装配式建筑的技术应用范文

时间:2023-10-20 17:25:28

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装配式建筑的技术应用

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关键词:预制;装配式建筑;施工;技术应用

通俗的说,所谓预制装配式建筑结构主要包括预制与装配两个环节。预制,即预先制作,要求结合建筑的构造要求在工厂内对原材料进行加工。而装配则是指,将工厂预先制作完成的各部分构件进行现场组装。

1 预制装配式建筑结构技术概述

我国对于预制装配式建筑结构的使用可追溯到上世纪80年代,其主要运用在大板建造方面。但受到经济方面的制约,该结构并未得到有效发展。而在经济飞速发展的21世纪,在多方面因素的刺激下预制装配式建筑结构迅速进入到建筑建设过程中。就国内来讲,北京与上海对该结构的研究与使用处于国内领先地位。其中由上海城建置业发展公司建设的浦江大型居住社区是国内首次以预制混凝土结构为主体的构件。

结合当前该结构体系的运用情况可见,其主要可分为两类即专用型结构体系与通用型结构体系。其中以通用型最为广泛,在结构组成上基本与现浇结构相似,包括剪力墙结构体系、框架结构体系以及混合体系。而专用结构体系则建立在通用型结构体系的基础上,主要满足不同建筑物在功能与性能上的需求。当前,专用型结构体系运用相对较少,国内主要存在与住宅用大板以及单层工业厂房等,国外则有预应力装配框架体系、预制装配停车楼体系、预应力空心模板墙体系等。最近几年,国内对于预制装配式建筑结构体系的开发也在不断推进,并逐步在实际工程建设中得到试用,诸如预制预应力混凝土装配整体式框架结构体系(由南京大地建设集团开发)以及预制装配整体式混凝土剪力墙结构体系(由黑龙江宇辉建设集团开发)等。从发展层面上讲,各结构体系的不断创新是推动预制装配式建筑结构不断发展的核心环节。就现场施工来看,以主体结构竖向构件的预制施工技术难度最大,其包括剪力墙、框架柱及各类型梁等。同时采用各类建筑技术有机组合的方式使得预制装配式结构的优势进一步体现出来,其中主要有降减震技术结合的预制装配整体式结构以及集保温功能与施工构造一体的预制技术等。

预制装配式建筑结构将建筑施工的综合质量提升到一个新的台阶,与常规施工技术相比,其优势主要表现在以下几个层面:(1)与以往施工建设相比,预制装配式技术中轻质墙板的比例更大,使得施工过程更加简单,快捷,节约了大量人力与物力,对于控制施工成本具有重要作用,同时使建筑施工更具有灵活性;(2)在保证施工质量的基础上,提升了建筑施工的速度,有效缩短工程周期。将施工中对环境、交通等方面的影响性降至最低,对于提升建筑企业的综合经济效益更具有关键性作用;(3)在预制装配式建筑结构的施工中,对施工人员的数量及技术要求较低,有助于对施工质量进行有效控制。同时与以往施工技术相比,预制装配式建筑结构的原材料在种类以及数量上均较低,保障了现场施工中的安全性,更符合绿色发展理念。

2 预制装配式建筑结构设计核心关键

结合国内预制装配式建筑结构的使用情况,文章主要对比例最大的两种结构体系,即剪力墙结构体系以及框架结构体系中的设计要点加以分析。

2.1 预制装配式框架结构体系

框架结构因具备使用简单,运输方便以及质量较轻等优势在施工建设中得到广泛运用,且主要运用于对高层建筑的施工中,与当前建设方向相符。该结构中以预制叠合板与预制叠合梁最为关键,而上述两部分构件均在工厂直接制造而来,现场仅需要进行简单的浇筑与焊接。为保证施工质量,在设计中需注意以下几方面:(1)结构整体必须做到平整规则,对应内部支撑体系因具备足够强度与韧性,满足结构在使用过程中承载力要求。同时,各个梁柱的中轴线必须维持在同一水平面上;(2)采用刚接点对梁与柱间的交接部位进行处理,且框架基础必须满足强度、刚度与稳定性要求。所采用的混凝土强度等级应在C30以上;(3)需要对内部构件之间的焊接方式进行合理选择,结合构件所处环境以及承载力特点,对焊缝形式以施焊方式进行选择。针对承担剪力、弯矩以及扭矩等作用时,需要对承载力设计要求分开计算。

2.2 A制装配式剪力墙结构体系

对于剪力墙的设计需要注意以下几点:(1)结合使用环境与条件,对纵横墙结构进行选择,并充分考虑外部动、静荷载对墙体的作用,确保墙体各方面力学性能满足正常使用的需求;(2)在横墙布置的过程中,针对两侧端部的山墙结构需要安置承重墙板。内墙则需要结合抗侧力构件承载力特点,对内力进行计算并布置合适的承重墙板以及填充墙板;(3)对于剪力墙间的连接部位,需要结合承受力特点进行构造设计。

3 预制装配式建筑结构发展分析

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关键词:预制装配式建筑;BIM;绿色施工;应用;实践

1引言

预制装配式建筑越来越受到欢迎,是因为这种建筑在建房的时候所采用的是工业化方法,即施工中使用的构件大部分在工厂内完成,对于需要使用的构建运到施工现场,经过技术人员按照设计图纸拼接后可安装在建筑结构上。需要注意的是,所有构件应牢固连接,以确保建筑物的可靠性。在预制装配式建筑中应用BIM技术,可以在构件运到施工现场后按照三维设计图拼装,取代传统的按照二维平面图进行浇筑施工和现场拼装的方式。这样,建筑的外观就与传统方法建造的房子一样,施工方法却截然不同。预制装配式建筑应用BIM技术,缩短了施工现场的工作时间,减少了用电、用水和人力资源,简化了施工过程。此外,还可以减少各种污染物,减少了垃圾量,避免了施工环境的污染,对施工现场的管理非常有利。

2预制装配式建筑的介绍

预制装配式建筑的一个重要优势是,可以提高工程的施工质量,确保整个工程的施工进度加快。在预制装配式建筑施工的过程中,由于某些施工采用装配施工方式,在生产施工过程中,通常采用运行机械装配线的方式,对于零件的生产不再采用人工操作方式,使得零件有更高的精度,确保每道工序符合有关的规定,建筑结构的各个部位得以改进,工程施工质量有所提高[1]。预制装配式建筑的整个施工都采用装配模式,施工管理模式也发生了变化。在装配式建筑施工的过程中,整个施工过程按照一定的产业流程进行,部分结构零部件在工程中完成,实现了施工标准化操作,使大部分生产环节比传统的施工模式更加完善,当然这对施工人员的专业素质有较高的要求,特别是施工中采用工业管理模式,结合现场施工管理,使施工项目既实现了现代化,又实现了自动化运行。预制装配式建筑的施工特点是,采用预制模式,大大提高了管理效率。从装配式建筑施工的现状来看,已经实现了半自动作业模式。与手工生产操作相比,这种生产方式的速度更快,生产质量有所保证。所以,建筑施工中整体化操作,使得施工的进度加快,缩短了施工时间。预制装配式建筑施工与传统的建筑工程施工模式相比较,工期大大缩短,原材料的使用量明显减少,由此降低了成本,提高了工作效率。

3预制装配式建筑施工技术要点

3.1预制吊装施工技术。预制装配式建筑施工中,对于预制外墙板要使用车辆运输到施工现场,施工管理人员将外墙板的数量清点正确,对编号都要核对好,外墙板使用专用的吊具,将其吊到建筑结构上,放置在指定的安装位置。施工人员对外墙板初步就位之后,将临时的支撑系统设置好,还要采取必要的固定限位措施[2]。外墙板与楼层面限位固定的时候要做好清点工作,对编号进行核对,防止产生错误。当预制楼梯运输到施工现场并清点完毕,对编号予以核对,使用专用吊具将预制楼梯段运输到预安装楼的板位置,由施工人员安装就位。3.2墙面施工技术。应用预制装配式技术,主要的目的是实现绿色施工,对工程的整个建设环节实施一体化管理,如此形成一个科学化的管理模式,避免管理不当造成材料和资金的浪费。在预制装配式施工的过程中,采用综合化的管理模式能够及时发现隐患,及时采取有效地措施处理,避免造成严重后果,导致资金投入量增加。在承重墙建设以及剪力墙建设中应用BIM技术设计和施工,流程简化,工程建设效果更好,能够实现预期的目标。在工程施工中采用预制装配式建筑施工技术,可以从建筑结构整体的角度出发进行墙体建设,应用BIM技术规划建筑结构,根据立体化、透视化的设计图进行拼接,在加工部件的时候可以测试承重能力并对所获得的数据精确分析,对于不当之处适当调整[3]。在墙面施工的过程中注重绿色化,将预制装配式模式发优势发挥出来,结合使用BIM技术可以避免拆除重建,可以一次性成型,同时排除各种安全隐患,施工效果良好。

