(南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué),江蘇 南京 210023)
因?yàn)檠b配式建筑的生產(chǎn)模式主要使用工業(yè)化方式,這就標(biāo)志著必須按照標(biāo)準(zhǔn)以及統(tǒng)一規(guī)格展開(kāi)預(yù)制部件的生產(chǎn)和制作。盡管大部分裝配式建筑生產(chǎn)廠家對(duì)于預(yù)制部件能夠嚴(yán)格按照建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際要求進(jìn)行針對(duì)性地生產(chǎn)制作,使裝配式建筑得到具體生產(chǎn)需求的滿(mǎn)足。但是,立足于裝配式建筑的實(shí)際應(yīng)用層面而言,建筑工程項(xiàng)目由于實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境對(duì)于施工要求具有一定的特殊性和多元化,導(dǎo)致大多數(shù)預(yù)制部件對(duì)于建筑工程項(xiàng)目所提出的實(shí)際需求無(wú)法做到滿(mǎn)足,以至于在應(yīng)用上無(wú)法實(shí)現(xiàn)最佳效果,使裝配式建筑的進(jìn)一步發(fā)展受到一定程度的限制[1]。
相比于傳統(tǒng)形式的建筑生產(chǎn)技術(shù)而言,裝配式建筑技術(shù)主要在工業(yè)化時(shí)代誕生,同時(shí)裝配式建筑積累的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)相對(duì)缺乏,導(dǎo)致裝配式建筑缺乏完善的技術(shù)體系。通過(guò)各項(xiàng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),即使在具有較快發(fā)展的北上廣城市中,裝配式建筑技術(shù)依然具有標(biāo)準(zhǔn)不一致的現(xiàn)象,生產(chǎn)領(lǐng)域存在的不統(tǒng)一問(wèn)題,使裝配式建筑很難得到發(fā)展需求的滿(mǎn)足。
和傳統(tǒng)建筑模式進(jìn)行比較,裝配式建筑屬于一種具有單獨(dú)系統(tǒng)的工程體系,施工單位在應(yīng)用裝配式建筑的過(guò)程中,具體的應(yīng)用中只能將施工部分提出的要求做到滿(mǎn)足,以至于設(shè)計(jì)部分所提出的要求無(wú)法得到滿(mǎn)足,最終裝配式建筑無(wú)法在建筑工程項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)以及施工目的。應(yīng)用管理水平的缺乏不僅對(duì)裝配式建筑帶來(lái)了實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量的影響,而且使裝配式建筑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展遭到了阻礙[2]。
裝配式建筑在創(chuàng)新和發(fā)展中發(fā)揮著促進(jìn)和推動(dòng)的重要作用,是經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型以及升級(jí)的一種關(guān)鍵舉措,在城市建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展中具有強(qiáng)大的推動(dòng)力,具備了以下幾大優(yōu)點(diǎn)。
所謂的裝配式建筑,其關(guān)鍵作用是在工程中大量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件,接著將構(gòu)件直接運(yùn)輸至具體施工現(xiàn)場(chǎng)完成施工安裝,對(duì)于腳手架以及濕作業(yè)而言,施工現(xiàn)場(chǎng)非常少,尤其可以節(jié)省砌筑以及抹灰等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了施工效率的大大提高,不僅可以將現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間在一定程度上進(jìn)行減少,實(shí)現(xiàn)施工工期的縮短,項(xiàng)目計(jì)劃能夠提前順利完成,而且還可以使施工得到預(yù)測(cè)性的提高,準(zhǔn)確掌握實(shí)際施工進(jìn)度。在提高施工工藝水平時(shí),可以利用模塊化設(shè)計(jì),選擇使用最先進(jìn)化的裝配施工手段,不僅可以讓施工質(zhì)量以及效果得到保證,同時(shí)還可以使工程材料得到節(jié)約。因?yàn)闃?gòu)件的生產(chǎn)都是在工廠完成,不容易受到外界的影響,所以,對(duì)于施工安裝而言,在冬季也能夠正常完成,現(xiàn)場(chǎng)只要將搭積木形式的拼接工作安裝完成就行,因此,施工現(xiàn)場(chǎng)在勞動(dòng)力上能夠?qū)崿F(xiàn)大量節(jié)約[3]。
