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關鍵詞:裝配式建筑;結構設計;技術優化
近年來,我國建筑業發展迅猛。為了解決傳統建筑模式中人工成本高、工期長、工程量大、環境污染嚴重等重要問題,裝配式建筑應運而生,順應了行業發展的要求,并且采用裝配式施工方法綠色、環節、節能,符合當前社會經濟發展的理念。但目前裝配式建筑在我國發展還較為緩慢,還處于待完善階段,主要在東部經濟較為發達的沿海地區進行嘗試性發展。因此,很多企業于裝配式建筑物的特征不夠了解,ζ淅斫獠磺澹在建筑設計、抗震設計及構建制作上缺乏經驗,不能是裝配式建筑的優勢充分發揮,在建設過程中不但沒有降低建筑成本,反而使建筑成本大大增加。裝配式建筑結構有效設計是裝配式建筑結構成功與否的關鍵,再依循設計方案進行建筑結構的拆分、構件制作及結構組裝。穩定性、安全性和實用性是裝配式建筑結構的基本原則,所以對裝配式建筑結構設計優化顯得尤為重要,確保建筑物質量,進一步促進整個裝配建筑行業的發展。
1 裝配式建筑的設計要點
可行性、使用性是裝配式建筑結構設計的關鍵點。同時,在設計中首先必須注意在確保建筑物功能性和安全性的前提下,通過專業、標準、精細的設計,充分發揮建筑設計的優越性,注重能源的損耗,為人們提供一個安逸舒適的建筑環境。將建筑物的結構高度、不規則度及結構復雜度控制在合理范圍。建筑設計在進行初步設計過程中必須充分考慮建筑材料、結構體系、結構布置、各參數等,對多種設計方案從可行性、經濟性等方面進行充分比較,獲得最優設計方案。另一方面,根據國家相關標準,對結構設計進行精確計算,保證在建筑過程中對風險處于可控范圍。
2 裝配式建筑的結構優化設計分析
裝配式建筑的結構優化設計主要從設計流程、設計體系建立、結構技術體系、預制構件拆分與控制、預制構件節點優化設計及有效利用相關政策六方面進行優化。
2.1 設計流程優化
裝配式建筑在考慮功能性需求的同時還需要關注結構設計對工廠化生產及裝配式施工的影響。裝配式建筑的設計需要涵蓋整個過程,從構件生產到運輸、裝配,對建筑物的要求都非常嚴格。在設計階段,對構件設計、拆分等方面需要做好優化工作,保證裝配式構建在設計、生產、施工過程中的緊密連接,形成完整的工藝流程;在圖紙設計方面,以方案的可行性作為前提,細化設計建筑物裝配結構的各構件,優化預制構件生產工序,降低現場管理難度和施工難度,降低施工成本。
2.2 設計體系優化
設計體系優化主要在于建立標準的設計體系。規范建筑戶型模塊和交通核模塊,充分發揮建筑物經濟性和功能性要求,降低樓板和外墻的構件種類,使裝配式建筑物施工效率大大提高。建筑戶型模塊方面,在確保室內空間尺寸的精準、合理的前提下,可對室內結構布置、客廳布置及臥室開間布置做適當調整;交通核模塊方面,主要對建筑物使用過程中的人的上下通行和物品上下運輸(主要包括樓梯、電梯井、走道)、設備的安裝布置(主要包括機電管井)等進行規范性設計,使其與板樓、通廊相互搭配更加規范,滿足各種客戶對房屋的不同需求。
2.3 結構技術體系優化
與現場實際相結合,選擇合理的結構技術體系是裝配式建筑結構設計優化的關鍵。所謂結構技術體系是指配整體式的框架結構、疊合剪力墻、裝配整體式剪力墻結構等與結構設計有關的技術體系。建筑物的平面部分,在結構技術優化時可采用疊合板、疊合梁形式;建筑物剪力墻采用預制裝配式時可采用預制的疊合剪力墻,也可采用雙面預制的疊合剪力墻,豎向連接可采用鋼套筒連接形式進行。在各構件之間連接時方法較多,連接形式也不固定,具體根據施工需要而定。
2.4 預制構件拆分與控制
在不同項目中裝配式建筑結構的預制部位和預制形式不同,需結合具體工程項目而定,一般住宅建筑,首先應該考慮其水平構件的預制技術,主要有樓梯、陽臺、預制疊合梁以及外墻保溫與裝飾等一體化設置,減少外墻腳手架的使用,優化承重墻與非承重墻的設置等。
2.5 預制構件節點優化設計
裝配式建筑的設計重難主要在于節點設計,在抗震性、功能性方面對建筑物起著決定性作用。因此,在建筑構件連接處控制所使用的鋼筋、套筒、預埋件等的成本,優化節點處的連接方式,保證建筑物具有良好的抗爭性能,同時降低施工成本,提高工作效率,達到穩固連接各部件的目的。
2.6 有效利用相關政策
裝配式建筑發展處于起步階段,技術不成熟,因此其發展受到了較大的阻礙,為了鼓勵新技術的發展,提高建筑業走向更加綠色環保、低能耗的目的發展道路,政府必須出臺一些優惠政策,鼓勵企業發展裝配式建筑結構,降低裝配式建筑結構的建設成本,充分發揮裝配式建筑結構的優勢。
3 結語
我國的裝配式建筑近年來發展緩慢主要原因在于其建設成本較高,因此降低裝配式建筑物建設成本是其向前發展的關鍵。企業應該加強管理,建立健全各模數標準、部件產品標準,通過這些標準是個裝配式構建統一流水線式工廠生產,降低構建的預制成本。另一方面,在工程實際中要不斷對裝配式建筑結構設計方案進行優化,改進施工工藝,提高工程質量和效率,降低施工成本,推動裝配式建筑的不斷創新與發展。
參考文獻
[1] 石建光,林樹枝.預制裝配式混凝土結構體系的現狀和發展展望[J].墻材革新與建筑節能,2014(01):45-48.