4应用BIM技术实现绿色施工

4.1应用BIM技术设计模型。工程项目部在施工的初期阶段将BIM应用小组建立起来,应用BIM技术设计预制装配式建筑模型。将BIM技术应用于施工实践中,就是通过运行工作软件进行设计,主要使用的软件包括Autodesk、Navisworks、Revit、斯维尔二维算量和广联达场地布置等,所设计的模型惟妙惟肖,而且是立体化呈现,具有良好的透视效果,每个细节出现问题都能够及时修改,方式施工中发现予以返工,由此节省了人力和物力,保证工期[4]。在预制装配式建筑施工中应用BIM技术,考虑到建筑的主体结构所采用的是框架结构,以屋面护系统和墙面护系统为主,按照绿色理念,外覆双曲造型所使用的铝板幕墙和玻璃幕墙。按照BIM模型,就是将各种构件拼接起来,构成多种形式的实体[5]。节能与环保在预制装配式建筑结构的中心筒部分施工中,工序复杂,难度大,对施工精度有较高的要求。对于这种情况,BIM小组运行BIM建立模型的时候,以树权部位的二维模型为主,临时支撑间距在设计的过程中计算出来,根据计算的结构排布支撑,还要与施工进度计划相结合,对施工的工序进行四维施工模拟。应用BIM模型对施工技术进行交底,避免设计与现场施工存在不符之处,保证施工质量。4.2设置临时支撑。在进行预制装配式建筑结构施工的过程中,要保证屋面的结构安装保持较高的稳定性,将屋面的梁挠度减少,在进行树权施工的过程中,需要将临时支撑设置好。在确定临时支撑型号的时候,需要根据受力计算所获得的结果进行。对于整个建筑结构的整体受力,要保证其具有较高的稳定性之后,按照设计图纸将临时支撑拆除,如此可以起到转换受力体系的作用[6]。某建筑工程的上施工中,按照设计图纸要求在屋架的下方所设置临时支撑,所选用的材料为钢管,规格为152mm×5.0mm,材质为Q235,钢支撑的高度介于3.2m~5.5m之间,根据具体的需要进行选择。钢支撑之间的距离设定需要根据钢梁跨度进行布置,介于3.5m~4.8m之间,在支撑的上部与屋架梁底部可以采用钢接的方法,这种连接方式比较简单。支撑的下部如果不在树权部位,可以将型钢连接到混凝土结构,型钢的规格为H200mm×200mm×8mm×12mm,使用膨胀螺栓连接,支撑钢管连接到型钢件上,采用刚性连接的方法。与树权部位交接的部位,可以直接在主杆件的顶面连接。由于螺栓在圆管的外侧布置,整个结构更加简洁,而且节省了材料[7]。4.3应用BIM技术模拟施工应用。BIM技术模拟施工是BIM技术的一个重要优势。在预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术进行模拟操作,对施工的现场情况都能够模拟操作,发挥虚拟建造技术的作用,通过操作软件构建模型,合理设置时间参数,在计算机中操作虚拟软件就可以将头脑中形成的思路用模型体现出来,然后进行虚拟操作,使用仿真软件进行仿真操作。在工程项目建造的过程中会产生一些成本[8]。比如,当某工程没有按期完成工程造成的损失,施工中存在材料浪费的问题等,使用BIM技术就可以实现虚拟软件建造,对工程设计图进行模拟操作,合理规划施工的每个环节,将施工中所存在的难点以及需要重点关注的问题都能够展示出来,从而对施工过程管理予以优化。在进行异型树权钢结构施工之前,需要将BIM模型建立起来,还要进行模拟操作,对每个设计环节在施工中的效果都能够体现出来,发现问题可以及时调整,避免施工中产生问题导致不良后果。工程施工中应用BIM技术可以实现数据协调,具体的实施中,就是应用三维信息模型实施管理。立体化的施工设计图发挥指导作用,对于所存在的问题及时指导施工现场解决,避免施工中出现施工质量问题导致返工。展示三维信息模型的时候,就是将工程项目的各项指标综合,使得工程施工现场的各项数据全面呈现,BIM软件的运行中可以起到有效协调的作用[9]。同时,应用BIM技术还可以实现精细管理。在预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术,使得复杂性问题得到有效解决。预制装配式建筑结构施工中,打破了原有的循序渐进的方式,而是从整体施工高度角度出发展开,如果存在问题,可以从整体的角度出发作出调整,由此可以加快施工进度,各个施工环节都能够合作进行,相互配合良好。发挥BIM技术的作用,可以使得复杂的设计问题和施工问题及时发现,并准确定位,对于问题的处理简单化,确保整个的施工中发挥设计图的指导作用,各项工作更加有条理。具体的应用中,就是发挥BIM技术的作用,通过实施模拟对施工现场优化管理,对施工现场的障碍快速解决,施工质量有所保证。

5结束语

通过上面的研究可以明确,预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术可以发挥优势。中国走绿色发展道路,建筑施工的能耗大、资源消耗量也大,而且往往工期比较长,采用预制装配式建筑施工方式,结合BIM技术,使传统施工当中所存在的问题有效解决。如此,建筑工程更加完善,使建筑业的发展符合中国绿色战略目标。

参考文献:

[1]谭道君,张树潮.BIM技术在装配式剪力墙结构施工中的应用研究[J].建筑与装饰,2019(11):134.

[2]张黎.BIM及RFID技术在装配式建筑中的应用研究[J].中国建材科技,2019(5):20+110.

[3]曾浩,梁文锦.基于BIM的预制装配式建筑在新农村建设中的应用研究[J].居业,2019(2):39.

[4]贺红伟.BIM技术在预制装配式建筑施工安全管理中的应用分析[J].智能城市,2020(11):112~113.

[5]周乐.探索BIM在预制装配式建筑住宅设计中绿色节能的应用[J].华东科技(综合),2019(8):1.

[6]邓昌丽.探讨BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J].数码设计(下),2019(11):314.

[7]黎睿.BIM技术在装配式建筑施工质量控制过程中的应用探讨[J].建筑与装饰,2020(11):92.

[8]彭聪,李杏,乔亚昆.BIM技术在装配式建筑施工质量管理的应用探索[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2020(12):173~174.

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【关键词】建筑工业化;装配式建筑;成本控制

0引言

随着我国房屋建筑过程中建筑技术的提高,建筑产业化的不断发展,传统以现场为主的建筑产业并不能满足绿色、环保、节能的建筑理念。建筑产业化是指通过建筑设计的标准化,建筑构件的工厂化,建筑施工的机械化,来实现高效、环保、安全寿命长的建筑施工方法。

1建筑工业化的发展

1.1 国外的发展

19世纪末期,欧洲首先提出预制混凝土墙板结构,并在一些工程中得到应用,但早期预制墙板结构多用于非结构构件[1]。十九世纪末,预制混凝土传到法国、德国等欧洲国家;二十世纪初,预制混凝土传到美国[2]。预制混凝土的大发展是在二战结束以后,由于战争的破坏,战后重建使得苏联、英法、及东欧一些国家出现住房紧张、资源紧缺、劳动力不足、工程量急剧增加、技术力量缺乏等问题,为了加快工程进度,减轻劳动强度,逐步开始推行装配式建筑,使得预制装配式结构得到快速发展。20世纪50年代,预制混凝土大板体系首先在法国被提出,但Koncz教授创建的Koncz体系则是预制混凝土大板体系的代表;到20世纪60年代,装配式结构成为某些国家的主要建筑形式。从50年代开始,瑞典受法国影响开始大力推行住宅产业化,自主开发了大型混凝土预制板工业化体系。将各建筑部件的规格尺寸、连接逐件纳入瑞典工业标准(SIS)。目前为止,瑞典大约80%的住宅采用通用部件建造成住宅通用体系。

在国外,预制装配式剪力墙结构多用于低层、多层和高层建筑,欧洲国家( 如丹麦、德国、法国、英国等)的预制装配式结构可达16~26层,而日本的装配式剪力墙结构一般在10层以内[3],并且该结构形式在地震中表现出良好的抗震性能,例如墨西哥智利大地震和日本阪神大地震中的很多预制混凝土剪力墙结构几乎没有破坏,或者修复设备连接后可以马上恢复使用[4]。

1.2 国内的发展

在国内,预制装配式结构始于20世纪50年代,多用于工业厂房、办公楼等建筑,我国借鉴前苏联经验,在重点工业建设中以装配化和施工机械化为重点开始发展建筑工业化。20世纪70年代以后我国政府曾提倡建筑实现三化,即工厂化,装配化,标准化,在这一时期,预制混凝土在我国发展迅速,在许多建筑领域被普遍采用,为我国建造了几十亿m2的工业和民用建筑。到 80 年代末,全国已有构件厂数万家[5],全国预制混凝土年产量达 2500万 m3。装配式混凝土建筑和采用预制空心楼板的砌体建筑成为两种最主要的建筑体系,应用普及率达70%以上。兴起中国第一次装配式混凝土建筑。然而从20世纪80年代后期,由于预制装配结构的造型单一、防水技术落后、研发水平不足、抗震整体性和设计施工管理的专业化不够等问题,装配式混凝土建筑的应用逐渐减少,装配式混凝土建筑逐渐被全现浇混凝土建筑体系取代,装配式混凝土建筑技术逐渐退出国内建筑市场,进入低潮阶段。

