装配式建筑设计范文
时间:2023-07-25 17:19:10
导语:如何才能写好一篇装配式建筑设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
随着城市化进程的加快,带动了建筑行业的发展。但是一些大型建筑工程中对生态环境造成破坏,于是人们开始认识到生态环境保护的重要性,建筑行业开始逐渐涉足于生态环保建筑施工中,而装配式建筑符合绿色建筑发展要求,得到了支持发展,国家提倡大力发展装配式建筑。
1装配式建筑分析
1.1装配式建筑发展
如今,随着绿色、生态环保理念的深入,建筑行业开始推广钢结构、装配式建筑设计,这种建筑设计与工程生产相吻合,同时推动装配式建筑设计发展,使我国建筑设计更为先进化。装配式建筑是:指采用部件部品,在施工现场以可靠连接方式装配而成的建筑。其构件要符合安全化、规范化等要求。这种建筑方式工期较短、技术水平要求较低,在节能、节材和减排方面的成效已在实际项目中得到证明,是现阶段我国大力推行的产业化建筑方式。17世纪美洲移民时期,使用木材拼装房屋,这是装配式建筑发展的前身。1851年伦敦用铁骨架嵌玻璃水晶宫,这也是国际史上第一个大型装配式建筑。二战后,欧洲等国家房屋被大量破坏,因此,住房成为当时最需要的物品,这就要求很快生产出质量好的房子,从而推动了装配式建筑的发展。在20世纪80年代,我国装配式建筑结构、升版体系、大板等得到发展,实现了工业化的进步。不过当时由于我国技术水平、经济基础上的不足,使得装配式结构体系未能得到推广。随着我国综合实力的提升,现阶段我国多数区域开始应用预制产品,但是在预制装配式建筑研究上仍然涉及不足,主要体现在:科研成果上缺少理论依据,使得装配式建筑发展未能得到大力发展。装配式建筑设计具有稳定性强、安全性高、效率高、绿色环保等特点,能够确保结构构件质量,施工工期短、无需较高的技术水平;有效的保护生态环境,并且提高了建筑工程中所产生的经济利益。
1.2装配式建筑特点
①装配式建筑中建筑材料全部可以在车间生产制造,构件包含:阳台、空调板、外墙板、楼梯、内墙板等;②施工场地装配作业从而降低传统现浇作业;③实行一体化的建筑装饰模式,实现室内装饰与建筑主体施工同步进行;④装配式建筑设计管理具有信息化、标准化特点,构件具有标准性、规范性、效率高特点,降低了成本输出,能够与工厂数字化管理相符合,装配式建筑性价比较高;⑤具有生态环保的效果。
2装配式建筑设计方法
2.1技术设计
装配式建筑中,技术设计具有重要的作用。有关单位需要引起高度的重视,需要对工程的外在环境条件、成本、目标等有深入的了解,进而确保预制构件的标准化、规范化,主动与施工单位进行沟通,双方经过研究进而制定出一套可行性设计方案,为后续装配式建筑提供参考。
2.2构件设计
根据装配式建筑技术设计,对平面、立面进行优化设计,在保障装配式建筑功能的前提下,秉承着少规格、多组合的构件设计原则,使建筑符合规范化、系统化的要求。在立面设计阶段,需要对不同结构构件进行着重分析,根据装配式建筑特点设计出不同的立面结构。
2.3初步设计
以专业技术要求点为依据,做好协调设计;根据建筑要求设计现浇底部层数;对不同专业管线、以及设备预埋位置进行考量,进而选择适合的预制构件;注重建筑项目的稳定性、价值性,对建筑施工时间、质量、所需费用等进行综合分析,进而制定出合理的技术方法。
2.4施工方案设计参照初步设计技术方法、内部装饰部品、预制构件的设计参数,在进行装配式建筑施工方案设计过程中,需要对不同专业的预埋预留构件作已全面考量,注重装配式建筑中隔声、防火的设计。
2.5构件加工设计
在进行构件加工过程中,生产厂家需要与设计人员进行充分的沟通,生产厂家根据设计要求加工构件,设计人员需要向厂家提供构件的大小、类型等。另一方面,还需要注意预制构件在建筑施工场地的固定和安装孔、吊钩等设计。
2.6预制构件设计
装配式建筑在预制构件设计过程中,需要秉承着标准化、模式化理念,尽可能减少使用构件,保障构件的精准化,降低项目造价;装配式建筑中开洞、降板等环节可以选择现浇施工方法,对构件吊装、运输加工、生产进行综合考量。构件需要具有防火、耐久效果;在构件设计过程中需要注意构件的安全性、稳定性等;如果构件尺寸较大,可以增加预埋吊点、构件脱模数量;根据不同的隔热保温需求,设计符合要求的外墙板,满足空调要求;在进行建筑物中非承重墙设计时,需要选择具有一定的隔声效果、便于安装、较轻隔墙板,根据不同的功能,对室内进行功能划分,保障建筑结构、非承重隔板连接的稳定性、牢固性。
2.7构造节点设计
装配式建筑设计中,最为重要的是构造点的设计。对于外墙门窗洞口、连接缝隙等防水性较低的材料,其构造点需要具有耐久、力学、物理等性能;根据本地区的气候特点对构造点设计进行优化设计,尽可能体现节能效果;采取构件防水、材料防水相融合的方式,科学设计外墙板垂直缝,参照不同外界环境设计适度的接缝。例如:地震、风荷载等。
3结语
随着建筑行业行业的发展,装配式建筑技术的进步,根据不同的施工要求设计符合建筑施工的装配式建筑。装配式建筑的进步也能够促进我国建筑行业的发展。
参考文献
[1]戴超辰,徐霞,张莉,王森.我国装配式混凝土建筑发展的SWOT分析[J].建筑经济,2015(02).
[2]齐宝库,张阳.装配式建筑发展瓶颈与对策研究[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2015(02).
[3]杨仕文,徐霞,王森.装配式混凝土建筑产业链关键节点及产业发展驱动力研究[J].企业经济,2016(06).
篇2
[关键词]建筑信息模型(BIM);装配式建筑;深化设计
中图分类号:TU2文献标识码: A
建筑信息模型( building information modeling,BIM) 是以三维数字技术为基础,建筑全生命周期为主线,将建筑产业链各个环节关联起来并集成项目相关信息的数据模型[1]。Tekla Structures 是BIM的众多设计软件之一,其包含3D 钢结构细部设计、3D 钢筋混凝土设计、项目管理等模块。
图1Tekla Structures模块 图2试验楼标准层平面图
Tekla Structures软件(如图1)可以实现三维结构模型的精确建立和细致管理,将建筑的结构施工图设计、建筑做法、工厂加工、现场安装等环节完全体现在模型中,结构施工图设计主要指钢筋的具体分布、上下连接的方式、连接所需要的构件。建筑做法是指附着在结构墙板上的保温、防水等建筑构造措施。工厂加工与现场安装所涉及的吊钩、预埋件等于现场施工和生产相协调。同时,Tekla Structures软件可自动生成并输出制造的图表,极大地提高了设计效率。基于BIM 理念,通过多种软件建立三维数字模型并导入Tekla Structures,可以实现数据资源共享,构建各个专业协同工作的平台,提高工作效率,减少设计错误,避免返工劳动,降低工程成本[2]。
1 应用案例
1. 1 工程概况
本工程是沈阳市某装配式住宅为试验楼模型,采用预制装配式剪力墙结构体系,平面图如图2,建筑面积7330m2 ,建筑高度55.8m,地上18 层,楼板是预制现浇叠合,剪力墙暗柱、屋面造型为现浇部分,其他构件工厂预制,预制率达到70% 左右。
1. 2 BIM 模型的建立
Tekla Structures 具有预制混凝土专项的模块,适合装配式钢筋混凝土的深化,同时它包含参数化节点,方便建模。在Tekla Structures 中开发参数化节点进行配筋,这些应用大大提高了建模的效率。
在确定连接方式(此实例为套筒连接)与现浇部分的前提下,Tekla Structures 建立预制混凝土模块主要可以分为四个部分,预制剪力墙(或柱)、预制梁、预制板、预制楼梯。如图3所示。
a)预制墙 b)预制梁
c)预制板 d)预制梯板
图3预制构件
