裝配式建筑技術分析范文
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篇1
【關鍵詞】房屋建設;混凝土;建造技術;研究;分析
中圖分類號:TV331文獻標識碼: A
建筑行業在與人口的增長的長期博弈中,經過不斷的實踐和探索,終究總結出房屋建筑裝配式的混凝土建構技術,并被國內外大型建筑公司競相采用,取得了良好的經濟效益和社會效益。
1.房屋裝配式混凝土建構建造技術的特征
1.1技術的標準化和多樣化
房屋建筑裝配式混凝土建構技術,從字里行間我們不難看出,它是一種把傳統的房屋建造方式演繹成一種“搭積木”的建筑技術,它使得房屋建筑流水作業成為可能,就如工廠生產產品一樣,按統一的標準和工序進行生產,然后一步步組裝起來。這樣一來,房屋就由一些獨立的部分組成,在維修時就可以“頭痛醫頭腳痛醫腳”,而不像以往那樣牽一發而動全身,避免了對其他使用的妨礙。更為重要的是,可以對同型號的“零件”進行置換。
該技術的積木就是建筑模塊,它們是房屋建筑的基本單元,根據不同的要求和目的把各類不同模板科學有機的組合起來,可以拼裝成不同外形的房屋建筑。 把建筑模塊作為基本的構建單元,把它通過工廠加工的方式建造成不同布局的空間,從而最大限度的滿足不同層次消費者的需求、使房屋建筑的多樣化得以實現。
1.2裝配及加工流水線作業
房屋建筑裝配式混凝土建構技術是一種有別于傳統的新型技術,它更加節約成本,同時在規避企業風險方面也具有極大的優勢。對于傳統建筑來說,其工地需要消耗較多的鋼材、電、水等資源,導致資源的浪費。而裝配式建造技術,其加工階段可以在工廠完成,而現在要做的只是安裝過程,這個過程在吊車等工具的參與下就變得非常輕松,可以很容易的把不同的單元組裝起來,大大的節省了物力、財力和人力。
1.3可持續發展
為了在環境保護方面肩負起大國責任,我國制定出來相應的減少溫室氣體二氧化碳排量的政策,規定未來的二氧化碳的排放量較現在必須下降三成到四成, 所以在建筑行業節能減排實在必行。所以我們現在需要采用更為節省資源和減排二氧化碳排放量的技術。以前,也曾有人提出過類似的房屋建筑生產模塊化的方案,但為當時技術等條件的限制,模塊的質量難易達到相應的技術標準。隨著建筑技術的飛速發展,我們今天已經有能力研究和設計裝配式建筑結構了。該技術的實現,為節能設計和材料的再利用提供了可能,甚至可以通過異地重建的方式來解決房屋建筑中懸而未決的問題。由此可以看出,房屋裝配式混凝土建構建造技術的實現對我國建筑行業實現可持續發展是大有裨益的。
2、混泥土結構建造技術的研究與分析
2.1PC技術和PCF技術
PC技術又叫預制混凝土技術,已經在我國范圍內廣泛應用,這樣技術的主要在建設房屋和建筑工地上發揮作用。這項由萬科建筑集團開發的技術廣泛集中使用在以下幾個方面:全預制混泥土構建(如樓梯、陽臺等)、家庭內隔墻、空調板等。
目前,建筑界還時興一種叫做PCF的技術,此項技術主要運用于疊合樓板的預制板和預制混凝土建立墻外墻的使用和研究。 在建筑工地的實踐中,絕大部分的建筑施工企業一般都采用預制混凝土技術來制造整體預制,以達到防滲和保溫的目的。由于PC技術面對外墻的模板問題卻力不從心,不能很好解決, 所以有時候預制混泥土模板的施工技術就成為我們的首選,因為該技術不必在設置支架在建筑周圍,這樣一來就大大減少了安全事故發生的幾率,工人的人身安全也得到了進一步的保障。預制混凝土模板施工技術和一直混凝土技術的使用和推廣,極大的促進了我國的房屋建造業的發展。
2 、NPC技術
NPC技術近年來出現在我的有一種新型技術,它是一種新型混
凝土預制裝配技術,它是采用現場裝配、工廠機械化生產的方式來實現建筑施工的目的。NPC技術徹底摒棄了傳統意義上的施工技術,不僅讓污染遠離了施工現場,同時在降噪、環保、節能、省工、縮短工期、降低成本、省料省料等方面都具有很大的優勢。 此項技術在我國民用和商業建筑內部構建方面得到了廣泛的應用,并得到普遍的好評。
3 、裝配整體式預制混凝土剪力墻技術
這項技術室宇輝集團集體智慧的結晶,是一項非常高端的技術,從某種意義上說,正是這種技術的誕生,才使得我國躋身于世界建筑大國的行列。
最近幾年來,地震、臺風等自然災害侵襲了我國的大部分地區,成千上萬的房屋被毀壞。房屋的毀壞一方面是由于自然界不可抗力威力的強大,另一方面還在于構建物或房屋中的墻體承受水平荷載的能力較弱。血的教訓告訴我們,對房屋建筑裝配式混凝土的構建技術的研究刻不容緩,建筑行業亟待一種可以增加結構的強度和剛度抗倒塌能力強的房屋建筑裝配式混凝土的構建技術,所以配整體式預制混凝土剪力墻技術從投入使用的那一天起,它就注定了會倍受青睞。這種技術的可操作性非常強,具有很大的發展潛力,隨著技術的不斷研發,此項技術必將更加廣泛的運用于建筑實踐中。
4 、裝配式混凝土結構建造技術的前景
我國建筑業的發展前景是廣泛而美好的。當然,建筑行業這種廣泛性的局面不是一蹴而就的,其發展也必將是循序漸進的,它必將通在不斷的改善和使用方可最終實現。同樣,裝配式混凝土結構建造技術在建筑業中普及和發展也必須經過理論和實踐的雙重考驗,在不斷的改進中臻于完善,這個過程需要相當長一段時間。
房屋建筑是我國最基本、最基礎的行業之一,它極大的促進著我國經濟和社會的發展,其發展直接關乎著我國城市建設的進程,從很大程度上決定著我國城市化的整體水平。另一方面,房屋建設的發展也給資源、能源、環保帶來了極大的危險,這就要求我們花大力氣對裝配式混凝土結構建造技術進行重大改革和改進,以滿足節能環保的需求,將其帶來的危害最小化,提高我國建筑業的整體水平,帶動其他事業快速穩健的發展。
【結語】裝配式建筑技術的投入使用給建筑業帶來帶來了便利,可以降低造價、減少能耗、實現環保。但是,歸根結底,該技術還是一項新技術,我們在實際使用過程中,應該盡量謹慎。我們應該本著對使用者負責的態度,不斷對房屋的穩定性和構造進行求證,避免房屋坍塌現象的出現。我們有理由相信,隨著各項技術的革新和發展,裝配式建筑必將統領整個建筑行業。
[參考文獻]
[1] 王長勇 . 新型預制裝配式房屋結構體系在實踐中的應用 [J]. 廣東科技 ,2011 年 14 期
篇2
關鍵詞:裝配式、政策、成本
2014年,沈陽市人民政府辦公廳沈政辦發〔2014〕16 號“沈陽市人民政府辦公廳關于印發加快推進現代建筑產業發展若干政策措施的通知”,其中指出要在全市推廣應用裝配式建筑技術。三環內及沈陽經濟技術開發區、渾南新城、沈撫新城等有條件的區域范圍內,建筑面積5萬平方米以上的新開發房地產項目,在土地出讓條件和出讓合同中明確提出采用裝配式建筑技術建設,單體工程裝配率要求達到20%以上,期間全國其他各大中城市也相繼出臺相關政策法規,推行裝配式建筑技術,鼓勵裝配式住宅的實施。這無疑會對房地產市場產生一系列的影響。
一、裝配式住宅對比傳統建設方式有以下幾個優勢
1. 縮短建設工期。按照目前并未規模化的生產測算,裝配式住宅方式比傳統建設方式的進度快30%左右。
2. 安全可靠。預制的樓梯、外墻等運到施工現場,也需要進行鋼筋混凝土的搭接,并不是簡單地連接。每個樓板內都貫穿著鋼筋,房屋結構非常結實。
3. 構件精度高,質量好,增加住宅整體安全等級。裝配式住宅與傳統建造的住宅相比,構件精度更高,能最大限度地改善墻體開裂、滲漏等質量通病,并提高住宅整體安全等級、防火性和耐久性。它采用輕質隔墻體系,業主可根據需要變更裝修。
4. 節能環保。無論是在建設還是在使用階段,裝配式住宅更節能環保,通過工廠化生產和現場裝配施工,可大幅減少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害氣體及粉塵的排放,減少現場施工及管理人員。減少木材損耗、施工垃圾、裝修垃圾約80%,節能約50%以上。
5. 促進現代建筑產業化配套設備、產品及上下游產業鏈企業發展。深化經濟體制改革,建立起一套涵蓋生產、設計、施工、驗收等過程的現代建筑產業化技術標準體系。
二、裝配式缺點
1.建筑技術要求高
由于工廠化的生產,使得預制構件的尺寸已經定死,如果放線時尺寸偏小,將使預制構件安裝不下去,如果放線時尺寸偏大,則構件又會造成拼縫偏大的現象。同時,在現場施工時,剪力墻的標高也要控制好,不然將會造成疊合板安裝不平整或是縱向將疊合板安平了,也會造成板與剪力墻間有較大的縫,又要重新支模,反而更麻煩。 裝配式建筑由于為混凝土結構,要求在預留預埋時,尺寸、位置盡量精確,否則要重新開槽、開洞,增加施工難度,甚至影響結構。 預制構件尺寸也存在一定誤差,拼裝時縫隙有時過大或不均勻。盡管是工廠化生產,預制構件也可能有一定的尺寸偏差,同時由于現場施工時的人為誤差,有時拼裝時產生縫隙過大或不均勻的現象。
2.裝配式建筑的工程造價與傳統式建筑工程造價相比,要高很多
傳統建筑的樓板厚度大約就是100厚,而裝配式建筑的樓板厚度為60厚疊合板加80厚現澆板,總體厚度達到了140,超傳統建筑板厚很多;外墻外掛板與剪力墻連接,使外墻厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。這些都導致了造價的增加。同時,由于外墻厚度的增加,導致用戶在同等建筑面積上,裝配式建筑的凈空面積比傳統式建筑的凈空面積小很多,從而導致了裝配式建筑的平方米造價比傳統式建筑的平方造價貴很多,也不容易被消費者所接受。當然隨著這種建筑技術的大面積采用,可以降低建筑成本。
三、裝配式方案對工程費用成本進行分析測算
1.構件費用構成及計算方法
經與構件廠溝通了解,其構件費用組成及計算方法與建安工程的費用組成(人+材+機+措施+規費+稅金)有所不同,更為接近設備購置費的構成方式,即