进入21世纪后,装配式结构的优点重新得到重视,并且随着建筑节能减排和住宅产业化的发展及要求,预制装配式结构的研究正在逐步升温,并且在一些试点项目中得到应用。近年来,万科公司、黑龙江宇辉建设集团、中南控股集团有限公司、天津住宅集团、黑龙江建设集团等被批准为国家住宅产业化基地,通过研发创新,建造了多栋装配式剪力墙结构试点工程。2007年12月国内首批预制装配式节能环保型住宅――上海浦东万科新里程住宅楼工程竣工[6]。另外,哈尔滨新新怡园小区4#、5#和洛克小镇14号楼,北京市丰台区万科假日风景项目D1/D8号楼,中南控股开发的四幢全预制装配式短肢剪力墙结构住宅楼,均为预制装配式剪力墙结构[7]。

2 建筑产业化的优势

2.1 节能减排

传统的现浇结构需要大量的物质资源,造成大量的水资源、木资源的浪费。在我国对环保要求和可持续发展的要求更加迫切的前提下,解决传统施工中带来大量的噪声和粉尘的污染迫在眉睫。通过推动结构构件的标准化、产品化,让结构的构件在工厂中加工出来,再运往施工现场,极大地减少了现浇建筑施工的环境污染问题,降低了建造能耗,实现低碳建筑的发展要求。

2.2 解决人力资源紧张问题

由于人口持续减少等原因,人口红利逐渐消失,随之人工成本也渐渐增加。在建筑工程总费用中,人工费用占较大的比例,迫使建筑企业向产业化转型。如果将施工中的大量现场工作转移到工厂中完成,大大地减少了施工现场人员冗杂的问题,减少了工人的劳动强度,提高了劳动效率。为解决社会矛盾,建筑产业化在未来必然会取代传统现浇结构。

2.3 提高建筑产品的质量

在现浇结构中,构件会因现场的多方面因素而产生误差,质量上也会产生各种各样的问题。但如果较多的产品在工厂中加工,有一套较严格的质量控制标准,就更容易满足质量要求,尺寸更加精确。

2.4 缩短施工工期

较短的施工工期可以带来更好的经济利益和抗风险的能力。装配式结构中可以省去大量需要养护的时间,提高施工效率。

3 建筑产业化的趋势

3.1 装配式建筑的成本

近年来,装配式建筑主要应用在北京、上海、山东等地,而在其他省份还应用比较少,是由于装配式成本比现浇结构更高。目前人工成本大约占到建筑成本的20%,但随着人工成本的比重逐渐增加,未来装配式结构与现浇结构的成本差会逐渐缩小。

3.2加强标准体系建设

我国大多数预制厂的标准还都停留在企业标准,难以推广。推行建筑产业化还需要行业标准、国家标准的完善,对产业化构件产品的质量控制还需要更严格的控制监管体系。

3.3完善产业链

我国东部沿海地区经济发展较快,工程建设规模也都较大,具有较完备的技术研发体系,是我国实施完善产业化较合适的区域。加强工厂的生产能力,提高与构件生产相配套的设施,从而也带动机械、材料等专业的发展。

参考文献:

[1] 严薇,曹永红,李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报,2004,10(5):131~133.

[2] 吕西林,范力.装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究.博士学位论文,2007.12.

[3] Ned M. Cleland. Design for lateral force resistance with precast concrete shear walls[J].PCI Journal, 1997(5):44~64.

[4] 薛伟辰,王东方. 预制混凝土板墙体系发展现状[J].工业建筑,2002,32(12): 57~60.

[5] 严薇,曹永红,李国荣.装配式结构体系的发展与建筑工业化[J].重庆建筑大学学报,2004.10(5):131~133

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[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.

【2】.周燕珉. 住宅精细化设计【M】.北京:中国建筑工业出版社,2008.

【3】.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).

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关键词:预制装配式建筑;施工技术;特点

1预制装配式建筑概述

1.1预制装配式建筑定义

在预制装配式建筑施工时,建筑构件及配件由工厂设备统一制作,随后在生产企业内部完成质量检验,判断产品是否存在质量问题,规格是否满足施工标准,随后利用专业的运输设备将建筑构件及配件运送至施工现场,由专业的施工人员对各类构件及配件加以组装,最后投入使用。与传统建筑工程施工模式相比,预制装配式建筑施工效率较高,能够快速的完成施工任务,在施工期间不会产生资源浪费问题与环境污染问题,应用前景十分广阔。

1.2预制装配式建筑发展

现阶段,预制装配式建筑已成为我国建筑结构形式的重要构成部分。自上世纪80年代开始,预制装配式建筑逐渐走进人们的视野,但由于当时我国经济发展水平较低,建筑行业发展速度较为缓慢,预制装配式建筑未实现普及。近年来,随着我国社会经济的飞速发展,建筑行业相关技术也实现了优化与完善,这为预制装配式建筑发展带来了新的机遇,预制装配式建筑逐渐在建筑行业中实现了推广。就目前来说,预制装配式建筑已在我国一线城市实现了广泛的普及,取得了明显的应用成效。随着我国人民生活水平的不断提高,环保理念逐渐深入人心。由于预制装配式建筑环保性能优越,因此该种建筑结构体系受到了越来越多的重视,我国也出台了相应的规章制度对预制装配式建筑施工环节及验收标准实现规范,这使得装配式建筑的影响范围越来越大。目前,相关业内人员已逐渐开始了预制装配式建筑施工技术优化与完善,相关技术体系也实现了优化与完善,这为预制装配式建筑发展带来了新的动力。

1.3预制装配式建筑设计要点

在预制装配式建筑设计过程中,应做好框架结构体系设计工作及剪力墙结构体系设计工作。与传统施工技术相比较,预制装配式建筑框架结构的优势较为明显,例如结构较轻、运输过程较为便捷、施工成本较低等,该种结构体系既符合建筑工程使用要求,也满足我国可持续发展的战略要求。对于预制装配式建筑框架结构体系来说,复合板模块是一项重要的施工内容。复合板模块由预制叠合梁及叠合板构成,由工厂统一进行生产制作,随后运送至施工现场,施工人员可通过焊接的方式对其加以处理,最后投入使用。此外,为了强化建筑结构的整体质量及安全性,设计人员还应做好以下两点工作。第一,梁柱中心轴线应保持在同一平面上,避免出现偏差问题。第二,应对框架结构的平整度加以严格的管控,强化内部结构的整体荷载能力,避免出现性能问题。对于剪力墙结构体系来说,施工环节不会对周边环境造成污染,且施工过程中不会产生过多的噪音问题。

2预制装配式建筑种类

与传统建筑工程相比较,装配式建筑具有一定的特殊性。就目前来说,装配式建筑主要包括以下两种形式。

2.1全预制装配式建筑

对于全预制装配式建筑来说,施工环节涉及的各项构件几乎均由工厂统一生产制作,因此在施工期间不易受时间因素及环境因素影响,施工效率较高。

2.2半预制装配式建筑

与全预制装配式建筑相比,半预制装配式建筑设计及施工过程中涉及的部分构架由工厂统一进行制作,另一部分需在施工现场进行实地施工,由施工现场直接进行建设,施工人员可根据施工现场的实际情况对施工环节加以优化,因此与全预制装配式建筑相比,适应性更强。

3预制装配式建筑施工特点及缺陷

首先,预制装配式建筑在工程建材的用料方面要远少于普通建筑工程的建材用量。施工期间装配式建筑的内墙板、外墙板以及梁柱结构等大部分配件都是提前预制完成的,这样一来施工现场的模板用量就会随之减少,此外,由于建筑现场不需要进行大量构件的现浇处理,施工现场的混凝土材料用量、水泥用量以及钢筋材料等的用量都会减少,这种施工方式能够避免造成更多的材料浪费。其次,工程建设工期要短于常规建筑工程,这也是装配式建筑比较突出的优势之一,例如,在进行预制梁柱结构的吊装施工时,操作人员的人数控制在五个左右就能够完成作业任务,一般来说每个预制构件的安装操作在半小时之内就可完成,如果建筑规模和工程量不是很大,现场主体预制结构的吊装施工每天能够完成两层到三层。通过调查可以发现,预制装配式建筑工程与常规现浇工程相比起来工期通常至少能够缩减半年[1]。第三,装配式建筑工程施工过程产生的污染更少。传统建筑施工期间会出现扬尘污染、噪声污染、水污染等多种污染,而装配式建筑的大多数施工操作都在预制加工厂完成,在施工现场直接进行吊装操作,不会长时间产生噪声,且粉尘类污染也会大大降低。常规建筑工程混凝土施工养护过程中会产生一定量污染,装配式建筑可有效避免此类问题。第四,装配式建筑工程通常会采用小分隔和大开间结构的空间设计方式,工程设计是建立在用户使用需求的基础之上,然后对各个空间结构的面积尺寸实施合理划分。装配式工程室内会使用轻质的预制隔墙结构,结构划分相对来说比较灵活,可以根据用户的不同空间划分要求进行调整。就目前来说,虽然装配式建筑具有众多优点,但在设计及使用过程中也存在着一定的不足,具体主要体现在以下两点。第一,受技术因素影响,预制装配式建筑在我国发展时间较晚,所以相关技术与发达国家相比仍存在着一定的差距。第二,由于预制装配式建筑构件由工厂统一生产,并运送至施工现场,因此施工成本相对较高。此外,一旦工厂与施工现场距离较远,加之在运输过程中管理不当,还会使构件受到损坏,为企业带来严重的经济损失。