裝配式建筑在安裝構(gòu)配件過(guò)程中具有一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及施工技術(shù),在外界環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的情況下按照具體的作業(yè)流程展開(kāi)生產(chǎn)工作,有效防止因?yàn)槿藶橐约巴饨缫蛩卦跇?gòu)件質(zhì)量上產(chǎn)生的干擾,確保構(gòu)件具備優(yōu)良品質(zhì),提高建筑整體質(zhì)量,達(dá)到持續(xù)施工目的?,F(xiàn)場(chǎng)所采用的機(jī)械化吊裝以及節(jié)點(diǎn)施工形式,使勞動(dòng)強(qiáng)度得到了降低,并且保證了建造期間的安全性。通過(guò)BIM技術(shù)的有效使用,有利于優(yōu)化構(gòu)件以及模擬施工,實(shí)現(xiàn)了供給質(zhì)量的提高,使供給得到有效擴(kuò)大,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)水平的提高。在標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件的生產(chǎn)中,工廠可以對(duì)模板進(jìn)行最大化的周轉(zhuǎn)性使用,生產(chǎn)大批量的構(gòu)件,實(shí)現(xiàn)資源的有效節(jié)約。
裝配式建筑并非是將現(xiàn)澆簡(jiǎn)單的改變?yōu)轭A(yù)制,而是實(shí)現(xiàn)了集成性建筑系統(tǒng)。在構(gòu)件的實(shí)際生產(chǎn)以及施工模式環(huán)節(jié)有效應(yīng)用BIM 技術(shù)是必不可少的,利用BIM 技術(shù)所具備的協(xié)同一體化,使設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)模塊化,在實(shí)際設(shè)計(jì)中能夠與業(yè)主之間進(jìn)行適時(shí)交互,提供具有個(gè)性化的良好服務(wù)。裝配式建筑所具備的集成產(chǎn)業(yè)鏈信息,為建筑的整體生命周期給予了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的大力支持。在BIM 模型中融入裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈條所具備的數(shù)字信息,無(wú)論是前期的設(shè)計(jì)和采購(gòu)環(huán)節(jié),還是后期的生產(chǎn)、施工以及運(yùn)維環(huán)節(jié),使全過(guò)程全部實(shí)現(xiàn)了信息交互,為互聯(lián)網(wǎng)的有效應(yīng)用,工廠智能化以及工地智慧化的部署給予了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的有利支持。使建筑產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能化以及數(shù)字化的供給。
裝配式建筑直接將預(yù)制部品部件作為發(fā)展主體,對(duì)發(fā)展計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)合理的制定是保證質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。在發(fā)展裝配式建筑的開(kāi)始階段,要不斷完善項(xiàng)目建設(shè),可優(yōu)先針對(duì)具有較高標(biāo)準(zhǔn)化、非承載形式以及目前技術(shù)十分成熟的預(yù)制品部件進(jìn)行推廣,如預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板、樓梯以及隔墻等。其次,進(jìn)行疊合樓板以及疊合梁的進(jìn)一步發(fā)展,使施工現(xiàn)場(chǎng)省去梁板支模環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)的減少。最后可以針對(duì)預(yù)制剪力墻以及框架柱等多種豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行推廣,有效發(fā)展具有較高技術(shù)含量和較大施工難度的灌漿技術(shù),如墻柱豎向鋼筋套筒灌漿技術(shù),為人才培養(yǎng)以及市場(chǎng)適應(yīng)提供足夠的周期時(shí)間[4]。
