村镇建筑抗震节能结构体系与成套技术

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2月12日，新疆于田发生里氏7.3级强烈地震，造成至少400万间房屋倒塌或严重损坏，建筑尤其是村镇农房的抗震问题再度引起人们的高度关注。目前，我国广大农村的房屋由于缺乏建筑规范设计，抗震性能较差，超九成农村房屋无抗震措施。在扎实推进的新农村建设中，适宜我国村镇建筑特点的抗震技术亟待发展。 　　从教育部科技发展中心传来好消息，由北京工业大学博士生导师曹万林教授主持完成的《村镇建筑抗震节能结构体系与成套技术》项目研究成果，2013年12月20日通过教育部组织的专家鉴定。由中国工程院院士周福霖教授和中国工程设计大师汪大绥教授等专家组成的鉴定委员会，对该成果给予了较高评价：该项目研究取得了系统性成果，以多种有效措施实现了村镇建筑低造价抗震节能的要求，获得了明显的社会效益和经济效益，具有重大的工程价值和应用前景。 　　抗震节能技术的重要推进 　　曹万林告诉记者，此次通过专家鉴定的“村镇建筑抗震节能结构体系与成套技术”项目，是由北京工业大学、北京市房地产科学技术研究所、哈尔滨鸿盛集团、中国建筑科学研究院、清华大学、北京交通大学、北京市建筑设计研究院7家单位共同完成的。在国家“十一五”科技支撑计划课题-村镇住宅抗震技术与防灾标准研究、国家“十二五”科技支撑计划课题-村镇住宅新型抗震节能结构关键技术研究与示范，以及北京市科技计划课题和北京市政府“折子工程”项目等多项国家和省部项目大力支持下，课题组历时数年，针对历次地震对我国村镇建筑造成的严重破坏、重大人员伤亡以及村镇建筑抗震节能技术落后的现状，也充分考虑到了我国广大农村地域和资源差异较大、经济和社会发展水平很不平衡的特点。 据介绍，课题组进行了大量村镇房屋震害调查、抗震节能现状调研、较系统的结构和构件抗震试验、结构复合墙体热工性能试验，还进行了较系统的理论、设计方法和产业化技术研究，创新了多个抗震节能一体化体系，该成果获国家发明专利17项，实用新型专利29项。“村镇建筑抗震节能结构体系与成套技术”成果，包括“村镇建筑新型抗震节能结构体系和成套技术”、“高烈度地区村镇既有住宅抗震节能改造结构体系新技术”、“村镇既有建筑抗震节能改造结构体系与成套技术”三部分，是村镇建筑抗震节能技术的重要集成与发展。 　　抗震节能水平再上台阶 　　专家组的鉴定意见显示，该成果“提出并研发了‘异形柱边框保温模块单排配筋混凝土墙体抗震结构体系’、‘保温模块轻钢框架结构体系’、‘低成本抗震与隔震保温砌体结构体系’、‘村镇既有建筑抗震节能改造结构体系’;提出并系统研发了多项创新技术，包括‘简化配筋异形柱边框保温模块单排配筋混凝土墙体’‘带暗柱构造孔保温混凝土砌块墙体’、‘双控型石墨-玻璃丝布复合滑移隔震装置’‘轻钢-保温模块墙体’等多种构件和构造技术，抗震和消能减震效果良好;并利用‘屋顶-剪刀撑加固’、‘钢板圈梁整体加固’‘门窗洞口加固’、‘抗震节能一体化改造’等多项简单有效的措施，增强了结构的抗震安全性和热工性能。” 　　在多项新技术中，曹万林教授特别提到研究成果中的新型构造保温模块单排配筋混凝土墙体结构体系。曹领衔的北京工业大学团队研发的单排配筋多层剪力墙住宅结构体系，已获得多项国家自主知识产权。这种单排配筋剪力墙结构，性价比合理，比较适于村镇低层住宅，与传统的农村黏土砖结构相比抗震性能显著提高。如今，曹万林教授团队又与哈尔滨鸿盛集团林国海教授合作，把单排配筋剪力墙结构与保温模板一体化的EPS模块技术有机结合，形成‘三明治’式的新型抗震节能墙体，及其新型构造保温模块单排配筋混凝土墙体结构体系，该项技术已达国际水平。” 推广起来并不难 　　曹万林指出，新型构造保温模块单排配筋混凝土墙体结构体系，达到了节能标准，抗震构造简单，易于施工。项目合作单位哈尔滨鸿盛集团，在林国海教授带领下，已研发了拥有几十项国家专利的保温模块生产技术，通过专用的设备和模具制成不同种类、不同规格、不同形状的空腔模块，实现了产业化生产。经过一系列的简单工序后，房子可以像搭积木一样盖好。 　　“新型保温模块单排配筋混凝土墙体抗震结构体系，适于新建村镇多层和低层住宅、蒙古包、村镇厂房、农用温室等建筑。保温模块轻钢框架结构体系，适用于建造农村单层住宅、厂房和农作物温室等。”经过简单培训，农民自己都可以轻松建造，不需要外请施工队。他说，农民关注的还有价格因素。“如果因地制宜、就地取材，采用低成本抗震节能技术的新型房屋与传统的砖房相比，成本接近，而抗震节能效果却得到较大提升。作为科技工作者，我们有义务为农民兄弟提供无偿技术指导，推进“村镇建筑抗震节能结构体系与成套技术”的应用。曹万林坦言，作为唐山大地震的亲历者，自己将带领团队成员继续做好村镇建筑抗震节能技术的研发工作，为村镇绿色建筑与综合防灾技术发展做出应有贡献。