1. 3 深化设计
构件深化的布置按分级来进行,如图4所示,以其中的一片外墙为实例,说明分级要求逐步实现设计要求。
a)第一级:在确定坐浆缝厚度、连接方式的基础上,绘制混凝土墙的尺寸,包括长、宽、高等。 b)第二级:根据建筑开窗等要求,对混凝土嵌板进行开洞处理。
c)第三级:对混凝土嵌板进行配筋,同时对钢筋进行编号,包括套筒等,方便以后对钢筋用量的统计。d)第四级:按照设备专业、建筑专业的要求绘制保温材料、预留插座或孔洞,达到生产要求。
图4 分级模型
此住宅每层共有预制构件91 个,其中外墙板21块,内墙12 根,梁共计20 根,楼板( 预制现浇叠合板,含阳台板块) 36 块,预制楼梯2块,如图5所示。
图5 预制构件拼装好的标准层
由于Tekla Structures 中自带的参数化节点无法满足住宅楼的深化设计要求,所有构件独立配筋,人工修改的工作量很大。为提高工作效率,可以对Tekla Structures进行二次开发,除一些现浇构件外,把标准的预制构件都做成参数化的形式。通过参数化建模,提高工作效率[3]。
预制构件的主要特点是内部钢筋分布合理,不会发生碰撞,内部钢筋的排列很容易分布,主要是连接部分,连接部分钢筋密集,一旦发生钢筋碰撞,不仅给施工造成很大麻烦,而且会造成很大的工程浪费[4]。Tekla Structures 自带碰撞校核管理器来检查钢筋,打开后选定所需校核的构件或模型,直接点击校核即可。图6实例为连接部分碰撞检查的详图。碰撞检查完成后,管理器对话框会将所有碰撞的位置全部列出来,包括碰撞对象的名称、碰撞的类型、构件及对象的ID 等。当选取列表中的某个碰撞位置时,碰撞实体在模型中会高亮显示出来,以便检查修改。
图6 梁、暗柱节点的钢筋碰撞检查 图7Tekla Structures 对预制外墙进行工程量统计
1. 4 自动生成图纸和汇总工程量
Tekla Structures可精确统计模型的工程量(包括混凝土、钢筋) ,并可根据需要定制输出各种形式的统计报表[5]。清单的输出内容包括截面尺寸、编号、材质、混凝土的用量,钢筋的编号及数量,钢筋的用量等信息。根据模型对全楼的构件数量及材料用量分类汇总,即可对某个构件进行详细的工程量统计(如预制柱见图7),也可以获得定制的整体工程量清单。
由于预制构件多,住宅楼深化设计的出图量巨大,采用传统方法手工出图工作量相当大,而且发生错误修改图纸也不可避免。Tekla Structures具有强大的智能出图和自动更新功能,对图纸的模板做相应定制后就能自动生成需要的深化设计图纸,整个出图过程无需人工干预,而且有别于传统CAD 创建的数据孤立的二维图纸,Tekla Structures 自动生成的图纸和模型动态链接,一旦模型数据发生修改,与其关联的所有图纸都将自动更新。图纸能精确表达构件相关钢筋的构造布置,各种钢筋弯起的做法、钢筋的用量等可直接用于预制构件的生产。避免了人工出图可能出现的错误,大大提高了出图效率。
2 结语
利用BIM 技术建立装配式户型库和装配式构件产品库,可以使预制装配式建筑( prefabricated concrete,PC) 建筑户型标准化,构件规格化,减少了设计错误,提高了出图效率,尤其在预制构件的加工和现场安装上大大提高了工作效率。目前BIM模型研究还偏重于设计阶段的应用,对于施工阶段与BIM 模型结合有待需要进一步探讨,围绕构件的制造、运输、装配过程实现预制建筑建造的全过程动态可视化管理,还需要进一步研究。
参考文献
[1] 刘爽.建筑信息系统( BIM) 技术的应用[J].建筑学报,2008( 2) : 100-101.
[2] 周文波,蒋剑,熊诚. BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究[J].施工技术,2012,41( 4) : 72-74.
[3] 何关培,王轶群,应予垦. BIM 总论[M].北京: 中国建筑工业出版社,2011.
[4] 宝琦.基于BIM 的工业建筑协同设计[J].工业建筑,2010( S1) : 84-86.
篇3
关键词:钢结构;装配式建筑;变形缝;外墙施工
近些年,在建筑行业中,装配式建筑得到较好的发展,促进了建筑业的转型改进,也推动了国内城乡建设的高速发展。在建筑的外墙中,变形缝的施工是将各结构间有效连接在一起的重要环节,因此在变形缝的施工过程中需要对其质量、效率和整体成本加以控制[1]。文章主要针对某保障性住房的外墙变形缝展开分析,由于成品的安装、构造及成本等问题的限制,未能找到适用在钢结构建筑的变形缝成品,因此研究提出变形缝的设计和施工技术,为确保施工的质量和成本提供参考[2]。
1装配式钢结构住宅应用现状和结构体系
1.1应用现状
在2001年时,陈宜明就提出了钢结构住宅是当前的一种新的发展模式,并且提出以人为本的建设思想,这也是钢结构住宅发展最为关键的问题。人是社会发展的根本,而在住宅的相关设计中应当体现出以人为本的设计理念,从人们的生活习惯等方面展开设计,了解人的需求。与以往传统的钢结构的建筑相比,装配式钢结构除了结构体系,其墙板和楼板的体系也是预制,并且更加注重一体化,重点关注生产与施工的环节[3]。因此,装配式的钢结构更加重视结构和户型,对户型及建筑构件的设计和装修全部进行一体化设计,更加符合当前人们对住宅的实际需求。
1.2结构体系
当前国内装配式钢结构住宅工程主要使用四种结构:钢框架-支撑结构、钢管束混凝土剪力墙结构、扁钢管混凝土框架-支撑结构、钢管混凝土异形柱框架-支撑结构。文章主要研究钢框架-支撑结构体系。钢框架-支撑结构的体系如图1所示,其主要是以钢框架体系为基础优化而来,根据支撑杆的位置可以分为中心、偏心、偏离中心的支撑类型。在工程项目中使用此体系,能够有效解决钢框架结构的抗侧移刚度低的问题。当前在高层的建筑中使用此结构体系较多,此体系还有以下优点:(1)此结构设有两道抗震的防线(第一道是支撑杆,第二道是钢框架),抗震性能较好。相比于混凝土结构,该结构体系的抗侧刚度更高,还能够降低各层层间的位移角,可以将其运用在风荷载大和低烈度的地区。(2)该结构体系的整体用钢量更少,而且在梁柱间均采取半刚性的连接点,可见整体节点的构造十分简单。
2工程案例概况
此次研究的保障性住房工程总规划占地39546.88m2,总共布置了9栋住宅楼,如图2所示。该项目的建筑基础均采取桩基的方案,地下为普通钢筋混凝土的主体结构,地上则是钢结构框架支撑的结构,框架梁使用H型钢梁,次梁也使用H型钢梁,框架柱则使用矩形的钢管混凝土。
3外墙变形缝分析
当前国内相关部门未对变形缝的成品装置制定统一的行业标准,基本是厂家自己制定的标准,还有一些为地方性图集,这些图集的变形缝非常简单且普遍,主要是一些构造和基本的标准要求,还需要相应的设计院对其进行深入的优化改进,而使用的范围也基本局限于砌体和混凝土的结构,无法直接在钢结构的建筑中使用。当前国内市场上所销售的变形缝成品,大多数使用的材质为铝合金和不锈钢,而且均是成套的变形缝装置,该装置的整体结构较为复杂,并且价格也高,安装连接的构造过于烦琐复杂。对于一些对立面装饰要求不高的建造而言,无疑增加了投资的成本。
4变形缝设计方案
依据国家相关部门制定的变形缝标准规范,钢结构的建筑所使用的变形缝宽度要高于1.5倍混凝土的结构,因此宽度比较宽。并且,依据实际施工的各项要求,变形缝和钢柱的连接形式主要有两种,一种是矩形截面柱,另一种是H形截面柱,而宽度范围则在150~500mm,与此同时,要求变形缝必须能够防火、防水、保温。文章提出设计一套可以运用在钢结构建筑的变形缝方案,进而为后续其他类似工程提供相应的使用选择。依据变形缝矩形截面柱和H形截面柱的连接形式,以及确定变形缝的宽度共设计出适用于钢结构建筑的四种方案,方案的主要区别是变形缝的两侧结构不同,宽度大小不同,骨架与其他相关配件和结构连接部位有一定的区别,形式上也存在一定的差异,但整体的构造和原理大致相同,如图3所示,图中W为变形缝宽度。根据变形缝两侧进行连接的钢柱形式是矩形截面柱,设计出方案1和方案2,通过在竖向上利用方管龙骨对支承盖板进行固定,与此同时再对内盖板的一侧加以限位,进而确保变形缝的结构完整;而如果变形缝的宽度较宽,则通过在横向利用方管龙骨对立柱及盖板进行有效连接。当连接形式为H形截面柱时,设计出方案3和方案4。
