装配式建筑技术分析范文
时间:2023-10-23 17:24:51
导语:如何才能写好一篇装配式建筑技术分析,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
【关键词】房屋建设;混凝土;建造技术;研究;分析
中图分类号:TV331文献标识码: A
建筑行业在与人口的增长的长期博弈中,经过不断的实践和探索,终究总结出房屋建筑装配式的混凝土建构技术,并被国内外大型建筑公司竞相采用,取得了良好的经济效益和社会效益。
1.房屋装配式混凝土建构建造技术的特征
1.1技术的标准化和多样化
房屋建筑装配式混凝土建构技术,从字里行间我们不难看出,它是一种把传统的房屋建造方式演绎成一种“搭积木”的建筑技术,它使得房屋建筑流水作业成为可能,就如工厂生产产品一样,按统一的标准和工序进行生产,然后一步步组装起来。这样一来,房屋就由一些独立的部分组成,在维修时就可以“头痛医头脚痛医脚”,而不像以往那样牵一发而动全身,避免了对其他使用的妨碍。更为重要的是,可以对同型号的“零件”进行置换。
该技术的积木就是建筑模块,它们是房屋建筑的基本单元,根据不同的要求和目的把各类不同模板科学有机的组合起来,可以拼装成不同外形的房屋建筑。 把建筑模块作为基本的构建单元,把它通过工厂加工的方式建造成不同布局的空间,从而最大限度的满足不同层次消费者的需求、使房屋建筑的多样化得以实现。
1.2装配及加工流水线作业
房屋建筑装配式混凝土建构技术是一种有别于传统的新型技术,它更加节约成本,同时在规避企业风险方面也具有极大的优势。对于传统建筑来说,其工地需要消耗较多的钢材、电、水等资源,导致资源的浪费。而装配式建造技术,其加工阶段可以在工厂完成,而现在要做的只是安装过程,这个过程在吊车等工具的参与下就变得非常轻松,可以很容易的把不同的单元组装起来,大大的节省了物力、财力和人力。
1.3可持续发展
为了在环境保护方面肩负起大国责任,我国制定出来相应的减少温室气体二氧化碳排量的政策,规定未来的二氧化碳的排放量较现在必须下降三成到四成, 所以在建筑行业节能减排实在必行。所以我们现在需要采用更为节省资源和减排二氧化碳排放量的技术。以前,也曾有人提出过类似的房屋建筑生产模块化的方案,但为当时技术等条件的限制,模块的质量难易达到相应的技术标准。随着建筑技术的飞速发展,我们今天已经有能力研究和设计装配式建筑结构了。该技术的实现,为节能设计和材料的再利用提供了可能,甚至可以通过异地重建的方式来解决房屋建筑中悬而未决的问题。由此可以看出,房屋装配式混凝土建构建造技术的实现对我国建筑行业实现可持续发展是大有裨益的。
2、混泥土结构建造技术的研究与分析
2.1PC技术和PCF技术
PC技术又叫预制混凝土技术,已经在我国范围内广泛应用,这样技术的主要在建设房屋和建筑工地上发挥作用。这项由万科建筑集团开发的技术广泛集中使用在以下几个方面:全预制混泥土构建(如楼梯、阳台等)、家庭内隔墙、空调板等。
目前,建筑界还时兴一种叫做PCF的技术,此项技术主要运用于叠合楼板的预制板和预制混凝土建立墙外墙的使用和研究。 在建筑工地的实践中,绝大部分的建筑施工企业一般都采用预制混凝土技术来制造整体预制,以达到防渗和保温的目的。由于PC技术面对外墙的模板问题却力不从心,不能很好解决, 所以有时候预制混泥土模板的施工技术就成为我们的首选,因为该技术不必在设置支架在建筑周围,这样一来就大大减少了安全事故发生的几率,工人的人身安全也得到了进一步的保障。预制混凝土模板施工技术和一直混凝土技术的使用和推广,极大的促进了我国的房屋建造业的发展。
2 、NPC技术
NPC技术近年来出现在我的有一种新型技术,它是一种新型混
凝土预制装配技术,它是采用现场装配、工厂机械化生产的方式来实现建筑施工的目的。NPC技术彻底摒弃了传统意义上的施工技术,不仅让污染远离了施工现场,同时在降噪、环保、节能、省工、缩短工期、降低成本、省料省料等方面都具有很大的优势。 此项技术在我国民用和商业建筑内部构建方面得到了广泛的应用,并得到普遍的好评。
3 、装配整体式预制混凝土剪力墙技术