利用裝配式建筑所具備的特點(diǎn),在工廠中可以將外墻所需的結(jié)構(gòu)層、保溫層以及裝飾層進(jìn)行組合,制成具有綜合性能的預(yù)制板,不僅能夠使工程實(shí)現(xiàn)施工時(shí)間的減少,而且節(jié)省了外墻通過(guò)腳手架的搭建實(shí)施保溫層鋪設(shè)的施工環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程中安全隱患的減少。
在集標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化以及集成化為一體的全裝修方式中,在裝配式建筑的不斷發(fā)展中整體廚衛(wèi)、輕質(zhì)隔墻、整體結(jié)構(gòu)、所配備的機(jī)電設(shè)備在施工協(xié)同過(guò)程中等都具有不俗的表現(xiàn),使污染得到了有效降低,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能節(jié)材、節(jié)約施工時(shí)間以及質(zhì)量可控的目標(biāo)。但是,在我國(guó)毛坯交房現(xiàn)象已長(zhǎng)達(dá)20余年,在針對(duì)全裝修進(jìn)行發(fā)展中,需要對(duì)市場(chǎng)習(xí)慣做到充分結(jié)合,重視裝飾設(shè)計(jì)過(guò)程的兼容性,在進(jìn)行整體品質(zhì)以及性能提升的同時(shí),需要對(duì)房屋的軟裝飾做到主動(dòng)權(quán)的充分保留。
在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)中,對(duì)于抗震設(shè)計(jì)而言,其傳統(tǒng)理念始終秉持“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”以及“以剛克剛”,相比于傳統(tǒng)形式的現(xiàn)澆建筑,裝配式建筑中的構(gòu)件,無(wú)論在組件還是性能方面都存在較大的差距,盲目的追求以及質(zhì)疑與現(xiàn)澆相同的抗震性能,對(duì)于裝配式建筑而言,不利于其健康發(fā)展。所以,在裝配式建筑中針對(duì)連接點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)嘗試突破傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的理念限制,在裝配式建筑中加強(qiáng)研發(fā)以及應(yīng)用減震隔震方面的新技術(shù)力度,有效挖掘在裝配式建筑中有著較強(qiáng)適應(yīng)性的抗震體系,實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
裝配式建筑的組裝結(jié)構(gòu)主要由預(yù)制構(gòu)件拼接而成,然而,預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程是利用特定模具在生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)機(jī)器以一種流水作業(yè)的形式生產(chǎn)而成。由機(jī)器以及模具完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工作業(yè),在使用上可以達(dá)到重復(fù)循環(huán)的效果,工廠中具有明細(xì)的工人分工制度,這樣可以最大化的減少資源方面的消耗,使以工人為主的現(xiàn)場(chǎng)操作形式轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器設(shè)備自動(dòng)化為主的作業(yè)形式,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的大幅度提高,在材料以及人工消耗方面有著極大地節(jié)約。