5设计原理
5.1变形缝的构造分析
此次设计的变形缝主要部件由以下部分组成:热镀锌方管、三元乙丙橡胶止水带、氯丁橡胶止水带、岩棉、不锈钢板、短钢筋压条、镀锌角钢等。在变形缝装置中,主要使用热镀锌方管来支承内骨架,然后再和框架钢柱进行焊接。变形缝所使用内盖板则是不锈钢板,厚度为1mm,一端与龙骨固定,另一端则能够自由脱开。使用镀锌角钢主要是为了在变形缝中固定橡胶止水带于龙骨上。如果建筑要求外墙防水,可以使用橡胶止水带加以解决,还可以使用氯丁和三元乙丙的橡胶止水带;如果建筑对防火隔热有相应的标准要求,可以使用岩棉保温防火隔离带解决。变形缝的外盖板也可以使用不锈钢板,还可以使用铝合金板,一共2块,并且要求左右对称,在中间则保留间隙,一般为30mm。镀锌钢丝网一般设置在外盖板和钢柱的交界处,规格大部分使用10mm×10mm×1.0mm,另外要注意,镀锌钢丝网必须铺满变形缝的整个区域。使用短钢筋压条主要是为了将镀锌钢丝网和外盖板固定在钢柱上,螺纹钢规格为直径10mm,长100mm。其他材料均是一些日常经常使用的材料。文章提出的变形缝结构,其所有材料大小及规格是根据工程的实际需求进行计算,因此日常应以工程的实际要求来设计标准。
5.2技术原理分析
通过使用方管龙骨可以对盖板起到固定和支承的作用,还可以对内盖板的一侧限位,由此确保变形缝的结构完整。变形缝大小决定变形缝装置的大小,变形缝的内盖板和外盖板都是强度较高的金属,而将其和变形缝两侧的钢柱利用钢筋压条进行有效的固定可以减少对盖板的焊伤、损坏,并且利于现场的施工操作。防水橡胶条具备较大的弹性,因此能够对变形缝盖板起到保护作用。镀锌角钢可以将止水带和龙骨连接固定,压紧镀锌角钢以确保防水,同时在内部填充岩棉以防火和隔热。设置钢丝网主要是为了将盖板和外墙的抹灰层有效连接在一起,防止出现开裂的情况。在变形缝的装置中主要使用内盖板和外盖板,而外盖板为2块,并在中间留有缝隙,由内盖板遮挡,而内盖板和外盖板之间有胶条搭接,但两者之间能够完全脱开。因此,当主体没有较大的变形时,盖板均保持原状,也保持变形缝完整;而出现变形时,内盖板和外盖板间能够自由位移,并在变形消失后恢复。
6外墙变形缝施工技术分析
6.1施工流程
当建筑的主体钢结构完全经过验收合格后,才能开展变形缝的安装施工。具体的施工流程如下:首先对建筑的钢柱表面进行有效的清理和整备,然后再开始安装变形缝的内盖板,之后再安装止水带、保温层,接着安装外盖板和防水橡胶条,最后涂抹耐候胶密封接缝并检查。
6.2施工步骤
(1)首先安装变形缝的龙骨,于钢柱的腹板找出水平线,并弹出定位线,再找准垂直的基准线,最后开焊接变形缝的镀锌方管龙骨,并刷防锈漆。(2)安装内盖板,使用铆钉将内盖板短肢固定在龙骨的一侧,还可以进行预固定,将其随龙骨焊在钢柱上,方管龙骨可以提前钻孔,保持孔距在300~500mm。(3)安装橡胶止水带,利用点焊的方式在钢柱或方管龙骨上把橡胶止水带用角钢进行固定压紧,然后再安装另一侧并涂刷防水胶。如果变形缝的宽度小于300mm,可以将止水带和方管龙骨一块施工安装,利用方管龙骨将其固定。(4)安装保温隔热层,焊接镀锌角钢时应当提前钻孔,孔距一般要求在300mm左右,然后再将岩棉进行填充,而岩棉的两侧可以用射钉进行固定。如果变形缝的宽度小于300mm,可不使用角钢进行固定,直接进行岩棉填充即可。(5)安装外盖板,在外盖板的内侧粘贴胶条,可以把其中的一块盖板固定在钢柱上,然后再运用自攻钉将另一块盖板安装在方管龙骨上,然后将钢丝网满铺盖板的外侧,最后再使用短钢筋压条固定钢丝网。(6)在自攻钉或铆钉位置涂抹密封胶。(7)最后对变形缝开展详细的检查,确保施工质量,将垃圾清理干净。
7变形缝应用效果分析
7.1经济效益
通过在该工程的项目中使用变形缝的施工技术取得较好的效果,通过该方案加快了施工的速度,并且保障了工程的质量,现场操作简单、便捷,节约了大量的投入成本,取得了较高的经济效益。
7.2质量效益
该工程的变形缝经过施工,各个部件均达到了设计标准和要求,同时保证了建筑的整体性,而且外饰面的效果良好,实际效果如图4所示。图4变形缝完工效果示意图
8结束语
当前我国对装配式钢结构的建筑建造非常重视,其是传统建筑的升级,而且其高效的环保建造模式符合当前行业的发展要求。通过此次对国内某保障住房的实际研究显示,变形缝的运用效果非常好,并且施工的质量达到设计标准,外观效果较高,投入的成本较低,且能够缩短施工的周期,进而可以加以推广应用。
参考文献
[1]彭何新,李书文,黄尚克,等.装配式钢结构建筑外墙变形缝设计与施工技术[J].施工技术,2020,49(20):62-64.
[2]曹征富.建筑外墙常见渗漏原因与治理技术[J].中国建筑防水,2015(21):36-41.
篇4
[关键词] 预制装配式;建筑设计;发展趋势
【分类号】:TU-80
预制装配式建筑是建筑工业化的产物,给人们的印象是粗糙、简陋、冰冷。只是为了满足特殊或是基本功能而建造,很少考虑到建筑的精致、美观以及与环境的关系等因素。随着工业化的发展,预制装配式建筑成为了工业化建筑的多元化发展的一个重要载体,对预制装配式建筑的要求不止于最基本的使用功能,同时人们对环境的关注度不断提高,使现代的预制装配式建筑必须考虑形式、功能、环境等因素的平衡。现代工业化建筑进入了多元化的时代。人们价值观,审美观的多元化直接导致了预制装配式建筑“百花齐放”的格局。
1.国外研究及应用现状
在过去的几年中,欧、美、日等建筑工业化发达的国家和地区已经成为了一个实验区,把预制装配式建筑的概念延伸到极限,提供不同的解决方案来面对不同的挑战。建筑的设计和建造技术有了很大的演变,在强大的技术支撑下,预制装配系统几乎可以满足任何类型的建筑。也可以说预制技术的不断发展为建筑形式提供了更多的可能性。
2.国内研究及应用现状
从二十世纪50到60年代,我国开始对预制装配式混凝土建筑的设计和施工技术进行研究,并形成了一系列相应建筑类型的体系。到20世纪80年代,预制装配式混凝土建筑在全国范围内的应用进入到了全盛时期,许多地方都逐渐形成了设计、制作、安装的工业化装配式混凝土建筑一体化生产模式。但是我国的装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平还无法满足社会需求也跟不上建筑技术发展的变化,究其原因是因为预制装配式建筑的物理性能和功能还有许多局限和不足之处。直至20世纪90年代中期,全现浇式混凝土建筑体系几经逐渐取代了预制装配式混凝土建筑,目前装配式建筑体系除了在单层工业厂房中有较多的应用外,在其他类型的建筑中很少能见到。
3.预制装配式建筑基本设计原则
1)成本控制
预制比传统的现场施工方法在成本控制上更加有效,这是因为预制概念中的成本有三个方面:材料、劳动力和时间,从理论上讲,其中任何一个方面减少,成本也降低了,但这并不意味着预制减少了整个项目的预算。材料也是一个控制成本很重要的因素。在传统的施工现场很难精确的计算出需要多少材料,所以常常会订购过量的材料以确保工程用量。这样往往就会产生浪费,无谓的增加成本。而在预制建筑项目,可以通过前期设计对材料用量做出准确判断,从而有针对性的进行采购。
2)进度安排
可以说预制装配式建筑最大的优点是缩短了现场施工的工期。预制装配式建筑的项目能够节省时间源自工厂制造和现场施工可以同时进行。在建筑工程中很少使用预制基础,因此现场在建造基础的同时工厂加工生产结构、构造构件以及服务系统和室内集成模块。