裝配式建筑是指用預制的構件在工地裝配而成的建筑。這種建筑的優點是建造速度快,受氣候條件制約小,節約勞動力并可提高建筑質量[1]。裝配式建筑最初出現于上世紀初期,并不需要現澆作業,只需要現場裝配即可,同時,這種建筑中的構件成本并不高,性價比也很好,且帶有綠色建筑特點。在生態環境保護備受重視的今天,裝配式建筑因具有綠色環保特征,受到人們的青睞。
2裝配式建筑結構體系
2.1種類劃分
對于裝配式建筑來說,擁有多種類型,按照形式劃分有剪力墻形式、框架與核心筒形式、框架與剪力墻形式等;按照高度劃分有多層混凝土式、高層混凝土與低層混凝土式[2]。在我國應用最多的裝配式建筑結構形式為剪力墻結構,但在商場等建筑項目中多采用框架式。
2.2抗震性能
在自然災害頻發的今天,任何建筑最重要的一點莫過于具有良好的抗震性能。通過研究可以發現,裝配式混凝土建筑結構大致可以分為兩種,一種是全裝配式;另一種是半裝配式,無論哪種裝配形式,其裝配程度的高低不會影響到建筑整體剛度,能夠影響結構剛度的只有受力構件剛度與節點剛度,如果它們的剛度不達標,那么在地震等自然災害發生以后,建筑使用者的安全將受到極大威脅,因此,應提升受力構件與節點剛度[3]。同時,在裝配式建筑中有多個節點形式,不同結構剛度所帶來的影響也不會不同,尤其是抗震性能存在一定差異,所以,在裝配式建筑結構體系設計過程中,應加強與現實情況的聯系,提升建筑結構的抗震性能。
3裝配式建筑結構設計
3.1框架結構體系設計
對于裝配式建筑框架結構體系來說,在我國商場建設中應用較多,也是應用力度較大的裝配式建筑結構。之所以采用這種結構體系,主要是由于該體系質地相對較輕,便于運輸,同時它屬于綜合性能相對較好的高層框架。在利用框架結構體系的過程中,無論是疊合板還是合梁都會在工廠內部完成,然后利用運輸設備將這些框架運輸到施工場地,再在現澆處理節點或梁端鍵槽等方式的作用下完成下一階段的設計。為提高框架結構體系裝配式建筑的受力能力,在實際設計中還需要關注以下幾點問題:一,強度等級控制。無論是柱混凝土還是預制框架柱底的強度等級至少要達到C30左右;二,平面設計原則。在設計梁柱中心線的過程中應做到豎向平面相同,且呈現對齊形式,在縱向上也要以對齊為主;三,預埋件的處理。對于框架結構體系設計來說,預埋件屬于不可缺少的一部分,所以,在實際設計過程中應保證處于不同區域的預埋件能夠很好的連接在一起,無論是承受軸力還是剪力都處于良好狀態。
3.2剪力墻結構體系設計
剪力墻結構體系在我國居民保障住房中的應用較多,在設計這種結構體系的裝配式建筑時,可以根據需求與工廠實際情況選擇剪力墻結構,既可以是半預制式,也可以是全預制式,無論哪種形式都能滿足設計需求。為確保裝配式建筑結構質量,滿足使用需求,應關注以下幾點內容:一,設計好承重墻板。承重墻是裝配式剪力墻結構體系設計中不可缺少的一部分。為做好承重墻設計,保證建筑質量,需要將承重墻搭建在兩側的山墻上。同時,做好內力計算結果與抗側力設計。此外,在結構豎向抗側力設計的過程中,應保證現澆方式能夠將豎向主承力鋼筋漿錨與連接帶組合在一起,并做好抗震設計與連接設計,以便提升建筑結構的整體性,避免出現中斷的情況;二,控制好鋼筋直徑與強度。在剪力墻結構體系設計中應保證各個預制構建間的連接性處于良好狀態。在實際設計的過程中不僅要確保傳力良好,還要提高構造的可靠性。如果發現該結構的抗震能力較差,應適當提升鋼筋直徑與強度;三,注意與現場吊裝環境的聯系。對于剪力墻結構體系來說,如果在設計中采用的是分塊設計,那么在實際設計中應注意與現實情況的聯系,如房間構造、拼接位置等。對于豎向接縫的部位,應做到避免應用到暗柱中,且盡量避免在同一個建筑結構中應用多個構件。此外,在實際設計中應嚴格按照相關要求操作,做好驗算,避免出現配筋變形等情況,只有這樣才能保證設計合理,滿足人們實際需求。
4結語
通過以上研究得知,裝配式建筑是現代建筑中應用較多的一種形式,它不僅可以降低勞動強度,還有利于生態環境保護,但不同的裝配式建筑在結構體系與設計上的方式并不相同,注意要點也存在差異,因此,本文聯系實際情況,分別對框架式裝配式建筑與剪力墻裝配式建筑的結構設計進行了研究,希望能為相關人士帶來有效參考,加大裝配式建筑在我國的設計與應用力度。
作者:黎靜 單位:青島博雅置業有限公司
參考文獻:
[1]陳秋實.預制裝配式建筑結構體系與設計[J].江西建材,2017,(02):50-53.
關鍵詞:裝配式建筑;教學方法;土木專業
一、裝配式建筑的特點
與傳統建造方式相比,裝配式建筑建造速度快,構件工廠化制作受環境條件影響小。裝配式建筑的大力發展促使原有的部分手工勞動建筑工人轉變為機械流水線操作工人,實現施工現場無粉塵作業,節省勞動力,節約時間和降低能耗成本,提高建筑質量與效率。裝配式建筑構件通過工廠化生產,產品將更加標準化、規范化,提升建筑構件的精確度,保證建筑整體偏差縮小。預制裝配式建筑能夠縮短施工現場用時,對建造工期有更高的可控性。通過工業化與信息化集成設計,裝配式建筑有利于研究發展綠色、環保、低碳、節能型建筑。裝配式建筑的抗震性能、耐火性能、隔音效果可以通過模塊化設計與檢驗得到顯著改善。工廠化生產的建筑外墻板不但可以達到質輕、高強與節能,經過引進工藝,可使建筑物的外觀像其他工業產品一樣美麗多彩。
二、裝配式建筑的技術人才需求
裝配式建筑將是未來建筑業發展的主流,對手工勞動和勞動技能過分依賴的傳統建筑崗位將出現大幅縮減。這給傳統的建筑專業技術人員提出新的挑戰。為此,高校需要培訓建筑工程人員從傳統的勞動方式向新的勞動方式的轉變。目前,裝配式建筑相關產業鏈的軟硬件基礎薄弱,工程建設從業人員缺乏工業化的管理思維。對裝配式建筑產業化從前期策劃管理到技術支撐能力與工程實施經驗存在認識不足。構件化的裝配式設計流程、裝配式的施工過程給設計、施工提出了新的技術挑戰。建筑行業BIM技術的應用發展迅速,對于BIM人才的需求愈發急切,加快培養掌握BIM技術、了解裝配式建筑的設計、施工工藝技術的技術研發人才迫在眉睫。土木工程專業在裝配式建筑的教學內容上,就技術研發、設計、生產、施工及維護方面應加大教學工作量,積極探索優質高效的教學模式,解決我國在這方面專業技術人才短缺問題。
三、房屋建筑學課程應補充的內容