4预制装配式建筑施工技术应用要点分析

4.1构件的运输与堆放

建筑构件在专业加工现场完成预制生产之后要由预制方进行构件的运输,预制构件的运输要求相对来说比较严苛,构件运输方需要根据构件运输特征进行线路规划,并明确工程对于预制构件的现场存放需求及存放条件,预先制定构件运输管理方案。预制构件尺寸通常较大,为此运输过程中需要使用专业大型构件运输车辆,到达现场使用堆放措施进行处理。构件的存放管理需要重点注意以下几个方面。首先,用于堆放建筑预制构件的施工区域需要满足既定荷载标准,场地平整度应达标,构件在存放时要处于均匀受力状态。构件存放的区域要提前设置排水装置以防出现积水影响构件强度。其次,预制构件堆放之前存放区域现场要安置垫层装置实时保护。构件要朝着向上的方向堆放布置便于后续吊装处理。第三,现场预制构件最好使用重叠堆放的模式,现场材料管理人员要保证最下方垫层的荷载保护水平能够达标。第四,对于不同种类不同尺寸及不同用途的预制构件实际堆放过程中要做好分类控制。

4.2预制构件安装定位施工

预制装配建筑在进行构件安装之前为避免出现底部凹凸不平,构件偏移或者墙体结构垂直度不达标等情况,安装前的定位测量处理至关重要。定位期间技术人员通常可以使用六面定位处理技术,在构件的前后左右上下这六个不同方位设置安装点位,以确保工程预制构件安装的精准性。预制构件生产期间对于尺寸控制要充分重视,尤其是预制构件的中心线的点位控制,在构件出厂之前质量检测人员要核对中位线并进行定位标识。只有确保这一环节的准确性才能保证后续的六面定位不出现参数误差。在实际定位操作过程中施工人员要依照出出厂之前标记的中位线及建筑工程标高参数、构件板缝隙中位线以及水平线等数据参数明确预制墙板等构件的安装点位坐标[2]。施工人员要将预制墙板构件和临时加固装置进行连接,实现预制墙板的校正处理。安装初步完成之后要长短斜支撑装置进行矫正调节,此外还要借助构件中预先标记的控制线进行点位核对。

4.3预制墙板构件安装施工

首先,施工人员要根据预制墙板构件中的吊环装置的实际点位选择最佳的吊装起吊位置,吊环装置和钢丝绳要使用卸扣装置进行关联。正式起吊之前要检查构件外观有无问题并对吊环装置的可靠性进行检验。起吊施工之前施工人员要在预制墙板构件下设置多层板结构,吊装初期要保持缓慢且匀速的状态。预制墙板构件吊装到距离楼面结构50m左右的位置要暂停操作,现场技术人员要对构件安装进行定位引导,构件吊装定位到垫片装置上之后施工人员要判断钢筋的对孔状态是否达标,通过检查之后还要检测墙体水平和垂直参数。

4.4预制窗体构件及楼梯构件安装施工

行窗体构件安装施工时,要根据建筑窗台区域朝向设置吊装点位。窗体构件上要提前预留螺母装置,然后使用螺栓装置与构件上的螺母实施关联,在此期间要随时校正调整。为避免楼梯预制构件安装错位,各个构件要进行准确的序号标记,然后根据图纸定位安装,安装前现场要设置基准控制线以便于构件标参数和轴线的控制[3]。

4.5预制叠合板安装施工

施工人员进行预制叠合板安装施工的时候要注意如下技术要点,首先,现场施工人员要注意控制预制叠合板构件吊装与现场作业面之间的间距控制,一般来说要控制在300mm左右,叠合板预制构件在安装之前需要提前明确吊装点位和构件朝向,提前将重要定位坐标标记在构件当中。其次,叠合板预制构件的安装操作必须使用相应的吊装设备,吊装之前提前对叠合板采取保护措施,防止吊装期间磕碰受损。一般来说,叠合板构件的尺寸较大,所以吊装时通常按照模块吊装的方式进行操作。构件底部的位置要设立支撑装置,各个支撑装置之间间距设置要严格控制,间隔距离设置在150cm左右,构件吊装定位结束并且检验无误之后,现场技术人员要将临时的支护结构拆卸下来,拆卸过程中不得出现暴力操作以防损坏预制结构。施工人员进行双层叠合板安装处理的时候,支撑装置也要设置双层结构,并且严格控制安装程序,通常完成上层部分的叠合板构件安装之后,才能实施混凝土浇筑处理,浇筑完成并静等既定时长之后要实施结构强度检测,检测完成后拆卸第一层支撑装置才能进行下一层叠合板施工[4]。

4.6预制构件间的现浇混凝土节点钢筋施工

首先,现场现浇部分和预制构件的连接点位设置的钢筋材料要使用封闭箍筋的处理方式,现浇点位钢筋材料的加工难度较大,为了完成钢筋施工的有效处理,现场技术人员可以使用BIM技术辅助现浇结构中的钢筋设置排布,这样一来能够对工程施工人员进行三维立体展示和可视技术交底,确保现场钢筋绑扎处理质量。其次,现场施工人员要注重绑扎处理的实际顺序,一般来说需要先完成第一层结构水平部分的钢筋箍筋处理,随后进行预制墙板的安装,并连接水平方向的钢筋,钢筋要采用机械关联的方式,并设置非受力钢筋结构。

4.7预制构件钢筋套筒灌浆施工

进行预制构件钢筋套筒灌浆施工的时候要注意如下操作要点。首先,由于构件的套筒灌浆处理过程会受到温度的较大影响,因此实际操作期间使用的灌浆的材料类型跟现场温度有关,主要分为普通灌浆材料和低温灌浆材料两种。如果是在寒冷的季节进行套筒灌浆操作现场必须使用低温灌浆材料。现场使用的灌浆材料配置完毕之后要交送专门的检测机构进行成分分析,必须根据建筑构件使用需求选定配置参数,不得根据施工经验直接进行灌浆液配置,现场钢筋套筒灌浆施工原理(如图1所示)。其次,套筒灌浆液通过专业检测之后要在施工现场进行分仓处理,分仓结束后要进行密封储存,在构件的外侧部分要安装PE条,安装不得出现偏差,确保分仓质量,避免后续出现漏浆等问题。参与套筒灌浆施工操作的技术人员要提前参加专业培训,并且持有相关技术证书才能上岗。第三,如果施工是在冬季进行,现场使用的灌浆材料需要再次进行质检处理,且灌浆操作过程中要注意温度控制,现场要采取有效温控保护措施,并安装温度检测设备,对于上下顶板位置、楼梯口位置、门窗部分以及电梯口等位置都是重点保温区域,施工人员要做好封堵处理,并且根据冬季施工的工期时长设置热工系数和构件保温装置的实际厚度。现场使用保温或加温设备的时候要注意控制最高温度,温度要控制在15℃以内。

5质量控制措施

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关键词:装配式建筑 现状分析 趋势预测

中图分类号:TU208 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0162-02

装配式建筑又称工业化建筑,是一种新型的建筑体系。较之于传统工业的施工方法,具有“安全环保”“快捷高效”等优点。早在20世纪初就开始引起人们的兴趣,并迅速在世界各地推广开来。但目前我国的装配式建筑仍存在诸多问题,仍需进一步提高建筑化水平,完善相应标准,提高整体建设能力。

1 装配式建筑的发展历史

我的装配式建筑起步于20世纪50年代,其构件的生产也经历了多个发展阶段,从开始研究到快速发展到投入使用再到发展停滞等。2014年麦俊明在《预制装配式混凝土建筑发展现状及展望》中指出:20世纪初,北京多部门联合了《关于推进本市住宅产业化的指导意见》(京建发(2010)125号)和《关于产业化住宅项目实施面积奖励等优惠措施的暂行办法》(京建发(2010)141号),并采用2年的时间为试点期和推广期,取得了良好的效果。北京万科中粮假日风景B3#、B4#、D1#楼,长阳半岛11-4#、11-5#、11-6#就是初步成果。尽管目前PC住宅的建造不会带来太大的利润,但综合来看,装配式建筑确实能够有效地节约能源,提高效率,更好地实现可持续发展,带来长久的利益[1]。

2 装配式建筑现状分析以及我国装配式建筑发展面临的问题

2.1 装配式建筑现状分析

2.1.1 国内分析

近年来,装配式建筑在国内发展态势良好,成功解决了现场施工效率低下、成本过高、环境污染等问题,并且拥有施工成本低、施工速度快、施工受气候影响小等优点。2014年中国建筑标准设计研究院副总工程师顾泰昌在《国内外装配式建筑发展现状》中提到了首都北京、东北沈阳、上海、合肥等城市发展较好且走在了前列。但同时也提到了一些存在的问题。比如国内的建筑发展体系不完备,装配式建筑的基础性研究不足等[2]。2016年薛明凯在《浅谈预制装配式建筑的发展状况》中谈到装配式建筑作为一种新型的建筑方式有着巨大的发展空间,但就当前的国内建筑业发展态势来看还存在许多问题,首先就是国家的重视程度不够,从而使装配式建筑的发展不能得到有力的扶持;其次是该方式所需的预制构件缺乏规范化;最后,生产预制构件的技术问题也是抑制装配式建筑在国内发展的一个方面[3]。