3)质量控制
质量的定义是双重的:不仅仅是生产质量和设计质量,往往更依赖于建筑师的工作质量。为了能够使建筑的预制取得成功,以上两点都必须要考虑周全。这些原则看上去是对立的。只要生产质量提高,建筑就会变得更加标准化、平淡无奇,而高质量的设计就会不可避免的地表明了生产效率的匮乏。
4)人性化工作
依靠着空调以及干燥的室内环境,工人的安全系数有所提高。现场施工不仅要求工人需要面对暴露在恶劣天气条件下、处在道路两侧比较危险的位置、面对有危险的突出物等,还可能需要工人们长途跋涉。而预制能给提供一个短途通勤的机会,这就减少了成本也降低了工人们在长时间工作之后因为疲劳而导致他们在往返于工地和家中的路上发生危险的几率。
4.预制装配式建筑的优势
1)设计多样化
目前,住宅设计和住房要求严重脱节,承重墙多、开间小、分隔死、房间的空间无法灵活分割。而装配式房屋则采用大开间,用户根据需要可灵活地利用组合式墙体分割成“随心所欲”的空间环境。
2)功能现代化
传统的建筑能源利用率很低。装配式建筑的地面、屋顶、墙体、门窗框架等都采用各种新型保温、隔热材料,房屋采用新型的供热、制冷技术,如太阳能的储存和利用;工厂化的建筑构件精确度高,可以提高墙体和门窗的密封功能。
3)制造工厂化
智能化的住宅应该无论是墙体结构材料,还是内部装饰材料都选用绿色的优质材料,而工厂化的生产正是住宅现代化的最优生产方式。如传统的建筑物要使其美丽的外表面涂料久不退色是十分困难的。但工厂化生产的建筑外墙板不但质轻、高强,而且在工厂经过模具、机构化喷涂、烘烤等工艺就可使建筑物美丽的色彩久不退色。
4)施工装配化
由于装配式建筑比传统的建筑自重减轻约一半,因此,对地基承载力的要求也随之降低,地基的施工也会简化很多。工厂预制好的建筑构件运到施工场地后,立刻可按设计要求安装施工。
5)时间最优化
预制建筑最大的优点是缩短了现场施工的时间,对工期有更高的可预测性。预制建筑的项目能够节省时间源自工厂制造和现场施工可以同时进行。在建筑工程中很少使用预制基础,因此现场在建造基础的同时工厂加工生产结构、构造构件以及服务系统和室内集成模块。
6)技术可持续化
尽管在建造过程中,使用集成构件早已经被提上了设计师和技术专家的议程,但是装配式建造理论体系中并没有和环境保护理论体系发生交叉。如今,人们已意识到建筑垃圾造成的严重环境破坏。在诸如木材加工、砌砖、粉刷和装饰的过程中的切割和原料混合工序中由于没有集成装配的过程,也会产生多余而造成浪费,这种在建造过程中产生的浪费份额巨大。
5.未来中国的预制装配式建筑发展趋势
展望预制装配式建筑的未来发展,大到整体空间布局,小到建筑细部的每一个预制构件,将建筑群与环境雕琢的如此细腻。在我国,预制装配式建筑的发展正处于向工业化发达国家学习的起步阶段,设计、生产、运输、安装各环节的技术是实践过程中首要攻克的难题,对于预制装配式建筑在环境、功能及美观等建筑设计方面的因素并无有针对性的深入探讨。
由于我国经济发展起步晚,建设量极大时间又非常集中,建筑工业化还处于比较落后的状态,虽然目前在预制建筑在住宅的发展上有了一些新气象,但是还没有形成规模和气候,产业链也不是很完善,还需要进一步的支持和推动。随着我国经济的发展,各种公共建筑开始在各个城市中不断出现,很多建筑由于功能和形式的需求采用了异形的结构形式,无法用传统的建造方法实现,也在不同程度上采用了预制构件装配的方法。
参考文献:
【1】.王小红. 当代国外轻型建筑设计【M】.山东科学技术出版社,2006.
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篇5
【关键词】革命 多元化 精准化 标准化 持续发展
1装配式建筑的定义和发展现状
1.1装配式建筑的定义
随着现代工业技术的快速发展,房屋建造也可以进行机器化生产,大批量的在工厂或工地制造,然后把预制好的房屋构件,运到施工现场进行装配组装而形成的建筑,这就是装配式建筑。装配式建筑进入了多元化的时代,这将是我国建筑、建材业在21世纪即将面临的一次大革命。
1.2装配式建筑的发展现状
装配式建筑最早起源于欧洲,目前为止,西欧和美国地区装配式建筑在混凝土结构中占的比例已达35%-40%,而在亚洲,日本预制装配式建筑的发展处于领先地位且装配式建筑在混凝土结构中所占的比例已高达50%之多。我国对装配式建筑的应用起于上世纪50年代,到20世纪80年代,预制装配式建筑在全国范围内兴盛起来, 90年代到21世纪初由于技术等原因陷入停滞状态,而最近十年,随着我国经济的飞速发展,施工技术的提高以及劳动力成本的上升,装配式建筑被重新启用起来,并以全新的技术进入新的发展阶段。
2装配式建筑的发展优势以及与传统式建筑的比较
2.1装配式建筑的发展优势
(1)降低企业成本。由于装配式建筑构件是由预制工厂批量生产,运达施工现场直接安装,避免了传统施工现场装拆脚手架、模板等繁琐工序,节省了大量人力的同时也大大缩短了工期,人工费和工期的减少也使得成本变得更具有可控性。
(2)保证工程质量。传统的建筑施工现场中,由于工人的素质参差不齐,安全和质量问题时有发生,而装配式建筑施工时,由于施工构件大都是在工厂车间中按模板生产的,比起传统的工人现场湿作业,构件质量更好的得到了保障,而且这些建筑结构的安装有着固定的流程,大大降低了人为因素的影响。经实验测定结果显示,装配式建筑结构强度与现浇结构相当,混合来凝结的自我恢复性好,变形能力强,节点区域的抗剪能力也优于现浇结构,这些都为工程的质量提供了有力保证。
(3)空间设计灵活。装配式建筑基本实现了设计模数化,标准化,组合灵活多样相对于传统建筑设计的承重墙多,开间小等问题,更容易满足用户的需求,为改善人们的工作与生活环境提供了多一种选择。
(4)节能环保。在全国的能耗排行中,建筑业的能耗占三分之一左右,传统建筑施工工地产生的粉尘与建筑固体垃圾等也对周围环境造成了大量污染。装配式建筑与之相比凸显出了极大的优势--节能,节水,节材,环保。例如,万科集团代建的深圳龙悦居项目,与传统建造方式相比,建设16万平方米住宅面积测算,节约了标准煤320吨,木材160立方米,减少废水5.4万立方米,施工垃圾约1600吨。
2.2装配式建筑与传统式建筑的优缺点比较
装配式建筑与传统建筑优缺点比较,如表1所示:
表1.传统住宅和装配式住宅的比较
3.装配式建筑的相关技术要求
(1)建筑整体需采用高精度的坐标体系,且应预埋标准门窗可随意装卸的高精度接口。只有确立了标准化体系,才能提高产品的质量,降低成本。
(2)细化精装修技术标准,用基础三维设计软件来解决各种建筑模块和设备模块安装的碰撞问题,合理确定标准化模块,从而推进建筑产业现代化。
(3)积极实行技术和管理创新,提高住宅建筑品质,并对成本、工期精细化管理,推进建筑产业现代化、产业化发展。
4.装配式建筑在中国的发展趋势
我国在经济建设中坚持可持续发展原则,建筑业作为国民经济的传统支柱产业,节能环保发展迫在眉睫。总理在2016年《政府工作报告》中表示要大力发展钢结构和装配式建筑,减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量。同时,制定装配式建筑设计、施工和验收规范,完善部品部件标准,实现建筑部品部件工厂化生产。鼓励建筑企业装配式施工,现场装配,建设国家级装配式建筑生产基地,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。装配式建筑各种优点及其绿色发展的理念使其在将来在中国的发展优势毋庸置疑。
参考文献:
[1]李湘洲,李南.国外预制装配式建筑的现状[J].国外建材科技,1995(04).
[2]王茜,毛晓峰.浅谈装配式建筑的发展[J].科技信息,2012(07).