為順應裝配式建筑的發展需要,土木工程專業應推動建筑構造教學內容的改革與補充。為建筑業輸送具有裝配式建筑方面知識和能力的應用型人才。在房屋建筑學課程教學中,在以下幾個方面進行調整,補充相關的教學內容。1.裝配式建筑設計原理內容。在房屋建筑學課程教學中,通過對教材內容的補充,以了解裝配式建筑設計的基本原理為教學核心,圍繞這一核心建構一套課堂教學,與房屋建筑學課程設計相結合,鼓勵學生在裝配式建筑設計方面進行創新構想,把房屋建筑學課程設計變為第一次裝配式建筑設計的起點,著力培養學生裝配式建筑的設計能力。2.裝配式建筑構造內容。裝配式建筑通過形式創想與精細化設計將會出現許多實用的新型構造。從內部結構節點連接到復合多層裝修構造等,專業教學一定要緊跟發展需要,及時總結,把成熟、可靠、適宜的內容補充到教學之中。要充分利用國標與地方標準圖集中有關裝配式建筑構造內容。裝配式建筑構造教學中應積極推廣三維仿真培訓系統的使用,應用三維仿真軟件進行教學,為學生提供空間的直觀感觸。3.裝配式建筑工業化與智能化內容。在房屋建筑學課程的教學內容中重新加入關于裝配式建筑工業化的教學章節。裝配式建筑工業化應包含:設計標準化、構件工廠化、施工機械化與管理科學化。現在被大家熱談的BIM技術在裝配式建筑中即將發揮重要作用,利用BIM技術可以實現對設計、構建、施工、運營的全專業全過程的管理,為裝配式建筑信息化運作提供數據支撐。裝配式建筑適合實現工業化生產,裝配式建筑的發展成為我國建筑工業化發展的重要標志。
四、裝配式建筑的實踐教學
認識實習是學生獲得感性認識的主要實踐環節,通過參觀調查裝配式建筑,學生對裝配式建筑有一個概況及入門的認識,給學生以具體豐富的感知。在認識實習教學中,教師要引導學生自主搜集材料,鼓勵學生帶著資料參觀建筑。組織學生合作探究裝配式建筑構造,提供豐富的輔導資料與教學答疑為學生開闊眼界。在專業教學過程中,適時開展裝配式建筑的實地調研,促使學生把課堂學到的概念和實際的建筑實體對應起來,學習被調研建筑中的一些建筑設計策略和裝配式建筑技術。
五、專業教師的教學水平提高
1.裝配式混凝土結構技術規程(JGJ1-2014)
《規程》較全面地總結了我國近年來裝配式混凝土結構的研究成果和全國各地的工程實踐經驗,同時借鑒了國外先進技術,主要技術指標設置合理。
2.工業化建筑評價標準(GB/T51129-2015)
《標準》首次給出了諸如“工業化建筑”、“預制率”、“裝配率”、“建筑部品”等術語和定義。由于經驗不多,《標準》暫以單體建筑為評價對象,要求預制率不應低于20%,裝配率不應低于50%。
3.預制帶肋底板混凝土疊合樓板技術規程(JGJ/T258-2011)
此《規程》主要介紹預制帶肋底板混凝土疊合樓板結構設計、構造要求、工程施工、工程驗收。
4.木結構設計規范(2005年版)(GB50005-2003)
《規范》內容涵蓋基本木結構構件計算、木結構連接計算,普通木結構、膠合木結構、輕型木結構、木結構防火、木結構防護等。
5.木結構工程施工規范(GB/T50772-2012)
適用于木結構的制作安裝、木結構的防護,以及木結構的防火施工。
6.木結構工程施工質量驗收規范(GB50206-2012)
內容主要分為方木和原木結構、膠合木結構、輕型木結構、木結構的防護、木結構子分部工程驗收。
7.膠合木結構技術規范(GB/T50708-2012)
主要內容是膠合木基本設計規定、構件設計、連接設計、構件防火設計、構造要求、構件制作與安裝、防護與維護。
8.輕型木桁架技術規范(JGJ/T265-2012)
適用于在建筑工程中采用金屬齒板進行節點連接的輕型木析架及相關結構體系的設計、制作、安裝和維護管理。
9.裝配式混凝土結構技術規程(JGJ1-2014)
主要技術內容是裝配式混凝土建筑設計、結構設計基本規定、框架結構設計、剪力墻結構設計、多層剪力墻結構設計、外掛墻板設計、構件制作與運輸、結構施工、工程驗收。
10.木骨架組合墻體技術規范(GB/T50361-2005)
此《規范》對木骨架組合墻體設計、施工和生產、質量和驗收、維護管理進行了規定。
國家現行圖集
1.裝配式混凝土結構表示方法及示例(剪力墻結構)(15G107-1)
2.裝配式混凝土結構連接節點構造(15G310-1)
3.裝配式混凝土結構連接節點構造(15G310-2)
4.A制混凝土剪力墻外墻板(15G365-1)
5.預制混凝土剪力墻內墻板(15G365-2)
6.桁架鋼筋混凝土疊合板(60mm厚底板)(15G366-1)
7.預制鋼筋混凝土板式樓梯(15G367-1)
8.預制鋼筋混凝土陽臺板、空調板及女兒墻(15G368-1)
9.輕型木桁架技術規范(JGJ/T265-2012)
關鍵詞:高層;裝配式住宅;立面設計
高層裝配式建筑的不斷發展,推進高層裝配式建筑立面設計的不斷發展。現有的立面設計出現一些缺憾,造成裝配式住宅功能和外觀逐漸下降。設計人員不能掌控設計細節,對于材料的選擇失誤,導致建筑性能質量下降。設計人員對于當地文化習俗的不了解,影響建筑外觀設計。本文通過對現代高層建筑的立面設計進行分析,提出如何完善立面設計技術的改進措施。
1 高層裝配式住宅立面設計概述
1.1 裝配式住宅概述
裝配式住宅是指提前制作好建筑構件,在工地上裝配完成的建筑。具有施工建造時間短,不受環境和溫度的影響等優勢。裝配式建筑由于是事前做好構件,能夠節省一部分勞動力支出。
裝配式住宅隨著建筑技術的發展,現代的建筑技術能夠實現房屋批量式的建造。在進行建造時,改變傳統建造技術,直接將構件組裝就能夠實現房屋的建造。裝配式建筑最早是在美洲出現并使用的,那時的裝配式建筑比較簡單,就是用木頭搭建好的簡單房屋。隨著技術和設備的不斷發展,現在裝配式建筑逐漸增加了多種類型。
裝配式建筑使用的建筑構件,提前在工廠生產加工好,然后再運輸到施工現場進行裝配安裝。工廠生產的裝配構件主要包括墻板,疊合板,陽臺和樓梯等,生產好的構件能夠減少傳統施工過程混凝土澆筑或是磚砌的時間。隨著電子信息自動化控制的發展,構件的生產成本會逐漸降低,建筑整體的施工成本會隨著降低。隨著安裝技術的發展和安裝設備的更新,建筑的安裝成本也會逐漸降低,整體建筑的造價就會降低。未來裝配式建筑的發展將會趨向綠色化以及裝配裝修一體化。
裝配式建筑根據材料等因素的不同,有多種不同的形式,例如砌塊型裝配式建筑,板材型裝配式建筑以及盒式裝配式建筑等。砌塊型建筑是指事前加工完成的塊狀的建筑材料建造的建筑,分為空心或是實心,材質大多是輕質材質。板材型建筑是指建筑材料使用的是大型墻板等材料,是工業化建筑中最常見的一種建筑類型。盒式建筑結合了板材建筑的特點,進而發展成為能夠同時進行裝修的裝配式建筑。
1.2 立面設計概述以及現狀
立面O計是指建筑的功能和結構趨向一體化,結合了建筑結構外觀或是功能等因素,使用美術學方法進行美觀化處理。立面設計的發展,使建筑能夠達到實用美觀于一體化。
現有的立面設計大多存在相互模仿的趨勢,在設計創意方面不能及時創新。往往會有某個建筑建成之后,出現多個同類型的建筑相繼出現。這種盲目跟風的設計現狀,阻礙了我國立面設計水平的提高。
一些設計人員在抄襲某種建筑的風格時,對于裝配構件的尺寸不能進行很好的控制,導致構件在生產安裝時遇到問題。在設計時,將幾種不同風格的構件運用在一起,形成的建筑物往往會有混搭風的特點,但這種混搭風完全不在美學的審美范圍之內。一些住區在進行設計時,稍微用一些西方的搭配方式,就會號稱國外風情建筑小鎮。這種混亂的設計,使立面設計魚龍混雜,阻礙立面設計水平的提高。