2.1.2 国外分析

对于国外的装配式建筑发展,2012年王茜在《浅谈装配式建筑的发展》中阐述,英、法、苏联等国首先对装配式建筑做了尝试,其中包括有砌块建筑、大板建筑、盒子结构等,主要工程如下:前苏联是重视预制装配式的国家,早在20世纪70年代就已有预制构件厂4 500多家,目前其硅预制构件的总产量占世界第一位;美国在丹佛市曾用砌块建造了一座17层的公寓,该墙体做法是采用了双层粘土实心砖,每层厚8.3 cm,并采用了纵横配筋做法[4]。

2014年顾泰昌也在《国内外装配式建筑发展现状》中给出了全面的总结,美国的配件化施工是从20世纪70年代开始实施的,其城市发展部给出了严格的规范标准。法国从1891年开始实施装配式混凝土的构建,并采用预应力混凝土的装配式框架结构体系,使其效率得到大大提高。而日本则是从1968年提出了装配式住宅的概念,到20世纪末期时已采用了工厂化的生产方式,其体系完全符合了日本的住宅市场需要。新加坡也开发出多层单元化装配式住宅,通过平面布局及重复安装节点实现了较高的装配率[1]。

2.2 我国装配式建筑发展面临的问题

当前,我国的装配式建筑发展遇到瓶颈,就拿我国的技术研究来说就远少于国外,技术研究不完备,且在框架结构、剪力墙住宅及其他房屋类型方面发展均不平衡。2016年赵广军在《预制装配式混凝土结构发展现状分析》中表示,抑制当前我国装配式建筑发展的因素是预制构件的设计及施工等没有得到完善,现场施工质量得不到保证[5]。2016年吴昊在《装配式建筑的现状及今后的发展情况》中提到目前国内部分预制构件不能保证在生产、运输及使用的过程中规范操作,从而导致建筑质量的不达标,施工方与管理方不能协调一致,导致问题重重[6]。

3 装配式建筑的发展趋势及应用前景

装配式建筑根据建筑的需求不断完善建筑需求,充分发挥建筑的功能特点,达到提升施工效率的作用。随着世界建筑工业化的需求,如今的发达国家都把建筑部件工厂化预制和装配化施工作为产业现代化的重要标志,而装配式建筑结构体系则是世界建筑行业的一大重要体现[7]。装配式建筑的推行及应用是建筑行业的一次改革,推动了当今建筑行业的发展与创新。装配式建筑结构体系使得建筑物本身的功能优势得到充分发挥,建筑模式低碳环保,提升建筑的抗震减压效果,其环保节能的高效式生产施工模式符合当今社会所倡导的节能概念,在这种高效的建筑体制下,人们可更加易于接受这种新型的装配式建筑模式[8]。目前我国已初步形成“政府推动、企业参与、产业化蓬勃发展”的良好态势。根据住房城乡建设部《关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》(建标[2013]6号)要求,有关单位研究编制了《工业化建筑评价标准》,明确了相关规定,即申请评价的工程项目应符合标准化设计、工厂化制作、装配化施工、一体化装修、信息化管理的工业化建筑基本特征,明确了参评项目的预制率不应低于20%、装配率不应低于50%的基本要求[9]。所以,我国装配式建筑正逐步向标准化发展。目前,中国的建筑领域不断引进国际上通用的建筑施工技能,但是要想创造出更好的效果,就必须要在造价控价方面、技术体系方面、模式管理方面进行突破改进,只有整个领域的整体改动,才能使创新效果更明显、更准确。综上所述,装配式建筑是未来建筑行业的发展趋势[10]。

4 结语

笔者认为受传统住宅建造模式和传统的手工生产模式、现场施工模式的限制,效率不高、功能单一、布局不合理等缺点是当今建筑行业的共性。要想从根本上解决这些问题,必须改革当今固有的建筑装修模式,立足于技术创新,建立新型住宅建造模式――装配式建筑建造,并加大该模式建造的技术研究力度,健全相应的管理制度,完善相关的检测标准,对预制构件的生产企业进行合理布局,让生产更安全、质量更可靠。

参考文献

[1] 麦俊明,杨豹.预制装配式混凝土建筑发展现状及展望[J].广东建材,2014,30(1):72-73.

[2] 顾泰昌.国内外装配式建筑发展现状[J].工程建设标准化,2014(8):48-51.

[3] 薛明凯.浅谈预制装配式建筑的发展状况[D].安徽理工大学土木建筑学院,2016.

[4] 王茜,毛晓峰.浅谈装配式建筑的发展[J].科技信息,2012(21):354.

[5] 赵广军.预制装配式混凝土结构发展现状分析[J].工程质量,2016,34(7):16-18.

[6] 吴昊.装配式建筑的现状及今后的发展情况[J].江西建材.建筑与规划设计,2016(10):45.

[7] 马军庆.装配式建筑综述[J].黑龙江科技信息,2009(8):271.

[8] 张静怡.建国以来北京市PC装配式住宅建筑设计[D].北京建筑大学,2016.

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关键词:装配式,建筑施工质量,问题,质量控制

1引言

在装配式建筑当中,对于传统钢筋混凝土建筑不具备的特点进行了有效地改善,使我国的建筑工程施工工艺得到了极大的提升,在我国的建筑行业当中,装配式建筑施工的研究还需要不断地分析和更新,实现进一步的提升,对于出现的问题进行及时的改正,在现阶段的施工工艺和现场管理体系方面实现不断地完善,最终实现其质量控制的提升。

2装配式建筑简述

装配式建筑,主要是施工单位在施工建设之前,生产施工配件,进行施工场地的组装,成为装配式建筑。相较于传统的建筑,在人力和物力方面不需要太多,需要在施工模板的生成过程当中控制,对现场的施工步骤实现良好的管理。在装配式建筑当中,在大量配件模板的基础上对其进行组装,在实际需求的基础上实现不同风格的模板建造和构建,从而设计构建出建筑的别样性,实现建筑类型的多样化。在装配式建筑施工的过程当中,在流水线当中进行材料配件的大批量生产,在起重机的作用下组装成为新的建筑结构。装配式建筑生产技术要求相对较高,在其施工质量的能力方面还需要提升。

3施工过程中存在的问题

第一,施工准备方面存在着内容不充分的现象,施工配件的损失现象常有发生。在施工现场当中对材料进行组装,因此在施工当中包含施工准备、现场施工以及竣工检测这三个方面,在施工准备环节,没有受到重视,因此在进行装配式建筑施工的时候,由于施工人员的管理失职,导致施工材料的质量问题频繁出现。在准备的过程中,配件内容的不合理,以及施工人员本身的技术问题,也会导致施工质量和施工预期目标出现差距。第二,施工人员的专业能力,对于装配式建筑的质量起到了关键性作用。施工人员的能力,在操作方面的问题凸显较多,因此对于房屋的建筑质量问题就会造成很大的影响,比如对灌浆环节来说,在不恰当操作的基础上,形成了施工环节的不合理现象,造成了建筑的安全隐患。在装配式建筑当中主要是由于大量的配件组成的,每一个配件所对应的配件需要保证正确的匹配程度,防止出现拼缝较大的现象,对于标准误差来说也会有所缓解。工人施工的问题方面,对竣工周期造成拖延的同时,还会对建筑整体的结构产生影响,最终导致房屋质量产生隐患。第三,在施工单位方面,对材料的监管力度相对较弱,施工监测可以对建筑质量做出检测的同时,还可以监测工人施工的技能。很多的施工单位对施工材料的把控处于不合理的状态当中,对于检验部门来说,由于对施工配件出厂的监督力度有所欠缺造成了装配式建筑的质量问题,对于我国装配式建筑的态势不是特别好,减弱了施工质量。

4影响装配式建筑施工质量的因素

4.1工程概述

在本文中,以某个地区的建筑作为研究对象,在该工程当中,高45m,地上和地下的占地面积分别为123462m2、21423m2,属于商住一体式的建筑。在进行建设的过程当中,充分的利用装配式施工的方式。相较于传统的钢筋混凝土施工技术,效率有很大提升。

4.2影响因素

第一,在构件的专业供应工厂所生产出的结构配件成为工厂材料的主力,对于建筑施工起到了举足轻重的作用。在我国现阶段的构配件生产当中存在着很多问题,由于装配式构件生产工厂规模的不足,经验方面也严重不足,因此在质量方面不能得到最大限度的保证。对于运输施工现场之后,对于构配件的科学放置和养护方面,由于存储不当造成的影响建筑质量的现象发生概率偏高。如果对构配件材料的出厂的时候没有进行严格的技术检验,使用不达标的配构建建设当中会影响整个的施工质量。第二,施工准备环节,对整体的装配式建筑施工阶段的质量都会存在制约现象,施工的准备工作对于识别和控制工作质量起到了相当重要的作用,在这个阶段当中,施工方需要对其质量检验做好规划,以此来增加其中可能发生的风险。对于构配件堆放需要利用科学合理性的方式,在施工机械的质量和人员的专业方面,对于基础设备的建设都会存在很大的影响。除此之外,还需要完整的土质审核和施工策划以及质量规划方案。第三,人员和机械操作方面,装配式施工和其他工程最主要的区别就是装配式建筑施工的技术部分相对要求较强,在装配式建筑施工现场,人们以及工程试验到的机械设备在不断地更新换代过程当中。对于新环境下的装配式施工效益需要进行不断地提升,效益主要取决于施工人员的技术手段。也就是说在进行装配式施工的过程当中,熟练的工人和施工机械对于装配式施工可以带来极大的效益,如果施工人员不按照规定操作,比如违规运输设备、违规吊装设备等,对于施工质量和机械性能都会产生巨大的影响。第四,在管理协调方面,对于构配件进行施工的时候,需要对关键部位的施工进行施工,出现的小细节对于损失会造成相对严重的影响。对于施工方当中,需要租到协调,和构配件的厂家协调好构配件的质量,和设计单位需要进行技术的交流和协调,还要保证和业主市民的良好协调。在工程的劳务分包方面也需要实现各司其职的现象,最终保证工程看恶意高效有序的完成。在施工当中需要进行设置技术专员,来对施工人员进行技术培训,对于施工质量进行跟踪和反馈。