購置費=原價+運雜費
原價包含:材料費、加工費、輔材費、模具、包裝、利潤、稅金等
運雜費包含:運輸、裝卸、采保費等
因此,采用裝配式施工較現行的現澆施工成本高,原因主要有以下幾點:
(1)工藝
裝配式施工技術前期的研發成本及所需要的設備、廠房、技術人員等方面的投入都比現施工單位大,所以分攤到構件上的成本也大,只有形成規模效應,才能夠攤薄成本
(2)運輸及因運輸因素導致競爭不足
A、現建造模式中,各材料供應商將材料運抵現場,在施工現場進行施工,而裝配式施工需要材料供應商將材料運抵工廠,制作完畢后再運到工地進行安裝,沈陽目前具備生產能力的構件廠廠址均在市郊,此因素暫可忽略不計,但若引入外埠構件廠,則可能引起成本的上升,而現建造模式中外埠施工單位就不存在這個問題
B、因上述因素影響,在沈陽只能選擇這五家具備生產能力的構件廠,難免會有競爭不足的情況發生。
(3)利潤
現建造模式中,建筑業屬于勞動密集型產業,附加值較低,增值能力有限,利潤率較低,而裝配式構件廠則屬于技術/資金密集型產業,附加值高,增值能力強,利潤率高
(4)稅金
按照現行的稅務制度,構件廠需要繳納增值稅,綜合稅率約為10%(其中增值稅稅率為17%,經建委測算,考慮進項稅抵扣后綜合稅率約為10%),而建安工程需要的綜合稅率為3.477%(包含營業稅、城市維護建設稅及教育費附加),此一項就高6%。
2.優惠政策分析
其余優惠政策:
(1)采用裝配式建筑技術的開發建設項目,墻改基金、散裝水泥基金可暫緩繳納
解讀:墻改基金9元/平,散裝水泥基金2元/平,在大配套費中包含繳納,緩繳可視為不繳。
(2)采用裝配式建筑技術的開發建設項目,土建工程質量保證金以施工成本扣除預制構件成本作為基數計取
(3)采用裝配式建筑技術的開發建設項目,投入開發建設的資金達到工程建設總投資的25%以上,施工進度達到正負零,可辦理《商品房預售許可證》。
(4)鼓勵消費者購買現代建筑產業化商品住宅。購買采用裝配式建筑技術的商品住宅,公積金貸款首付比例為20%;購買全裝修商品住宅,公積金貸款首付比例為30%。
(5)在認定普通商品住宅價格標準時,采用裝配式建筑技術的住宅每平方米提高300元;采用全裝修的住宅每平方米提高1000元;采用裝配式建筑技術并全裝修的住宅每平方米提高1300元。
結束語:
隨著經濟技術的發展,進一步深化經濟體制改革,推行裝配式住宅勢在必行。住宅 產業化包含三個方面,一是住宅建筑的標準化,二是住宅建造的工業化,三是住宅生產與經營的商品化。住宅建造的工業化是住宅產業化的核心而發展裝配式住宅又 是實現
沈陽市推進裝配式住宅對房地產市場的影響
車雪飛1 劉薇薇2
(1.沈陽金地長青房地產開發有限公司;
2.中審華國際工程咨詢(北京)有限公司遼寧分公司)
摘 要:2014年,隨著沈陽市政府的關于印發加快推進現代化建筑產業發展若干政策的通知,裝配式住宅越來越被大家所關注。隨之也產生了一系列的影響。本文從政策,成本等角度,進一步分析推行裝配式對房地產行業的影響。
關鍵詞:裝配式、政策、成本
2014年,沈陽市人民政府辦公廳沈政辦發〔2014〕16 號“沈陽市人民政府辦公廳關于印發加快推進現代建筑產業發展若干政策措施的通知”,其中指出要在全市推廣應用裝配式建筑技術。三環內及沈陽經濟技術開發區、渾南新城、沈撫新城等有條件的區域范圍內,建筑面積5萬平方米以上的新開發房地產項目,在土地出讓條件和出讓合同中明確提出采用裝配式建筑技術建設,單體工程裝配率要求達到20%以上,期間全國其他各大中城市也相繼出臺相關政策法規,推行裝配式建筑技術,鼓勵裝配式住宅的實施。這無疑會對房地產市場產生一系列的影響。
一、裝配式住宅對比傳統建設方式有以下幾個優勢
1. 縮短建設工期。按照目前并未規模化的生產測算,裝配式住宅方式比傳統建設方式的進度快30%左右。
2. 安全可靠。預制的樓梯、外墻等運到施工現場,也需要進行鋼筋混凝土的搭接,并不是簡單地連接。每個樓板內都貫穿著鋼筋,房屋結構非常結實。
3. 構件精度高,質量好,增加住宅整體安全等級。裝配式住宅與傳統建造的住宅相比,構件精度更高,能最大限度地改善墻體開裂、滲漏等質量通病,并提高住宅整體安全等級、防火性和耐久性。它采用輕質隔墻體系,業主可根據需要變更裝修。
4. 節能環保。無論是在建設還是在使用階段,裝配式住宅更節能環保,通過工廠化生產和現場裝配施工,可大幅減少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害氣體及粉塵的排放,減少現場施工及管理人員。減少木材損耗、施工垃圾、裝修垃圾約80%,節能約50%以上。
5. 促進現代建筑產業化配套設備、產品及上下游產業鏈企業發展。深化經濟體制改革,建立起一套涵蓋生產、設計、施工、驗收等過程的現代建筑產業化技術標準體系。
二、裝配式缺點
1.建筑技術要求高
由于工廠化的生產,使得預制構件的尺寸已經定死,如果放線時尺寸偏小,將使預制構件安裝不下去,如果放線時尺寸偏大,則構件又會造成拼縫偏大的現象。同時,在現場施工時,剪力墻的標高也要控制好,不然將會造成疊合板安裝不平整或是縱向將疊合板安平了,也會造成板與剪力墻間有較大的縫,又要重新支模,反而更麻煩。 裝配式建筑由于為混凝土結構,要求在預留預埋時,尺寸、位置盡量精確,否則要重新開槽、開洞,增加施工難度,甚至影響結構。 預制構件尺寸也存在一定誤差,拼裝時縫隙有時過大或不均勻。盡管是工廠化生產,預制構件也可能有一定的尺寸偏差,同時由于現場施工時的人為誤差,有時拼裝時產生縫隙過大或不均勻的現象。
2.裝配式建筑的工程造價與傳統式建筑工程造價相比,要高很多
傳統建筑的樓板厚度大約就是100厚,而裝配式建筑的樓板厚度為60厚疊合板加80厚現澆板,總體厚度達到了140,超傳統建筑板厚很多;外墻外掛板與剪力墻連接,使外墻厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。這些都導致了造價的增加。同時,由于外墻厚度的增加,導致用戶在同等建筑面積上,裝配式建筑的凈空面積比傳統式建筑的凈空面積小很多,從而導致了裝配式建筑的平方米造價比傳統式建筑的平方造價貴很多,也不容易被消費者所接受。當然隨著這種建筑技術的大面積采用,可以降低建筑成本。
三、裝配式方案對工程費用成本進行分析測算
1.構件費用構成及計算方法
經與構件廠溝通了解,其構件費用組成及計算方法與建安工程的費用組成(人+材+機+措施+規費+稅金)有所不同,更為接近設備購置費的構成方式,即
購置費=原價+運雜費
原價包含:材料費、加工費、輔材費、模具、包裝、利潤、稅金等
運雜費包含:運輸、裝卸、采保費等
因此,采用裝配式施工較現行的現澆施工成本高,原因主要有以下幾點:
(1)工藝
裝配式施工技術前期的研發成本及所需要的設備、廠房、技術人員等方面的投入都比現施工單位大,所以分攤到構件上的成本也大,只有形成規模效應,才能夠攤薄成本
(2)運輸及因運輸因素導致競爭不足
A、現建造模式中,各材料供應商將材料運抵現場,在施工現場進行施工,而裝配式施工需要材料供應商將材料運抵工廠,制作完畢后再運到工地進行安裝,沈陽目前具備生產能力的構件廠廠址均在市郊,此因素暫可忽略不計,但若引入外埠構件廠,則可能引起成本的上升,而現建造模式中外埠施工單位就不存在這個問題
B、因上述因素影響,在沈陽只能選擇這五家具備生產能力的構件廠,難免會有競爭不足的情況發生。
(3)利潤
現建造模式中,建筑業屬于勞動密集型產業,附加值較低,增值能力有限,利潤率較低,而裝配式構件廠則屬于技術/資金密集型產業,附加值高,增值能力強,利潤率高
(4)稅金
按照現行的稅務制度,構件廠需要繳納增值稅,綜合稅率約為10%(其中增值稅稅率為17%,經建委測算,考慮進項稅抵扣后綜合稅率約為10%),而建安工程需要的綜合稅率為3.477%(包含營業稅、城市維護建設稅及教育費附加),此一項就高6%。
2.優惠政策分析
其余優惠政策:
(1)采用裝配式建筑技術的開發建設項目,墻改基金、散裝水泥基金可暫緩繳納
解讀:墻改基金9元/平,散裝水泥基金2元/平,在大配套費中包含繳納,緩繳可視為不繳。
(2)采用裝配式建筑技術的開發建設項目,土建工程質量保證金以施工成本扣除預制構件成本作為基數計取
(3)采用裝配式建筑技術的開發建設項目,投入開發建設的資金達到工程建設總投資的25%以上,施工進度達到正負零,可辦理《商品房預售許可證》。
(4)鼓勵消費者購買現代建筑產業化商品住宅。購買采用裝配式建筑技術的商品住宅,公積金貸款首付比例為20%;購買全裝修商品住宅,公積金貸款首付比例為30%。
(5)在認定普通商品住宅價格標準時,采用裝配式建筑技術的住宅每平方米提高300元;采用全裝修的住宅每平方米提高1000元;采用裝配式建筑技術并全裝修的住宅每平方米提高1300元。
結束語:
隨著經濟技術的發展,進一步深化經濟體制改革,推行裝配式住宅勢在必行。住宅 產業化包含三個方面,一是住宅建筑的標準化,二是住宅建造的工業化,三是住宅生產與經營的商品化。住宅建造的工業化是住宅產業化的核心而發展裝配式住宅又 是實現住宅工業化的關鍵。
參考文獻:
[1] 徐勇剛.預制裝配式住宅的研究與實踐[J]. 住宅產業. 2012(07)
[2] 潘雨紅,趙樺,熊建華.預制內墻板在重慶地區應用前景研究[J]. 新型建筑材料. 2011(12)
[3] 楊靖.國內住宅工業化技術應用研究[J]. 住宅科技. 2011(02)
住宅工業化的關鍵。
參考文獻:
[1] 徐勇剛.預制裝配式住宅的研究與實踐[J]. 住宅產業. 2012(07)
篇3