在進行裝配建筑立面設計時,設計者不能遵循建筑的設計原則。設計出的建筑落后于時代的藝術發展,設計理念的落后導致建筑設計整體質量下降。在設計時,不尊重當地文化傳統及生活習慣。設計者由于不理解當地文化習俗,設計出的建筑只是新穎,與當地民俗格格不入,這樣建筑的整體效果也會大打折扣。
1.3 對設計方案進行分析
裝配式建筑的立面設計,不僅要考慮功能和美觀性,設計方案的細節同樣對建筑質量有直接影響。設計細節包括建筑立面線條的選用,或是立面材料的選用等多個方面。現有的裝配式建筑立面設計不能考慮建筑線條或是色彩過渡的設計,對于門窗等細節的設計不重視。導致建筑外觀看似是一種風格,內里裝修和搭配卻是多種不同的風格。混亂的風格使建筑整體藝術性下降,居民們的居住滿意度下降。
立面設計時,對于建筑裝配材料的使用不恰當,使得建筑整體性能降低。如圖是裝配式建筑常使用的建筑材料。
在進行建筑材料的選用時,設計者沒有考慮到地區溫度的差異對材料造成的影響,只考慮材料對建筑外觀的作用。但建筑主要需要考慮的是性能和穩定性,在滿足性能和穩定性的基礎上才會考慮外觀審美。例如北方建筑使用的材料抗寒性較差,就會出現建筑物質量下降的情況。對于材料細節的搭配,設計者應考慮地理位置因素的存在。例如冷色調的建筑會使人感覺寒冷,在北方的裝配建筑中如果使用冷色調,會加重居住者不舒服的視覺感。設計時還要考慮建筑的功能和用途,例如用于工業生產的建筑,不適合用淺色調進行裝飾,防止建筑外觀給人臟亂的感覺。
對于裝修和建造組裝能夠一體化進行的建筑,設計者沒有考慮裝修的風格以及裝修需要的材料質量,對建筑整體質量造成影響。
2 高層裝配式住宅立面設計技術改進措施
2.1 從立面設計細節進行改進
從立面設計細節方面進行改進,能夠完善高層裝配式住宅立面設計技術改進措施。立面細節的設計,需要考慮色彩以及材料等多方面因素。在進行色彩設計時,需要考慮建筑整體的風格。建筑外觀和風格能夠決定建筑主體使用的顏色,但建筑的細節顏色卻還是需要設計者進行考慮。例如大面積色彩過渡顏色的使用,顏色和線條搭配的使用等。
建筑材料的選用,同樣需要進行考慮。因為建筑是裝配式建筑,在選擇材料時要考慮使用輕質材料,方便施工和裝配。建筑結構的材料選擇,對建筑整體的清潔度相關,重工業重污染的工廠避免使用抗污染能力較差的材料。南方地區在選擇材料方面,要考慮南方多雨潮濕的氣候情況。北方地區氣候比較干燥,冬天的時候溫度較低,因此在材料的選用上面更多的考慮建筑材料抗寒性能。
隨著節能環保理念的發展,對于建筑工程方面也有了更高的要求。要求建筑物在施工建造階段,符合節能理念,使用節能材料。一些建筑物在設計時,使用玻璃作為美觀裝飾。玻璃反光對城市會造成嚴重的光污染,不利于城市整體建筑效果,和城市節能發展。從建造成本上考慮立面的重復性元素運用,提高工業化程度,同時也能節約造價,減少污染。
2.2 從設計原則方面進行改進
從設計原則方面考慮,能夠完善高層裝配式住宅立面設計技術改進措施。裝配式建筑在設計時,需要遵循規范的設計原則,但現有的設計原則存在不完善的特點。對現有的設計原則進行補充,能夠完善建筑整體效果。
原有的設計原則包括設計理念符合時展等,但在設計中還要考慮當地傳統文化。例如一些公園和雕塑的建筑,結合了當地文化特點進行設計。建筑物的設計同樣需要結合當地文化,一般具有當地文化鮮明特點的建筑,能夠成為當地地標性建筑物。例如斗獸場等建筑物,就符合古羅馬英勇好斗的精神特點,而斗獸場也稱為古羅馬標志性的建筑物之一。
對于建筑形體的設計,需要考慮建筑的功能以及地理特點。現代的建筑具有封閉性的特點,不利于人們之間的整體交流。對房子整體進行改進,使人們之間的交流增加。避免社會的發展,逐漸趨向無交流的模式中,因此建筑立面設計還遵循方便交流化的原則。
裝配式建筑的建造流程也是設計師需要關注的設計要點,只有熟悉構件的生產安裝過程,才能在設計中及早改進,避免出現不適用或無法實現的問題。
2.3 從設計人員方面進行改進
從設計人員方面進行改進,能夠完善高層裝配式住宅立面設計技術改進措施。設計人員的設計理念以及價值觀,對建筑外觀設計有直接重要的影響作用。提高設計人員對不同地區傳統文化的理解,學習當地風俗習慣。這樣在當地進行建筑設計時,才不會設計出與地區格格不入的建筑。
對于建筑整體空間的設計,要考慮最大限度的發揮空間利用率。例如一些陽臺的建造可以設置成開放性的空間,增加空間的使用面積。對于裝修的設計同樣可以增加空間利用率,實行掏空裝修或是重復利用空間和物體的裝修,能夠增加建筑物可以使用的面積。發揮單位建筑面積最大的使用效果,提高建筑物的使用效率。
3 結束語
對高層裝配置建筑立面設計進行改進,可以從設計細節和原則方面進行,完善設計人員的設計理念。高幼芭涫階≌立面設計的改進,能夠促進裝配式建筑的發展,促進建筑行業的發展。同時建筑行業的發展,需要各個行業共同的技術支持,能夠促進社會的可持續發展。
參考文獻
[1]崔文賢,謝浩.高層裝配式住宅立面設計技術探討[J].建筑工程技術與設計,2016(13):498.
關鍵詞:裝配式結構;變電站;節約
1.裝配式建筑簡介
裝配式建筑體系是多年來國外開發成功的建筑科技成果。目前這種建筑體系在國外得到了迅速發展,例如德國、英國、美國、日本等廣泛采用裝配式建筑體系中預制混凝土構件。作為一套完整的建筑技術正是因為適應建筑產業化的要求,以其獨特的優勢受到建筑業的關注和重視。萬科在中國住宅建造方式上,采用“預制裝配式混凝土結構”的建造形式,進行了嘗試性的革命。如萬科已在全國推廣使用新里程預制裝配式產業化住宅樓,作為新興的綠色環保節能型建筑。隨著建筑工業化的要求,世界發達國家都把建筑部件工廠化預制和裝配化施工作為住宅產業現代化的重要標致。
那么,什么是裝配式建筑呢?工地現場的建筑材料完全是由工廠半成品(預制構件),施工隊在現場對地基做一定處理后,對半成品進行房屋的組裝。建筑工地不再把瓦工、木工、鋼筋工等工種分得那么細,建筑工人由過去那種復雜的多工種角色,轉變為單一的背著射釘槍,電鉆等專用工具的裝配工角色。這種裝配化制造房屋完全避免了傳統建房的缺點,施工速度非常快,可在短期內竣工。房屋制造對企業來說,工作勞動強度大幅度減少,交叉作業方便有序;房屋裝配中的每道工序都可以像設備安裝那樣檢查其精度,以確保房屋制造的質量;施工時的噪音降低,物料堆放場地減少,有利于環境的保護;由于工廠化的生產和現場的標準化裝配,使房屋制造成本降低,并容易滿足室內設備安裝和裝飾裝修的要求。因此,裝配式制造房屋的許多優點是傳統房屋建造方法無法比擬的。