篇6
关键词:绿色;安全;建筑;技术;节能
前言
随着我国经济的飞速发展,科学技术水平也迅速提高,我国各项事业发展势头迅猛,尤其是建筑业。但与此同时,资源利用过度等问题也逐渐凸显出来,严重影响着我国各项资源的可持续利用。最近几年绿色节能建筑逐渐增加,在绿色建筑行业发展很激烈,绿色建筑是时展的产物,而建筑结构设计是绿色建筑主要措施,两者密切相关,对我们生活形影不离,随着现代时展,绿色建筑发展越来越快,绿色节能建筑要保证质量,首先要加强整个建筑的质量;其次要对人员进行优化管理;最后还需要将成本控制在预期范围之下;随着现在大都市的发展,建筑结构设计技术慢慢走向成熟,但是绿色节能建筑还在发展过程中,虽然我国在绿色节能建筑结构设计技术上取得了不小的成绩,但绿色节能建筑结构设计技术有待于完善和发展。只有不断地提高建筑技术管理,完善建筑技术管理,企业才能得到有力的竞争力,为社会建筑行业做出杰出贡献,绿色建筑也是未来的发展前景和愿望。
1建筑工程中绿色节能技术的应用意义
在现在建筑施工过程中,往往会产生很多杂乱产物,这些现象严重影响了周围居民的生活状态,随着时代在发展,绿色节能建筑设计技术是当展需求,在建筑结构设计过程中将绿色环保节能技术引入,直接降低成本,为了后期建筑发展需求做铺垫,因绿色节能是未来发展的核心领域,采用绿色节能建筑设计技术可以降低设计工期,提高整个工程项目的效率。在现在建筑设计过程中,材料浪费、尘土飞扬都比较严重,这些问题使得建筑成本大大增加,而绿色节能建筑设计技术不仅使得建筑成本降低,也可提升整体经济效益,而目前我国建筑设计仍处于较低层面。这是需要更多更好的绿色节能技术,只有绿色节能建筑设计技术被重视,才能得到更广泛的发展,目前在我国使用较为频繁的是太阳能和天然材料利用,这些技术发展降低了材料使用,直接使得建筑设计降低成本,所以说绿色节能建筑设计技术在建筑领域有着非常重要责任。
2绿色节能建筑结构设计技术现存的问题
2.1建筑节能材料与结构设计标准有待完善
建筑材料是根本,材料一旦选择不对就会影响整个建筑工程,严重会影响整个工程质量及工期,所以说材料是整个工程的关键,一旦材料管理不严,导致整个建筑工程受到严重威胁,在购买过程中,注意材料砖、水泥、土等一些根本材料,适当增加或减少,并且按照一定规范进行选择,购买合格安全材料。避免因为材料而带来危害。
2.2资源再生、循环利用率有待提高
绿色建筑是未来发展需求,相对其他发达国家来说,我们国家对于建筑垃圾的使用偏低,目前主要有几个方面显示建筑垃圾使用:①将建筑垃圾运往荒地,或者放在大树两旁的林地。②将建筑垃圾运输到砖厂,这样可以将建筑垃圾和混凝土、砂石做成砖瓦。③运输到其他建筑工地,将这些废弃材料作为地基。
3建筑绿色节能设计的具体路径
3.1建筑体系与结构体系的有机结合
3.1.1混合结构体系适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。3.1.2框架结构体系框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的结构。适合15层以下建筑。3.1.3剪力墙结构体系剪力墙结构是利用建筑物的纵、横墙体承受竖向荷载及水平荷载的结构。纵、横墙体也可兼作为维护墙或分隔房间墙。剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移小。其缺点是剪力墙间距小,建筑平面布置不灵活,不适合于要求大空间的公共建筑。剪力墙间距一般为3~8m,适用于小开间住宅、旅馆等建筑,在30m范围内都适用。3.1.4框架-剪力墙结构体系框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构,它具有框架结构平面布置灵活,有较大空间的优点,又具有侧向刚度大的优点。框架-剪力墙结构中,剪力墙主要承受水平荷载,竖向荷载主要由框架承担。框架-剪力墙结构一般用于10~20层的建筑。
3.2模块化施工,标准化施工
(1)从技术角度出发,大部分设施都可以实现模块化,不存在技术层面的问题。(2)实施模块化之前必须对模块化所带来的经济效益作详细的分析。毫无疑问,模块化施工会提高制造成本、运输成本,降低施工费用,如果产生负效益则失去了模块化的意义。(3)综合模块化施工在进度方面的保障作用、在质量方面的保证措施、额外投入预估、风险所在、整体效益预估等,利用现代科学设计理念,融入到其中。(4)要实施模块化,无疑会对设备的出厂状态提出更高的要求。一般的小型设备在出厂之前就已经组装好,并通过试运转,不存在任何问题。关键在于一些大型设备,这些设备吨位大、体积大、安装复杂,需要做好实施方案。总之,模块化的好处是显而易见的,需要做的工作也很多,各方的利益均衡也是不可避免的,只有各方的利益都得到保证,才能将模块化做得更好。通过模块化预组装,也可以避免将问题带到施工现场。
3.3装配式建筑
在装配式建筑施工过程中,质量控制是装配式建筑顺利推广与应用的重要环节。对装配式建筑施工过程中常见的质量问题、产生的原因及可能造成的结果进行系统地归纳,是进行装配式建筑质量控制的重要前提。对装配式建筑施工过程质量进行监控有助于丰富和完善工程项目管理理论,同时也为施工方提高装配式施工质量提供了依据。随着装配式建筑的发展,全面、系统的装配式建筑的质量控制方法逐步建立,通过对质量因素的有效控制,装配式建筑的质量也会提升到一个新高度。
3.4采用可多次重复利用的模板代替木模板
可以用铝板代替木板,其中铝模板施工工艺适用于混凝土结构墙体、柱、楼板、梁等施工。基于安全考虑,结合该工艺的支撑体系(包括竖向模板却没有水平杆),该项工艺更加适用于层高在3.6m以内的剪力墙结构建筑。基于成本考虑,铝合金模板的周转次数高,该项工艺适用于30层以上的住宅楼标准层的钢筋混凝土结构施工;基于所有模板都是在工厂定型制作、现场编号拼装,该项工艺适用于标准层结构施工(不宜有大面积的结构变更)。铝模板的优点:铝合金模板体系为工具式钢管立柱早拆支撑体系,施工便捷,施工速度快,可以大大缩短工期。支撑系统方便,采用独立支撑(间距1200mm1支),操作空间大,人员通行、材料搬运畅通,现场易管理。工程质量高,精度高,施工质量高,混凝土表面质量平整光洁。安全文明施工可靠。经济环保,回收价值高;铝模板是新型的绿色环保建材,循环利用,有很好的节能和环保效益。铝模板使用多次后对脱模油的依赖性较大,若漏涂或涂刷不到位,到后期将更难清理板面混凝土渣,模板拆除后板底容易出现麻面现象。所以须安排专人对铝模板定期进行清理。在清理铝模时采用木模板进行拼装,木模板对脱模油依赖性相对较小,拆模后混凝土光感质量较好,解决了混凝土观感质量问题。采用铝模板与木模板结合施工,减少了铝合金模板的损坏率,从而间接地减少了铝模板的改造修复费用,节约了项目成本。
4结语
建筑工程设计的各个环节都与资源利用与节约息息相关,而建筑工程中节能设计技术的应用对于企业降低成本,实现企业节能长远发展有着不可替代的重要作用。随着国家快速发展,绿色建筑演变成当展需求,截止到现在,很多绿色建筑逐渐增多,说明绿色技术在慢慢被人们得到认可。虽然绿色建筑在设计过程中存在很多问题,还有许许多多问题尚未解决,但随着社会发展,科技逐渐创新,绿色节能技术也会慢慢趋向成熟化,绿色节能技术需要提高人员技术及素质,并已绿色为发展前提,将绿色作为根本,时刻提高人员对绿色节能意识,并不定期开展技术人员经验交流,完善绿色节能技术,使绿色节能建筑设计技术得到快速发展。
参考文献
[1]曹博敬.建筑工程中节能设计技术的应用[J].黑龙江科学,2014,5(4):42.
[2]崔兆辉.新型绿色节能技术在建筑工程设计中的应用[J].江西建材,2015(2):88.
