(xiàn)場勞動密集型建造模式等，存在著項目施工工期長、資源和能源消耗高、效率相對低下、環(huán)境污染嚴重等建造模式缺陷。此外，目前國內(nèi)工地的大部分建筑工人均沒有受過系統(tǒng)的培訓工作，相對來說技術水平不一，難以達到工廠化生產(chǎn)機械零件那樣的質量性能及精準性控制效果，從而導致建成的建筑質量和性能難以保障。

相對于當前我國廣泛應用的現(xiàn)澆混凝土結構，現(xiàn)代裝配式工業(yè)化建筑具有節(jié)約材料、節(jié)約用水、降低能耗、有利于環(huán)境保護（減少建筑垃圾、降低城市噪聲等）、提高建筑質量、提高用戶舒適度、緩解城市交通壓力、縮短施工周期、降低勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率和綜合經(jīng)濟效益、促進建筑標準化、產(chǎn)業(yè)化和現(xiàn)代化等顯著優(yōu)點。

2.隔震技術在我國的發(fā)展概況

地震是嚴重威脅人類生命、財產(chǎn)安全的自然災害之一，工程隔震減震技術是半個世紀以來地震工程與結構工程領域最具創(chuàng)新性的究成果之一，它突破了傳統(tǒng)消極“硬抗”式的被動式抗震設計方法，是一種主動的“以柔克剛”式的結構設計新對策。隔震減震新技術不但可以使結構本身免遭損壞，還可以為結構中的人員、儀器、設備、裝修等提供安全保護。

20世紀80年代后期，我國學者開始重點關注橡膠支座隔震技術。在國家自然科學基金會等基金資助下，以中國建筑科學研究院周錫元和蘇經(jīng)宇、廣州大學周福霖、華中科技大學唐家祥等學者為學術帶頭人，進行了橡膠隔震支座研制、隔震結構分析和設計方法、結構模型振動臺試驗、橡膠支座產(chǎn)品性能檢驗、檢測技術、施工技術等全方位的系統(tǒng)研究工作，提出了橡膠支座隔震建筑的成套技術。

我國最早的隔震建筑是1993年由周福霖院士設計建造的汕頭陵海路八層框架結構商住樓以及唐家祥教授設計的安陽市糧油綜合樓。1994年5月，聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織權威專家將汕頭隔震居民樓的建成譽為“世界建筑隔震技術發(fā)展的第三個里程碑”。2001年，建筑隔震與消能減震技術寫入國標《建筑抗震設計規(guī)范》，標志著隔震消能技術在我國的成熟發(fā)展。汶川地震后新修訂的《防震減災法》中，增加“第四十三條國家鼓勵、支持研究開發(fā)和推廣使用符合抗震設防要求、經(jīng)濟實用的新技術、新工藝、新材料”；2010年新版的《建筑抗震設計規(guī)范》對隔震技術的使用范圍做了較大調整，取消了對減隔震設計的諸多限制，規(guī)范提倡在“抗震安全性和使用功能有較高要求或專門要求的建筑”中使用，更利于該技術的發(fā)展。2014年2月，住房和城鄉(xiāng)建設部又發(fā)布新文件進一步加大了建筑減隔震技術應用的推廣力度。經(jīng)過近些年的環(huán)境轉變，在標準、法規(guī)政策與技術措施方面都已經(jīng)初步形成較為完善的體系，對建筑減隔震行業(yè)的發(fā)展形成了有力的支撐。

3.減震技術在裝配式建筑中的應用研究

廣州大學張季超教授通過對預制構件之間的連接，將構造鋼筋和受力的鋼筋采用焊接或者套筒連接在一起，在節(jié)點區(qū)采用后澆混凝土或者灌漿材料將預制結構連為整體，實現(xiàn)與現(xiàn)澆結構等強度的特性，提升了結構體系的整體抗震性能；

廣州大學工程抗震研究中心譚平、衛(wèi)杰彬基于同時考慮隔震層及其上、下部結構非線性，展開了一高層裝配式層間隔震混凝土結構的動力彈塑性分析研究，分析結構在不同地震波輸入下的抗震性能；

哈爾濱工業(yè)大學劉樂針對壓型板組成的集裝箱結構，提出一種層間滑移隔震體系，進一步研究其在地震波作用下的抗震減震性能。

結語

綜上所述，在我國住宅商品化及產(chǎn)品抗震安全性的要求下，隔震技術在裝配式建筑中的研究與應用可以加快裝配式建筑的推廣與應用，并提供有效的技術推動力，使傳統(tǒng)建筑領域實現(xiàn)“低能耗、低污染、高效率”的建筑產(chǎn)業(yè)化目標。

參考文獻：

[1]范力，呂西林，趙斌.預制混凝土框架結構抗震性能研究綜述[J].結構