2007年12月國家電網公司下達文件,要求變電站在通用設計的基礎上,全面推行“資源節約型、環境友好型、工業化”(簡稱“兩型一化”)變電站建設工作。裝配式變電站的建設符合了“兩型一化”變電站建設的要求。裝配式變電站的建設采用可回收利用材料,減少了混凝土、水泥砂漿等材料用量,節水、節材,減少變電站施工對環境的影響。裝配式變電站大部分構件采用工廠加工、現場組裝,減少了現場濕作業,簡化施工、規范施工工藝、保障施工質量。基礎施工與建筑構件加工可同時進行,有效縮短了變電站的建設周期。2007年裝配式變電站在江蘇省電網公司建設試點,2008年各省市電力公司陸續開展裝配式變電站試點建設。
2.裝配式結構變電站特點
裝配式變電站改變了變電站傳統的電氣系統布局、土建設計和施工模式,通過工廠生產預制、現場安裝兩大階段來建設變電站。其標準化設計、模塊化組合、工業化生產、集約化施工,使變電站建設走向科技含量高、資源消耗低、環境污染少、精細化建設的道路。
1)在土建方面:改變傳統的電氣系統布局,貫徹建筑節能、節材、節水、節地方針,力求使建筑結構輕型化,利用現場快速拼裝工藝,變施工串聯流程為并聯流程來縮短施工周期。
2)電氣方面:劃分為進線模塊、主變壓器模塊、出線模塊、綜合自動化模塊、無功補償和消弧線圈模塊。其中各模塊之間的現場連接、不同設備廠家控制軟件互相兼容是技術難點。此外,需制定變電站通用設計、部件加工詳圖、工廠生產工藝、現場拼裝工藝、建筑取費定額、裝配式建造管控六大標準體系。
3)裝配式變電站建造模式需要現代預制件、鋼構件工廠作支撐,需要對傳統土建工程招標及標段劃分作調整,需要對采購方式與施工組織重新定義。
3.500kV禎州變電站裝配式變電站實施情況
3.1工程概況
500kV禎州變電站站址位于廣東省惠州市惠東縣稔山鎮園崗村東北面的臺地上,距離惠東縣城約16.6km,距離稔山鎮約3.4km。圍墻內占地面積42530m3,站內總建筑面積1367.48m2。本期變電站新建1*1000MVA主變壓器,500kV出線6回、220kV出線6回、電容器組3*60Mvar、電抗器組2*60Mvar。最終建設規模4*1000MVA主變壓器,500kV出線10回、220KV出線14回、電容器組4*(3*60Mvar)、電抗器組4*(2*60Mvar)。
主要的土建工程項目:主控通信樓;中央配電室;警傳室;消防泵房及水池;圍墻及大門;主變及500kV高抗基礎及防火墻;500kV、220kV及35kV構支架基礎;500kVHGIS、200kVGIS基礎;防雷接地;電纜溝道;站區供排水管道;站區道路;消防;照明、通風、空調、綠化等。本工程主要特點:根據省公司要求,突出新工藝特點,500kV禎州變電站工程主控通信樓、380V中央配電室、泵房、防火墻和圍墻均改為裝配式結構,也是首次廣東省內500kV變電站的一個創新。
3.2裝配式工程施工
3.2.1施工工藝
本工程NALC板材均采用150mm厚度板,由墻板生產廠家根據設計院提供的圖紙進行專門排版設計和生產,并由廠家提供專用加固配件(管板和鉤頭螺栓等)和接縫材料。水平運輸:到貨材料按使用部位就近堆放;如需搬運,現場運輸采用一個手推定制滑輪車,將板平放在滑輪車上,每頭一人扶穩推運到吊裝點。安裝形式:NALC板安裝分為豎向安裝法(主控通信樓)和橫向安裝法(防火墻及圍墻)。吊裝方式:可采用移動式腳手架加卷揚機、或采用汽車吊吊裝安裝。
NALC板是采用水泥、石灰、砂為原料制作的高性能蒸壓輕質加氣混凝土板,板內配置防腐處理的鋼筋網,板面可根據設計要求做刮膩子、涂墻漆、貼瓷磚等裝飾;NALC板可鋸、切、刨、鉆,板上可以開槽,動力照明管線可以暗敷于板內,配電箱可以部分嵌入板內(配電箱厚度超過50時)。縱向開槽深度不大于1/3板厚(即50);橫向開槽時,內墻板深度不大于1/3板厚,外墻板橫向開槽深度不大于20mm,槽長不大于1/2板寬,槽寬不大于30mm。
3.2.2采用裝配式建筑物
建筑物采用現場裝配。除基礎采用現澆混凝土條基外,上部結構都由工廠制作,運到現場裝配。建筑物的結構形式是門式鋼架結構,工字型鋼梁柱;屋面采用預制大型發泡水泥復合板,屋面防水采用平屋面上做卷材防水層,外檐溝排水;外墻板采用工廠預制木纖維混凝土復合墻體。所用的材料都是建筑市場上的成熟產品,并有公開出版的標準圖集供設計選用。
建筑物材料選擇環保節能產品,有較好的防水隔熱性能。墻上開設的固定窗采用斷橋隔熱鋁合金窗框,玻璃采用中空玻璃。
變電站的建筑物所用材料為不燃體,鋼結構涂刷防火涂料。室內布置有火災報警系統和監視器。主變壓器和建筑物之間墻體按防火墻設計,中間加設蒸壓輕質加氣混凝土墻板(NALC板),整體耐火超過4 h。
變電站采用裝配式的建筑是縮短工期的關鍵。該工程的主控樓承重采用鋼框架結構,主要受力構件梁柱為鋼結構,現場直接吊裝,樓屋面板采用鋼桁架支撐體系,減去模板支撐及拆模占用的周期。墻體采用NALC板圍護,大大縮短施工工期,同時保證施工質量。因為如常規采用砌體結構,砂漿需要沉實時間才能批擋。
3.2.3采用裝配式構架、圍墻
配電裝置的構架采用工廠預制鋼結構,構支架梁和柱采用法蘭螺栓連接,安裝現場無焊接作業。圍墻柱采用混凝土工廠預制,圍墻板采用ALC板。現場施工時將預制柱吊裝插入柱基礎固定,圍墻板插入柱間。整個變電站施工零米以上均直接裝配完成。
3.3裝配式施工效益
變電站的設備、材料按施工進度要求實現定時、定點配送,有效地解決了以往設備、材料占用非建設場地的問題。該施工方式節約了水資源以及污水、廢水的排放。整個變電站承重結構采用螺栓連接的鋼結構,減少了施工現場的噪聲、廢氣的排放,減少了對施工作業人員健康的不良影響。
同等規模的常規變電站建筑主體施工工期約為180 d(不包括地基處理)。禎州變電站建筑主體施工工期僅為90 d,工期僅為同等規模常規變電站工期的50%。減少管理費用,可提前投產多送出電量,:該變電站社會經濟效益與同等規模的常規變電站相比均大幅提高。
4工程經驗總結
裝配式建筑物的耐久性能。傳統變電站的建筑設計使用年限為50 a,而裝配式變電站的
建筑設計使用年限能否達到傳統建筑水平,使用周期中維護費用是否經濟等問題缺少實踐驗證。為此,裝配式變電站在設計時,采用了建筑行業已廣泛應用的材料,材料本身的耐用性能超過50 a,計算的標準也是按50 a標準規范設計;其使用周期中維護費用僅為屋面卷材的更新和鋼結構表面的防銹漆更新處理。
裝配式變電站在設計時,采用可回收利用材料,且復合材料的防水、保溫等各項性能都優于普通的混凝土建筑。
從500kV禎州變電站運行至今的情況看,建筑物保溫、防水、防潮效果較好,屋內恒溫干燥,屋面沒有滲漏水。
由于本站在廣東省內第一個采用NALC板,省內還沒有廠家生產,相應增加運輸成本和造價。此站作了一個造價對比(未考慮環境、社會成本以及后期維護費用等),裝配式造價高于標準常規設計20%。綜合考慮構造措施、材料、半成品加工能力等因素,建議拓寬設計思路,推廣新材料、新工藝的使用,做到廣東本地配套材料供應和技術工藝水平提高運用,以降低工程造價。