傳統(tǒng)形式的建造過(guò)程中,由于施工過(guò)程存在較大的粉塵和噪音,以及夜間施工等原因,對(duì)環(huán)境污染以及周?chē)h(huán)境都造成了嚴(yán)重影響,因?yàn)閭鹘y(tǒng)施工存在較慢的作業(yè)速度,往往為了趕工期或者遇到特殊條件的施工環(huán)境,均需要利用晚上時(shí)間進(jìn)行加班加點(diǎn),例如,在夏季,為了快速降低混凝土的內(nèi)部溫度,以及確?;炷猎跐仓^(guò)程中保持一定的連續(xù)性,一般在夜間實(shí)施混凝土澆筑作業(yè),然而在夜間由于施工機(jī)器和車(chē)輛具有較大的噪音,嚴(yán)重影響了附近居民的休息。在裝配式建筑中對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題幾乎沒(méi)有,因?yàn)檠b配式建筑具有較快的施工速度,因?yàn)樗袠?gòu)件均是提前由工廠預(yù)制而成,運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)完全可以直接進(jìn)行組裝工作,對(duì)于夜間加班現(xiàn)象幾乎不可能出現(xiàn),尤其是不可能出現(xiàn)夜間實(shí)施混凝土澆筑的問(wèn)題。預(yù)制構(gòu)件能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)完成全部的拼接以及組裝工作,這樣不僅使建筑材料減少了場(chǎng)外搬運(yùn)、裝車(chē)以及存放等多個(gè)環(huán)節(jié),而且大大減少了因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工原因而造成的粉塵污染現(xiàn)象。在傳統(tǒng)形式的墻體抹灰等施工環(huán)節(jié)中,容易產(chǎn)生大量粉塵,這種粉塵不僅嚴(yán)重污染周?chē)沫h(huán)境,而且在一定程度上影響了現(xiàn)場(chǎng)施工者的身體健康,同時(shí)在工人施工效率上也存在一定影響,預(yù)制構(gòu)件對(duì)于墻體環(huán)節(jié)只需要在施工現(xiàn)場(chǎng)完成組裝,無(wú)需開(kāi)展?jié)褡鳂I(yè)等具有大量粉塵產(chǎn)生的作業(yè)。相比于傳統(tǒng)形式的建筑施工,預(yù)制構(gòu)件的組裝不僅使施工現(xiàn)場(chǎng)減少了噪音,而且使零星散裝形式的材料減少了使用率,這就可以實(shí)現(xiàn)建筑垃圾的減少,同時(shí)在一定程度上減少污水的排放量,進(jìn)而達(dá)到環(huán)境污染減少的目的,從根源上保護(hù)環(huán)境,減少環(huán)境污染。
與傳統(tǒng)化的建筑施工模式相比,裝配式建筑實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目工期的縮短。因?yàn)檠b配式建筑中所使用的PC 構(gòu)件主要是提前由工廠制作而成,運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)可以直接完成組裝,使現(xiàn)場(chǎng)施工在時(shí)間上的消耗得到了減少,實(shí)現(xiàn)了工序之間無(wú)法規(guī)避停工時(shí)間的減少,例如,傳統(tǒng)化的施工模式,對(duì)于現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件而言,如混凝土柱、梁以及樓板等,在完成澆筑工作之后,必須等混凝土構(gòu)件具有一定標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度后才能對(duì)下一道工序進(jìn)行施工,對(duì)于現(xiàn)澆混凝土實(shí)現(xiàn)一定強(qiáng)度的這段時(shí)間而言,在預(yù)制構(gòu)件的實(shí)際組裝過(guò)程中是不可能存在的,預(yù)制構(gòu)件僅僅憑借這一特點(diǎn),就可以使項(xiàng)目的整體施工時(shí)間得到縮短,在預(yù)制構(gòu)件中可以將建筑必須配備的水、電以及氣等各種管線(xiàn)進(jìn)行提前埋設(shè),這樣在完成組裝工作后,可以直接開(kāi)展電線(xiàn)等各種配線(xiàn)環(huán)節(jié)的施工,無(wú)需在墻上以及地板上二次實(shí)施開(kāi)槽和打孔等工作,不僅實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目施工時(shí)間的節(jié)約,而且使構(gòu)件得到質(zhì)量的保證,同時(shí)大大減少了因?yàn)殚_(kāi)槽和打孔等方面的作業(yè)原因在構(gòu)件以及人財(cái)物方面產(chǎn)生的浪費(fèi)[5]。
目前,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為裝配式建筑提供了良好的發(fā)展環(huán)境,裝配式建筑逐漸擴(kuò)大了應(yīng)用范圍,建筑類(lèi)別隨之增多,建筑行業(yè)也漸漸發(fā)生了變化。目前,裝配式并不能對(duì)所有問(wèn)題做到解決,隨著城市的不斷同質(zhì)化,裝配式需要與多樣化設(shè)計(jì)的建筑進(jìn)行長(zhǎng)期磨合,為城市建設(shè)提供更加經(jīng)濟(jì)和環(huán)保以及更具美感的建筑成品。