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交大这一技术让雪域高原藏民栖居

周到报道,西藏地区平均海拔在4000米以上,复杂的地质条件使工程建设选址困难,工程规模无法扩展。而且由于水泥在低温情况下无法达到建筑所要求的强度,西藏每年只有4月~10月半年左右的时间可以施工。现今,藏民居住的土坯房、砖瓦房,大多建筑质量差,抗震水平低。

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上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院建筑工业化研究团队提出了一整套适应日喀则市住宅的高原装配式建筑新体系,包括装配式轻钢框架嵌挂板结构体系、冷弯薄壁型钢龙骨结构体系、装配式模块化钢结构体系等,先进的装配式建筑登上雪域高原。

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变废为宝,就地取材

降低墙体施工的水泥用量,是高原装配式建筑新体系推广应用的“阿喀琉斯之踵”。

研究团队经过调研发现,日喀则地区采石场的废料——小石块,大有用武之地。通过技术攻关,将采石场废料小石块破碎为石粉状,替代部分水泥用量,再与发泡剂、少量水泥、粉煤灰等原料搅拌,并通过发泡机充分发泡形成发泡混凝土。

通过这种变废为宝、就地取材的做法,不仅很好地解决了高原装配式建筑新体系与藏区生态环境脆弱的矛盾,还为当地采石场的废料找到了稳定的销售渠道,并且为预制构件加工企业节约了成本。

房屋拼装——乐高搭积木

高原装配式建筑通过BIM结构专用设计软件生成结构BIM信息化模型,确定每一根钢构件及墙板的尺寸、形状、开洞位置等;根据生成的BIM信息化模型,在预制构件工厂采用自动化设备生产出钢构件、墙板和其他部件,并在工厂完成管线洞口开设;在房屋施工现场,则采用“乐高搭积木”的作业方式,即在现场地基上,按照每一个钢构件的编号进行现场安装,现场采用“干”式方法施工,节点拼接均以螺栓连接形式完成,无需灌浆及焊接作业,最后完成屋面吊装及水电安装。

高原装配式建筑实现了基础、地下室与主体构件生产同步,主体施工与内外装修同步,颠覆了传统串联施工方式,从而大幅节省了时间,其施工周期只需要传统建筑现浇施工方式的1/3,很好地解决了藏区施工时间短的难题。

打造藏区特色住宅风貌

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平均海拔4000米以上的日喀则,是西藏第二大城市,也是上海对口援建所在。

在藏区推广和发展高原装配式建筑,首要考虑藏民们对这种创新型建筑的接受程度。为此,研究团队将藏区传统住宅元素融合在高原装配式建筑新体系中,研发的三大类别九种户型样板房,具有典型的藏区传统建筑文化风貌:外形端庄稳固,风格古朴粗犷;墙壁上厚下薄,门窗小;采用框架结构,结构稳固;室内空间较低,在3米以下;屋面为平顶。

这种将创新建筑与西藏传统建筑风貌结合的做法,在改善了藏区人民居住水平的同时,也兼顾了当地民族文化的传承与发展,使之成为高原装配式建筑在当地推广应用的重要因素之一。

 

董川峰
陈征