節能建筑的經濟評價是在一定水平的節能技術前提下,以建筑生命周期為評價期進行經濟評價,以檢驗裝配式節能建筑是否滿足目標需要,項目建設是否可行。
1.裝配式節能建筑
現代裝配式節能建筑是指以現代科學技術作支撐,以裝配式建筑為核心,以主體結構構件工廠化生產、裝配式施工為標志性生產方式,以設計標準化、結構和建筑構件部品化、施工機械化為特征,能夠整合設計、生產、施工等整個產業鏈及與其配套的相關產業鏈,實現建筑產品綠色、節能、環保、智能、全生命周期價值最大化,可持續發展的新型建筑產業[4-5]。
2.投資回收期
投資回收期(Pt)是指以裝配式節能建筑使用過程中能源節約凈收益回收建筑物采取裝配式節能措施的投資增加額P所需的時間。
3.節能效益
節能效益(Ft)是反映裝配式節能建筑生命周期內節能獲得的動態評價指標,即年實際節能收益額,按一定的折現率i,計算出收益現值FN-PV與采取裝配式節能措施的投資增加額P的差值。
4.節能建筑生命周期
滿足節能設計要求的新建筑一般為設計周期50a,改建建筑根據實際情況重新預測其使用年限。
二、裝配式節能建筑生命周期現金流量分析
1.裝配式節能建筑的成本分析
(1)混凝土部品、構件預制率。混凝土預制率是指工程施工中部品構件混凝土量占整個工程混凝土總量的比例,標志著工廠化程度的高低。受技術和生產工藝等因素的制約,引進的某些國外技術混凝土預制率較高達60%以上,國內技術混凝土預制率在20%~30%。國外梁、板、柱均可預制,目前國內應用于工程的主要是工廠化疊合樓板及維護結構。由于建筑的結構形式不同,僅就沈陽某框架結構工程為例,對其國外、國內、傳統工法進行比較。比較可以看出采用國外技術的預制率為65%,采用國內技術的預制率為23.54%。(2)工程造價。建筑工程主要由建筑結構、建筑裝飾、水、暖、電等單位工程構成。除建筑結構外,其他單位工程從廣義上講絕大部分為工廠化的部品,目前我國建筑中的混凝土結構工程工廠化水平較低。從技術層面上講以工廠化混凝土部品、構件為標志的現代建筑,給傳統建筑生產帶來了革命性變化。筆者僅就實行工廠化的混凝土部品、構件建造的工程與傳統工法施工的工程進行成本分析。混凝土預制率60%以上的建筑平方米造價提高25%~30%,裝配率25%左右的建筑平方米造價提高5%~10%。筆者以混凝土部品、構件的裝配率60%以上的工程為例與傳統工法對比進行分析(見表2)[8]。
2.裝配式節能投資增加額
裝配式節能投資增加額P(元/m2)=P1-P2,通過以上造價的成本比較,按虛擬增加成本1100元/m2進行測算。P1為非裝配式節能建筑工程造價(元/m2);P2為裝配式節能建筑工程造價(元/m2)。3.節能投資年收益節能投資收益包括節水、節電,減少垃圾排放,縮短工期等產生的收益。據統計測算,采用現代裝配式節能建筑與傳統工法相比,可節水36%,節電31%,減少裝修垃圾2t/100m2,可以進行冬季施工,按100天考慮。4.現金流量圖為簡化計算,節能收益每年均等,計算期取5a,其現金流量圖。
三、節能收益
1.裝配式節能建筑規模預測
依據《沈陽市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》,地區生產總值年均增長12%以上,第二產業生產總值年均增長13%以上,2015年城鎮化率達到78%,從常住人口900萬以上,城市人均住宅建筑面積34m2。目前我市常住人口786萬,至2015年增加人口114萬,需要增加住宅建筑面積3876萬m2,僅按此住宅建筑規模計,以2010年房屋建筑竣工面積1936萬m2為基礎,則房屋建筑竣工面積年均增長為14.87%。據此,不考慮其他建筑的增長需求,我市房屋建筑竣工面積每年按15%的增幅;裝配式現代建筑規模分析如表3所示。2011至2015年竣工裝配式建筑面積合計3155萬m2。
2.節能計算基礎數據
節能計算基礎數據。
3.節能收益
到2015年沈陽市裝配式建筑面積累計達到3155萬m2,可節水3100萬t,節電16724萬度,減少裝修建筑垃圾63萬t。現代建筑產業建筑工廠化大大縮短建筑工期,同時也使沈陽在冬季能正常建筑施工,按2010年《沈陽市國民經濟和社會發展統計公報》建筑業相關數據計算,建筑業人均增加值為4.39萬元,按冬季施工150d的2/3100d計算,由于增加冬季施工而多創造產值1116057萬元。
四、經濟評價體系
基準折現率為i,一般i≥貸款利率或加權平均資金成本。社會經濟效益費用流量計算。通過以上計算,以增加建筑成本按1100元/m2為代價,計算出現代建筑產業帶來的社會折現率41.14%(基準社會折現率為8%),凈現值為244852萬元,投資回收期3.67a。
篇4
關鍵詞:房屋建筑;裝配式;混凝土結構
裝配式混凝土結構是當前房屋建筑中的一種新型施工技術,相對于傳統建筑模式,其關鍵在于將鋼混預制構件從傳統模式下的施工現場制作轉移到工廠制作,實現了建筑構建的批量化生產。通過工廠化、批量化完成建筑構建后,再將其運輸至建筑現場完成裝配。運用裝配式混凝土結構施工,能夠顯著提升建筑施工的效率,降低施工成本;同時還能夠更好地保障建筑質量。工廠化生產建筑構建,無論是效率還是質量控制都更為有效。另外,鋼混預制件在工廠生產,也大幅減少了施工現場的作業內容,縮短了工期也降低了對周圍環境的影響,更符合綠色節能的要求[1]。
1裝配式混凝土結構的建造技術
1.1PC技術
PC技術(precastconcrete),就是一種較為常用的預制混凝土技術,萬科集團在這方面的應用較為突出。通常是用于處理房屋內部的剪力墻、電梯井等特殊部位。如果施工過程中是針對建筑外部裝飾層、窗框、房屋墻體、保溫層等來安裝預制件,PC技術同樣可以發揮很好的效果。通過采用上述的施工技術以后,能夠最大程度地確保房屋密閉性,并且能夠極大地提升房屋整體結構的施工效率。所以當前,該技術的應用正在不斷推廣。
1.2NPC技術
NPC技術(newprecastconcrete)是一種新型水泥預制技術,中南集團是這種技術研發和使用的代表性企業。該技術是基于PC技術的基礎上產生的一種新技術,主要同樣在建筑物剪力墻結構方面有較為廣泛的應用,其主要優勢體現在節能性和環保性方面更加突出。NPC技術具有更強的綜合性,還在需要一定程度上考慮現澆需求,從而將現澆與預制綜合。所以在實際施工過程中,需要更加慎重的選擇實際,保證現澆技術應用從而確保整體的質量[2]。
1.3PCF技術
PCF技術(precastconcreteform),該技術與其他裝配式結構相比,其應用的范圍更廣,更能夠滿足多種建筑需求。PCF技術最突出的特點在于現澆技術與預制技術的同步應用。在實際工程建設中,一些工程內容,諸如內部隔墻、電梯井等因為其預制具有較高的難度,所以這些部分采用現澆作業。就PCF技術的實際應用狀況來看,雖然該技術依然存在一定的限制,但是在研發和施工能力有限的條件下,采用這種技術依然是一種很好的選擇。相對于傳統現澆施工,在效率和環保方面的優勢還是相當顯著的。當然比起PC技術、NPC技術,其改進程度有限,預制構件形式有限,同時在實際施工中對吊裝設備有較高要求[3]。
2裝配式混凝土結構中的常見問題
盡管在房屋建筑過程中采用裝配式混凝土結構具有效率、環保等多方面的優勢,但是就當前裝配式混凝土結構的實際應用狀況來看,依然存在以下一些問題。首先是結構設計問題。如果要充分保證房屋建筑具備良好的性能,更好地滿足住戶的需求,就必須要針對房屋整體構造展開優化設計;同時還需要設計人員結合裝配式房屋的相關特點來對房屋結構設計展開優化。然而就實際情況來看,很多設計人員依然采用的是傳統施工模式下的結構設計方法,并沒有考慮裝配式施工的特點,這在一定程度上會影響建筑的施工質量。甚至在影響嚴重的情況下,還會造成嚴重的質量缺陷[4]。其次是預制構件本身的質量。盡管從理論上來說,預制構件采用工廠化模式生產,其質量控制手段會更加有效,所以理應在質量方面更好,也能夠更好地保障房屋的堅固性與安全性。但是就實際情況來看,因為預制構件本身在生產制造的過程中,還需要對其實施一定的前期施工處理;而工程生產人員對這些處理并不熟悉,導致預制構件容易出現問題。另外預制構件在工廠生產完成以后需要運輸至施工現場,在這個過程中可能會對構建造成碰撞、擠壓等進而造成質量缺陷,也會對實際施工造成影響[5]。最后是預制構件的連接施工問題。對于裝配式建筑來說,預制構件的連接是最關鍵的操作,構建的連接質量直接決定了整個房屋建筑的安全性和穩定性。但是一些施工企業對于預制構件的連接施工重視程度不足,同時因為裝配式施工才剛剛應用不久,在經驗方面有些不足,所以在施工過程中容易出現一些問題,這不但會對建筑本身造成質量隱患,也會導致質量成本因此而增加。當前對于裝配式建筑還必須要進行嚴格的質量檢測。
3裝配式混凝土結構問題的解決對策
3.1優化結構設計工作
建筑房屋的結構設計在很大程度上影響著建筑的質量,所以要想真正解決裝配式混凝土結構問題,必須要針對設計工作展開持續優化。對于工程設計人員來說,務必要對裝配式建筑結構的結構設計給予高度重視,同時設計人員必須要對裝配式建筑的特點有充分了解,從而能夠結合裝配式施工來展開設計優化。要保證設計的建筑結構一方面能夠充分滿足建筑的性能需求,另一方面能夠全面發揮裝配式建筑的優勢,這樣才能夠最大程度地規避潛在的結構設計問題[6]。
3.2強化預制構件質量
