29小時建成11層不鏽鋼大樓,使用了一種特殊焊接技術……

「來源: |工程客 ID:Engicool2014」

一則日本媒體對中國建築的報道吸引了我們的目光:

29小時建成11層不鏽鋼大樓,使用了一種特殊焊接技術……

這座建築來自於湖南省省會長沙,是遠大活樓“家園1號”。這座樓之所以被關注,是因為這座11層公寓樓僅用29個小時就建成了!

29小時建成11層不鏽鋼大樓,使用了一種特殊焊接技術……

確切的說,這座11層不鏽鋼公寓樓僅用28小時45分鐘就完全建成了,它使用了一種特殊技術——

熱風銅釺焊

。用這種技術建造的大樓,和普通的鋼筋水泥建築有什麼不同呢?

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“秘密武器”:熱風銅釺焊

在介紹這座大樓之前,我們先來揭曉它的建造秘技,也就是主體材料——

熱風銅釺焊不鏽鋼芯板,

它是遠大科技集團的第六代可持續建築技術,已經申請63國專利認證。

29小時建成11層不鏽鋼大樓,使用了一種特殊焊接技術……

不鏽鋼芯板是一種超輕超強結構材料,由兩塊鋼板、中間密佈薄壁芯管組成,用

1083℃無氧銅釺焊

焊接成一個牢固整體,空隙填充岩棉隔熱隔音。芯管兩端有扳邊,焊接面積擴大約10倍,使芯管與面板連線牢固;芯管之間有空隙,可吹入能熔化銅的熱風進行焊接。

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材料的特殊性也導致焊接存在許多困難。首先,現有的釺焊爐大多采用輻射對流和熱風加熱方式。然而,針對內腔中空的工件,輻射式加熱容易導致工件受熱不均勻,且加熱慢,使得工件內外部的溫度差較大。而現有的熱風加熱方式都是在工件的外表面進行熱風迴圈,熱風從上部向下吹向工件,再從下部向上吹向工件,會導致釺焊很慢,效果比輻射式對流加熱的方式要差一些。

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另外,釺焊通常分為軟釺焊和硬釺焊。現有工件基本都是軟釺焊,即釺焊溫度低於450℃。因此,對爐體內各部件的耐溫程度要求低,對各部件的材質和位置關係要求也低,如風機和冷卻裝置的結構和位置等。如果釺焊溫度高於450℃,現有的爐體結構就不適用於高溫釺焊,更不適用於大型工件的釺焊。

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解決上述問題的關鍵就在於遠大專利

熱風迴圈釺焊爐

。爐體內設有連通的加熱腔和工作腔;爐體一側設有主風機,透過主風機將經過加熱腔的氣體引至工作腔內,形成熱風迴圈通道;氣體引至工件的內腔,在工件的內腔中形成貫通的氣道。

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這樣做的優勢在於:

(1)將熱迴圈加熱方式與內腔中空的工件相結合,一方面能夠

縮短加熱時間

;另一方面,熱氣體能夠直接充滿工件內腔,使工件各個位置溫差接近,

受熱更均勻,

大大提高工件的釺焊質量;

(2)在爐體內部設定加熱腔、工作腔,透過主風機將熱氣體從工件的一端引入,另一端引出,能夠大大簡化爐體內部的結構,例如無需在爐體內部設定迴圈管道,也無需在爐體內部設定其他腔體,能夠有效

節約爐體內部空間,

使工作腔體積更大,

特別適用於大型工件。

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設計的精髓就在於使用了這種不鏽鋼管來進行組合搭建,按照目前的技術水平,最高可以蓋到160層的高度!

像搭積木一樣蓋房子

這座神奇的建築就是位於湖南長沙的

遠大活樓“家園1號”

。它是怎樣建成的?我們先透過下面的影片瞭解一下。

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原來,這棟樓是用一個個

“模組化盒子”

拼接而成,所以又稱活樓。活樓共11層,總建築面積約3000平方米,整座建築柱樑採用不鏽鋼槽鋼、方管,不用絲毫混凝土,像造汽車一樣造房子,一天可建10層。

100%工廠製造,

結構、牆窗、機電、智慧控制等全部在工廠安裝除錯,現場只要用螺栓將模組與模組之間擰固,插接水電即可。

“就跟小孩子玩積木一樣,你可以把它搭成11層,做完以後覺得面積不夠,不夠用就加幾個,再不夠用再加2個,再過段時間,這個地方商業發達,但是居住人口太密了,交通不方便,便可拆了移動到另外的地方,這就是活樓。”遠大科技集團總裁即活樓產品總工程師張躍講到。