5装配式建筑施工质量控制原则与措施

5.1质量控制原则

首先需要做到统筹兼顾,对于施工的全程进行控制,对于施工之前需要保持高度的重视。施工准备期间需要对影响装配式施工的因素做出研究分析,针对其可能出现的问题做出对应的对策和分析,实现对施工进度和质量的有效控制,以免造成人力物力资源的浪费现象,从而产生严重的影响后果。在施工过程当中,需要作出严格的控制,实现对各个环节过程的有效监督,其中包括配件运输、检验和安装等多个过程。利用专业的设备来进行施工,对各个施工工序的检验工作也要同步实时。实现装配式建筑的高质量完成。对于事后的总结工作,也需要进行问题的及时发现和解决,对于之后的工作进行改进和完善。在我国现阶段当中,对于装配式的建筑来说,需要保证在成熟的管理、技术人员方面进行实时的施工和记录,进行可靠数据的记录。在系统的施工过程当中实现对全过程资料数据的记录,从而对影响施工质量的原因进行掌握和分析了解,针对问题来进行应对方案的制定,最终提升施工质量的水平,提高自身的竞争能力。其次,对于内外的不可控的因素需要进行及时的解决,在装配式施工的过程当中,存在很多不可控制的因素,比如施工方和企业方对于构配件的材料和设计变更等,对于不可控的因素需要做好应对的准备,利用合同的方式来实现权利和义务的界定。同时,对于自身的义务进行积极履行的同时,还要不断地监督其施工控制质量。施工方需要对责任的人员和机械操作进行科学有效地管理,不断地加强内部的精细化管理。另外,在施工企业当中需要树立良好的观念,施工企业作为项目建设方来说,为项目建设系统当中的子系统,在子系统的配合和协调下实现项目的总体完成。在施工方当中,需要最大限度的保障其施工质量,利用科学的系统观念来实现对施工效率的提升,高效有序地完成施工。最后还要不断地持续改进,装配式建筑在我国处于试验阶段,在施工水平方面还存在着很大的提升空间,对于施工的经验也相对偏少一些。施工方应该及时总结汲取他人的施工经验,对自身的经验不足现象进行改进。对于核心工序来说,比如构建的吊搭等,保证和设计方和监理方的协调交流,对施工质量进行提升,最终提高施工效率。

5.2其他因素

除此之外,对于构配件的材料供应方面,需要对质量不合格的产品以及构配件进行及时的处理,进行合同的定力,利用合理的运输方式保证构配件的完整。对施工技术人员来说,需要加强培训来实现水平的提升。对于图纸的审核也需要技术人员保持高度的重视,根据技术实际情况所产生的差异现象来实现施工方案的分析制定。与此同时,还要预留出构配件的场地,以此来实现吊装施工。

5.3具体措施

在具体措施方面,需要对辅助工具加强使用,比如在对转角板“L型”吊具的使用方面,主要是针对运输管理吊装过程当中容易发生弯折和损害的现象进行避免,在转角板吊具的基础上,实现张拉力可以有效地转移到吊具当中,对转角板可以起到一个保护作用。在平板护角使用的过程当中,根据其构件的实际情况来制作出对应型号和种类的橡胶护角,转角板在护角套的保护下,实现损坏率的有效减少。同时,也可以实现二次或者多次利用。在对辅助工具进行应用的过程当中,利用叠合板进行跨度的减少,从而保障在吊装的过程当中可以减少叠合板的损坏率。针对吊装预埋的过程当中出现叠合板的脱落问题,可以利用吊装叠合板桁架筋的方法来实现对叠合板的吊装保护,在实际施工的过程当中需要根据实际情况来更改吊装点的角度和位置。

6结束语

综上所述,建筑领域对于人们多样化的生活需求进行了满足,在现阶段的社会经济发展需求下,传统的建筑方式已经逐渐被装配式施工取代,其施工效率快且多样化能耗低的特点,对于其中出现的问题进行及时的解决和处理,进行质量控制的有效展开,最终提升建筑质量,实现经济价值和社会价值。

参考文献:

[1]王胜.预制装配式建筑施工常见质量问题与对策[J].建筑•建材•装饰,2021(1):143~144.

[2]王建民,郭安扩,何克国.预制装配式建筑施工常见质量问题与防范措施[J].写真地理,2020(13):125.

[3]杨光亮,杨守梅.预制装配式建筑施工常见的质量问题及防范措施[J].百科论坛电子杂志,2020(8):1470~1471.

篇8

关键词:住宅工业化,装配式建筑,密封胶,耐久

1 概述

在我国住宅建设中,混凝土结构大都采用现浇体系。虽然该施工方式技术成熟,但同时也普遍存在高能耗、高污染、科技含量低等问题。在“低碳经济”、“绿色建筑”等新兴概念的引导下,改革住宅建造方式,推进住宅建筑工业化,发展预制装配式住宅已成为我国住宅建筑发展的必然趋势[1-4]。根据经验表明,与传统混凝土现浇建造方式比较,装配式建筑可节水80%左右,省材20%以上,减少建造垃圾约80%,综合节能70%,降低后期维护费用95%左右。同时,可减少施工场地占用,提高土地利用效率。

所谓装配式工业化住宅,就是将住宅建筑分成多个单元或构件,其中的主要构成部分(墙体、梁、柱、楼板以及楼梯等)均在工厂生产,然后运到工地,然后将预制混凝土构件在现场进行装配化施工建造[5]。利用预制构件吊装的建筑,除了满足安全性之外,还需要满足建筑的一般要求,如外观、防火、防水等。而这其中,工业化住宅的防水设计和材料选择成为国内研究的重大课题。

工业化建筑预制外墙接缝的防水一般采用构件防水和材料防水相结合的双重防水措施,防水密封胶是外墙板缝防水的第一道防线,其性能直接关系到工程防水效果[6],这就要求在实施工业化建筑时,需要选择专业的、具有针对性的防水密封材料。

根据JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规程》和四川省《装配整体式住宅建筑设计规程》的要求,预制外墙接缝密封胶必须与混凝土具有良好的相容性,较好的位移能力及防水、耐候、低温柔性等功能,同时需要满足相应的国家和行业的标准要求。

2 装配式建筑用密封胶的性能要求

2.1 粘接性

对于密封胶来说,对基材的粘接性始终是最重要的性能之一。对于装配式建筑所用的基材亦是如此。目前,市场上所用的PC板片大多数为混凝土板,因此需要接缝用密封材料对混凝土基材有很好的粘接性能。

对于混凝土材料,普通的密封胶在其表面的粘接性是不易实现的,这是因为:

(1)混凝土是一种多孔性材料,孔洞的大小和分布不均匀不利于密封胶的粘接;

(2)混凝土本身呈碱性,特别是在基材吸水时,部分碱性物质会迁移到密封胶和混凝土接触的界面,从而影响粘接;

(3)PC板片在车间预制生产的末端,为了脱模会采用脱模剂,而部分脱模剂残存在PC板片的表面,也使密封胶的粘接受到挑战。

为了保障接缝密封胶对预制板块的粘接性,首先在施胶之前需要将粘接表面的灰尘处理干净,且保持干燥;同时在选择预制建筑接缝密封胶时,需将以上影响粘接的因素考虑在内,选择一款适合混凝土基材的密封胶。

硅宝科技在考虑了混凝土材料本身特性情况下,研制的专利产品硅宝668混凝土建筑接缝用硅酮密封胶可以对混凝土实现良好粘接(表1),从而为装配式建筑的防水密封提供了保障。

2.2 力学性能

混凝土板片接缝中采用的密封胶,除了要求粘接性之外,胶体本身的力学性能也非常重要。这是因为混凝土板片会随着温度的变化产生热胀冷缩,以及建筑物会因风压和地震等产生轻微震动,因而混凝土接缝会随之产生位移。根据四川省《装配整体式住宅建筑设计规程》的要求,“外墙接缝宽度设计应满足在热胀冷缩及风荷载、地震作用等外界环境的影响下,其尺寸变形不会导致密封胶的破裂或剥离破坏的要求。在设计时应考虑接缝的位移,确定接缝宽度,使其满足密封胶最大容许变形率的要求”[7]。除此之外,现行的一些国内外建筑用密封胶的标准也对力学性能有所规定,如表2所示。