房屋建筑采用裝配式混凝土結構,就必須要高度重視預制構件的質量,這也是整個建筑工程質量的基礎。建筑工程中需要預制的構建很多,不同構建有不同的生產方法、質量標準,所以在工廠生產預制構件的時候,務必要根據不同的預制構件設置有效的質量控制措施,從而在提升生產效率的同時能夠最大程度保證質量。產品出廠前務必要進行全面的質量檢測,并且對預制構件的運輸方法要不斷優化和改善,避免出現預制構件在運輸過程中受到損壞。施工現場在接收預制構件的時候,同樣需要嚴格做好質量檢測,另外在安裝過程中,務必要嚴謹認真,避免發生預制構件的質量損壞,確保用于房屋建筑的預制構件均滿足相關的質量標準。
3.3合理連接預制構件
質量合格的預制構件還必須要對其實施高質量的連接,才能夠完成工程房屋建筑的整體架構,所以在施工過程中務必要保證預制構件的連接質量。在施工過程中,施工人員必須要嚴格依據預制構件連接的相關作業程序和步驟展開施工,決不能隨意增減施工步驟或內容;同時必須要確保預制構件連接與設計圖片相符,避免出現錯連接和漏連接。如果施工中為嚴格依據標準流程和圖紙完成構建連接施工,必然會導致建筑的牢固程度受到影響,也無法最大程度地發揮裝配式建筑的優勢。并且在施工過程中要帶著高度責任心小心操作,避免對預制構件造成損壞,破壞了預制構件的完整性和牢固性。
3.4使用先澆筑預制裝配技術
當前在使用裝配式建筑施工的過程中,采用改良型的先澆筑的施工技術已經得到了一定的推廣。采用這樣的先澆筑預制裝配技術,能夠達到有效簡化操作環節,提升建筑施工效益的目的。要采用這樣的先澆筑預制裝配技術,需要對相關技術手段實施一定的改良,這樣能夠為房屋提供更有效的質量保證,從而達到提升建筑穩定性,延長建筑壽命的效果。近年來在建筑設計領域中,基本上已經實現了房屋建筑設計的標準化與一體化,其一體化的主要體現就是房屋圍護、房屋主體以及房屋裝飾的一體化。采用改良型的先澆筑預制裝配式房屋的關鍵施工為水平后澆帶的設置,另外要特別注意連接與搭接錨固等作業內容。采用這種施工技術完成的房屋,能夠保證縱向連接配筋結構。
3.5運用BIM技術
BIM(BuildingInformationModeling)技術,國內一般將其稱之為“建筑信息模型”。這是一種建筑設計技術,將該技術引用于裝配式建筑中,能夠極大地提升施工的效率和管理的精度,從而更好地保證施工的質量。通過BIM技術能夠構建設計、加工、裝配、施工的統一的信息共享平臺,這樣一來各個方面、各階段就能夠實現信息的全面共享和系統控制。在設計時能夠最大程度地考慮施工的需求,從而實現最右的預制裝配式結構設計,最大程度地滿足預制柱、預制板等要求,保證設計的科學性。在生產階段BIM可以實現機械加工集成管理,確保生產與施工的信息共享,強化生產質量。在施工過程中,通過各種物聯網技術,可以對相關構建實施動態控制。
4小結
綜上所述,預制混凝土結構作為一種新型施工技術,當前已經在我國建筑領域有廣泛的應用,并且表現出了顯著的效果。未來該技術必然還會進一步發展,這對于建筑行業的未來發展將起到巨大的推動作用。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:裝配式建筑;發展;優勢
中圖分類號: G267 文獻標識碼: A
一、裝配式建筑的發展
(一)裝配式建筑的基本發展現狀
建筑業向來是推動經濟發展的重要力量,隨著科學技術的不斷創新發展,新式的建筑技術也是層出不窮,而這又進一步驅動了建筑產業的快速增長。世界各國紛紛構建形成了較為統一的建筑工業標準,而在這種標準的統一也使得建筑零部件可以在工廠當中按照統一要求生產出來,從而帶來了定制與裝配化的建筑產業發展,最終形成了裝配式建筑方式。目前,發達國家已經對于建筑結構進行了較大的革新,逐步走向小型化的鋼結構的道路,并且在建筑當中也越來越多的用到配套的建筑構件。從我國情況來看,建筑業更是支撐國民經濟的支柱產業,而裝配式建筑的強有力發展更是極大的促進了建筑產業生產模式的轉變,在這樣的背景下,能否充分應用新材料與新技術,并切實降低施工作業也成為了文明建筑施工的發展方向,也是進入新世紀以來的重要發展趨勢。
(二)裝配式建筑的構件現狀
就裝配式建筑的自身結構而言,與其結構相配套的的構件主要包括如下一下方面:用于外墻的復合板、建筑內部的隔板、樓板、屋頂用板以及配套的柱梁等構件。裝配式建筑的構建生產僅僅圍繞著建筑工業的標準化,并且與建筑產業的改革及向新興產業的轉變緊密配合,而裝配式建筑的初衷也在于通過工業制造來生產住宅。具體而言,裝配式建筑的發展緊緊圍繞如下思路,也即科學研究與精確設計起到了關鍵的帶頭作用,而技術則提供了基石作用,市場是發展導向,主要目標在于能夠更好的滿足多種用戶的不同需求。在以上思路的指導下,制造工廠應當制造出多種型號的房屋構件以及與之配套的施工設備與產品,并直接在施工現場進行房屋的組裝工作,而這也能夠將傳統的住宅價值觀念加以改變。
(三)裝配式建筑的結構體系發展
裝配式建筑的整體結構體系經歷了如下幾個方面的發展:通過對于產業結構的不斷革新來極大的提升建筑物所含有的科技因子;通過對原有的建筑技術進行革新,驅動建筑產業步入工業化道路當中,最終帶動建筑產業發生革命性的變化,而這也帶來了全新的發展內涵與愿景;通過勞動生產率的不斷提升,可以確保在一年四季流暢施工;整體的建筑體系也具有一系列的優勢功能,如低碳環保、抗震性能好、經濟適用等,這與當前所倡導的節約緊密相聯,這也有益于消費者;裝配式建筑的整體結構設計能夠將先進性與永續性融為一體,不僅符合國家的建筑產業發展政策,也能夠很好的滿足市場的需求。基本看來,裝配式建筑歷經了如下的發展過程,也即注重數量化的發展、重視數量與質量的同時發展、將質量化發展放到較高的位置上、創造多樣化與高性能。就建筑結構來看,木質、鋼制及鋼筋混凝土式的結構在國外均可以被工廠生產出來,相應的產品性能指標也得到了不斷的提升,逐步走向環保與可持續發展的道路。我國在這方面發展較為滯后,但作為未來建筑產業的重要發展趨勢,有必要對其加以系統的關注。
二、裝配式建筑的優勢
(一)裝配式建筑是新型建筑體系、綠色建筑材料
我國在經濟建設中堅持可持續發展的原則,以人為本,發展健康住宅,把節約資源和保護環境放在突出的位置,極大地推動了綠色建材的發展。一般認為,綠色建材除必須符合產品質量標準外,還必須是:安全無毒,對人體無害;在生產和使用過程中對環境的負荷較小(自然資源和能源的消耗等),不污染環境;在房屋拆除后,大部分材料可以回收利用。從而裝配式建筑的不同構建均可以很好的與不同的墻體相適應,而且也可以滿足節能環保的要求。裝配式建筑的體系的構建均依靠各種較為輕質的原材料,不僅具有構件強度較高的特征,而且在重量上也實現了輕量化。進而通過填充不同的隔熱與保溫材料,最終使得裝配式建筑完全適合民眾居住。
(二)便于施工,不受惡劣季節天氣的影響
裝配式建筑的施工主要就是將已經加工制好的墻體模版構建加以安裝。這種成型的安裝似的的建筑方式極大的降低的施工的工作量,建筑過程中由于包含較少的濕法作業施工,因而也不再受濕法作業的條件約束。這都帶來了建筑施工的便利性,較大的節約了施工的時間與各種施工資源,為建筑施工的成本降低帶來益處。根據有關實踐的測算,裝配式建筑能夠大幅度提高施工的效率,基本可超過濕法建筑的3倍左右。另外,裝配式建筑的各種構件均是在工廠車間里完成的,從而在比較惡劣的天氣中也可以進行繼續加工,只需將在車間中加工完備的建筑式樣運送到現場即可。
(三)輕質
裝配式建筑是同體積混凝土構件重量的1/2~1/3,從而減輕建筑物的基礎荷載,節省建筑物基礎投資和總投資;減輕建筑工人的勞動強度,提高施工速度,節約人力物力。同時由于裝配式建筑構件重量輕,可減輕運輸量(與黏土實心磚比),可節約運輸費用。
(四)穩固性較高,并且具有較好的耐火能力
裝配式建筑的結構強度較高,并且還具有防震、抗火、隔音效果好等一系列的優質特點。這些特點的取得主要依托于輕質材料的應用,這在降低裝配式建筑自身重量的同時,也將不同的組成構件緊密的結合在一起,因而不僅具有堅固性的特征,還具有了很好的柔性特征,從而提升了抗震能力。另外,裝配式建筑的材料均具有較好的耐火性能,均能夠達到國家A級標準,使其完全可以滿足建筑耐火極限的考驗。
(五)保溫、節能
裝配式建筑構件的低導熱性,使其可以滿足建筑墻體保溫的使用要求,其主要優點為:一是可以避免產生熱橋,在采用同樣厚度的保溫材料下,熱損失減少約1/5,從而節約了熱能。二是由于內部的實體墻熱容量大,室內能蓄存更多的熱量,可以使室內溫度變化減緩,室內溫度較為穩定,生活較為舒適。
三、小結
綜上所述,我國墻體改革及建筑節能,主要發展方向為輕質、保溫、利廢、節能、節地、減少環境污染,產品生產應用工業化,發展生態建材,同時滿足建筑的性能,輕質保溫的裝配式建筑完全符合上述要求,裝配式工業化建筑結構體系將是建筑業發展必然之路。
參考文獻:
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篇6
關鍵詞:預制裝配式建筑;施工技術;特點
1預制裝配式建筑概述
1.1預制裝配式建筑定義
在預制裝配式建筑施工時,建筑構件及配件由工廠設備統一制作,隨后在生產企業內部完成質量檢驗,判斷產品是否存在質量問題,規格是否滿足施工標準,隨后利用專業的運輸設備將建筑構件及配件運送至施工現場,由專業的施工人員對各類構件及配件加以組裝,最后投入使用。與傳統建筑工程施工模式相比,預制裝配式建筑施工效率較高,能夠快速的完成施工任務,在施工期間不會產生資源浪費問題與環境污染問題,應用前景十分廣闊。
1.2預制裝配式建筑發展