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除了外部結構搭建速度驚人,可以看到建築內部也相當規整。明亮的客廳、整潔的廚房,還有洗手間、浴室等完善的設施。

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其實這並不是熱風銅釺焊不鏽鋼芯板的首次應用。早在2018年,全球首座不鏽鋼芯板建築就在長沙遠大城落戶了。2020年韓國版火神山醫院也是使用遠大不鏽鋼芯板建成。

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(圖片來源:遠大科技集團)

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機器人為不鏽鋼芯板制管

(圖片來源:中央廣電總檯中國之聲)

想必大家都會產生這樣的疑問:建造速度這麼快,安全性究竟怎麼樣呢?能住人嗎?

用這種不鏽鋼芯板建造的活樓有以下幾個特點:

1. 效能好

材質強混凝土十倍,重量輕十倍;韌性高,延伸率>20%(混凝土<1%),整個公寓樓的設計結構已經通過了防震測試,最高抗震度可以達到9度;隔音強,外牆/戶間隔音55/45dB;標配全潔淨新風系統,保證室內空氣潔淨度;壽命長,可不斷回收再用。

2. 技術新

採取100%工廠預製、模組化生產,便於拆解、運輸、組裝和搭建,做到一天建起10層樓,讓蓋房如同“搭積木”一樣簡單;“活樓”地上部分不使用混凝土,建築垃圾幾近為零,建築碳排放量降低80%以上。

3. 隔熱好

“活樓”外牆岩棉保溫牆為22公分;3~4層玻璃窗、窗外遮陽、窗內隔熱;新風熱回收,可回收80%的排風熱能。

4. 成本低

工廠模組化生產比現場施工效率高20倍以上;供應鏈做到“以量換價”,將建材價壓降30%~200%;得房率比傳統建築提高2%~5%,運輸成本降低80%~90%。

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據瞭解,活樓採用的雙相不鏽鋼腐蝕速率為0。0042g/(m·h),比碳鋼耐腐蝕95倍以上(碳鋼腐蝕速率為0。916g/(m·h)),壽命是鋼筋混凝土建築的20倍,也就是說活樓的

壽命超過1000年。

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一場建築材料的革命

芯板帶來的100%的工廠預製是活樓科技力最高表達,而遠大一直對於綠色節能的追求,也賦予了活樓低碳、節能的基因。

工作人員介紹說,

22釐米的岩棉隔熱以及3~4層的玻璃帶來高度保溫性,

即使室內外溫差十幾度,空調的負荷也只有10%~20%,這是活樓能夠“低碳減排”的核心要素。而不鏽鋼芯板遠遠超出了混凝土60年的使用壽命,也

避免了混凝土建築廢棄後的垃圾汙染。

世界碳排放50%來自建築,如果在建築上面降低80%~90%能耗,等於將來可為全球減碳40%。“這是巨大減碳機會。”遠大科技集團總裁張躍透露。“活樓”採用厚保溫、多玻窗、新風熱回收,比常規建築減碳80%~90%,可謂世界“碳中和”的火車頭。

並且,這種工廠預製的特性,使得房型和加減層數都更加靈活。預製30m的模組可輕鬆變化為 60m、90m、120m……成本也因其極短的工期節省不少。

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實際上,對於建築技術革新的改良,近年來已經愈演愈烈,湧現出了一大批不使用傳統技法建築的屋子。

比如靠著3D列印技術,3天建成20萬一套130平米的“蘇州大院”就曾刷爆了熱搜,讓不少人蠢蠢欲動。

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憑藉著現代科技與技術,我們中國的設計師與工程師們,也走在推動中國建築革新的路上。越來越多的新式住宅,正在透過不斷髮展的科技技術進入人們的生活。

從茅草泥巴到鋼筋混凝土,再到現在的3D列印與不鏽鋼模組化組裝,未來還會出現什麼我們尚未可知。但是最重要的可能並不是專案本身,而是這種不斷嘗試、不斷堅持創新設計的意念。

文章最後,看一下完整的影片:

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