表3给出了按照行标JC/T881测试的硅宝668产品的部分力学性能,从结果可以看出,硅宝668混凝土接缝用硅酮密封胶属于25级LM产品,完全满足国内外对于接缝密封材料的要求。对于一般建筑规程要求的10至35mm混凝土接缝来说,良好的位移能力和弹性恢复率能够保障密封胶的应变适应性和完整性,可以用于预制混凝土接缝防水密封。

2.3 耐候性

在JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规程》中,明确表示建筑接缝防水密封材料应选用耐候性材料。如果材料选择不当,则会影响密封胶使用寿命。轻则几年之后密封胶出现开裂,造成漏水;严重则甚至使装配后不久就出现密封胶失效,影响建筑物的安全。

对于硅宝668硅酮密封胶来说,在耐候性方面拥有明显的优势,这主要是由其分子结构决定的。在常用的密封材料中,聚氨酯的主链为C-O键,C-C键和C-N键,其中C-C键的键能约为348kJ/mol;硅酮密封胶的主链化学键则为Si-O键(键能对比图1所示),键能大约为445kJ/mol。而宇宙中辐射到地球表面的最强紫外线波段处于UVB,其波长典型值约为300nm。根据得知,其能量为399kJ/mol。

也就是说,照射到地球表面能量最高的紫外线不足以破坏硅酮密封胶的Si-O主链结构,保证了其良好的耐紫外性能。与之相反,该紫外线能量可以破坏聚氨酯的主链结构,导致其在使用一段时间过后,会出现不同程度的开裂,从而造成漏水,影响使用效果。

2.4 低温柔性

由于我国幅员辽阔,纬度跨度较大,从海南到黑龙江的温差也较大。因此,预制建筑板片接缝用密封材料也要具备温度适应性及低温柔性。

对于硅酮密封胶来说,其分子结构上的Si-O键较长,且硅原子上的甲基间距比较大,因此可以自由的进行旋转。此外,甲基上的氢原子在低温下有很高的运动性,这种运动主要围绕Si-C键旋转;而且氢原子占据的空间自由体积大,与临近分子间距大,分子间作用力小。这些化学结构上的特点都使得硅酮密封胶具有良好的低温柔性。

测试结果表明,硅宝668表面无龟裂,仍具备良好的弹性,证明其在低温下性能保持良好。此外,根据表3的测试结果来看,硅宝668混凝土接缝用硅酮密封胶在经历-20℃条件的测试,拉伸模量为0.4MPa,满足JC/T 881-2001的要求,从而仍起到完好的密封防水作用,保证了整个密封系统不受破坏,使得整个建筑物的使用寿命得到保障。反之,若采用了模量高、硬度大的密封胶或耐低温性能差的密封材料,则会在极寒温度条件下发生开裂,导致漏水,从而影响建筑物的安全。

3 结语

装配式建筑是建筑模式的发展趋势,在整个系统中密封胶的选择将成为装配式建筑防水的关键环节。为了保障整个建筑体系的防水效果,要求密封胶必须具备对混凝土有良好的粘接性,优异的力学性能,极佳的耐候性以及低温柔性。根据测试,硅宝668混凝土接缝用硅酮密封胶可以满足以上要求,并在实际案例中为装配式建筑提供可靠的防水密封解决方案,保障装配式建筑的长久安全及使用寿命。

参考文献

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[4] 段凯元,张季超,预制装配式混凝土住宅设计施工一体化研究[J]。施工技术,2014,43(22):45.

[5] 张苏苹.装配式工业化住宅应用实例[J],山西建筑,2012,38(6):3.

篇9

上个世纪50年代,欧洲国家采用工业化的方式建造住宅,建造了很多标准化的住宅体系,近年来,随着科学技术的不断发展提高,许多西方国家的住宅工业化有达到了一个新的。其中瑞典作为装配式住宅应用较为广泛的国家,其绝大多数的住宅采用通用部件,而在美国现在有34家生产单元式建筑的公司,并不断使住宅产品的性能指标得到提高。日本上世纪60年代末开始发展装配式住宅,并且在1969年,制订了一个名为《推动住宅产业标准化五年计划》的策划书,到了70年代,日本制订了一系列的工业化住宅认定制度和性能保证,使装配式住宅的性能和质量都明显提高,目前日本各类住宅构配件工业化和社会化生产的产品标准齐全。在英国,用户对装配式住宅的认识程度不高,使得后来英国装配式住宅的发展有一些消极影响。但是在北美地区,住宅构配件的商品化和集成化程度很高,各构配件在工厂内加工成型后,运至工地组装成整个房屋,工期短,劳动生产率得到大大的提高。

我国装配式住宅建设相对较晚。我国从20世纪70年代开始出现装配化的概念,但由于当时的建设技术水平所限,住宅的质量不高,到了90年代,国家先后出台了几项关于装配式住宅的政策和文件,从此我国的住宅产业化事业拉开了序幕,于此同时,国家出台了一系列政策并在《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见中》提出了建立住宅部品体系的重要性,尤其当前建筑行业用工荒的出现,住宅工业产业化的趋势日渐明显。装配式住宅的应用重新成为当前研究热点,全国各地不断涌现出装配式住宅的新技术,目前国内的装配式住宅技术,主要包括以万科集团为代表的全预制装配式混凝土结构技术,该技术主要用于全预制混凝土构件,如阳台、楼梯、空调板、部分内隔墙板等,减少了现场施工工序。另外就是半预制装配式混凝土结构技术,该技术主要用于预制混凝土剪力墙外墙模以及叠合楼板的预制板等结构,其他部分:如内部剪力墙、部分内隔墙、电梯井等仍然采用支模现浇。

总的来说,目前我国住宅的装配化程度低,而且即使是装配式住宅也没有完全实现施工的装配化。我们国家也没有建立起完整的系列化的装配式住宅体系,生产、组装与销售的产业链并未形成,相关专业人才力量也存在不足的问题。

2产业化技术在装配式住宅中的应用

2.1动态交融性空间设计

居住空间的设计需要满足两个要求,分别为人们对于日常生活环境的基本要求和人类生活方式变化调整的要求。随着人们生活水平的提高,对于居住环境也提出了更加多元化的要求,即:住宅、办公、商业功能区划分的模糊化处理,合租、分租的转换,二代家庭的持续使用,家庭办公的功能实现。上述要求的存在提高了建筑设计难度,在满足基本居住环境的前提下要进行功能空间的创造与融合。动态居住空间设计需要建立在模块化设计的基础上,需要事先对空间功能布局以及通融性进行考量,使得住宅的居住、办公以及商业三者之间能够自由转换,且不会相互影响,并且能够满足分租、合租以及二代家庭的使用,只需要对小空间进行适当调整就可以满足用户的需求,并且降低了资源的损耗和投入资金的浪费,最终实现建筑全寿命周期内部空间的动态使用。与此同时,在设计过程中,设计人员需要注重对高新可以的应用以及新型节能材料的使用,如隔墙采用可拆卸回收材料,在房屋不同的使用周期,根据业主要求实现建筑空间的灵活运用。

2.2工业化施工技术体系

工业化施工过程中,应实施清洁生产,即在不牺牲建筑产品工程质量、成本、功能的前提下,不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、改善管理等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,实施“废弃物的处理和回收”,以减轻或消除对人类健康和环境的危害。

2.3工业化装修

当前我国的装修模式主要有三种:①传统现场装修模式,很多建筑工程采用的都是该模式,也就是住宅市场提供毛坯房,业主进行自主设计装修再入住;②全装修模式,就是将房屋交付给业主时,其功能空间的固定面已经全部铺装粉刷完成之后,厨房以及卫生间的基本设施也已经安装到位,这就是全装修住宅;③工业化装修模式,就是在工厂中生产出所需的全部住宅装修材料,然后进行系统装配,该模式由菜单式设计、工业化生产以及集成化供应三个部分共同构成。业主需要根据提供的“菜单”根据个人喜好选择颜色款式,此种模式充分发挥出了产业化的优势,大幅度降低了能耗和成本,从而有效缩短了装修周期。装修安装设计一体化,当前建筑行业中装修设计和住家安装设计是不同意的,在交房之后,消费者会对装修提出意见,这时可能会拆墙补墙、开槽改造等,这样就需要对原有的水电线路铺设进行调整,而墙体水电的改造会对建筑结构整体造成影响,也会增加成本,甚至埋下了安全隐患。因此,需要在设计初始,对后期的装修设计要求进行考量,这样就意味着必须将装修设计和安装设计结合在一起,也就是在施工之前就进行统一化的装修设计工作,做好协调沟通工作,尽量减少后期的变更以及成本的增加。

结语

装配式住宅作为当今全世界范围内新兴的建筑概念,恰恰为我国十三五对于基础性保障房和经济适用房的大力开发的基本国策。装配式住宅如果想要赶上这波浪潮,将自身的优势彻底全面的发挥出来,那么就必须大干快上,使建筑向工業化和产业化进发,最大限度地提高住宅的性能与品质,又能实现绿色节能、低碳减排,使住宅产业化和绿色建筑迈入新的发展阶段。

参考文献:

[1]李王坤.预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展前景[J].四川水泥,2016,(12):106.

[2]王肖文.装配式住宅供应链整合管理研究[D].北京交通大学,2016.