現階段,預制裝配式建筑已成為我國建筑結構形式的重要構成部分。自上世紀80年代開始,預制裝配式建筑逐漸走進人們的視野,但由于當時我國經濟發展水平較低,建筑行業發展速度較為緩慢,預制裝配式建筑未實現普及。近年來,隨著我國社會經濟的飛速發展,建筑行業相關技術也實現了優化與完善,這為預制裝配式建筑發展帶來了新的機遇,預制裝配式建筑逐漸在建筑行業中實現了推廣。就目前來說,預制裝配式建筑已在我國一線城市實現了廣泛的普及,取得了明顯的應用成效。隨著我國人民生活水平的不斷提高,環保理念逐漸深入人心。由于預制裝配式建筑環保性能優越,因此該種建筑結構體系受到了越來越多的重視,我國也出臺了相應的規章制度對預制裝配式建筑施工環節及驗收標準實現規范,這使得裝配式建筑的影響范圍越來越大。目前,相關業內人員已逐漸開始了預制裝配式建筑施工技術優化與完善,相關技術體系也實現了優化與完善,這為預制裝配式建筑發展帶來了新的動力。
1.3預制裝配式建筑設計要點
在預制裝配式建筑設計過程中,應做好框架結構體系設計工作及剪力墻結構體系設計工作。與傳統施工技術相比較,預制裝配式建筑框架結構的優勢較為明顯,例如結構較輕、運輸過程較為便捷、施工成本較低等,該種結構體系既符合建筑工程使用要求,也滿足我國可持續發展的戰略要求。對于預制裝配式建筑框架結構體系來說,復合板模塊是一項重要的施工內容。復合板模塊由預制疊合梁及疊合板構成,由工廠統一進行生產制作,隨后運送至施工現場,施工人員可通過焊接的方式對其加以處理,最后投入使用。此外,為了強化建筑結構的整體質量及安全性,設計人員還應做好以下兩點工作。第一,梁柱中心軸線應保持在同一平面上,避免出現偏差問題。第二,應對框架結構的平整度加以嚴格的管控,強化內部結構的整體荷載能力,避免出現性能問題。對于剪力墻結構體系來說,施工環節不會對周邊環境造成污染,且施工過程中不會產生過多的噪音問題。
2預制裝配式建筑種類
與傳統建筑工程相比較,裝配式建筑具有一定的特殊性。就目前來說,裝配式建筑主要包括以下兩種形式。
2.1全預制裝配式建筑
對于全預制裝配式建筑來說,施工環節涉及的各項構件幾乎均由工廠統一生產制作,因此在施工期間不易受時間因素及環境因素影響,施工效率較高。
2.2半預制裝配式建筑
與全預制裝配式建筑相比,半預制裝配式建筑設計及施工過程中涉及的部分構架由工廠統一進行制作,另一部分需在施工現場進行實地施工,由施工現場直接進行建設,施工人員可根據施工現場的實際情況對施工環節加以優化,因此與全預制裝配式建筑相比,適應性更強。
3預制裝配式建筑施工特點及缺陷
首先,預制裝配式建筑在工程建材的用料方面要遠少于普通建筑工程的建材用量。施工期間裝配式建筑的內墻板、外墻板以及梁柱結構等大部分配件都是提前預制完成的,這樣一來施工現場的模板用量就會隨之減少,此外,由于建筑現場不需要進行大量構件的現澆處理,施工現場的混凝土材料用量、水泥用量以及鋼筋材料等的用量都會減少,這種施工方式能夠避免造成更多的材料浪費。其次,工程建設工期要短于常規建筑工程,這也是裝配式建筑比較突出的優勢之一,例如,在進行預制梁柱結構的吊裝施工時,操作人員的人數控制在五個左右就能夠完成作業任務,一般來說每個預制構件的安裝操作在半小時之內就可完成,如果建筑規模和工程量不是很大,現場主體預制結構的吊裝施工每天能夠完成兩層到三層。通過調查可以發現,預制裝配式建筑工程與常規現澆工程相比起來工期通常至少能夠縮減半年[1]。第三,裝配式建筑工程施工過程產生的污染更少。傳統建筑施工期間會出現揚塵污染、噪聲污染、水污染等多種污染,而裝配式建筑的大多數施工操作都在預制加工廠完成,在施工現場直接進行吊裝操作,不會長時間產生噪聲,且粉塵類污染也會大大降低。常規建筑工程混凝土施工養護過程中會產生一定量污染,裝配式建筑可有效避免此類問題。第四,裝配式建筑工程通常會采用小分隔和大開間結構的空間設計方式,工程設計是建立在用戶使用需求的基礎之上,然后對各個空間結構的面積尺寸實施合理劃分。裝配式工程室內會使用輕質的預制隔墻結構,結構劃分相對來說比較靈活,可以根據用戶的不同空間劃分要求進行調整。就目前來說,雖然裝配式建筑具有眾多優點,但在設計及使用過程中也存在著一定的不足,具體主要體現在以下兩點。第一,受技術因素影響,預制裝配式建筑在我國發展時間較晚,所以相關技術與發達國家相比仍存在著一定的差距。第二,由于預制裝配式建筑構件由工廠統一生產,并運送至施工現場,因此施工成本相對較高。此外,一旦工廠與施工現場距離較遠,加之在運輸過程中管理不當,還會使構件受到損壞,為企業帶來嚴重的經濟損失。
4預制裝配式建筑施工技術應用要點分析
4.1構件的運輸與堆放
建筑構件在專業加工現場完成預制生產之后要由預制方進行構件的運輸,預制構件的運輸要求相對來說比較嚴苛,構件運輸方需要根據構件運輸特征進行線路規劃,并明確工程對于預制構件的現場存放需求及存放條件,預先制定構件運輸管理方案。預制構件尺寸通常較大,為此運輸過程中需要使用專業大型構件運輸車輛,到達現場使用堆放措施進行處理。構件的存放管理需要重點注意以下幾個方面。首先,用于堆放建筑預制構件的施工區域需要滿足既定荷載標準,場地平整度應達標,構件在存放時要處于均勻受力狀態。構件存放的區域要提前設置排水裝置以防出現積水影響構件強度。其次,預制構件堆放之前存放區域現場要安置墊層裝置實時保護。構件要朝著向上的方向堆放布置便于后續吊裝處理。第三,現場預制構件最好使用重疊堆放的模式,現場材料管理人員要保證最下方墊層的荷載保護水平能夠達標。第四,對于不同種類不同尺寸及不同用途的預制構件實際堆放過程中要做好分類控制。
4.2預制構件安裝定位施工
預制裝配建筑在進行構件安裝之前為避免出現底部凹凸不平,構件偏移或者墻體結構垂直度不達標等情況,安裝前的定位測量處理至關重要。定位期間技術人員通常可以使用六面定位處理技術,在構件的前后左右上下這六個不同方位設置安裝點位,以確保工程預制構件安裝的精準性。預制構件生產期間對于尺寸控制要充分重視,尤其是預制構件的中心線的點位控制,在構件出廠之前質量檢測人員要核對中位線并進行定位標識。只有確保這一環節的準確性才能保證后續的六面定位不出現參數誤差。在實際定位操作過程中施工人員要依照出出廠之前標記的中位線及建筑工程標高參數、構件板縫隙中位線以及水平線等數據參數明確預制墻板等構件的安裝點位坐標[2]。施工人員要將預制墻板構件和臨時加固裝置進行連接,實現預制墻板的校正處理。安裝初步完成之后要長短斜支撐裝置進行矯正調節,此外還要借助構件中預先標記的控制線進行點位核對。
4.3預制墻板構件安裝施工
首先,施工人員要根據預制墻板構件中的吊環裝置的實際點位選擇最佳的吊裝起吊位置,吊環裝置和鋼絲繩要使用卸扣裝置進行關聯。正式起吊之前要檢查構件外觀有無問題并對吊環裝置的可靠性進行檢驗。起吊施工之前施工人員要在預制墻板構件下設置多層板結構,吊裝初期要保持緩慢且勻速的狀態。預制墻板構件吊裝到距離樓面結構50m左右的位置要暫停操作,現場技術人員要對構件安裝進行定位引導,構件吊裝定位到墊片裝置上之后施工人員要判斷鋼筋的對孔狀態是否達標,通過檢查之后還要檢測墻體水平和垂直參數。
4.4預制窗體構件及樓梯構件安裝施工
行窗體構件安裝施工時,要根據建筑窗臺區域朝向設置吊裝點位。窗體構件上要提前預留螺母裝置,然后使用螺栓裝置與構件上的螺母實施關聯,在此期間要隨時校正調整。為避免樓梯預制構件安裝錯位,各個構件要進行準確的序號標記,然后根據圖紙定位安裝,安裝前現場要設置基準控制線以便于構件標參數和軸線的控制[3]。
4.5預制疊合板安裝施工
施工人員進行預制疊合板安裝施工的時候要注意如下技術要點,首先,現場施工人員要注意控制預制疊合板構件吊裝與現場作業面之間的間距控制,一般來說要控制在300mm左右,疊合板預制構件在安裝之前需要提前明確吊裝點位和構件朝向,提前將重要定位坐標標記在構件當中。其次,疊合板預制構件的安裝操作必須使用相應的吊裝設備,吊裝之前提前對疊合板采取保護措施,防止吊裝期間磕碰受損。一般來說,疊合板構件的尺寸較大,所以吊裝時通常按照模塊吊裝的方式進行操作。構件底部的位置要設立支撐裝置,各個支撐裝置之間間距設置要嚴格控制,間隔距離設置在150cm左右,構件吊裝定位結束并且檢驗無誤之后,現場技術人員要將臨時的支護結構拆卸下來,拆卸過程中不得出現暴力操作以防損壞預制結構。施工人員進行雙層疊合板安裝處理的時候,支撐裝置也要設置雙層結構,并且嚴格控制安裝程序,通常完成上層部分的疊合板構件安裝之后,才能實施混凝土澆筑處理,澆筑完成并靜等既定時長之后要實施結構強度檢測,檢測完成后拆卸第一層支撐裝置才能進行下一層疊合板施工[4]。
4.6預制構件間的現澆混凝土節點鋼筋施工
首先,現場現澆部分和預制構件的連接點位設置的鋼筋材料要使用封閉箍筋的處理方式,現澆點位鋼筋材料的加工難度較大,為了完成鋼筋施工的有效處理,現場技術人員可以使用BIM技術輔助現澆結構中的鋼筋設置排布,這樣一來能夠對工程施工人員進行三維立體展示和可視技術交底,確保現場鋼筋綁扎處理質量。其次,現場施工人員要注重綁扎處理的實際順序,一般來說需要先完成第一層結構水平部分的鋼筋箍筋處理,隨后進行預制墻板的安裝,并連接水平方向的鋼筋,鋼筋要采用機械關聯的方式,并設置非受力鋼筋結構。
4.7預制構件鋼筋套筒灌漿施工
進行預制構件鋼筋套筒灌漿施工的時候要注意如下操作要點。首先,由于構件的套筒灌漿處理過程會受到溫度的較大影響,因此實際操作期間使用的灌漿的材料類型跟現場溫度有關,主要分為普通灌漿材料和低溫灌漿材料兩種。如果是在寒冷的季節進行套筒灌漿操作現場必須使用低溫灌漿材料。現場使用的灌漿材料配置完畢之后要交送專門的檢測機構進行成分分析,必須根據建筑構件使用需求選定配置參數,不得根據施工經驗直接進行灌漿液配置,現場鋼筋套筒灌漿施工原理(如圖1所示)。其次,套筒灌漿液通過專業檢測之后要在施工現場進行分倉處理,分倉結束后要進行密封儲存,在構件的外側部分要安裝PE條,安裝不得出現偏差,確保分倉質量,避免后續出現漏漿等問題。參與套筒灌漿施工操作的技術人員要提前參加專業培訓,并且持有相關技術證書才能上崗。第三,如果施工是在冬季進行,現場使用的灌漿材料需要再次進行質檢處理,且灌漿操作過程中要注意溫度控制,現場要采取有效溫控保護措施,并安裝溫度檢測設備,對于上下頂板位置、樓梯口位置、門窗部分以及電梯口等位置都是重點保溫區域,施工人員要做好封堵處理,并且根據冬季施工的工期時長設置熱工系數和構件保溫裝置的實際厚度。現場使用保溫或加溫設備的時候要注意控制最高溫度,溫度要控制在15℃以內。