篇7
关键词:装配式住宅;外墙板;连接技术
某市规定城市外环线以内一切与新建民用建筑原则相符合的建筑,都需要采用装配式建筑方式,并且装配式建筑比例逐渐提升,实现了绿色建筑的目标。如今,装配式建筑与节能改造已经成为重要的发展趋势,这在提升城市环境质量,推进绿色建筑方面有着积极意义,需引起高度重视。
1 工程概况与施工关键技术探究
1.1 工程概况
本文所研究的工程,占地面积约为11270m2,总建筑面积约为19623m2。其组成主要由10-15层的高层住宅楼,加之由多栋一层配套用房所组成。
1.2 施工关键技术
施工关键技术主要表现在以下几个方面,即:
第一,墙板类型与构造。蒸压轻质加气混凝土板主要指:利用水泥、石灰以及砂作为原材料,加之采用防锈处理的钢筋网片,经过高温、高压以及蒸汽养护等,对其表面进行加工,最终制成蒸压轻质加气混凝土板材,将其用在装配式住宅建筑设计当中。
第二,表现在墙板特点方面。墙板特点主要表现为自重轻、保温性能以及隔声性能、便于施工等各个方面。而自重轻则为:干密度范围在0.5-0.55g/cm3之间,这约是黏土标准砖的四分之一左右,与空心砖相比,约是其三分之一左右。ALC板容重轻,具有B04等级;在保温性能方面,ALC板内存在较多的微小互不贯通的空隙,与普通的混凝土保温、隔热性能相比,其要远远的超出10倍以上。ALC板拥有较小的导热系数,同时热传导比较慢。ALC板是一级耐火材料,耐火温度可达700℃。为此,该材料不仅拥有较好的保温性能,同时隔热性能也处于最佳的状态,如果厚度合理,那么不仅能够用在保温高的寒冷地区,同时还能够用在那些具有高的隔热要求的地区,这能够在极大程度上满足节能标准要求;在隔声性能方面,该种材料主要是一种多孔材料,由大量的均匀、互不连通的微小气孔组成,隔音性能很好。实践表明,由100mm厚的ALC板平均隔音量在40.8dB;另外,该种材料也能够方便施工。利用该种材料,在施工期间可以对其任意开槽,宽度方向需要在300mm以内进行切割,立方体的抗压强度需要大于4MPa,单点吊挂力要大于1200N。作为一种非承重维护结构材料,能够完全的满足在各种使用条件下对板材的抗弯与抗裂等方面的要求,属于一种轻质的高强度维护结构材料,更加适合标准化与工业化的生产,拥有专用的连接件和配套体系,拥有极高的安装效率。
2 安装与节点处理研究
在装配式住宅安装与节点处理过程中,尤其在安装过程中需要高度重视施工安全问题,需要保证能够按照安装方案和安全专项方案实施相关工作。拼缝主要采用砂浆填缝的方式,其节点主要有几个类型,即:
第一在外墙板和梁连接节点方面。双层ALC板与保温层相互使用,将这两者用在外墙保温施工方面能够取得一定的成效。那么在施工中,首先需要对室外一侧的ALC板进行安装,应用卷扬机将其提升到安装楼层高度,通过缆风绳将其拉近到安装的位置上,固定L型勾头,将其固定在型钢梁下翼缘外侧的通长焊接在角钢上;与此同时,在保温板铺设的过程中,还需要将其密实填充;之后需要对内侧的ALC板进行安装,在墙体内侧连接ALC和L形构件,在拧紧固定以后,再将最后一层的L型构件拧紧加固,使其能够处于焊接牢固的状态。
第二在保温外墙板和柱连接节点方面。双层ALC加保温层,主要被应用在外墙保温墙体施工方面。和钢柱连接的地方,需要在外侧ALC板安装固定以后,之后将连接件插入到两块板之间的缝隙当中,之后将其拧紧固定,并将T形节点焊接在钢柱上,之后将保温板铺设到其中,最后安装好内层的ALC板。
第三在外墙板和楼板的连接处。单层的ALC板,主要用于在那些保温要求较低的外墙围护墙体施工方面,其安装顺序与单层的ALC板外墙板和梁连接相比,要多一道箱形柱转角处的安装工序,转角ALC板材应用后,与相应构件连接,并将其和钢柱焊接在一起,连接ALC板自攻螺钉,使其最终形成相应的T形连接形式。通常墙面构造层的施工顺序为:首先要完成外侧的ALC板安装工作以后,布置卡件,将构件与ALC板连接,并且将其固定下来,之后将保温板安装好,再放置好卡件,内侧的保温板材还需要进行高质量的安装,这与吴山,霍永刚在《预制装配式混凝土剪力墙接缝连接技术研究进展》一文中的观点有着相似之处。最后连接各个部分构件,使室内建筑节点的质量更加符合相关规定标准要求。
3 结语
如今装配式住宅建设已经成为重要的建设形式,这在保障住宅建设质量方面有着积极意义。本文主要通过两个重要方面明确,某城市在住宅建设方面已经向装配式建筑方向发展,并取得了一定的成效。本文主要以某城市住宅建O为例,研究了该城市住宅建设的工程概况与施工技术要点,同时也明确了安装和节点处理相关技术。相关工作人员必须重视相关数据的收集,确保其拥有精准性特点,并能够为装配式住宅设计提供有力的保障。
参考文献
[1] 李庆达,郑玲,王韬等.装配式住宅中的连接技术[J].施工技术,2014 (22):51-54.
[2] 陈建伟,苏幼坡.预制装配式剪力墙结构及其连接技术[J].世界地震工程,2013,29(01):38-48.
篇8
关键词:装配式建筑;工程管理;BIM技术
装配式建筑所使用的构件可以预先在工厂完成预制,运输至施工现场只需要对预制构件加以吊装与拼装即可。与传统的建筑形式相比,装配式建筑的应用优势十分凸显,但在施工过程中也有一些值得非常注意的要点,尤其是装配式建筑工程管理过程中极易受到诸多因素的影响。总的来说,装配式建筑工程管理过程中所受到的影响因素主要有四个方面,即设计因素、生产因素、协同因素和人为因素,均会对装配式建筑的工程管理效率与质量造成很大的影响。考虑到这些因素对装配式建筑工程管理质量影响较大,因而务必积极落实项目管理工作。
1装配式建筑的应用优势
作为建筑行业一种发展快速的建筑形式,装配式建筑的应用优势是十分显著的,直接革新了传统的建筑形式,对建筑行业的影响是十分巨大和深远的。总的来说,装配式建筑的应用优势集中体现在以下:可有效提升施工质量:装配式建筑所使用的构件均由工厂预制完成,在预制阶段可以严格按照标准数据来生产,因而可以最大限度避免一些施工质量问题,比如可避免墙体开裂。另外,可以大大提升建筑物整体的安全等级、耐久性和防火性。可加快项目进度:凭借工厂预制的优势,装配式建筑可以在构件运输至施工现场后立即着手施工,对加快项目进度有十分大的裨益。长期的研究发现,装配式建筑的施工进度可以高出传统建筑形式施工进度的30%左右[1]。有助于提升建筑物品质:从装配式建筑室内精装修的角度来说,在施工过程中能够即拆即装,又快又好,施工人员正在开展吊装施工,如图1所示。足够的节能环保:从节能方面来说,装配式建筑所使用的外挂板是两面混凝土中间夹挤塑板,有很好的保温性能,保温效果明显优于外墙保温和外墙内保温。另外,应用这种材料可以此来解决传统建筑所做外墙保温层脱落的问题。在环保方面,因为所使用的构件均是通过工厂化方式来制作,因而施工现场的建筑垃圾可以大大减少,对生态环境所造成的不利影响可以控制在最低。有助于文明施工和安全管理:与传统的建筑作业现场有所不同,装配式建筑的施工现场不需要太多的施工人员,只需要留有一小部分的施工人员即可,这样可以大大降低施工现场安全事故的发生风险。
2装配式建筑工程管理的影响因素