總之,通過500kV禎州變電站裝配式結構的實踐探索,有效驗證了其特點和優越性,明顯縮短了施工工期,節約了資源,填補了廣東電網在裝配式變電站建設方面的空白,在同類工程的推廣運用中具有重要指導意義,同時為廣東電網公司深入貫徹南方電網建設“3C綠色”電網指引方向。
裝配式建筑的應用與推廣,使建筑科技進步對建筑產業發展的貢獻率取得新成效,技術創新體系和工業化生產方式達到新水平,新型工業化建筑體系和通用部品體系實現新突破,建筑產業結構實現全面升級,爭取到2020年基本實現系統完備和技術領先的現代建筑產業體系,全面實現現代建筑產業化。
參考文獻:
關鍵詞:集成化產品;節能環保;保障性住房
中圖分類號: TU113.5+41 文獻標識碼: A 文章編號:
一、保障性住房建設的意義
保障性住房政策的提出和實施在我國具有特殊而重大的意義。由于特殊的國情,經過多年的經濟發展,我國仍然處于發展中國家的行列,城鎮居民的居住條件雖有了大幅度的提高,但還有一部分經濟貧困的居民生活艱難,發展保障性住房不僅使經濟困難的居民改善了生活條件,同時也帶來了消費往來的增多,帶動了經濟的發展,首先,改善了生活條件艱苦的居民的生活條件,為他們徹底的解決了住房問題,這是國家政策中重要的民生問題,同時,保障性住房的快速建設,也為社會帶來了安定、和諧的局面,是社會能夠快速發展的重要基礎和保證。其次,保障性住房的建設,給其他相關產業帶來比較客觀的效益。第三,此項住房的建設,為擴大消費,拉動內需奠定了堅實的基礎。我國計劃在“十二五”期間建設保障性安居工程3600萬套,覆蓋面達到20%左右,可以基本解決城鎮低收入家庭的住房困難問題,改善中等偏下收入家庭的住房條件,保障性住房建設已經成為各級政府工作的頭等大事。“十二五”期間公共租賃房建設將成為保障性住房底建設主體,因此公共租賃房建設不僅規模較大,而且作為一項重要的民生工程,任務非常之重。我國公共住房建設中面臨的眾多問題都難以用傳統住宅建造方式解決,需要大力推行集成化產品用于公共租賃房建設,轉變住宅產業的發展方式,提高公租房的建設品質。
二、在保障性住房中應用集成化產品的可行性
1、介紹集成化產品-預制裝配式住宅
預制裝配式住宅是在預制構件廠將組成結構的所有結構構件進行分解,完成之后進行澆注成型,最后運送至施工現場直接進行定位安裝而形成的整體式的住宅。這種住宅與傳統住宅的優勢有:首先,裝配式住宅采用的構件是標準和通用化的,降低了模板使用的次數,同時也提高了結構的質量。其次,施工中對模板和混凝土的施工作業次數少,減少了施工中的潮濕環境作業,對施工周圍環境影響小,降低了對周圍居民生活的干擾,更有利對能源的消耗。第三,使用預制裝配式住宅可以明顯的縮短工期,使項目產品能夠提前投入到生產生活當中。第四、此種構件具有表面平整度好、外觀質量好的優點,且能將保溫、隔熱、水電管線布置等多方面功能要求結合起來, 有良好的技術經濟效益。
2、預制裝配式住宅在我國的發展歷史
我國香港于1953年開始引入了的預制裝配式概念并啟動了第一個公屋計劃,經過幾十年的發展,我國大陸于1999年正式推出了住宅產業化的概念并下發72號文件“關于推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見”, 該文要求運用現代科技對傳統住宅產業進行系統、全面的改造。 可在當時,大家只是一味的觀望,很少有人具體的去實施。伴隨著我國經濟的發展和建筑行業的興起,深圳在2009年9月頒布了“預制裝配整體式鋼筋混凝土結構技術規范(SJG 18一2009 )” , 對當地預制裝配式住宅的設計、施工和驗收要求進行確定。而北京作為全國經濟和文化發展的中心也在2010年2月首次頒布了“關于推進本市住宅產業化的指導意見”, 意見中提出了三個基本原則。第一,是住宅化產業要以政府的引導和市場的主導作為發展方向。其次,住宅化產業要提升住宅的舒適度,要以人的需要作為住宅產業化的根本。第三,是科技進步, 產業升級。
3、建筑設計方面的可行性
保障性住房絕大多數的建筑設計和戶型設計變化少,比較單一。預制裝配式住宅也存在這方面的特點,所以,將預制裝配式住宅引入到保障性住房中,會使這個特點更好的結合。
4、建筑質量方面的可行性
無論是怎樣的住宅,都不可能避免開裂、滲漏等質量通病,那么,怎樣在保障性住房中降低這些質量通病發生的概率就成為非常重要的一項任務,經過大量的實驗得出結論,在工程中使用集成化的預制裝配式的住宅產品可以有效的降低質量通病中開裂和滲漏,是保障性住房改善民生的重要措施。
三、保障性住房建設推行集成化產品的意義
1、建筑業應強調技術創新
建筑行業的發展初期,建筑成本的降低是通過降低原材料和勞動力的成本而獲得,而在當今,以這種方式來提高建筑產品競爭力的發展空間越來越小,那么,只有通過先進的技術創新,才能提高產品的競爭力,才會提高產品的綜合水平,只有形成獨具特色的建筑產品,才能在建筑市場獲得一席之地。因此,目前建筑行業的粗放型生產方式急需轉變為集約型的生產方式,在保障性住房中大力推廣裝配式住宅,對產業進行重點調整,以穩固我國的建筑業。
2、有利縮短建設周期
在有限的時間內大量建設保障性住房,最大限度的短建設周期,需要大量部件生產加工工業化、施工現場裝配化,采取機械化的生產方式將大幅提高公租房的建設速度,實現生產高度的機械化、自動化及規模化提高生存率,縮短建設工期。
3、政府落實節能環保措施的需要
建造過程中使用預制裝配式住宅,不僅節省了大部分模板,同時由于預制構件在預制廠中已安裝完畢,減少了在施工現場的混凝土澆注過程的作業,揚塵少,對施工期間造成的擾民現象有所降低。并且,在住宅的建設過程中,為了符合建筑節能標準,可以選用預制節能復合墻體,這種墻體區別于外墻外保溫或者外墻內保溫兩種的做法的特點是既能夠響應國家建筑節能的標準,又能夠節能保溫材料與建筑物同壽命。
結論:
預制裝配式住宅經過幾年的發展,無論是在住宅的節點連接控制、構件的質量、施工工藝、抗震性能方面都有了很大幅度的提高和改善,并且根據裝配式住宅自身的特點,國家相繼編制了相關的技術標準,為裝配式住宅的建設提供了技術支撐。另外一方面,社會經濟迅猛發展,保障性住房的需求量也逐漸提高,傳統方式建造的住宅不能滿足這種快速發展的需要,為推進預制裝配式住宅提供了機遇。因此,發展裝配式住宅所需要的大部分條件已基本具備,我們應該以保障性住房建設作為典范,將裝配式住宅進行大力推進,以提高住宅質量,改善居住環境
參考文獻:
[1]劉名瑞;我國集成住宅發展和生產模式初探[D];清華大學;2004
