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        裝配式建筑現(xiàn)狀簡述

        2021-12-29 12:13:38李青山
        科學(xué)咨詢 2021年38期
        關(guān)鍵詞:預(yù)制構(gòu)件裝配式鋼結(jié)構(gòu)

        李青山

        (昆明市墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑辦公室 云南昆明 650000)

        一、裝配式建筑相關(guān)背景

        鋼筋混凝土現(xiàn)澆體系,大約于20世紀(jì)80年代左右在我國開始起步,并逐步推廣。為我國城鄉(xiāng)建設(shè)中貢獻了不可忽視的力量。時至今日,鋼筋混凝土現(xiàn)澆體系顯然已經(jīng)有許多方面無法滿足社會發(fā)展的需求,比如施工現(xiàn)場難以管理,造成水資源,建筑材料的大量浪費,現(xiàn)場雜物堆放,衛(wèi)生條件無法控制,環(huán)境污染嚴重,有著較長的施工周期和較高的勞動力成本,顯然已經(jīng)不再適用于追求經(jīng)濟性和環(huán)境保護的今天。隨著我國經(jīng)濟的突飛猛進的發(fā)展和人民的生活水平逐漸提高,城鎮(zhèn)化率越來越高,城鎮(zhèn)住宅每年興建面積達到8億m2以上[1]。若是建筑技術(shù)依舊循規(guī)蹈矩,那么不止我國建筑業(yè)未來的發(fā)展會受到制約,城市的進一步建設(shè)和經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展也必將受到阻礙。裝配式建筑這種綠色環(huán)保建筑顯然符合現(xiàn)今建筑工程縮短建筑周期,減少施工現(xiàn)場臟亂差的要求。也符合國家倡導(dǎo)的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、省材大趨勢。而且國家對于裝配式建筑也越來越看重,各種相關(guān)文件和扶持政策相繼出爐。2012年4月27日,財政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《關(guān)于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實施意見》(財建[2012]167號)[2];2013年1月1日,國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委住房城鄉(xiāng)建設(shè)部綠色建筑行動方案的通知》(國辦發(fā)[2013]1號)[3];2016年9月,國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》,提出因地制宜發(fā)展裝配式建筑、力爭用10年左右的時間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%等工作目標(biāo)[4]。諸多政策談及裝配式建筑,并要求對裝配式建筑進行推廣,對積極發(fā)展裝配式建筑項目的企業(yè)進行鼓勵,為建筑工業(yè)化的進程助推一把。

        二、裝配式建筑相關(guān)分類

        (一)按照預(yù)制結(jié)構(gòu)分類

        裝配式建筑從結(jié)構(gòu)材料來說一般可劃分為三類:預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系、裝配式混合結(jié)構(gòu)體系、裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系[5]。

        預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系一般用于非高層辦公及住宅建筑,這類建筑一般都有很廣的建筑面積和較大的建筑工程量。該體系需要先在工地現(xiàn)場進行鋼筋混凝土框架和框剪的構(gòu)建,然后由工廠負責(zé)建筑物內(nèi)外墻板,樓板等與已有框架相匹配的建筑構(gòu)件的預(yù)制,最后工廠預(yù)制的構(gòu)件被運送到施工現(xiàn)場并在現(xiàn)有框架的基礎(chǔ)上進行拼裝。

        裝配式混合結(jié)構(gòu)體系一般多用于高層、超高層的辦公建筑、賓館建筑和一些高檔住宅。這種體系需要先進行混凝土核心筒的構(gòu)建,然后由工廠負責(zé)圍繞核心筒的鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)制,最后將工廠預(yù)制的構(gòu)建運送到施工現(xiàn)場在現(xiàn)有核心筒的基礎(chǔ)上進行拼裝。

        裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)今大力推廣用于醫(yī)院、學(xué)校等公共建筑。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高、延性好、剛度大、自重輕,還有抗震性強的優(yōu)點,有著得天獨厚的裝配優(yōu)勢。采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的工程,構(gòu)件預(yù)制率可達80%~90%,與體量相近的混凝土結(jié)構(gòu)建筑相比,鋼結(jié)構(gòu)建筑自重要輕30%~50%,變相降低了基礎(chǔ)工程的造價。對于一些混凝土結(jié)構(gòu)難以解決的結(jié)構(gòu)形式,比如大跨度、超高層,鋼結(jié)構(gòu)建筑完全可以應(yīng)對。

        (二)按照預(yù)制單元分類

        裝配式建筑從預(yù)制單元分類一般可劃分為三類:預(yù)制桿件單元及其所對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)——直接裝配式結(jié)構(gòu)體系、預(yù)制板體單元及其所對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)——預(yù)制板體單元結(jié)構(gòu)體系、模塊單元及其所對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)——模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系。

        直接裝配式結(jié)構(gòu)體系所用的預(yù)制構(gòu)件多為桿件單元,工廠按照設(shè)計尺寸對建筑需用的每個桿件單元進行加工預(yù)制。該結(jié)構(gòu)體系在設(shè)計時有著較高的靈活性,但是比較復(fù)雜。工程中的桿件數(shù)量大,種類多,不易放置儲存,而且桿件數(shù)量大,運輸時難免混雜,現(xiàn)場施工人員卸貨分類難度增加,需要一定場地和人員進行準(zhǔn)確編號、分類放置,才能在施工過程中快速地找到所需構(gòu)件。預(yù)制板體單元結(jié)構(gòu)體系所用的預(yù)制構(gòu)件多為墻板、屋面板及房架等板件。該結(jié)構(gòu)體系所用構(gòu)件有較高的完整性,多為面板類型,預(yù)制比例有所上升,板件的數(shù)量較桿件大大下降,而且板件更易分類,無須專人對預(yù)制件進行精確編號、分類放置。