这项技术室宇辉集团集体智慧的结晶,是一项非常高端的技术,从某种意义上说,正是这种技术的诞生,才使得我国跻身于世界建筑大国的行列。
最近几年来,地震、台风等自然灾害侵袭了我国的大部分地区,成千上万的房屋被毁坏。房屋的毁坏一方面是由于自然界不可抗力威力的强大,另一方面还在于构建物或房屋中的墙体承受水平荷载的能力较弱。血的教训告诉我们,对房屋建筑装配式混凝土的构建技术的研究刻不容缓,建筑行业亟待一种可以增加结构的强度和刚度抗倒塌能力强的房屋建筑装配式混凝土的构建技术,所以配整体式预制混凝土剪力墙技术从投入使用的那一天起,它就注定了会倍受青睐。这种技术的可操作性非常强,具有很大的发展潜力,随着技术的不断研发,此项技术必将更加广泛的运用于建筑实践中。
4 、装配式混凝土结构建造技术的前景
我国建筑业的发展前景是广泛而美好的。当然,建筑行业这种广泛性的局面不是一蹴而就的,其发展也必将是循序渐进的,它必将通在不断的改善和使用方可最终实现。同样,装配式混凝土结构建造技术在建筑业中普及和发展也必须经过理论和实践的双重考验,在不断的改进中臻于完善,这个过程需要相当长一段时间。
房屋建筑是我国最基本、最基础的行业之一,它极大的促进着我国经济和社会的发展,其发展直接关乎着我国城市建设的进程,从很大程度上决定着我国城市化的整体水平。另一方面,房屋建设的发展也给资源、能源、环保带来了极大的危险,这就要求我们花大力气对装配式混凝土结构建造技术进行重大改革和改进,以满足节能环保的需求,将其带来的危害最小化,提高我国建筑业的整体水平,带动其他事业快速稳健的发展。
【结语】装配式建筑技术的投入使用给建筑业带来带来了便利,可以降低造价、减少能耗、实现环保。但是,归根结底,该技术还是一项新技术,我们在实际使用过程中,应该尽量谨慎。我们应该本着对使用者负责的态度,不断对房屋的稳定性和构造进行求证,避免房屋坍塌现象的出现。我们有理由相信,随着各项技术的革新和发展,装配式建筑必将统领整个建筑行业。
[参考文献]
[1] 王长勇 . 新型预制装配式房屋结构体系在实践中的应用 [J]. 广东科技 ,2011 年 14 期
篇2
关键词:装配式、政策、成本
2014年,沈阳市人民政府办公厅沈政办发〔2014〕16 号“沈阳市人民政府办公厅关于印发加快推进现代建筑产业发展若干政策措施的通知”,其中指出要在全市推广应用装配式建筑技术。三环内及沈阳经济技术开发区、浑南新城、沈抚新城等有条件的区域范围内,建筑面积5万平方米以上的新开发房地产项目,在土地出让条件和出让合同中明确提出采用装配式建筑技术建设,单体工程装配率要求达到20%以上,期间全国其他各大中城市也相继出台相关政策法规,推行装配式建筑技术,鼓励装配式住宅的实施。这无疑会对房地产市场产生一系列的影响。
一、装配式住宅对比传统建设方式有以下几个优势
1. 缩短建设工期。按照目前并未规模化的生产测算,装配式住宅方式比传统建设方式的进度快30%左右。
2. 安全可靠。预制的楼梯、外墙等运到施工现场,也需要进行钢筋混凝土的搭接,并不是简单地连接。每个楼板内都贯穿着钢筋,房屋结构非常结实。
3. 构件精度高,质量好,增加住宅整体安全等级。装配式住宅与传统建造的住宅相比,构件精度更高,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。它采用轻质隔墙体系,业主可根据需要变更装修。
4. 节能环保。无论是在建设还是在使用阶段,装配式住宅更节能环保,通过工厂化生产和现场装配施工,可大幅减少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害气体及粉尘的排放,减少现场施工及管理人员。减少木材损耗、施工垃圾、装修垃圾约80%,节能约50%以上。
5. 促进现代建筑产业化配套设备、产品及上下游产业链企业发展。深化经济体制改革,建立起一套涵盖生产、设计、施工、验收等过程的现代建筑产业化技术标准体系。
二、装配式缺点
1.建筑技术要求高