5質量控制措施
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關鍵詞:BIM技術;鋼結構;裝配式建筑;具體應用
1引言
隨著城市化發展,建筑工程逐漸向高層和超高層方向轉變,然而由于其高度問題,在工程開展過程中,存在較大安全隱患。因此,主要結構會采用鋼筋裝配,使建筑具有較強的穩定性,該結構采用專業廠家制造的一種重型鋼筋管支撐建筑,從而提高其穩固性和質量。高層建筑實施難度較大,加強BIM技術的應用,可以保證工程順利開展,提高工作效率。
2裝配式鋼筋結構概述
2.1裝配式鋼筋結構的優缺點
裝配式鋼筋結構的優點:(1)裝配式鋼筋結構的輕便性極大減少了人工勞動力的輸出。(2)由于其組件大多是由廠家直接安裝好后運輸到施工現場,因而比較其他結構的實施,其技術難度較低,施工速度快。(3)這種材料可以在工程結束拆除后循環利用,因而節能環保效果較好。裝配式鋼筋結構的缺點:(1)材料用量多,造價成本高,對企業經濟效益和工程開展有較大限制。(2)裝配式鋼筋結構的使用性能低于混凝土結構,比如耐熱性差、隔音效果差等。
2.2裝配式結構的建筑特點
該結構中使用的材料,大多是廠家根據工程需要生產和制造對應規格和型號的材料,主要有內外墻板、預制梁體結構、陽臺和模板等。在實際工程開展中,相關安裝和配置的技術要求較為繁瑣復雜,因而可以結合BIM技術來提高其工作質量和效率。
3BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用價值
3.1結構的信息化處理
主要是運用BIM技術建立三維模型,實現可視化,并且結合相關的信息化技術,將相關施工數據和影響因素等信息輸入系統中,運用數據分析,明確準確數值,為工程開展提供可靠的數據支撐。運用該技術不僅能有效控制和合理利用資源,還能起到節約成本的目的,是企業獲得更多經濟利益的重要保證。與傳統建筑工程相比,其可以將實際的工程、結構和各方面專業知識結合起來,然后引入對應的理論和數據,轉化為具體模型。由于涉及內容多、范圍廣,如果用人工方式處理,需要大量的時間和精力,而BIM信息化處理技術,可以針對實際數據進行篩選和分析,并將工程相關建造信息存儲下來,同時實現信息共享。
3.2提高施工效率和安全性
鋼結構裝配建筑穩定性對于施工質量影響較大,對各類技術要求較高,在工程具體實施過程中,由于信息的不完整性,安裝和配置存在較大差異,可以運用BIM技術來解決這一問題,保障正確操作,提高施工效率。
4BIM技術的運用特點
4.1可視化效果好
BIM技術對工程的相關信息和數據進行分析和處理,用有價值的正確參數建立對應的可視化模型,工作人員可以結合具體施工階段,了解該階段的詳細情況,明確工作中的重點和難點,針對存在的問題采取措施,做好預防和控制,并調整相關的施工方案。BIM技術還能實現三維繪圖技術,相比傳統的平面設計來說,其科學性和準確性更高。
4.2靈活性強
在開展鋼筋結構施工過程中,運用BIM技術,可實現全方位檢測和試驗,從而確定具體施工方案,及時調整不合理的地方,以滿足施工要求和標準,保證工程質量和安全。
4.3協調性好
參與的各個建設企業和部門,由于各自的施工內容和權限不同,大多僅針對自身的相關部門進行管理和施工,缺少有效的溝通和交流,當出現問題時,會存在較大的解決障礙,互相推脫責任。而通過運用BIM技術,以最直觀的三維模型和數據展示,明確問題產生的原因和部位,減少不必要的爭執,為工程的順利開展提供可靠的技術支持。
5鋼結構裝配式建筑在施工中存在的問題和解決措施
5.1結構設計存在的問題與應對方法
5.1.1存在的問題
①在相關設計方案確定時,對應的預制件廠家并沒有參與到具體設計工作中,而要求其設計的建筑造型難度過高、成本較大。②現在大多數建筑還是以混凝土結構為主,而在鋼結構裝配式建筑中,相關的設計人才較少且專業性不強,在施工中,設計內容與實際工程情況差距較大,因而無法適用于工程建造中。③在其結構創新設計時,過于追求新穎,建筑結構過于復雜,加大施工難度。④在建筑內部結構設計時,為了有效防止結構外漏,采用一些特殊材料,降低了原有的結構強度,抗震效果差。
5.1.2應對方法
①采用一體化集中設計方法,以現有結構建筑形式為基礎,從全局出發,對各個結構進行合理設計,然后運用大數據處理技術將、設備和相關的管道、管線、結構內部等方面設計規范化和科學化,結合BIM信息技術,提高其設計的準確度和可行性。②在相關的裝修工作中,可以將建筑內部結構和相結合的方式進行,運用統一的材料和設備,簡化施工程序。③為避免結構設計過于復雜或單一、結構銜接效果不好、穩定性差等問題,可以采用協同設計的方法,相關工程的各個部門共同參與,防止出現只重視結構設計,忽視相關施工活動和水電設計,造成交叉設計或不合理問題的出現。
5.2有關結構部件的生產和制造
5.2.1具體問題
①在具體裝配化施工中,實行效果差,并且依然采用現場澆筑的方法來進行,不但增加成本,而且影響施工周期,對環境造成一定的破壞和污染。②有關部件的制造成本費用較大,相關的投資企業對其產生排斥,施工難以進行。
5.2.2解決措施
①全方位的管理和監督整體鋼結構裝配施工對應的作業過程,包括結構設計、生產和制造、安裝和裝配、完工驗收等方面,安排專業人員實施動態監控,然后,針對各個過程實行協同開展作業模式。②在具體施工中,要依據對應的材料規格、型號、數量、設計標準,運用合理的方法展開優化組合。制造過程中,要開展模塊化、專業化的生產和加工方式,不斷提高材料的質量和性能,使其具備良好的節能環保效果。
5.3裝配施工的主要問題和解決方法
5.3.1主要問題
①相關技術人員的專業水平和技能不高,在具體施工中,存在一定的質量和安全問題。②實際操作中,相關技術人員對技術和工藝的了解不透徹,因而操作不準確,出現大量返工和重建問題,影響施工進度,增加成本開支。
5.3.2解決方法
①將主要結構的施工和管道施工分開進行,以保證結構穩定和質量為目標,減少后續維修和返工問題。②在技術的選用和確定階段,要根據實際工程需求和對應的工藝操作等,制定合理的技術實施計劃,運用BIM技術,對施工活動實行信息化動態管理。③相關水電工程的設計和開展,要與主結構建造和裝修活動相統一、協調,保證合理性。④要不斷提高技術人員的專業知識和技能水平,掌握對應的裝配技術,依據規范來進行,從而提高其工作質量。相關管理工作的落實是保證整體施工活動順利開展的重要基礎,因而要嚴格監督各個過程,對相關的工藝、人員、材料和設備等制定對應的管理規范,結合BIM技術,加強管理力度。
6BIM技術在鋼結構裝配建筑中的具體運用
6.1三維模型的建立、運用和深化設計
運用相關軟件建立三維平臺模型,由相關設計人員提供對應的建筑、結構和信息化的平面模型。傳統設計工作中,大多以人工的方式收集和檢測各項數據,然后結合對應的CAD繪圖技巧來完成設計。而BIM技術的運用,可以大大提高工作效率和準確性,根據模型對有關鋼筋和孔洞等展開碰撞檢測,以確定其穩定性和合理性。設計人員根據信息模型提供的信息,分析并設計出合理的方案。
6.2鋼筋結構連接部位節點模型建立
各個結構間的連接處理效果是保證其結構穩定的重要條件,由于施工技術和工藝方法的改變,處理較為復雜,可以通過建立模型的方式,將具體節點設計和施工方案,運用可視化特性展示出來,并安排專業人員對具體員工進行技術指導和交底,明確工作流程和質量要求,遵守操作標準和規范,保證其質量。
6.3校對和施工調整
傳統鋼筋結構施工中,檢測方法大多憑肉眼觀察和分析,存在較大誤差,導致一些隱蔽工程難以及時發現問題。通過運用BIM技術,建立三維模型,各個部門可以明確對應的施工內容和技術要求,結合設計方案進行對比和調整,針對存在的問題,采取科學的措施進行處理,從而提高施工質量和效率、降低資源浪費、保護環境。
6.4檢驗鋼結構穩定性
以模型為施工基礎,實行自動化碰撞檢測,確定各個結構間的連接穩定性、合理性。當發生碰撞時,確定其具置,并對問題產生的原因進行詳細分析,然后根據實際數據,采用正確的措施來調整和控制,保證其穩定性。
6.5精細化管理
運用BIM技術,可以通過模擬施工的方法,對各個作業階段實行全方位的監督和管理,并結合模型的具體建立情況,合理安排施工活動。運用信息化動態監測,展現安裝和配置過程,明確操作的準確性和規范性,將所有的過程細致劃分,實現整體和局部的統一管理,從而提高施工效率和質量。
7結語
綜上所述,在鋼結構裝配建筑施工過程中,其中主要是相關結構的安裝和連接處理,但在現代高層建筑中,由于施工難度較大,包含節點施工較多,容易產生質量問題。通過分析該結構的主要特點和建造優勢,結合BIM技術提高作業的效率和質量,研究其在具體施工中的應用,明確其重要價值和作用,可以為鋼結構裝配建筑的建造提供科學依據。
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[7]張雄.淺析BIM技術在裝配式建筑中的應用[J].建筑與裝飾,2018(8):184,189.