        模塊化結(jié)構(gòu)體系所用的預(yù)制構(gòu)件多為單個整體房間。由工廠負責(zé)將各個單體房間作為獨立構(gòu)件進行預(yù)制,各獨立構(gòu)件內(nèi)部裝修也可由工廠代為完成。由工廠預(yù)制的獨立構(gòu)件一般擁有較為完備的房間屬性,設(shè)備、裝修、管線、家具均可由工廠預(yù)制加工完成。外立面裝修也可同時由工廠完成。構(gòu)件分類精準(zhǔn),高度模塊化。同種構(gòu)件尺寸一致,工藝流程完整標(biāo)準(zhǔn),滿足流水線生產(chǎn)要求。

        三、裝配式建筑相關(guān)優(yōu)勢

        (一)功能優(yōu)勢

        裝配式建筑具有較高的可塑性,成品效果多依賴于設(shè)計效果。所以可以滿足人們對建筑的大多需求。小到幼兒園體育館大到公司總部、醫(yī)院,裝配式建筑皆可滿足。滿足人們需求之余,裝配式建筑在以下幾個方面也具有優(yōu)異的表現(xiàn)。首先,由于建筑物外層多加有隔熱層,夏季可阻隔陽光照射,冬季又可保暖防寒,大大減少了住戶的空調(diào)能耗,達到節(jié)能的效果。其次,建筑選材多選用阻燃系數(shù)高的建筑材料,在面臨火災(zāi)時可有效阻斷火源,防止災(zāi)害擴散。

        (二)設(shè)計優(yōu)勢

        相較于傳統(tǒng)建筑需要考慮較多承重因素,在房間功能和可用區(qū)域上便不得已做出讓步,造成建筑面積和實際使用面積不盡相同。裝配式建筑安裝預(yù)制工程構(gòu)建的施工方式有很大的靈活性,可以實現(xiàn)房間合理規(guī)劃,滿足不同人們的居住需求。

        (三)施工優(yōu)勢

        相較于傳統(tǒng)建筑對原材料進行現(xiàn)場加工而后應(yīng)用大大增加人力損耗的操作方式,以及工程中濕作業(yè)后需停工等待造成工期加長的客觀問題,裝配建筑即拿即用和濕作業(yè)較少的優(yōu)點,可以大大減少人力資源的損耗,縮短工期。傳統(tǒng)建筑工程施工中,受現(xiàn)場材料,人員,設(shè)備影響較大,主觀因素下的施工不確定性較大,施工進度和質(zhì)量都較難控制。而在裝配式建筑中,由于建材多為工廠流水線生產(chǎn),由工廠擔(dān)起了生產(chǎn)的任務(wù),現(xiàn)場施工只需拼裝預(yù)制構(gòu)件即可。這種拼裝式的施工方式大大減少了施工中的不確定性,使工程具有可預(yù)測性,工程規(guī)劃和管理更為輕松。在傳統(tǒng)建筑施工現(xiàn)場難免要有原材料的運輸、堆積、存放,環(huán)境污染也是一個大問題。而裝配式建筑的施工特點就規(guī)避掉了這個問題,降低了環(huán)境污染。

        四、裝配式建筑相關(guān)問題

        (一)相關(guān)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不明確

        雖然國家大力推行裝配式建筑已有一段時間,但是建筑標(biāo)準(zhǔn)模糊的問題一直沒有得到解決。建筑標(biāo)準(zhǔn)不完善,就無法建立完善的預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn),施工標(biāo)準(zhǔn)和工程評價標(biāo)準(zhǔn)。原材料制備產(chǎn)業(yè)鏈、安裝缺乏經(jīng)驗指導(dǎo),導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)到安裝沒有明確標(biāo)準(zhǔn)可以依循。工程建設(shè)完成后具體評價體系不明確,質(zhì)量管理體系無法建立,在施工過程中就會出現(xiàn)各種失誤,導(dǎo)致工程的建設(shè)質(zhì)量沒有保障,為建筑工程留下暗疾。

        (二)相關(guān)人員經(jīng)驗不足

        在我國鋼筋混凝土現(xiàn)澆體系已經(jīng)非常成熟,從設(shè)計、材料采購、施工模式、施工技術(shù)、工程管理,各部門互相了解,互相協(xié)作已經(jīng)十分熟悉。使得建筑工程可以有條不紊地進行。相對而言,裝配式建筑的施工體系將工作重心移到了設(shè)計方和材料采購方,傳統(tǒng)建筑中的重心現(xiàn)場施工反倒是比較簡單的一環(huán)。這就對專業(yè)設(shè)計人員和工廠預(yù)制方增加了挑戰(zhàn),企業(yè)應(yīng)多多吸納相關(guān)技術(shù)人員、引進先進技術(shù)設(shè)備,對相關(guān)技術(shù)人員進行專業(yè)培訓(xùn),做到從設(shè)計到生產(chǎn)再到施工的認知統(tǒng)籌。只有這樣才能確保建筑工程按照設(shè)想有序進行。

        五、結(jié)束語

        建筑產(chǎn)品化,工業(yè)化,標(biāo)準(zhǔn)化是一條有前景的路,適應(yīng)國家發(fā)展的路,為了達到目標(biāo)我們必須不斷在工藝、材料、技術(shù)、體系、理念上不斷創(chuàng)新,保持進取。健全相關(guān)建筑法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,加快補充和修訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,使設(shè)計及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)走出國門去學(xué)習(xí)、去融匯。加大研發(fā)投入力度,鼓勵建造方式不斷創(chuàng)新,鼓勵科研機構(gòu)、高校進行相關(guān)研發(fā)。這樣才能使裝配式建筑體系更為完備,為未來新中國的建筑事業(yè)做出貢獻。

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