由于工厂化的生产,使得预制构件的尺寸已经定死,如果放线时尺寸偏小,将使预制构件安装不下去,如果放线时尺寸偏大,则构件又会造成拼缝偏大的现象。同时,在现场施工时,剪力墙的标高也要控制好,不然将会造成叠合板安装不平整或是纵向将叠合板安平了,也会造成板与剪力墙间有较大的缝,又要重新支模,反而更麻烦。 装配式建筑由于为混凝土结构,要求在预留预埋时,尺寸、位置尽量精确,否则要重新开槽、开洞,增加施工难度,甚至影响结构。 预制构件尺寸也存在一定误差,拼装时缝隙有时过大或不均匀。尽管是工厂化生产,预制构件也可能有一定的尺寸偏差,同时由于现场施工时的人为误差,有时拼装时产生缝隙过大或不均匀的现象。
2.装配式建筑的工程造价与传统式建筑工程造价相比,要高很多
传统建筑的楼板厚度大约就是100厚,而装配式建筑的楼板厚度为60厚叠合板加80厚现浇板,总体厚度达到了140,超传统建筑板厚很多;外墙外挂板与剪力墙连接,使外墙厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。这些都导致了造价的增加。同时,由于外墙厚度的增加,导致用户在同等建筑面积上,装配式建筑的净空面积比传统式建筑的净空面积小很多,从而导致了装配式建筑的平方米造价比传统式建筑的平方造价贵很多,也不容易被消费者所接受。当然随着这种建筑技术的大面积采用,可以降低建筑成本。
三、装配式方案对工程费用成本进行分析测算
1.构件费用构成及计算方法
经与构件厂沟通了解,其构件费用组成及计算方法与建安工程的费用组成(人+材+机+措施+规费+税金)有所不同,更为接近设备购置费的构成方式,即
购置费=原价+运杂费
原价包含:材料费、加工费、辅材费、模具、包装、利润、税金等
运杂费包含:运输、装卸、采保费等
因此,采用装配式施工较现行的现浇施工成本高,原因主要有以下几点:
(1)工艺
装配式施工技术前期的研发成本及所需要的设备、厂房、技术人员等方面的投入都比现施工单位大,所以分摊到构件上的成本也大,只有形成规模效应,才能够摊薄成本
(2)运输及因运输因素导致竞争不足
A、现建造模式中,各材料供应商将材料运抵现场,在施工现场进行施工,而装配式施工需要材料供应商将材料运抵工厂,制作完毕后再运到工地进行安装,沈阳目前具备生产能力的构件厂厂址均在市郊,此因素暂可忽略不计,但若引入外埠构件厂,则可能引起成本的上升,而现建造模式中外埠施工单位就不存在这个问题
B、因上述因素影响,在沈阳只能选择这五家具备生产能力的构件厂,难免会有竞争不足的情况发生。
(3)利润
现建造模式中,建筑业属于劳动密集型产业,附加值较低,增值能力有限,利润率较低,而装配式构件厂则属于技术/资金密集型产业,附加值高,增值能力强,利润率高
(4)税金
按照现行的税务制度,构件厂需要缴纳增值税,综合税率约为10%(其中增值税税率为17%,经建委测算,考虑进项税抵扣后综合税率约为10%),而建安工程需要的综合税率为3.477%(包含营业税、城市维护建设税及教育费附加),此一项就高6%。
2.优惠政策分析
其余优惠政策:
(1)采用装配式建筑技术的开发建设项目,墙改基金、散装水泥基金可暂缓缴纳
解读:墙改基金9元/平,散装水泥基金2元/平,在大配套费中包含缴纳,缓缴可视为不缴。
(2)采用装配式建筑技术的开发建设项目,土建工程质量保证金以施工成本扣除预制构件成本作为基数计取
(3)采用装配式建筑技术的开发建设项目,投入开发建设的资金达到工程建设总投资的25%以上,施工进度达到正负零,可办理《商品房预售许可证》。
(4)鼓励消费者购买现代建筑产业化商品住宅。购买采用装配式建筑技术的商品住宅,公积金贷款首付比例为20%;购买全装修商品住宅,公积金贷款首付比例为30%。
(5)在认定普通商品住宅价格标准时,采用装配式建筑技术的住宅每平方米提高300元;采用全装修的住宅每平方米提高1000元;采用装配式建筑技术并全装修的住宅每平方米提高1300元。
结束语:
随着经济技术的发展,进一步深化经济体制改革,推行装配式住宅势在必行。住宅 产业化包含三个方面,一是住宅建筑的标准化,二是住宅建造的工业化,三是住宅生产与经营的商品化。住宅建造的工业化是住宅产业化的核心而发展装配式住宅又 是实现
沈阳市推进装配式住宅对房地产市场的影响
