淺談玄武巖裝配式廁所的建設(shè)使用

蔣朋博

(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川成都 610031)

將裝配式模塊化技術(shù)運用到公共廁所這種小尺度的建筑類型，采用裝配式的建造方式，利用各種預(yù)制部件或者預(yù)制模塊進(jìn)行組合，裝配式建筑具備施工快，綠色環(huán)保的優(yōu)點，能夠解決傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)自重大、施工慢、對環(huán)境污染大的缺陷。而模塊化建造相較于傳統(tǒng)非現(xiàn)場的建造特點允許模塊生產(chǎn)和現(xiàn)場施工同步進(jìn)行，可以最大程度地縮短工期，提高工程質(zhì)量。

裝配式的模塊表達(dá)使得公廁本身一體化程度極高，可以根據(jù)各個單位的實際使用情況進(jìn)行調(diào)整，移動到人流量大使用率高的地方，在整個建筑生命周期都能實行較好的運作管理。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因其輕質(zhì)高強(qiáng)、可設(shè)計性和優(yōu)異的耐腐蝕性能在航空航天、風(fēng)力發(fā)電、公路橋梁、海洋工程、石油電力等領(lǐng)域中作為承載結(jié)構(gòu)、維護(hù)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)構(gòu)件以及防腐措施得到應(yīng)用[1-4]。

以蜂窩、泡沫和輕木等作為芯材的復(fù)合材料夾芯梁是工程應(yīng)用中極為廣泛的結(jié)構(gòu)梁形式，通過芯材以增大截面慣性矩，可以獲得較高的抗彎強(qiáng)度和剛度[5-7]。

1 玄武巖裝配式廁所的基本特征

裝配式廁所復(fù)合材料及其夾層結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、節(jié)能保溫等特點，以玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料作為夾芯結(jié)構(gòu)的面層和腹板，以聚氨酯泡沫為芯材，采用真空導(dǎo)入的成型工藝，制備出格構(gòu)腹板式界面增加聚氨酯泡沫夾芯復(fù)合材料墻板，可作為裝配式廁所的模塊板。

2 玄武巖裝配式廁所模塊

整個衛(wèi)生間集成在一個“盒子”上(圖1)，包括上下水管、電線管以及內(nèi)部的設(shè)施；墻面、地面、天花都是用特殊的材質(zhì)做的，主流的是用SMC(不飽和樹脂)和VCM(鍍鋅鋼板)?，F(xiàn)場組裝，搭積木似的，一天就能裝完一套。

圖1 玄武巖裝配式廁所模塊

2.1 玄武巖裝配式廁所模塊化

如圖2所示，廁所模塊單元體量小，便于拆分重組：設(shè)計時遵循規(guī)范，考慮適宜的尺度，采用科學(xué)模數(shù)將各功能劃分成小體量的盒子，便于組合。

圖2 廁所模塊

采用固定尺寸的模塊 ，從而更好的適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)。整體衛(wèi)生間特點：杜絕滲漏一體成型防水底盤；良好的負(fù)重支撐；表面強(qiáng)度，耐腐蝕、易清潔；舒適且保溫隔熱性能好；安裝簡便。

2.2 集成墻面系統(tǒng)構(gòu)造

如圖3所示，該類集成墻體作為廁所模塊的隔墻，采用輕鋼龍骨，填充巖棉，表面是一體化帶飾面的涂裝板，省了表面貼壁紙或刷涂料的工序，既省工又環(huán)保。

圖3 集成墻體

2.3 集成設(shè)備和管線系統(tǒng)

如圖4所示，管線在地面架空層、吊頂和輕質(zhì)隔墻內(nèi)，可實現(xiàn)快速安裝和易拆更換。在辦公室內(nèi)做了與快裝板材配套的集成面板模塊，可以方便電氣管線的更換、增加和維修。

圖4 墻體構(gòu)造

3 現(xiàn)階段玄武巖裝配式廁所中存在的問題

(1)玄武巖纖維抗拉強(qiáng)度很高，而抗剪切能力很差，設(shè)計夾芯板之間的連接件保證構(gòu)件具有足夠的抗剪切能力是目前一個難題。

(2)模塊內(nèi)管線多而雜，應(yīng)該采取合適的布置方案，并需考慮經(jīng)濟(jì)成本。

(3)缺乏針對玄武巖裝配式廁所模塊相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，可作為未來研究的一個方向。

4 結(jié)束語

采用玄武巖新型裝配式公廁服務(wù)設(shè)施，對于提升居民生活質(zhì)量及環(huán)境質(zhì)量將會有很大的幫助，其應(yīng)用將有廣闊的發(fā)展市場。

模塊化建造指采用工廠生產(chǎn)預(yù)制的建筑模塊，在現(xiàn)場組裝完成整棟建筑的建造方法。模塊通過現(xiàn)場組裝，可以形成建筑的一部分或一棟完整的建筑。和傳統(tǒng)的建造方式相比，模塊化建造使用相同的材料，并遵守相同的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，但非現(xiàn)場的建造特點允許模塊生產(chǎn)和現(xiàn)場施工同步進(jìn)行，可以最大程度地減少建造時間，提高建造生產(chǎn)率[9]。該技術(shù)同玄武巖纖維夾層板用作的墻板可廣泛用于公廁的建造，基于這些優(yōu)勢，玄武巖裝配式廁所具有較大的發(fā)展前景。