王東旭 賈鵬程 劉春雷 付路路
【摘要】不管是經(jīng)濟(jì)水平的飛速增長(zhǎng),亦或是生產(chǎn)技術(shù)的飛速前進(jìn),房屋制造也進(jìn)入了“流水線(xiàn)作業(yè)”階段,裝配式建筑應(yīng)時(shí)而出,裝配式建筑的建筑構(gòu)件經(jīng)過(guò)工廠(chǎng)的預(yù)加工后,見(jiàn)生產(chǎn)完成的建筑構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝完成,相較于傳統(tǒng)建筑,裝配式建筑具有施工效率高、工期短、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),必將成為未來(lái)建筑發(fā)展的主角。本文通過(guò)對(duì)裝配式建筑的概念及特別描述,分析了現(xiàn)存的主要發(fā)展問(wèn)題并提出相關(guān)措施及建議,最后闡述了裝配式建筑如何在未來(lái)更好的發(fā)展與應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;節(jié)能環(huán)保;經(jīng)濟(jì)效益;EPC;信息化
1、引言
1.1裝配式建筑概念
裝配式建筑定義不同于傳統(tǒng)的建筑,隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,建造房屋需要的各種部件預(yù)先制作好,將這些預(yù)先已經(jīng)制作好的房屋部件,在建筑工地直接裝配進(jìn)而形成建筑,而形成的建筑就成為裝配式建筑[1]。
裝配式建筑是指施工工藝的角度定義而非結(jié)構(gòu)性能角度去定義。
1.2裝配式建筑特點(diǎn)
1.2.1裝配式建筑的構(gòu)件都是由專(zhuān)業(yè)的工廠(chǎng)進(jìn)行加工制造的,制作完成的建筑部件會(huì)被運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng),并對(duì)建筑部件進(jìn)行組裝施工,相較于傳統(tǒng)的建筑施工,裝配式建筑并不會(huì)受到天氣、施工工序等因素的影響[1],因此裝配式建筑不會(huì)出現(xiàn)工期延誤問(wèn)題,同時(shí),由于裝配式建筑是由建筑部件直接組裝的,現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)相較于傳統(tǒng)施工作業(yè)也比較少,因此裝配式建筑的施工周期相對(duì)較短,施工速度也較快,即使是在冬季也不會(huì)影響建筑施工。
1.2.2裝配式建筑的建筑構(gòu)件是由工廠(chǎng)統(tǒng)一進(jìn)行加工的,因此裝配式建筑的自重相較于傳統(tǒng)建筑要輕,因此,對(duì)于建筑地基承載力的要求也相對(duì)較低,同時(shí)裝配式建筑具有較高的抗震性和耐火性。在施工現(xiàn)場(chǎng),裝配式建筑部件的安裝時(shí)根據(jù)相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行組裝的,相較于傳統(tǒng)施工作業(yè),裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)材料損耗基本不存在,施工環(huán)境也更為整潔,施工精確度高,因此建筑質(zhì)量也得到了一定的保證,施工勞動(dòng)投入也降低了,安全環(huán)保,施工成本也有所降低。
1.2.3一般在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中,承重墻的占比都比較多,因此房間空間不能所以進(jìn)行分隔,相較而言,裝配式建筑可以根據(jù)住戶(hù)的實(shí)際生活需要,利用隔板對(duì)房屋空間進(jìn)行靈活的劃分,自由選擇房屋空間的規(guī)劃,完全滿(mǎn)足了住戶(hù)的實(shí)際需求。
1.2.4裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑施工,施工廢料較少,同時(shí),裝配式建筑可以二次拆裝利用,完全符合可持續(xù)發(fā)展的要求,綠色環(huán)保。
2、裝配式建筑現(xiàn)有問(wèn)題分析
2.1成本不具優(yōu)勢(shì)
目前裝配式建筑及建筑工業(yè)化項(xiàng)目過(guò)少,尚未形成規(guī)模效益,且從建造成本造價(jià)上來(lái)看,裝配式建造的工業(yè)化住宅項(xiàng)目要比目前常規(guī)采用的全現(xiàn)澆住宅略高[2],其主要原因有以下幾點(diǎn):
(1)我國(guó)目前工業(yè)化住宅建設(shè)尚處于試驗(yàn)推廣階段,總體來(lái)說(shuō)規(guī)模較小,而預(yù)制構(gòu)件開(kāi)模的費(fèi)用較高,從而造成構(gòu)件預(yù)制的費(fèi)用較高。
(2)目前的產(chǎn)業(yè)工人對(duì)裝配式建造工藝不熟悉,導(dǎo)致施工效率較低。
(3)裝配式建筑工業(yè)化建造方式所需的專(zhuān)業(yè)技術(shù)工人和專(zhuān)業(yè)機(jī)械的成本也較高,這些都制約了裝配式建筑及建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
2.2專(zhuān)業(yè)人才和產(chǎn)業(yè)工人嚴(yán)重缺失
制約裝配式建筑及建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的因素中,除建造成本因素、施工技術(shù)因素外,人才缺乏也是建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要瓶頸[2]。我國(guó)的建筑工業(yè)化尚處于探索階段,在設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、通用化方面還有許多問(wèn)題需解決,相關(guān)各方面的技術(shù)人才極為稀缺。
目前從事建筑產(chǎn)業(yè)化的人才數(shù)量較少,整體素質(zhì)不高,普遍缺乏預(yù)制構(gòu)件廠(chǎng)家或裝配式施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)工人,技術(shù)管理復(fù)合型人才更是少之又少。
2.3裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量控制難
裝配式建筑從設(shè)計(jì)角度,設(shè)計(jì)規(guī)范角度可完全等同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),且采用工廠(chǎng)化標(biāo)準(zhǔn)工藝流水線(xiàn)式生產(chǎn),構(gòu)件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。但目前存在的問(wèn)題在于現(xiàn)場(chǎng)施工隊(duì)質(zhì)量管理難度較大。
2.3.1豎向構(gòu)件連接問(wèn)題