总的来说,装配式建筑工程管理的影响因素主要包括四点,即设计因素、生产因素、协同因素、人为因素。设计因素:设计工作是装配式建筑工程管理的基础部分和重要内容之一,其可以直接影响工程管理质量。就设计阶段的工作来说,若是设计人员未在前期阶段充分考量结构构件的分离、运输、堆放等相关内容,势必会导致整体的设计方案较为模糊,缺乏可行性和科学性,最终影响工程管理的质量[2]。以构件生产、存放及运输等环节的困难与成本为例来说,若是在设计阶段缺乏全面的考量,势必会导致所设计出的构件结构单薄、节点复杂,后续施工难度有所增加,且构件还易发生断裂和崩烂。再比如若是设计阶段没有充分考虑构件安装工序及安装难度、施工成本,则易导致后续施工钢筋穿插绑扎困难,甚至出现无法施工的情况,导致成本增加。生产因素:对于装配式建筑来说,其施工过程中所需要的构件均由工厂加工,这让工厂在整个装配式建筑工程管理中的重要性十分凸显。具体来说,以加工厂的预制构件运输工作为例来说,为确保预制构件的运输质量,在运输过程中需要做到车启动应慢,车速应匀,转弯变道时要减速。在运输墙板时需要竖放,用槽钢制作满足刚度要求的支架,而后将墙板搁支点设定在墙板底部两端处。在运输楼梯、阳台等预制构件时需要单块堆放,在叠放时则需要用四块尺寸大小统一的木块衬垫。但若是加工厂在预制构件运输过程中并没有做到这些工作,势必会导致预制构件质量受到很大的影响,无法确保后续的施工质量。协同因素:与传统建筑形式的施工有所不同,装配式建筑虽然施工现场的工序较少,但工序划分和岗位的配置更加的精细,在实际开展施工时非常注重多个部门的协同作业,尤其是需要设计部门、加工厂、施工部门和监理部门的协同作业,这无形中增加了装配式建筑工程管理的难度[3]。具体来说,装配式建筑涉及顶层设计、技术标准、产业链打造和关键技术等重要内容,单纯依靠企业是无法完成的,必须紧紧依托于产业协同和优势对接,以此高效完成建筑施工。以标准化设计、智能化制造、精益化装配、BIM信息化管理这四个部分为例来说,彼此之间有着十分密切的关系,任何一项工作完成质量不佳时均会对其他环节造成影响。但若是在工程管理中缺乏统筹管理意识,未在项目实施过程中形成紧密的产业链,势必导致各个工序的设计工作、加工工作、施工及验收存在问题,更易出现管理混乱的问题。人为因素:人员是装配式建筑高质量落实的关键,人员的核心素养可以直接影响和决定装配式建筑施工质量。比如在智能化制造环节,对工厂工人的综合素养有着非常高的要求,要求工人可以借助自动化系统来完成构件的预制,尤其是要确保构件的预制精度。再比如进行精益化装配工作时,会对施工现场的施工人员综合素养有很高的要求,尤其是钢筋绑扎、楼板吊装对施工人员的施工能力要求更高。另外,在BIM信息化管理这一方面,通过应用BIM技术,可以将建筑、结构、机电一体化设计等诸多工作联系起来,对装配式建筑实施全过程控制。另外,BIM技术有着可视化、协调性、模拟性和优化性的显著优势,其应用在装配式建筑的工程管理中,有着安全耐久、施工快捷、可视化程度的优势,非常值得推广应用。但若是项目人员对BIM技术掌握不足,实际使用时会导致BIM技术无法发挥最佳的优势,从而影响装配式建筑的工程管理质量。
3强化装配式建筑工程管理的策略
3.1创新管理理念与模式
管理理念与模式的创新工作对落实装配式建筑工程管理工作意义重大,必须始终给予高度的重视。在管理理念创新中,需要及时去转变管理理念,要彻底改变以往存在于传统现浇建筑的管理理念,需要做到及时转变管理理念,让技术前置和管理前移。具体来说,装配式结构的实施效率是项目效益的基本保障,在管理工作中要将设计、生产和施工等诸多环节紧密联系起来。以装配式混凝土建筑为例来说,均要严格按照产业化要求来施工,转变以往的建设方式,注重设计规范化、标准化,尽可能地去形成一种一体化的建设模式。为确保各个生产工序可以与单位协调配合,可以结合生产加工周期、安装时间和工程工期等因素,通过倒排的方式来制定设备和材料的采购计划,并事先确定好重要构件的技术参数,提升对各方面因素的管控能力。在管理模式创新上,装配式建筑可以尝试使用PDCA循环管理模式和EPC(工程总承包)施工模式。以EPC施工模式为例来说,项目可以落实五位一体的管理方式,对设计、生产、施工、装修和BIM一体化加强管理,确保整个装配式建筑可以实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理[4]。通过应用这样的管理模式,势必可以保证和提升装配式建筑工程管理的管理水平。
3.2引进先进技术
就当前阶段装配式建筑在技术上的应用情况来说,最具应用优势和发展潜力丰富的技术当属BIM技术,有很多的施工单位会选择使用BIM技术,通过发挥好BIM技术的可视化、协调性、模拟性和优化性优势,可以确保装配式建筑设计和管理工作的质量。具体来说,施工单位通过应用BIM技术,可以为工程的协同设计和管理提供技术支撑,施工单位可以此来进行各项信息的整合,构建BIM模型。在此基础上设计人员可以凭借BIM软件的可视化和模拟化功能,来评估协同设计是否具有足够的可行性、科学性和经济性,以此来确定最佳的设计方案。除此之外,在工程管理过程中,BIM技术的共享特征可以将各个生产部门紧紧联系起来,建立一种动态、协同化的管理体系,这可以为设计部门、生产部门和施工部门的管理工作提供便利,对保证装配式建筑工程管理效率与质量有十分大的裨益。
3.3提高员工的综合素质
装配式建筑的施工与管理有着复杂性和专业性的特点,尤其是施工过程中对施工人员的专业能力有很高的要求,这要求施工单位必须做好员工的专业能力培训工作。具体来说,施工单位为提升员工的综合素质,需要重点做好两方面的工作。一是要不断提升员工的责任意识,帮助员工认识到装配式建筑工程管理的重要性,明确自身职责,继而积极参与到施工与管理工作中去。二是要不断提升员工的专业能力,可以定期开展相关的技术培训活动,引导员工参与到技术知识的学习中去,以此掌握更多的装配式建筑施工知识和管理知识。
篇9
用不了多久,上海的购房者就会发现,自己买房从交定金到拿钥匙的时间缩短了不少,因为上海将大力推行装配式建筑,这是其施工环节耗时会因此而缩短的缘故。
近日,《关于本市进一步推进装配式建筑发展的若干意见》(以下简称《意见》)已经由上海市政府批转,其中明确今年下半年住宅供地面积总量中,装配式建筑的建筑面积比例不能少于20%,这一比例还将逐年提高。
所谓“装配式建筑”,是指采用预制构件或部件,在施工现场装配而成的居住建筑和商业、办公等公共建筑。由于其采用工厂预制工艺,因此施工现场污染小且工程进展快,但目前成本相对较高。因为这类建筑方式好似“搭积木”,所以业内将装配式建筑住宅形象地称为“积木房”。
《意见》明确,装配式建筑的比例会逐步提高。2013年下半年,各区(县)政府应在本区域住宅供地面积总量中,落实建筑面积不少于20%的装配式住宅,2014年应不少于25%,2015年应不少于30%。上海市内环线以内地区、徐汇滨江、浦东前滩、世博园区、临港地区、虹桥商务区等“十二五”重点开发区域、大型居住社区和郊区新城,将会成为装配式建筑重点发展区域。
记者了解到,除上海以外,包括北京、绍兴等城市,也陆续在住宅建设领域推行装配式建筑技术。如在去年10月底,北京首个装配式住宅科技产业基地启动,并为保障性住房建设提供预制件产品。如长沙也在开始发展这类建筑,三线城市如绍兴,也有住宅项目采用装配式建筑。
产业化成为关键
装配式建筑之所以在我国没有完全开展起来,其原因还是在于产业化程度不高,而导致成本无法降到合理程度所致。
根据记者通过各种渠道查阅的资料显示,装配式建筑其实是一种低成本的施工方式。据了解,住宅产业化实施后,对钢模板等材料的重复利用率提高,能使建筑垃圾约减少83%,材料损耗约减少60%,可回收材料约增加66%,而建筑节能达50%以上。同时,与用传统工艺建造相比,采取工业化预制技术的建筑其施工周期也会缩短,如万科2007年在上海的第一个产业化住宅项目,施工周期就缩短了三分之一的时间。
据了解,装配式建筑的发展,具有一定的历史原因。二战过后的欧洲国家和日本,由于住房严重缺乏,需要在短时间内建造出大量住宅,因此装配式建筑技术得到迅猛发展。而在现阶段,由于欧美等发达国家人工成本居高不下,也使得开发商继续采用这种建筑方式,以降低开发成本。
百殿建筑设计咨询(上海)有限公司设计副总监顾天一有着在英国总部的工作经历,熟知当地的建设方式。他向本刊证实,在英国,装配式建筑应用非常广泛,除了住宅领域大量采用这种建设方式之外,公建项目如酒店、办公楼、医院、学校等,也广泛采用这种方式。
虽然万科早就宣布在2014年完全实施住宅产业化,但其产业化之路走得并不是很顺利。据业内人士介绍,万科于1999年开始涉足工业化建房,引进的是日本的技术。但之前因为完全实现工业化,所以与传统模式建房相比,每平方米却要增加200元的费用。
此外,加之我国目前人力成本并不是很高,所以大多数开发企业对采用装配式建筑也并不是很感兴趣。顾天一分析指出,虽然现阶段我国人工成本在不断增加,但相对来说,还是传统模式成本更低。
