隔震技术在装配式工业化建筑中的应用探讨 周旭

隔震技术在装配式工业化建筑中的应用探讨周旭摘要：随着国家经济建设的飞速发展，城市住宅的需求数量与质量正与日俱增。然而，随之而来的建筑能耗、环境污染、隔震减震技术问题也逐渐受到人们的关注。基于此，本文探讨了利用隔震减震技术在现代装配式工业化建筑中的应用，既适应我国住宅商品化的需要，也满足了产品抗震安全性的要求，具有广阔的市场前景。

关键词：隔震减震技术；装配式工业化建筑；住宅商品化

引言：随着我国城市化进程的快速进展，城市住宅的需求数量与质量正与日俱增。然而，国内大部分传统住宅产业采用的建造生产方式依旧是较为粗放的传统建造形式以及现场劳动密集型建造模式等，存在着项目施工工期长、资源和能源消耗高、效率相对低下、生产过程造成的污染问题（污水、垃圾和噪声等）以及交通问题等建造模式缺陷，不仅与当前城市的发展水平不相适应，也和国家建筑业转型升级政策理念相背离。此外，我国属于地震多发国家，而且大多数地区处于高烈度地区。一旦发生地震，建筑物室内的人和物将可能会由于地震的随机性和突发性，以及大部分城市建筑物过于密集，抗震性能相对比较差等而产生巨大的人员伤亡和经济损失。因此，现代结合隔震减震技术的装配式工业化建筑是当代建筑技术发展趋势之一。

1装配式建筑发展概况与优势

装配式建筑技术是以“模块单元体”为基本工厂化预组装部品，在工厂内制造成型，然后整体运输至建设现场，以吊装拼接方式组建成整体结构的建筑交付模式。通俗地说，装配式建筑中的一个“模块化单元体”就好比传统建筑中的砖或砌块，在工厂预制以后，运输抵达施工现场，然后再进行吊装施工组建成整体结构，只不过这种“模块化单元体的房间”不再单纯只是一种建筑材料，而是一种集成的具有使用功能的空间“模块单元体”，现场仅需要完成“模块化单元体”就位，以及每个“模块化单元体”构件之间的连接和管线连接等总体工序。

1.1装配式建筑在我国发展概况

预制装配式混凝土建筑在我国1990年代以前曾有过一段相对辉煌的发展时期，我国借鉴前苏联和东欧国家的经验，大力发展了工业化装配式住宅——大板建筑。但是，大板建筑存在着外墙板保温隔热性能差、渗漏问题严重、组织施工与生产脱节从而导致施工进度慢等缺点，同时由于当时建设能力和经济基础的限制，装配式建筑发展受到很大阻碍。直到近年来，国家《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见》、《国家住宅产业化基地实行办法》的推行、市场机制的初步建立、住宅产业链的基本形成以及很多房地产企业开始自发积极参与探索该技术，这些因素都为以现代装配式建筑为主要发展对象的新型工业化住宅建设提供了有利条件。

1.2装配式建筑的优势

国内大部分传统住宅产业采用的建造生产方式依旧是较为粗放的传统建造形式以及现场劳动密集型建造模式等，存在着项目施工工期长、资源和能源消耗高、效率相对低下、环境污染严重等建造模式缺陷。此外，目前国内工地的大部分建筑工人均没有受过系统的培训工作，相对来说技术水平不一，难以达到工厂化生产机械零件那样的质量性能及精准性控制效果，从而导致建成的建筑质量和性能难以保障。

相对于当前我国广泛应用的现浇混凝土结构，现代装配式工业化建筑具有节约材料、节约用水、降低能耗、有利于环境保护（减少建筑垃圾、降低城市噪声等）、提高建筑质量、提高用户舒适度、缓解城市交通压力、缩短施工周期、降低劳动强度、提高劳动生产率和综合经济效益、促进建筑标准化、产业化和现代化等显著优点。

2.隔震技术在我国的发展概况

地震是严重威胁人类生命、财产安全的自然灾害之一，工程隔震减震技术是半个世纪以来地震工程与结构工程领域最具创新性的究成果之一，它突破了传统消极“硬抗”式的被动式抗震设计方法，是一种主动的“以柔克刚”式的结构设计新对策。隔震减震新技术不但可以使结构本身免遭损坏，还可以为结构中的人员、仪器、设备、装修等提供安全保护。

20世纪80年代后期，我国学者开始重点关注橡胶支座隔震技术。在国家自然科学基金会等基金资助下，以中国建筑科学研究院周锡元和苏经宇、广州大学周福霖、华中科技大学唐家祥等学者为学术带头人，进行了橡胶隔震支座研制、隔震结构分析和设计方法、结构模型振动台试验、橡胶支座产品性能检验、检测技术、施工技术等全方位的系统研究工作，提出了橡胶支座隔震建筑的成套技术。

我国最早的隔震建筑是1993年由周福霖院士设计建造的汕头陵海路八层框架结构商住楼以及唐家祥教授设计的安阳市粮油综合楼。1994年5月，联合国工业发展组织权威专家将汕头隔震居民楼的建成誉为“世界建筑隔震技术发展的第三个里程碑”。2001年，建筑隔震与消能减震技术写入国标《建筑抗震设计规范》，标志着隔震消能技术在我国的成熟发展。汶川地震后新修订的《防震减灾法》中，增加“第四十三条国家鼓励、支持研究开发和推广使用符合抗震设防要求、经济实用的新技术、新工艺、新材料”；2010年新版的《建筑抗震设计规范》对隔震技术的使用范围做了较大调整，取消了对减隔震设计的诸多限制，规范提倡在“抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑”中使用，更利于该技术的发展。2014年2月，住房和城乡建设部又发布新文件进一步加大了建筑减隔震技术应用的推广力度。经过近些年的环境转变，在标准、法规政策与技术措施方面都已经初步形成较为完善的体系，对建筑减隔震行业的发展形成了有力的支撑。

3.减震技术在装配式建筑中的应用研究

广州大学张季超教授通过对预制构件之间的连接，将构造钢筋和受力的钢筋采用焊接或者套筒连接在一起，在节点区采用后浇混凝土或者灌浆材料将预制结构连为整体，实现与现浇结构等强度的特性，提升了结构体系的整体抗震性能；

广州大学工程抗震研究中心谭平、卫杰彬基于同时考虑隔震层及其上、下部结构非线性，展开了一高层装配式层间隔震混凝土结构的动力弹塑性分析研究，分析结构在不同地震波输入下的抗震性能；

哈尔滨工业大学刘乐针对压型板组成的集装箱结构，提出一种层间滑移隔震体系，进一步研究其在地震波作用下的抗震减震性能。

结语

综上所述，在我国住宅商品化及产品抗震安全性的要求下，隔震技术在装配式建筑中的研究与应用可以加快装配式建筑的推广与应用，并提供有效的技术推动力，使传统建筑领域实现“低能耗、低污染、高效率”的建筑产业化目标。

参考文献：

[1]范力，吕西林，赵斌.预制混凝土框架结构抗震性能研究综述[J].结构