目前豎向構(gòu)件的連接形式基本采用灌漿套筒連接,還有高校,科研企業(yè)在研究空心構(gòu)件,通過(guò)后灌混凝土的形式將豎向結(jié)構(gòu)形成整體,等同現(xiàn)澆。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力分析上看都能達(dá)到等同現(xiàn)澆的效果,但問(wèn)題在于現(xiàn)場(chǎng)施工管理流域現(xiàn)澆形式的管理方式,質(zhì)量控制難度較大。
灌漿套筒連接時(shí),安裝對(duì)準(zhǔn)不到位、灌漿飽滿(mǎn)度不足、未達(dá)到灌漿強(qiáng)度要求對(duì)構(gòu)件有擾動(dòng)、灌漿料失效等情況以及空心構(gòu)件后灌混凝土的工作性能和振搗功效都會(huì)造成豎向構(gòu)件連接存在質(zhì)量問(wèn)題和安全隱患。
2.3.2水平構(gòu)件連接問(wèn)題
目前書(shū)平構(gòu)件預(yù)制樓梯部分地標(biāo)設(shè)計(jì)采用固結(jié)連接,需要預(yù)留后澆帶,預(yù)制梁構(gòu)件采用梁柱搭接,全灌漿套筒等形式,依然存在灌漿飽滿(mǎn)度不足影響鋼筋搭接性能的質(zhì)量隱患[3]。而疊合板均采用外伸胡子鋼筋搭接梁或墻上,但雙向疊合板有后澆帶的地方根據(jù)設(shè)計(jì)要求,錨固長(zhǎng)度至少300mm,在安裝和運(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)造成超限采取彎折的方式,造成受力鋼筋的性能損傷,影響整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
2.4構(gòu)件生產(chǎn)配套產(chǎn)業(yè)不完善
2.4.1產(chǎn)業(yè)鏈條配套不完善
目前針對(duì)裝配式建筑的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,各地區(qū)都在大力推行建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,但還難以形成滿(mǎn)足裝配式建筑發(fā)展所配套的產(chǎn)業(yè)園區(qū),大部分地區(qū)無(wú)法形成專(zhuān)業(yè)的構(gòu)件部品生產(chǎn)所需的配套產(chǎn)品,如灌漿套筒、吊裝埋件、支撐埋件、保護(hù)層專(zhuān)用墊塊、模具加工等相關(guān)產(chǎn)業(yè),隨目前有供應(yīng)商,但是檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,質(zhì)量參差不齊、個(gè)別地區(qū)無(wú)供應(yīng)商,導(dǎo)致采購(gòu)成本增加。
2.4.2監(jiān)督檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不完善
目前雖然對(duì)裝配式部品部件有規(guī)范要求,但各地的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、型式檢驗(yàn)?zāi)芰θ笔?,檢測(cè)數(shù)據(jù)難以真正顯示構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家也提出預(yù)制構(gòu)件駐場(chǎng)監(jiān)理制,雖能保證預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督真是可靠,但未考慮到構(gòu)件生產(chǎn)存在多個(gè)項(xiàng)目,不同地區(qū),駐場(chǎng)監(jiān)理過(guò)多難以形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的檢測(cè)依據(jù),使構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)無(wú)法做到降本增效,間接影響裝配式建筑的成本增量。
3.5 EPC+信息化實(shí)現(xiàn)管理的精細(xì)化
3.5.1大力推行EPC工程總承包
裝配式建筑隨著國(guó)家“十三五”規(guī)劃的出臺(tái),發(fā)展的前景廣闊,但其發(fā)展仍然存在著難以突破的瓶頸。靠政策性強(qiáng)制推行即使可以助推裝配式建筑短期推廣,但從其可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看,只有發(fā)展模式的質(zhì)變才能決定未來(lái)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展高度。而工程總承包(EPC)作為設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工為一體的發(fā)展模式,能夠成功突破傳統(tǒng)施工建設(shè)模式、整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源的新型發(fā)展模式值得大力發(fā)展[6]。
3.5.2利用好BIM+信息化的管理手段
裝配式的發(fā)展BIM信息作為設(shè)計(jì)、管理、協(xié)同平臺(tái)來(lái)說(shuō)都是不可或缺的。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和企業(yè)管理的信息化、生產(chǎn)過(guò)程控制的智能化、制造裝備的數(shù)控化以及咨詢(xún)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化,全面提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,有了BIM信息就離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)作用[7]。通過(guò)裝配式體系、BIM應(yīng)用體系并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)信息化手段全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,實(shí)現(xiàn)建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維全生命周期的“多、快、好、省、專(zhuān)”將成為裝配式建筑新的發(fā)展方向[8]。
結(jié)語(yǔ):
裝配式建筑在發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展順風(fēng)順?biāo)m然在我國(guó)裝配式建筑發(fā)展起步相對(duì)較晚,但是裝配式建筑在我國(guó)仍是未來(lái)建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。對(duì)于未來(lái)裝配式建筑的發(fā)展,國(guó)內(nèi)建筑企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)更新,在根本上解決裝配式建筑的技術(shù)問(wèn)題,同時(shí),做好裝配式建筑相關(guān)人才的引用和儲(chǔ)備,組建高水平的人才隊(duì)伍,從方方面面保證裝配式建筑的科學(xué)良性發(fā)展,進(jìn)而促進(jìn)未來(lái)裝配式建筑更具中國(guó)特色的發(fā)展。
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