摘要:根據國家有關產業政策和發展規劃,國家將加快推進預制裝配式住宅發展。本文從國內外工業化住宅發展現狀,著重提出裝配式住宅的設計研究工作和示范工程的推廣應用。筆者通過中興建設有限公司(國家房屋建筑工程總承包特級資質)從事預制裝配式住宅研究的經典實例,較為詳細的向讀者介紹了當前國內工業化住宅設計研究的現狀。
關鍵詞:工業化住宅、裝配式、預制構件、住宅產業化
中圖分類號:F287文獻標識碼: A
近年來,我國住宅建筑飛速發展,其建造和使用對資源占用和消耗都非常巨大。與國外發達國家相比存在住宅建造周期長、施工質量差、能源及原材料消耗大、產業化程度尤其工業化程度低等問題,迫切需要采取工業化手段來提高住宅建設的質量和效率。開發符合產業化發展要求,工廠化、標準化程度高,施工速度快,節能省地、經濟性好的新型工業化住宅體系,已經成為我國目前推進建筑工業化發展的一項重要工作。 一 、工業化住宅建造關鍵技術研究課題背景 1、立項必要性 我國“十五”以來,對住宅產業化問題進行過研究和推廣,取得了一定成效。但對預制裝配整體式混凝土住宅建筑的關鍵技術沒有進行過系統、深入的研究,至今沒有形成配套的工業化技術政策和標準規范體系,已建成的示范小區工程多是現澆混凝土結構,不具有高效環保的工業化節能減排特征。研究實施裝配整體式工業化住宅建筑體系,符合目前我國正在推行實施的住宅產業化政策要求,不但可以提高住宅工程質量和裝修品質;而且可以最大限度滿足我國倡導地 “四節一環保”的綠色建筑設計與施工要求。 2、目前存在問題分析 我國二十世紀七八十年代開發建設的預制裝配式住宅建筑存在許多問題,照搬過去的經驗已經不適應現時期我國住宅建設的實際需求。目前開始進行的新型工業化住宅建筑的基礎性研究工作和工程試點,主要從性能和功能兩方面完善提高工業化住宅的技術經濟性。由于多年來我國缺乏工業化住宅的研究積累和工程實踐,結構構件和部品的工業化率仍然很低。 3、主要研究內容:1) 預制裝配式混凝土住宅建筑的結構性能、抗震性能等關鍵技術研究。2)建筑配套部品的系統研究、產品開發、設計配套技術研究。3)構配件生產、施工安裝關鍵技術研究與開發。4)技術標準的研究與編制。5)較大規模的示范工程。 二 、住宅工業化關鍵技術研究 1、基礎理論與試驗研究:1)裝配式混凝土建筑結構體系研究:包括框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構等;主要研究裝配式疊合樓蓋結構性能;裝配式框架節點受力性能、抗震性能;裝配式剪力墻節點受力性能、抗震性能;構件承載與變形性能,裝配節點大直徑鋼筋漿錨連接構造的承載及連接整體性能等。2)裝配式混凝土工業化住宅的建筑性能研究:包括墻體保溫隔熱性能、接縫防水性能、建筑防火性能、外墻裝飾性能、墻體耐久性能及隔聲性能等。3)裝配式混凝土工業化住宅經濟性能研究:包括設計與施工總體策劃管理,標準化設計與施工技術,項目實施的時效性與規模效應對比等。 2、工業化建筑設計技術 重點研究開發三點技術:1)結構體系選擇與模數化、標準化設計:我國的住宅建筑工業化結構體系還沒有完全確立,通用結構體系和專用結構體系的協調配合還沒有解決,標準化概念和設計技術還沒有得到足夠重視。導致目前工業化住宅設計方案實施成本高、周期長,最大的原因是缺乏有經驗的設計咨詢人員。2)構件及裝配節點的深化設計:工業化住宅的關鍵是要解決構配件的標準化定型和裝配節點的構造詳圖設計。3)工業化專用三維設計軟件開發:由于裝配式混凝土結構設計構造的自身特點,要求設計方案必須在施工前檢查復核,確保各專業的交叉重復在設計階段解決,提高工業化設計的準確性。 3、構配件優質高效加工制作技術應制定采用機械化水平較高、具有一定規模的專業預制工廠取代目前無質量保證的分散的小廠認證管理辦法,鼓勵預制工廠采用先進的生產工藝和流水線、提高生產效率和產品質量、完善運輸安裝過程服務。實現節能減排和清潔生產。主要研究開發三點關鍵技術:1)構配件高效生產技術:采用機械化生產線可以減少工人勞動強度,提高產品質量和生產效率。2)構配件清潔生產技術:采用工廠化定點批量生產,最大限度減少建筑垃圾及廢棄物排放,滿足國家環境保護政策對建筑業推廣綠色施工要求。3)構配件節能生產技術:采用自動控溫的節能養護窯可有效降低能耗,加速模板周轉,縮短工期,降低成本。 4、專業化施工安裝技術:1)工業化施工安裝軟件管理系統開發:應針對工業化住宅結構體系開發施工安裝管理軟件,規范指導預制構件的施工裝配。2)安裝設備及配套機具開發:結合具體工程示范開發標準化定型化住宅配套設備安裝機具。3)工業化定型模板配件及支撐系統開發:配套模板及支撐固定用腳手架的開發與完善。4)裝配節點專業化施工及配套材料開發:連接套筒及高強無收縮灌漿材料的開發與應用。 三、住宅工業化實施方案1、政策引導與行業管理 充分發揮政府的指導作用,研究、建立或完善有關技術經濟政策;針對裝配式工業化建筑的特點,建立推廣裝配式建筑體系的構配件工業化生產、專業化施工安裝的管理體系;建立設計研究、構配件生產、安裝施工隊伍的培訓體系;走專業化、集成化、標準化、產業化發展道路。 2、預制工程標準規范體系建立與完善 建立以科研院所、高校、設計單位、大型房地產開發企業、構配件生產企業、施工企業組成的“產學研”團隊;建立符合受力性能和抗震性能要求的預制裝配式混凝土住宅結構體系,并建立相關技術標準體系;建立適用于裝配式住宅建筑體系的節能配套技術,保證裝配式建筑的能耗低于現澆混凝土結構。 3、設計、制作與施工的專業一體化公司模式 確立以企業為中心,形成一套完整的建筑產業化鏈條,建立“研究―設計―預制―施工”一體化的專業化房屋工廠模式,帶動一批傳統建筑企業向專業化房屋工廠企業的轉型,長期從事住宅工業化的設計與施工業務。進而推動我國住宅產業化整體水平的提升。通過大規模試點工程的推廣應用,形成專業一體化管理模式為主,預制構件專業化加工為輔的管理模式和運作方式,培訓出一批新型建筑工業化企業,為新農村建設、城鎮化建設和政府保障性住房建設提供良好的住宅體系。
結束語目前,根據我公司對于工業化住宅的研究,一方面預制裝配式住宅的設計節點控制、抗震性能已有很大改善,并且我單位也參與編制了《預制裝配式混凝土技術規程》和預制構件相關的標準規范,從技術體系上具備了推廣的基礎。隨著國家鼓勵政策日益明朗,工業化住宅建筑的法規和規程逐步健全和完善,政府也積極的推廣工業化住宅的房屋,大面積搞試點工程,工業化住宅設計作為產業化的重要環節,仍然需要在實踐中不斷的積累經驗,總結提高,為推動工業化住宅更快,更好的發展持續助力。參考文獻[1]紀穎波.建筑工業化發展研究.中國建筑工業出版社社.2011.[2]吳東航、小見康夫.日本住宅建設與產業化.中國建筑工業出版社社.2011.[3]李忠富.工業化住宅及其生產過程.住宅科技.1999.[4]錢志峰.對我國建筑工業化發展的思考.江蘇建筑.2008.