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关键词:装配式建筑;制约因素;DEMATEL

1、引 言

随着城市化进程的日益加快和城市建设力度的不断增强,建筑业得到了飞速发展,与此同时,建筑业作为高耗能产业对资源环境带来的浪费和污染问题得到各方的高度关注。传统的建造方式是粗放式经营,已经不能适应当今社会的低碳发展模式,因而,改革建造方式,实现绿色生产是建筑业未来发展的必然之路。装配式建筑是将各类通用预制构件经专有连接技术提升为工厂化生产,现场机械化装配为主的专用建筑技术体系,其构件的生产、物流和现场作业充分体现出现代建筑产业化特征,是建筑生产方式的根本转变,是实现节能、减排、低碳和环保,构建“两型社会”的有力保障,是建筑产业走可持续发展道路的一种新型生产方式。

2、制约装配式建筑发展影响因素分析

与传统建造方式相比,装配式建筑能够大大提升建筑业科技水平和管理水平,提高建筑产品的附加值,由于是采用预制构配件工厂化、现场施工机械化、能有效提高工程建设效率,提升了工程建设品质,装配式生产方式可以大大节约水资源、土地资源、建筑材料和能源消耗,体现出了良好的经济效益、环境效益和社会效益。虽然装配式建筑是未来建筑业发展的必然趋势,但目前我国装配式建筑发展缓慢,阻碍其发展的影响因素较多,本文从市场因素、经济因素、政策因素、技术因素四个方面来分析制约其发展的原因。

2.1市场因素

(1)认识不足

装配式建筑发展,必须意识先行。装配式建筑参与主体较多,主要包括房地产开发企业、设计单位、施工单位、建材供应商和社会公众,要想真正发展装配式建筑,这就要求这些参与主体对其有其一定的认识和了解,而现阶段装配式建筑的理念尚未普及,社会各界对其理解不够深入和全面,有些地方存在一定的误区,低碳建筑意识淡薄,严重阻碍了装配式建筑的发展。

(2)缺乏市场需求

任何产业的发展都是以市场需求为导向的。现阶段,装配式建筑比较稀缺,其价格比传统建造方式生产的建筑产品价格要昂贵,加之消费者对装配式建筑的优越性缺乏认知,未能形成有效的市场需求,缺乏市场刺激,从而阻碍了装配式建筑发展的进程。

2.2技术因素

(1)模数体系不健全

模数体系是建筑工业化最基本单元和最关键的技术体系,只有实现了模数协调才能进行构件与部品的标准化和通用化的生产,从而实现不同的建筑体系和构造体系。模数化是装配式建筑发展的基础,我国目前形成的模数体系内容还不够完善,模数化协调不足,标准编制的数量仍然不够,严重影响了装配式建筑的推广。

(2)部品和构件缺乏有效集成和标准化

部品和构配件是推动装配式建筑发展的关键,装配式建筑生产科技含量要求较高,对某些部品和构配件的生产和安装要求精确到毫米级水平,但目前大部分建筑企业科技含量不足,达不到这种水平。整体上看,我国部品体系的发展相对国外建筑业水平较高的国家还较为落后,相关技术标准缺失。因此,加快建筑部品标准体系建设,形成标准设计、规模生产、模数协调、技术集成的部品体系,是推进住装配式建筑发展的重要任务。

(3)施工难度大

装配式建筑由于是在现场进行组装,很多构件体积大,质量重,而为了满足建筑产品质量的高要求,在施工上有一些难度,与传统建造方式差别较大,建筑企业对于一些先进的施工方法还未能掌握,造成施工困难,这也是制约装配式建筑发展的因素之一。

2.3经济因素

(1)科研投入不足装配式建筑的发展,必须以科技为支撑。特别是在发展初期,需要很多基础性技术的研发。目前我国对建筑业的科研投入远低于其他产业,科研投入不足严重影响一些相关技术标准的研发,也阻碍了我国装配式建筑的发展。

(2)成本认识存在误区

人们普遍的观念是装配式建筑的建造成本比传统建筑要高,但是装配式建筑能够提升建筑产品品质,节省使用成本;提高生产效率,节约时间成本;促进劳务升级,降低劳动力成本;能够节能资源和能源,环保效益明显。从建筑的全寿命周期来看,装配式建筑的社会效益、经济效益、环境效益较高,实际总成本比传统建筑低。另一方面,建筑工业化发达国家在装配式建筑发展道路上都经历了性能优势阶段――性价比优势阶段――性价双优势阶段的发展过程。目前我国装配式建筑规模较小,存在短期的成本劣势,导致其难以大面积推广,但随着规模的不断扩大,其成本优势将更加明显。

2.4 政策因素

(1)行业政策法规不完善

我国在装配式建筑方面的政策、法规体系不完善,针对性不强,约束力较小,实际执行效果不理想。而欧美一些建筑产业化发达国家,都是以强有力的政策法规来保障装配式建筑的发展,而在我国由于缺乏有力的政策保障,推进成效较低,区域间发展极不均衡,导致装配式建筑发展难以大规模展开。

(2)缺少政府激励措施

装配式建筑发展初期,对于一些企业来说必然会为此而支出更多的成本费用,由于缺乏一些完善的市场化激励机制,企业往往缺乏动力来参与推进装配式建筑的发展,他们更愿意维持传统的建造方式,这也影响了装配式建筑的发展。通过以上分析,将制约装配式建筑发展的影响因素分为以下9个因子:认识不足S1、缺乏市场需求S2、模数体系不健全S3、部品和构件缺乏有效集成和标准化S4、施工难度大S5、科研投入不足S6、成本认识存在误区S7、行业政策法规不完善S8、缺少政府激励措施S9。为了更加深入的分析各影响因素之间的关系,本文借助决策与试验评价实验室(decision-making and trial evaluation laboratory DEMATEL)定量揭示各影响因素之间的相互影响程度,以确定制约装配式建筑发展的关键因素,为相关部门进行科学的决策提供依据。

3、DEMATEL模型基本原理

DEMATEL是在20世纪70年代初由美国巴特尔研究所学者Gabus和Fontela首次提出的,它是采用矩阵与图论分析分析因素间的逻辑关系,通过建立直接影响矩阵,计算出各因素影响度、被影响度,中心度和原因度,来定量分析各因素之间的关系,实现复杂问题简单化。DEMATEL应用的具体步骤如下:

(1)确定系统影响因素,设为S1、S1……Sn。

(2)确定直接影响矩阵,对所研究的问题进行调查汇总,通过Delphi法确定影响因素之间的相互逻辑关系,建立直接影响矩阵X(X=[xij] m×m),xij=0、1、2、3、5,分别表示因素i 对因素j的直接影响程度无影响、影响较弱、影响弱、影响强、影响很强。

(3)规范化直接影响矩阵,得规范化直接影响矩阵Y(Y=[yij]m×m),Y=X/

(4)计算系统影响因素间的综合影响矩阵T(T=[tij]m×m),T=Y(I―Y)-1,其中I为单位阵。

(5)计算各因素的影响度和被影响度。对矩阵T中元素按行相加得到相应因素的影响度,对矩阵T中元素按列相加得到相应因素的被影响度,因素i的影响度和被影响度分别如下: i=1,2….m ; i=1,2….m

(6)计算各因素的中心度与原因度,系统因素的影响度和被影响度相加得到其中心度;影响度和被影响度相减得到其原因度。因素i的中心度和原因度分别如下:

e(i)= p(i)+ q(i) i=1,2….m ; f(i)= p(i)- q(i) i=1,2….m

4、装配式建筑发展制约因素DEMATEL分析

4.1 数据获取及处理

通过专家调查的方法确定各因素之间的影响关系,各因素之间的直接影响关系依据上述步骤,计算出范化直接影响矩阵,运用运用MATLAB7.0软件计算出各因素间的综合影响矩阵,在此基础上计算影响因素体系中各因素的影响度和被影响度,中心度和原因度。

4.2 结果分析

影响度较大的因素为行业政策法规不完善、成本认识存在误区、科研投入不足,说明了这些因素对其他因素影响较大,应加快装配式建筑领域的政策、法规建设,加大科研投入这样才能更好的推动装配式建筑的发展。被影响度较大的因素为认识不足、科研投入不足、成本认识存在误区,表明这些因素受其他因素影响较大,也同时再次反映了加快科技研发对助推装配式建筑发展的重要性。中心度较大的因素为成本认识存在误区、行业政策法规不完善、科研投入不足,说明这些因素是阻碍装配式建筑发展最直接的影响因素,应引起着重的关注。原因度较大的因素为模数体系不健全、部品和构件缺乏有效集成和标准化、施工难度大,说明技术标准深刻影响着其他因素,完善行业标准是装配式建筑发展的迫切需要。

5、结 语

当前我国正处在城镇化的高速发展期,而建筑业必将迎来蓬勃发展的局面。但我国建筑业目前总体还处于高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放型运作阶段,已成为影响低碳经济建设的重要因素。因此,我国要想实现低碳发展,建筑业就必须向低碳转型,改革传统生产方式,大力发展装配式建筑,在建材生产过程,建筑产品建造过程和使用过程中实现全程的减碳行为,真正走可持续发展道路。

参考文献:

[1] 李纪华.我国住宅工业化发展制约因素及对策研究[D].重庆:重庆大学,2012.