不过专家相信,未来的趋势还是会出现装配式建筑展现主流的情形。专家表示,采用工业化生产的房屋,其质量会有所提高,比如之前最为常见的渗漏、墙体开裂等情形都会得到改善。顾天一打比方说:“就拿防水处理来说,一个再训练有素的工人,也不可能在涂抹封胶的时候,都做到准确无误,而流水线上出来的产品质量却能得到保证。”
此外,装配式建筑在维修方面,也要优于传统建筑,这也有利于装配式建筑大面积推广。因为建筑本身由各个构件组成,所以一旦某个地方出现质量问题,只需把这部分整体更换掉即可,从而避免出现质量问题难以处理的尴尬局面。
住房消费有所改变
随着一种与传统建设方式有着很大不同的建筑形式出现,日后的住宅消费方式会产生诸多改变。
首先是要学会掌握住宅的使用方法。顾天一告诉记者,在英国购买住宅,开发商会提供一本“很有份量”的住宅使用手册。这本手册会详细介绍房屋的结构,会详细罗列其使用方法。“就跟我们买了一部智能手机一样,必须经过一番学习,才能熟练掌握使用方法。”他说。而未来当购房者买到装配式建筑住宅之后,开发商也会提供类似的住宅使用手册,大到墙体,小到网线的分布,将一一列举出来。
其次是购房者买到的更多可能为全装修房,从而省去了自己的装修麻烦。据了解,成熟的住宅产业化技术,甚至可以实现整套住宅的拼装。也就是说,根据实现设计好的房型,所有的构件都在工厂内完成之后并组装好,然后由大卡车运送至施工现场吊装完成即可。而在组装过程中,室内装修也就一并完成,甚至包括一盏很小的照明灯。而由开发商统一装修,也能节约不小的装修成本,这也是购房者乐于看到的结果。
篇10
关键词:装配式建筑;施工质量;问题;质量控制
1导言
装配式建筑施工具有很多传统钢筋混凝土建筑施工不具备的优势,也是目前我国大力倡导的建筑工程施工工艺,“十三五”期间,我国多地推出了装配式建筑的发展规划,如上海市在2016年发文: 《上海市装配式建筑2016―2020发展规划的通知》(沪建建材[2016]740号),通知要求:2016年起,上海采用比例及装配率双控手段推进装配式建筑发展。但是,目前我国对装配式建筑施工的研究还处在起步阶段,有待进一步提高,所以针对这些问题可通过借鉴外国建筑行业人士的工作经验,从而不断解决我国建筑行业在装配式建筑工业化发展中的问题,促进我国建筑行业良性发展。
2装配式建筑的特点
装配式建筑作为一种比较新的技术,它对施工质量、施工人员技术水平、施工组织能力以及图纸拆解质量等方面都要求的相对较高。该种结构及施工形式具有以下几个特点:
2.1大部分构件均需要预制,利用定型模板的平面作业方法替代传统的现浇结构作业方式。这种施工作业方式可以很好地控制施工质量和施工进度。
2.2由于结构的大部分构件均是由工厂生产出来,可以利用较先进的施工技术和机械从而可以在很大程度上保证了产品质量、对施工现场的噪音污染也将大幅度降低、提高了生产效率、大大缩短了施工周期、避免了施工现场的粉尘等污染物。
2.3由于装配式建筑结构是一种较为前沿的工程技术,该建筑结构形式对前期设计质量和后期施工人员的技术水平的需求均比较高。
3装配式建筑存在的施工质量问题
3.1灌浆施工和构件连接管线安装问题
3.1.1灌浆施工不饱和。板墙在纵向连接的过程中灌浆施工的饱满程度没有办法进行有效确定,所以非常容易发生构件灌浆孔堵塞现象。通常情况下灌注混凝土的施工过程中从板的最上面孔洞顺利流出就算完成灌浆施工,但真正意义上的施工完成难度非常大,因为灌浆板内部的具体情况很难了解,并且在灌浆时饱和度很难做到精准化,常常会因为加工生产构件过程中的失误或施工人员对灌浆孔清理不及时,造成灌浆孔堵塞而出现的灌浆施工不饱和现象发生。
3.1.2套管链接错位问题。在构建套装连接过程中,因为钢筋套筒的安装位置问题常常会出现偏移现象发生,一边偏移现象产生分为两种:
3.1.2.1常规部分偏移。发生这种现象时是能将钢筋洞内,控制偏移。
3.1.2.2重度非常规完全偏移。只有通过重新加工安装构件,才能控制偏移现象,但是无论采用什么方式都无法做到与原设计重叠,给装配式建筑工程施工质量带来严重的安全隐患。
3.2管线或者构件预埋过程中存在的问题
管线或者构件在预埋过程中最常见的问题就是构件预埋管发生堵塞或者脱落,从而导致预埋构件的位置发生偏移,而对施工现场穿线造成阻碍。主要原因是构件在生产过程中,预埋管线连接不到位,使得管线发生堵塞,或者管线和预制构件的固定不到位,在振捣期间发生脱落或者偏移。
3.3安装尺寸偏差问题
安装尺寸偏差问题主要表现在墙板拼接接缝处理超出规范要求,墙板、阳台板之间的接缝上下不通顺、宽窄不均,厨房、卫生间降板处标高误差等方面。
1)人员方面。与技术发展成熟、工程实践经验颇丰的现浇混凝土结构相比,目前装配式项目较少,工人实战经验偏少,预制构件安装经验和操作技能有待积累和提高。2)物料方面。构件本身质量不合格导致安装误差累加,包括构件尺寸误差的累加、构件平整度误差的累加、构件预埋件位置误差的累加。3)机械方面。缺乏实用的精度控制工具,导致墙板拼缝误差偏大,拼缝宽窄不均,与工业化建筑的目标存在较大差距,同时吊装构件时构件晃动不易控制安装精度。
4装配式建筑施工质量控制措施
4.1加强辅助工具使用
在装配式建筑施工安装中,由于大部分PC构件重量体积大,给工程吊装和安装施工带来较大难度,因此加强辅助工具使用。比如,使用转角板“L型”吊具。转角板在运输、管理、吊装过程中很容易发生折弯和损坏现象,为了最大限度保证转角板的质量,在吊装过程中使用“L型”吊具,把转角板吊装时所承受的张拉力转移到“L型”的吊具上,亩保证转角板的质量。又如,设置合理的平板护角。根据预制构件的型号和种类,设计制作出与之相匹配的、可以重复使用橡胶护角,从转角板出厂以后,就将护角套在的转角板的四角。从而减少转角板的损坏率。
4.2建立完善的装配式建筑质量监管机制
很多施工现场出现的问题并不是施工人员造成的,而是装配式建筑工程设计或者预制构件在生产加工中存在问题,从而引发了一系列施工质量问题。通过建立科学完善质量监督机制,通过全方位、全过程的监督检查,把施工过程中可能存在的问题控制在萌芽当中,进而减少在施工过程中遇到的问题,提高施工效率,以便更加全面的保证装配式建筑工程的整体质量。
加强装配式建筑施工的监理工作。规范工程监理在施工方案审核、构建生产监督、构件出厂进场验收、样板房见证、灌浆防水等关键环节的旁站、安装风险点防护监督以及结构工程验收等方面的工作。
4.3选用先进的技术手段
在我国装配式建筑全寿命周期中应当采用射频技术和建筑信息模型,这两种关键技术能够推动装配式建筑向绿色建造发展的进程。其中射频技术能够将构件的物理信息和几何信息及时、准确地记录下来。在组装和生产装配式建筑的过程中,需要在验收、安装、物流、仓储、生产等环节准确的辨识出构件的信息,防止出现信息孤岛问题,降低出现信息录入错误率,从而便于及时更新建筑信息模型的信息。而建筑信息模型技术是建筑工程的核心技术,有效的防止了信息孤岛现象的产生。在构建建筑信息模型的时候,模型的核心数据主要是建筑全寿命周期的数据,持续管理单个设备数据、装配体数据等,通过建模计算对构件进行进一步的分析,从而分析其与整体的耦合度,判断出装配的合理性,提高建筑的工程质量。
4.4基于BIM的构件设计和施工
在装配式建筑设计施工中,通过BIM技术应用,进行精准的三维建模,以解决结构构件之间、预埋管线之间和交错钢筋之间的相互碰撞,指导预制构件生产、施工安装以及工程验收。
4.5加强对施工人员培训
邀请装配式建筑工程研究专业人士,对施工管理人员以及施工人员进行相关施工技术培训,从而规范施工工艺和施工流程,或者派遣人员到国内外装配式建筑施工技术先进的施工单位进行学习,把先进的施工设计和施工工艺应用在施工过程中,从而在提高施工效率的同时,保证装配式建筑工程的质量。
结束语:
综上所述,装配式建筑是一种具有很多优点的建筑和施工形式,具有施工效率高、生产周期短、节约建材、降低人工成本、施工质量较好、施工工人安全较易保证等特点,但是在装配式建筑施工过程中会有许多问题不断出现,影响建筑施工质量问题,但是通过建筑技术人员的不断学习改进能够有效提高装配式建筑施工的合理性,促进我国建筑行业的健康发展。
参考文献:
[1]李月霞.试析装配式建筑施工安全管理[J].江西建材,2017,02:268.