關鍵詞:裝配式施工工藝;裝配率;工程造價;降低造價的相關措施
1裝配式施工工藝的概念
裝配式施工工藝是指建筑物或構筑物所需的預制構件在專業工廠預先加工制作而成,再運輸到施工現場進行吊裝的一種施工工藝。采用裝配式工藝進行裝配化施工,其具有節約勞動力、對環境造成的污染小、不受季節條件影響、有利于工期較長施工等優點。所以說實現建筑產業的工業化,裝配式施工工藝是一條適合的路線。從結構形式來考慮,可以將裝配式施工工藝劃分為三種,其中包括裝配式混凝土工藝、裝配式鋼結構工藝以及裝配式木結構工藝。上海上鋼社區租賃住房項目,整體采用裝配式預制剪力墻結構。杭州來福士廣場,采用的是裝配式鋼結構工藝,結構類型為鋼管柱、鋼框梁以及鋼筋混凝土樓面梁等。國外某木結構住宅,采用的是裝配式木結構工藝,這種建造方式在我國運用較少,主要建造材料為膠合圓柱、膠合直梁、膠合異形梁等。
2裝配式施工工藝的優勢
2.1綠色環保、減少污染排放。裝配式工藝是一種新型建筑體系,使用的也是綠色環保材料,其主要使用的是水泥、陶粒、砂等輕型建筑材料,這樣生產的成型的構件質量較輕而強度較高,填充材料的不同可以滿足保溫隔熱和隔音等要求,適宜居住。2.2施工方便,解決了季節性施工的難題。裝配式施工工藝是根據需要來生產構件的,運輸到施工現場再直接進行組合安裝,不僅減少了現場現澆的作業量,而且大大降低了施工周期。由于裝配式工藝是將建筑構件在工廠進行加工生產的,所以沒有季節性的限制,在雨季或者冬季也可以實現繼續作業,解決了全國季節性施工的難題。2.3質量小、耐火性強、經濟效益高。裝配式施工工藝與傳統式現澆工藝相比,裝配式工藝構件的重量要比傳統式工藝降低30%左右,這使得建筑物本身的重量大大減輕。裝配式工藝建筑同時具有極高的耐火性能,耐火等級達到一級。裝配式工藝建筑是由自動化生產的構件組合安裝而成的,工藝極為先進,具有很高的經濟效益。
3裝配式工藝的發展面臨的問題
3.1工程造價問題未得到解決。現階段裝配式工藝的設備、模具、運輸等費用還呈現出上升的趨勢。我國裝配式工藝的市場規模比較小,工業化、現代化、標準化的程度也達不到高要求,施工隊伍的相關技術也不成熟。與傳統現澆工藝相比,裝配式工藝施工會增加10%~25%的成本,有數據表明,當裝配率達到15%時,裝配式建筑的成本每平方米要增加200~500元[1]。3.2專業人才問題沒有得到解決。從設計的角度來講,大量的設計人員根本沒有深刻認識到裝配式施工工藝的內涵,從而缺少對整體設計的考慮,沒有全面地將基礎的模具制作、構件的加工生產以及現場組合安裝相結合,導致構件在生產制作階段出現大量問題,進而導致整個項目的工程造價增加。3.3關鍵技術不成熟問題沒有得到解決。在住建部沒有頒布《裝配式混凝土建筑設計標準》以前,全國各地結合自身條件也曾制定了各自關于裝配式工藝建筑的設計規范,也正是因為沒有形成統一的裝配式建筑標準,所以各地區對于裝配式工藝建筑存在著一定的差異。
4傳統式現澆工藝剪力墻結構與裝配式工藝剪力墻結構住宅工程造價對比
4.1工程造價比較。本文采用國內某房地產公司開發項目的6#樓作為研究對象,該建筑整體采用裝配式工藝剪力墻結構,建筑面積為23608.32m2,建筑高度達到63.2m,地上23層,地下1層。該項目與國內某房地產公司開發項目的3號樓進行對比,3號樓以傳統式現澆框架剪力墻結構為主,建筑面積為11918.36m2,建筑高度50.5m,地上建筑17層。將兩個項目地上部分的造價進行分析,從表3-1可以看出,使用裝配式工藝建筑的6#樓要比使用傳統現澆工藝的3#樓工程造價每平方米高出346.15元,造價增幅達到了29.1%。表3-2是兩個項目土建部分和裝飾裝修部分造價對比。從表中數據可以得出,6號樓的土建部分中的材料費是遠遠高于3號樓的,其根本原因就是6號樓使用的是裝配式工藝,需要大量的預制構件,由于預制構件工藝尚處于初級發展階段,沒有形成模數化的生產方式,所以在材料的價格上實現不了有效的管理和控制。4.2不同裝配率的裝配式工藝建筑對工程造價增幅的影響裝配率是指工業化建筑中預制構件、建筑部品的數量(或面積)占同類構件或部品總數量(或面積)的比率,衡量裝配式工藝建筑的一大準則[2]。裝配率的高低也將直接影響整個項目的工程造價。根據裝配率由低到高,將其分為10%、40%、70%,將三個不同裝配率的項目進行總造價對比分析。4.2.1裝配率為10%的案例分析選用項目是德州市某開發區住宅項目,將其采用裝配式剪力墻結構的2號樓與傳統式現澆剪力墻結構的5號樓進行比較分析,得出兩者之間工程造價的差異。2號樓建筑面積13657.32m2,建筑高度為69.3m,地上建筑25層,地下建筑2層,地上建筑使用混凝土5360.12m3,預制樓板和樓梯混凝土用量為522.3m3,2號樓地總造價為20002389.14元,每平方米造價均為1464.59元。根據以上信息得出,該項目的裝配率為9.27%。5號樓建筑面積13100.25m2,建筑高度為68.3m,地上建筑23層,地下建筑2層,使用混凝土5026.12m3,總造價為15326851.28元,每平方米造價均為1169.96元。通過對比可以得出,2號樓的造價比5號樓的造價每平方米高出了296.96元,超出傳統現澆工藝造價的25.39%4.2.2裝配率為40%、70%的案例分析選用項目位于濟南市某縣的住宅樓,小區的1號樓、2號樓以及7號樓均采用剪力墻結構,其中7號樓采用裝配式施工工藝,建筑面積8023.63m2,建筑高度63.21m,地上建筑21層,地下建筑1層,使用混凝土總量為4205.84m3,預制樓梯、疊合板以及外墻等預制構件的混凝土使用量為1715.95m3,總工程造價為13585924.26元。由此得出裝配率為40.8%,每平方米造價均為1693.24元。2號樓同樣采用裝配式工藝,地上結構20層,地下結構1層,建筑高度為61.6m,建筑面積為9552.3m2,共計使用混凝土量為4156.3m3,預制空調板、樓梯、剪力墻以及內外墻板混凝土使用量為2919.35m3,總工程造價為16821236.59元,裝配率為70.24%,每平方米工程造價為1760.96元。1號樓則采用的是傳統現澆工藝,地上建筑25層,地下建筑2層,建筑面積為11986.21m2,混凝土使用量為4723.56m3,總工程造價為15262113.51元。每平方米造價均為1273.31元。根據以上信息可以得出,采用裝配式工藝的7號樓比采用傳統現澆工藝的1號樓造價每平方米高出419.93元,相對于傳統現澆工藝增加32.98%。
5結語
經過以上分析得出,裝配式施工工藝適合我國建筑行業的革新升級,其具有綠色環保、質量提升以及節省工期等優勢,缺點是相對于傳統現澆工藝造價偏高。通過對裝配飾工藝建筑和傳統現澆工藝建筑工程造價的對比,可以看出在建造過程中,導致成本增加的重要因素是建筑材料,大量的預制構件的使用,增大了項目的建造成本。由于預制構件的使用,施工工人也大量減少,所以人工費相對傳統現澆工藝會出現降低,而裝配式工藝建筑需要構件的運輸以及吊裝,所以在機械費方面,會造成成本增加。
參考文獻:
[1]皮曉紅.預制裝配式住宅與現澆混凝土結構住宅造價對比研究[J].建材與裝飾,2016,(6):158-159
[2]王爽,王春艷.裝配式建筑與傳統現澆建筑造價對比淺析[J].建筑與預算,2014,(7):26-29