李波
身份证:140225198808290510
摘要:我国既有居住建筑由于设计问题、施工缺陷、抗震设防标准提高、材料老化失效、使用功能变化等诸多原因,导致既有建筑结构的安全性降低,为了使房屋能继续正常使用,通常采用加固改造来满足房屋的安全性能。随着近年来加固改造市场的发展,加固改造技术也呈现多样化。
关键词:居住建筑;结构安全;改造分析
引言
随着2020年全面建成小康社会实现“住有所居”目标的临近,既有居住建筑改造更新的工程量巨大,任务繁重。随着人民生活水平的提高、工程建设标准的提升、老龄化社会的到来,部分既有居住建筑的安全性、节能性、宜居性、适老性等与现行国家标准的要求和人们对更高质量的居住环境的需求存在较大差距,更高性能、更多功能、更美环境的既有居住建筑综合改造的需求更加迫切。
1既有居住建筑节能改造的基本方案概述
建筑外墙节能保温工艺在国内运用了十多年,大幅加快了现有建筑节能改造的进程,并且其施工技术以及工艺都比较成熟。优势:施工便利、施工周期较短、建筑外饰面可以按照具体需求进行设定、不影响居民的正常生活等。现阶段,对于既有住宅节能改造时大多运用EPS薄抹灰外保温工艺,EPS薄抹灰系统构造如图1所示。
此构造主要是将EPS板作为保温建材,把网格布增强抹面层当作保护层,将涂料涂刷到网格布表面,各层间利用黏结砂浆形成整体,并且利用锚栓对其进行加固。不但可以通过抗裂砂浆玻纤网对抹面层以及饰面层进行有效保护,同时也可以利用保温装饰一体板粘贴到外墙进行保温,此种方式能够大大降低外墙涂料的施工量,并且可以降低对于居民正常生活的影响。利用保温材料所具有的良好绝热性能能够提升供热以及制冷效果,大幅度优化建筑室内的环境以及舒适感,并且此种节能改造方式较为简便,成本相对较低,所以应用较为广泛。
2居住建筑结构存在的问题
(1)结构承载能力退化。居住建筑因使用年限久远其所用材料破损,性能降低,结构达不到安全标准,是既有居住建筑的安全威胁因素。(2)未考虑抗震设防或抗震设防水准较低。部分老旧建筑由于建造年代较早,当时没有抗震规范或者抗震设防水准较低,这些老旧建筑需要进行抗震安全改造。
3改造技术分析
居住建筑改造与公共建筑有相同的地方,也有不同之处。本文针对既有居住建筑结构安全存在的问题,对适合居住建筑的改造技术进行分析。
3.1宜居改造需求分析
既有建筑由于建造年代不同,受建造时经济、技术、标准、体制等因素影响,具有不同的特点。从改造需求的角度来看,不同时代的既有建筑的改造重点不同。如20世纪80年代之前建成的建筑,抗震设防标准低,建设标准较低,户型和室内空间较小,设备设施管线老化较严重;2000年之前建成的大部分既有建筑没有执行节能标准,外墙没有保温层,也没有采用节能窗,建筑能耗较高。2010年之前建成的住宅小区内机动停车位及无障碍设施不足,随着近年来机动车保有量大幅增加,以及人口老龄化日趋严重,停车难、适老设施不足等问题更加严峻。根据不同建造年代建筑的特点,以实现建筑宜居为目标,并参考绿色化改造、健康建筑等理念,宜居改造需求如下:(1)安全性:安全是最基本的需求,要满足结构安全、消防安全、电气燃气管线设备安全以及安防设施配备、减少安全隐患等要求。(2)耐久性:耐久性与房屋质量、使用寿命直接关联,是建筑安全性的重要保证,对老旧建筑进行耐久性提升可延长建筑寿命年限,提升安全可靠度。(3)节能性:节约资源是基本国策,建筑节能对化解能源紧缺、改善大气环境和居住环境、降低能耗具有重要意义,也是既有建筑改造的必选内容。
(4)舒适健康:主要是对声、光、热、温湿度以及空气质量等室内居住环境改善的需求,实现室内恒温恒湿、新风换气等,要舒适安逸、健康宜居。
3.2注浆加固
因受不均匀沉降、冻胀或其他因素导致的老旧居住建筑的地基基础裂损,可采用基础注浆补强来加固。改造要点如下:1)注浆压力一般为0.1MPa~0.3MPa,当采用环氧树脂时,注浆压力为0.4MPa~0.9MPa。2)施工顺序为先钻孔,再插入注浆管,注浆管直径一般为25mm,注浆管直径比钻孔直径小2m~3m,钻孔位置应选在原来地基基础裂损处,并且钻孔与水平面的倾斜角度应不小于30°。
3.3节能性改造
节能性改造是针对既有住宅建筑能耗高、效率低、保温隔热性能差等问题,对围护系统(外墙保温、屋面保温、外窗、外遮阳系统)、供暖系统(水泵、热力站、供热管网、水力系统、室内采暖系统)、可再生能源利用(太阳能热水、太阳能光伏)、照明(公共空间照明、室外照明)以及设备(电梯、空调系统、水泵)等进行节能改造,达到有效降低建筑能耗、节约能源、改善室内居住热环境、提高居住热舒适性的效果。节能改造前首先进行节能诊断。从改造内容上,节能性改造分为围护系统改造、供暖系统改造、可再生能源改造、照明改造和设备改造。
3.4锚杆静压桩加固
锚杆静压桩用于老旧居住建筑的基础脱换加固和纠倾加固,需要通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上的配重作反力将预制桩压入土中,其施工方案如下:1)压桩顺序:若桩长和截面的大小不一样,应遵循“先深后浅,先大后小”的原则。为防止地基基础上抬造成结构损坏,施工时,压桩力的总和不能大于该基础和上部结构的自重。2)压桩施工原则上应一次到位,不得中途停顿。若必须中途停顿,为了防止土体固结超静水压力消散引起摩擦阻力剧增,停歇时间不得超过24h,桩尖应停留在承载力较低的土层中。3)压桩前应检验螺栓的抗拔力,确保螺栓可以提供足够的压桩反力。正式压桩前要进行试桩,以供正常压桩时参考,要观察桩对土体的挤压和对周围的影响程度以及压桩的偏差程度。
3.5适老化改造
适老化改造是针对我国老龄化日趋严重、既有居住建筑不适老的问题,对老年人生活的套内空间(室内空间、室内设施)、公共空间(入口无障碍、首层门厅、楼梯间、电梯厅、走道)以及配套养老服务设施(养老医疗服务设施、适老生活服务设施、适老户外活动设施)等进行改造和升级,达到利于老年人日常生活和活动,缓解老年人因生理机能变化导致的不适应,避免老年人受到人身伤害,增强老年人居家生活的安全性和便利性等目的。从改造空间及内容,分为套内空间改造、公共空间改造和配套服务设施改造。
结束语
我国既有居住建筑量大面广,新时代人们对居住环境和房屋品质有了更高的向往和追求。老旧小区改造不仅能提高居民生活水平为困难群众解决生活难题,也有利于扩大有效投资和消费。针对存在的诸多问题,国家出台了一系列指导意见,大力推动老旧小区改造。目前,我国老旧小区改造仍以楼体节能改造和室外环境整治为主,尚未形成宜居改造技术体系。本文构建的涵盖多项改造内容的既有居住建筑宜居改造技术集成体系,为既有居住建筑老旧小区宜居改造提供技术支撑,推动既有建筑改造可持续健康发展。
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