篇8
關鍵詞:裝配式建筑;安裝重點;難點
引言:
打造綠色、環保的施工模式,融合現代化房屋需求,尤其是應當控制施工期間的污染問題,能夠提高裝配式建筑的應用質量。由此可見,施工人員務必充分認知裝配式建筑的施工要求,總結預制裝配模式的裝配要點,在房屋安裝期間融入規模化的控制體系,能促使建筑趨于規模化發展。另外,裝配式小模塊安裝設計中工程設計,以便在協調墻體、梁柱、預制樓板的過程中進行吊裝作業,提高施工進度控制質量。
一、裝配式建筑的應用優勢
1. 施工效率高
裝配式建筑可在BIM技術的監控下監控預制構件的安裝、使用情況,同時可監控預制梁、外墻、空調板等操作的狀態,以便結合既定的施工要求進行加工監控。在此過程中,施工人員僅需結合施工圖紙細則進行設計,評價出各構件的組裝需求,根據建筑構件的組裝要求確立施工連接方案,能減少傳統施工技術運行效率不高的不利影響。
2. 施工成本低
裝配式建筑可在既定的施工支持下對構件進行項目設計,設計完畢后可將施工場地內的構件進行施工裝配,期間可及時對建筑的進度進行調整。因此,該方法所需求的成本相對較低,施工人員可在BIM技術的監控下進行預制構建的組裝過程。同時,該方法可在機械控制中進行施工,可節約傳統建筑設計的人力成本的支出,且施工期間的污染性較低,所以可減少施工操作期間的能耗產出[1]。
二、裝配式建筑安裝重點及施工要點
1. 策劃階段
裝配式工程進行期間,施工人員需統計施工圖紙、內外業數據資料等方面的信息,根據建筑的應用需求展開分析、策劃,可提高工程設計方案的合理性。在此過程中,施工人員需統計裝配式建筑的策劃目標,根據工程定位、施工設計狀態作出必要的調整,可消除設計方案不合理的不利影響。因此,施工策劃期間,工程人員應當分析出也影響建筑質量的投資、使用、環境、功能要素,評價施工方案的可行性,及時標識出施工方案不科學的部分。另外,項目策劃實踐中,工程人員也應當確立約束性的控制目標,評價建筑方向及其應用之間的潛在聯系,可消除外界環境、資金支持等不穩定因素的設計偏差。
2. 立面設計
立面設計監控中,施工人員需根據平面、立面之間的設計模式進行結構規劃,同時在強化監控細節的同時確定監控方向。因此,為提高設計的合理性,應當在標準控制實踐中解決立面設計調整問題,并在必要的干預監控、結構分析的過程中應用個性化地設計標準進行評定[2]。例如在外墻體結構配飾搭配控制中,需根據建筑的地形、外貌特征、細節狀態明確各個立面的紋路特征,能在統一化搭配控制中凸顯出多元化立面設計需求。總之,立面裝配中,應結合樓體結構、內外墻構件特征進行統計,并在科學的組合協調中進行搭配管理,有利于提升剪力墻的功能性價值。同時,為提高門窗結構的合理性,施工人員還需融入多元化的設計元素,選擇污染小、方便裝配的設計材料。值得注意的是,預制梁設立期間,應當分析出預制梁的壓漿參數指標,將該指標控制0.5MPa~0.7MPa之間。
3. 設計階段
完善施工圖紙的設計規劃,結合BIM技術評價出設計圖紙的問題,再確立相應的設計優化方案,提高施工步驟的核心質量。因此,施工人員應當明確建筑的安裝要求,根據施工安裝要求展開評價,結合關聯性控制要點進行細節監控,有利于提高施工設計的合理性。其中,設計前應羅列出各項工藝的順序及運行方法,監控出各項控制參數的應用要求,再結合預制構件的尺寸、連接狀態進行安裝配置,可在進一步思考控制中提高施工圖示的合理性。另外,施工設計中應評價出管線、管路、施工元件結構的聯系,再結合圖紙狀態展開精準化的控制籌備,有利于提高建筑本身的功能性,也能讓各項預制設計指標及時滿足應用標準。
4. 構件加工
在各類基礎性構件的加工處理期間,施工人員應標注各類構件的應用場所及應用需求,尤其是應當分析出構件的功能性需求,可提升構件的加工效率。在此過程中,施工人員應對構件進行初加工,依據構件的加工位置和生產要求監控出元件的使用要求。其中,施工人員應當重點審核構件的實際應用標準,包括于構件的尺寸、體積等指標。通過提高梁柱、墻面、框架等結構的功能性,再評價出構件的協調使用方式,能為后期樓板的預加工提供可靠的運行依據。
三、裝配式建筑安裝難點及提升方案
1. 重視施工質量管理
提高裝配式建筑的施工質量管理方案,分析材料吊裝、墻面安裝、標高控制、灌漿澆筑等環節的方法,依據標注控制工序確立施工方案、施工步驟內容,可及時對施工工序設計方案進行評價,解決施工過程中質量問題的影響。例如在注漿工程期間,施工人員應分析出漿料的搭配、配比、使用等多方面的控制要求,同時解進行項目安全教育培訓支持,幫助施工人員自主總結裝配式工程的運行要點。期間,應當大力宣傳注漿、做漿的安全控制需求,可在展示樣板期間的同時進行安全做漿技術。通過建立可靠的控制制度和驗收模式,能在分段施工、驗收的過程中消除材料連接、尺寸應用不合理、連接效果不佳的不利影響[3]。
2. 落實安全管理技術
工程安全管理期間,應當采用BIM技術重點審查項目運行的難點,其原因是前期策劃、設計期間可能會出現不合理的部分,故需要配置完善的控制思路。例如在預制疊合板安裝、配置過程中,技術人員應當注意一下要點。第一,復合板吊裝時,采用模塊化梁吊裝復合板,其原因是吊裝過程系統提升過程緩慢,可確保復合板的穩定性。在吊裝作業期間,應當將控制距離固定在作業層300 毫米處,再給予必要的定位監控,避免疊合板受到外力的損傷。第二,應注意在吊板安裝期間加設間距為150cm的支架,設定2-3 排的支架模型。通過在關鍵位置配置雙層支架,可方便疊合板結構搭建完畢后,混凝土材料的強度始終大于70%,可為后期拆除工作提供建議。
3. 完善吊裝操作控制
吊裝工程進行期間,工程人員需明確預制構件的數量、型號、功能等指標,再給予不同構件展開必要的命名,可方便施工人員在信息化系統中對吊裝所使用的材料進行一體化分配管理。因此,吊裝工藝進行時,施工人員應在材料進場后立即對不同材料進行標號編排,采用簡單、科學的名稱進行命名控制,能夠讓構件在自主命名的期間發現內墻、關鍵、梁柱等部件的埋設要求。另外,應正視對材料性能的監控與檢查,利用相應控制系統監控處吊鉤的功能性和形狀,可及時避免材料變形的發生概率。例如試吊控制期間,需控制起吊裝置的離地高度進行測試,確保離地高度月48cm,然后停止試吊操作。通過綜合核查機械元件的運行狀態,再結合關聯性控制預案進行編制監控,必要時應當涂抹劑并及時清潔元件表面的垃圾。同時,疊合板應用期間切不可進行野蠻施工,應根據《構件吊裝專項施工方案》方面的理論進行材料構架,可提高構建的功能性,可避免材料偏移影響。
四、結束語
綜上所述,通過及時解決裝配式建筑施工的難點和重點,利用信息化技術發現管理、施工方面的運行要求和運行標準,再結合既定的控制邏輯展開質量監控和質量分析,有利于提高裝配式建筑的功能性和使用效益。另外,裝配式施工期間還需總結房屋的穩定性和承載功能,結合必要的收集、測試狀開展項目評測,能夠提高工程的經濟效益。
參考文獻
[1]王冉. 裝配式建筑混凝土結構施工技術要點分析[J]. 建材與裝飾,2020(12):29-30.
篇9
關鍵詞:預制裝配式;鋼結構住宅
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A文章編號:
引言
20世紀70年代至今,隨著全球經濟的快速發展,鋼結構住宅在全球經濟發達國家和地區得到了深入的發展,總體走向成熟。這些發達國家鋼結構住宅的科研和工程應用起步較早,工業化水平已經很高。迄今為止,國外鋼結構住宅已經形成了相當規模的產業化住宅體系,并且在住宅產業化生產方面的研究已經進入對住宅體系靈活性、多變性的研究階段。這對我國住宅鋼結構體系及其產業化的發展有很大的借鑒意義。
1 中國預制裝配式鋼結構住宅發展現狀
預制裝配式鋼結構住宅具有模塊化、標準化的特點,適應工業化需求,且抗震性能優越、施工周期短、鋼材可回收、綜合技術經濟指標好。但由于種種原因,我國在多高層住宅建筑中采用鋼結構住宅的僅占了很小一部分,這其中既有人們傳統觀念難以接受的問題,也有預制裝配式鋼結構住宅自身的問題。
1.1 政策背景
我國住宅產業化的正式提出,始于1999年國務院辦公廳轉發建設部等八部委《關于推進住宅產業現代化提高住宅質量若干意見》,要求加快住宅建設從粗放型向集約型轉變,推進住宅產業現代化,提高住宅質量,具體提出了發展鋼結構的要求。國務院(1999)第72號文件更是為預制裝配式鋼結構住宅及其產業化的發展提供了前所未有的政策支持,該文件明確提出:發展預制裝配式鋼結構住宅,擴大預制裝配式鋼結構住宅的市場占有率,將會加速住宅產業化過程,對我國建筑、冶金及相關產業的發展具有重大意義。
1.2 行業背景
2003年以來的大規模行業投資造成的鋼鐵行業產能嚴重過剩,2012年新開工面積負增長以及施工面積連續數月增速下降而壓制了需求,國內外經濟疲軟導致家電、船舶、機械等涉鋼商品消費萎靡。在供給端和需求端共同擠壓下,鋼鐵行業已由微利運行進入虧損狀態。雖然2012年四季度以來,伴隨著全球經濟環境好轉,下游需求的整體好轉支撐鋼價逐步上漲,但總體來說,現階段是一個發展鋼結構住宅的好時機。
1.3 發展現狀
我國鋼結構住宅起步較晚,大規模研究開發、設計制造、施工安裝鋼結構住宅還是近幾年才發展起來。預制裝配式鋼結構住宅在國內起步更晚,觀望者多,需求量少,實施者少。近年來,隨著城市建設的發展和高層建筑的增多,我國鋼結構發展十分迅速。
2 國內預制裝配式鋼結構住宅主要實踐
鋼結構建筑市場興起于上海和廣東,現在雖已遍布全國,但因地域經濟發展不平衡,可將其分為北京、上海、蘇杭、粵閩、天津等五大區域。鋼結構建筑企業主要分布在東南沿海地區的主要城市,如上海、杭州蕭山、東莞和無錫等大中城市,而在東北、西北、西南和華中地區,鋼結構住宅發展緩慢,有些城市還處于起步階段。
2.1 北新集團
作為北新建材發展新型房屋業務的重要平臺,北新房屋成立于2002年,由北新建材與豐田、新日鐵、三菱等公司合資設立,公司全套引進日本先進的輕鋼結構房屋技術,以現代房屋制造業的標準化、精細化和定制化實現輕鋼結構房屋的設計、制造、安裝,實現“像造汽車一樣造房屋”。
成都青白江區清泉鎮花園村項目是由北新集團全資子公司北新集成房屋有限公司與成都市青白江區政府合作開發的統籌城鄉住宅項目,占地140畝,可容納266戶。這是青白江新農村建設的示范項目,同時也是成都市新型輕鋼節能建筑。青白江區清泉鎮花園村項目體現了北新集成房屋在建造過程、節能環保產品的集成以及抗震性能等方面的突破。
青白江區清泉鎮花園村
2.2 遠大集團
我國首座工廠化集成建筑在長沙建成,這是一棟前所未有的住宅樓。在全部零部件都是工廠化生產的鋼結構房屋里,看不到任何管線路和風口,而房子卻正在制冷或取暖,提供冷、熱水;當主人遠在千萬里之外,可通過家里的電話自動打開空調和音響,或關閉窗戶和電燈⋯⋯這種我國首創的全新概念的集成建筑,通過了湖南省建委組織的國內外專家的技術鑒定。據介紹,集成建筑的誕生掀開中國建筑史上新的一頁,預示著專業化大工廠生產住宅的時代已經來臨。
2011年在湖南省洞庭湖畔,遠大可建一廠僅僅用了15天(360個小時)就建成了一幢高30層總建筑面積達1.7萬平方米的酒店大樓。而且大樓主體框架建成用時僅46個小時,大樓封層耗時僅90個小時。這座大樓由遠大集團建造,命名“T30”。大樓之所以建成神速,是因為其93%的部分不是在工地蓋起來,而是在工廠生產,連內裝修一起做完后運到現場,隨后像拼積木一樣拼裝起來。
遠大“T30”
2.3 寶鋼集團
作為鋼鐵行業的龍頭,寶鋼集團一直致力于加大鋼結構住宅領域的拓展力度。早在2008年,在武漢黃金口小區,寶鋼和賽博思公司就開始開發建造鋼結構住宅示范工程。該工程被國際鋼鐵協會Living Steel(住宅鋼結構)項目選定作為中國地區可持續性住宅的示范建筑。
寶鋼、賽博思黃金口岸鋼結構住宅示范工程
2011年,寶鋼成立了寶鋼建筑系統集成有限公司,打造鋼結構住宅從信息化管理、集成化設計、裝配化施工到最后的裝修建筑一體化的完整產業鏈,希望實現“像造汽車一樣造房子”的目標,核心業務范圍將涵蓋政府公用建筑、保障型住宅、商業建筑、商品住宅。
2012年,由寶鋼集團牽頭發起的國內裝配式鋼結構民用建筑產業技術創新戰略聯盟近日在上海正式成立。據介紹,該聯盟匯聚了寶鋼集團、中國建筑股份有限公司、同濟大學、中國建筑標準設計研究院等23家行業內知名的企業、院校和科研機構,涵蓋技術研發、設計、工程施工、部品部件生產、房產開發等建筑產業鏈環節。
3 我國預制裝配式鋼結構住宅發展阻力
3.1 市場接受度低
鋼結構住宅的發展面臨的首要問題是現階段社會對這種新的住宅體系還存有疑問。毋庸諱言,鋼結構住宅在防火、梁柱節點做法、樓板形式、配套墻體材料、經濟性上尚有許多不完善的地方。中國消費者由于長期居住在磚混或鋼筋混凝土結構的住宅中,習慣將混凝土住宅的優勢與鋼結構住宅的劣勢作比較。強大的慣性力量的轉變不是一朝一夕的事情,這需要一個逐步接受的過程。
3.2 設計方法滯后
傳統的住宅設計和預制裝配式鋼結構住宅的設計無論從結構體系的設計、基本模數的確定、平面的定位方式、設計的指導思想等等方面都存在著很大的區別。在方案階段,通用結構體系和專用結構體系沒有區分,模數化、標準化的設計思想沒得到足夠重視;在施工圖階段,缺少對于構件及裝配節點的深化設計,沒有解決構配件的標準化定型和裝配節點的構造詳圖設計,這些問題或多或少阻礙了預制裝配式鋼結構住宅的發展。
3.3 標準規范缺乏
預制裝配式住宅的相關設計、施工標準規范欠缺,與之相關的施工工藝、工法和安全規程也還未建立,甚至在某些方面和國內現行的建筑技術標準、規范在很多地方還不兼容,使得設計、審批、驗收無標準可依。這對工業化住宅的大規模推廣是一個障礙。
3.4 工程造價偏高
造價偏高是阻礙鋼結構住宅發展的關鍵因素,特別是與傳統的鋼筋混凝土結構住宅相比,鋼結構造價明顯較高。采用預制裝配式的建造方式之后,構件作為工業產品進入施工單位,還增加了稅收環節,在房價日益高漲的背景下消費者更難以接受。由于缺乏經濟激勵政策,眾多開發商缺乏建造預制裝配式鋼結構住宅的積極性,因而阻礙了預制裝配式鋼結構住宅的推廣應用。
3.5 部品部件發展滯后
鋼結構體系住宅成套技術,由于過去缺乏技術引導,市場需求沒有達到產業化程度。因此,我國的相關產品功能性單一,工業化程度不高,產品質量還不能滿足住宅產業化標準的要求。目前,該技術零散而不系統,技術水平及標準參差不齊,不配套,需進一步研究創新并進行整合。我國鋼結構住宅在建材和部品方面,目前建造輕鋼結構試驗工程所需材料許多要從國外運來,甚至有些由外商在中國大陸委托加工的部件,往往也只能到國外去采購,在國內市場上一時還找不到。這嚴重制約了鋼結構住宅的發展和推廣。
4 預制裝配式鋼結構住宅未來發展建議
鋼結構住宅設計有模塊化、標準化、系列化的特點,可以達到工廠化和裝配化的要求,并且抗震性能優越、工業化程度高、施工周期短、綜合技術經濟指標好。建筑工業化是以構件預制化生產、裝配式施工為生產方式,以設計標準化、構件部品化、施工機械化、管理信息化為特征能夠整合設計、生產、施工等整個產業鏈,實現建筑產品節能、環保、全生命周期價值最大化的可持續發展的新型建筑生產方式。
4.1 加強政府對預制裝配式鋼結構住宅產業化的推進作用
在推廣預制裝配式鋼結構住宅的道路上,政府的引導作用不可忽視。國家有關部門應制定相應的激勵和扶持政策,對已建成的示范工程應及時進行經驗總結和宣傳,使之成為今后的發展模式。此外,政府還應當投入一定的科研資金,鼓勵科研單位開展輕鋼結構住宅及相關技術的研究工作。加強政府在預制裝配式鋼結構住宅產業化進程中的作用,通過在政府主導項目中采用住宅產業化的建設,有助于推動住宅產業化生產產品為市場所接納,也通過政府的示范效應,帶動住宅產業化的發展。
4.2 采用模數化和標準化的設計方法
目前國內設計單位大多數較少涉及鋼結構住宅的設計,對于標準化和模數化的設計方法更是不甚了解,仍舊按照傳統的設計方法去進行設計,影響了預制裝配式鋼結構住宅的推廣。因此,總結標準化和模數化的設計方法并加強對設計人員在標準化和模數化設計方面的技術培訓是當務之急。
4.3 引入BIM技術
BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)是以三維數字技術為基礎,集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型。俗話說:“工欲善其事,必先利其器。”BIM提供了一種交互式的預制裝配式住宅虛擬設計平臺,可針對每個預制構件,建立構件信息化系統。在構件制作、施工前對構件進行虛擬三維檢討,以期在制作和施工前發現存在的各種問題并予以解決。
結語
預制裝配式鋼結構住宅在我國處于起步階段,其發展面臨很多問題。但從社會綜合效益分析以及改善住宅品質、提高安全生產和文明施工水平、縮短施工周期、減少對熟練勞動力依賴等潛在價值來看,發展工業化預制裝配式建筑技術,是國家和地區社會經濟發展到一定水平的必然選擇,也是住宅產業化是我國住宅業發展的必由之路。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞:裝配式建筑;裂縫控制;預制構件;質量控制;
一、裝配式建筑發展形勢
裝配式建筑是用預制部品部件在工地裝配而成的建筑。近年來,裝配式建筑行業高速成長,市場規模不斷上升。裝配式建筑相對于傳統的現澆模式,具有環保、質量、成本等方面的優勢,在人口逐漸老齡化、建筑勞動力成本急劇攀升的背景下優勢急劇攀升。根據住建部數據顯示,明確提出到2020 年實現裝配式建筑占比達到30%以上的目標的省市約占總數的21%,及至2024 年,我國裝配式建筑市場規模將超過12000 億元。
裝配式建筑還面臨著諸多痛點,使得企業難以發揮裝配式建筑的優勢,同時制約行業的發展。如產業工人和資深技術人員緊缺、標準化程度低、構件連接技術落后、生產環節的增加也引發了更多的質量問題等。本文主要從裝配式構件裂縫,闡述其發生原因、分類和控制措施,為今后裝配式混凝土構件質量控制提供參考。
二、裝配式預制構件裂縫形成機理與原因分析
國內外相關學者一般認為:裂縫是由于混凝土材料(包括水泥石和粗細骨料)變形受約束所引起的內應力大于材料抗拉強度的緣故,本質上是裂縫之間受拉混凝土拉伸變形和受拉鋼筋拉伸變形之差。結合裝配式混凝土構件材料準備、生產、運輸、安裝全過程,裂縫產生的原因有如下幾種:
(1 )混凝土的收縮。收縮是混凝土的一個主要特性,對混凝土的性能有很大影響。由于收縮而產生的微觀裂縫一旦發展則有可能引起機構物的開裂、變形甚至破壞。
(2 )溫度應力。混凝土內的水泥在水化反應中發散出大量熱量,使混凝土升溫,并與外部氣溫形成一定溫差,從而產生溫度應力。其大小與溫差有關,并直接影響到混凝土的開裂及裂縫寬度。
(3 )鋼筋。配筋間距大、配筋率小的混凝土結構開裂多,無筋混凝土比有筋混凝土開裂多。鋼筋的位置要正確,保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂。鋼筋/預埋件保護層不足,同樣引起構件開裂。
(4 )混凝土材料及配合比。配合比設計不當直接影響混凝土的抗拉強度,是造成混凝土開裂不可忽視的原因。配合比不當指水泥用量過大、水灰比大、含砂率不適當、骨料種類不佳、選用外加劑不當等,這幾個因素是互相關聯的。
(5 )養護條件。養護是使混凝土正常硬化的重要手段。養護條件對裂縫的出現有著關鍵的影響。如構件養護過程中升降溫過快,蒸養過程中濕度不足、構件出窯時與環境溫差過大等、養護溫度不夠導致強度不足均可能導致裂縫。
(6 )施工質量。混凝土澆筑施工中,振搗不均勻,或是漏振、過振等情況,會造成混凝土離析、密實度差,降低結構的整體強度。混凝土內部氣泡不能完全排除時,鋼筋表面的氣泡則會降低混凝土與鋼筋的粘結力。鋼筋若受到過多振動,則水泥漿在鋼筋周圍密集,也將大大降低粘結力。
(7 )構件自身原因。構件太薄或跨度、長度尺寸過大,而未采取補償收縮措施,或者構件內外溫度不一致極易導致變形不同步產生裂縫。
(8 )存放轉運原因。存放場地不平整導致運輸車顛簸;墊塊高度不一、擺放位置不對或數量不足;堆場積水、沉降、受震;吊裝過程中吊索水平夾角過小;吊裝過程發生碰撞;轉運時發生碰撞;
(8 )安裝產生的裂縫。如暴力施工;安裝時不鋪設坐漿料或坐漿料鋪設不平整;忽略調縫或調縫方式不當,導致間距過小或出現瞎縫;安裝后立即加以大量或集中荷載;不提前澆水進行嵌縫;灌漿料未達到規定強度提前拆除支撐等。
三、裂縫控制關鍵技術措施
國內外相關學者已經在混凝土裂縫控制方面進行了大量研究,本文結合預制構件裂縫產生原因和現場經驗,從構件生產全過程甚至構件拆分提出以下裂縫控制關鍵技術措施。
(1 )材料方面。預制構件生產過程中,嚴格控制原材料質量及骨料級配,控制含泥量,優化配合比,降低水灰比,摻加補償收縮材料,選用適應性好的添加劑等,可以減少混凝土自收縮。
(2 )加強生產過程管控。生產任務下達前編制專門技術質量交底;企業落實“三檢”制度;管理人員監督好布料、振搗、養護、轉運等工序質量控制,制定獎罰;轉運前檢查平整場地,規劃路線;確保構件完好無損的交付客戶。
(3 )構件生產企業與建筑主體施工單位做好技術交接。構件進場前由質檢人員應做好相關質量檢查,進場后組織專業技術人員進行抽查,對預制構件尺寸偏差、混凝土密實度、表面質量等指標逐一檢查,并做構件損傷檢測,對影響結構安全的構件堅決退場處理。
(4 )構件安裝嚴格按照規范執行。合理選用吊具及吊鉤;操作人員小心謹慎防止構件擦碰;按照施工圖鋪設座漿料并檢查平整性;安裝工程及時檢查落實簽名責任制。
(5 )設計應與構件生產施工人員良好溝通。如優化結構設計;在容易開裂的部位加設鋼筋,以此有效減少裂縫產生;合理安排構件尺寸大小,鋼筋間距及保護層;重要受力部位直接設計成補償收縮混凝土;特殊部位采用高強或特種混凝土等。
(6 )預制構件拼裝完成后,做好成品保護工作。嚴格控制剛完成安裝構件上的荷載;當荷載無法減少時,應加設臨時支撐;合理組織施工,在構件連接強度未發展前,禁止振動或干擾;需要時及時覆蓋并進行溫度濕度養護;防止后續施工對預制構件產生碰撞造成破損。
結束語
裂縫缺陷的形成原因有多方面,并且覆蓋構件生產使用全過程。裂縫缺陷的防治措施應從構件原材料質量、生產過程以及后期的堆放、吊裝、運輸這些全過程進行控制。作為裝配式建筑的從業人員,應系統深入的研究構件裂縫發生發展機制,分析裂縫的共性與差異性,采用合適方避免或修補措施,并總結經驗,切實推動裝配式構件發展。
參考文獻
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10裝配式住宅設計