车雪飞1 刘薇薇2
(1.沈阳金地长青房地产开发有限公司;
2.中审华国际工程咨询(北京)有限公司辽宁分公司)
摘 要:2014年,随着沈阳市政府的关于印发加快推进现代化建筑产业发展若干政策的通知,装配式住宅越来越被大家所关注。随之也产生了一系列的影响。本文从政策,成本等角度,进一步分析推行装配式对房地产行业的影响。
关键词:装配式、政策、成本
2014年,沈阳市人民政府办公厅沈政办发〔2014〕16 号“沈阳市人民政府办公厅关于印发加快推进现代建筑产业发展若干政策措施的通知”,其中指出要在全市推广应用装配式建筑技术。三环内及沈阳经济技术开发区、浑南新城、沈抚新城等有条件的区域范围内,建筑面积5万平方米以上的新开发房地产项目,在土地出让条件和出让合同中明确提出采用装配式建筑技术建设,单体工程装配率要求达到20%以上,期间全国其他各大中城市也相继出台相关政策法规,推行装配式建筑技术,鼓励装配式住宅的实施。这无疑会对房地产市场产生一系列的影响。
一、装配式住宅对比传统建设方式有以下几个优势
1. 缩短建设工期。按照目前并未规模化的生产测算,装配式住宅方式比传统建设方式的进度快30%左右。
2. 安全可靠。预制的楼梯、外墙等运到施工现场,也需要进行钢筋混凝土的搭接,并不是简单地连接。每个楼板内都贯穿着钢筋,房屋结构非常结实。
3. 构件精度高,质量好,增加住宅整体安全等级。装配式住宅与传统建造的住宅相比,构件精度更高,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。它采用轻质隔墙体系,业主可根据需要变更装修。
4. 节能环保。无论是在建设还是在使用阶段,装配式住宅更节能环保,通过工厂化生产和现场装配施工,可大幅减少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害气体及粉尘的排放,减少现场施工及管理人员。减少木材损耗、施工垃圾、装修垃圾约80%,节能约50%以上。
5. 促进现代建筑产业化配套设备、产品及上下游产业链企业发展。深化经济体制改革,建立起一套涵盖生产、设计、施工、验收等过程的现代建筑产业化技术标准体系。
二、装配式缺点
1.建筑技术要求高
由于工厂化的生产,使得预制构件的尺寸已经定死,如果放线时尺寸偏小,将使预制构件安装不下去,如果放线时尺寸偏大,则构件又会造成拼缝偏大的现象。同时,在现场施工时,剪力墙的标高也要控制好,不然将会造成叠合板安装不平整或是纵向将叠合板安平了,也会造成板与剪力墙间有较大的缝,又要重新支模,反而更麻烦。 装配式建筑由于为混凝土结构,要求在预留预埋时,尺寸、位置尽量精确,否则要重新开槽、开洞,增加施工难度,甚至影响结构。 预制构件尺寸也存在一定误差,拼装时缝隙有时过大或不均匀。尽管是工厂化生产,预制构件也可能有一定的尺寸偏差,同时由于现场施工时的人为误差,有时拼装时产生缝隙过大或不均匀的现象。
2.装配式建筑的工程造价与传统式建筑工程造价相比,要高很多
传统建筑的楼板厚度大约就是100厚,而装配式建筑的楼板厚度为60厚叠合板加80厚现浇板,总体厚度达到了140,超传统建筑板厚很多;外墙外挂板与剪力墙连接,使外墙厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。这些都导致了造价的增加。同时,由于外墙厚度的增加,导致用户在同等建筑面积上,装配式建筑的净空面积比传统式建筑的净空面积小很多,从而导致了装配式建筑的平方米造价比传统式建筑的平方造价贵很多,也不容易被消费者所接受。当然随着这种建筑技术的大面积采用,可以降低建筑成本。
三、装配式方案对工程费用成本进行分析测算
1.构件费用构成及计算方法
经与构件厂沟通了解,其构件费用组成及计算方法与建安工程的费用组成(人+材+机+措施+规费+税金)有所不同,更为接近设备购置费的构成方式,即
购置费=原价+运杂费
原价包含:材料费、加工费、辅材费、模具、包装、利润、税金等
运杂费包含:运输、装卸、采保费等
因此,采用装配式施工较现行的现浇施工成本高,原因主要有以下几点:
(1)工艺
装配式施工技术前期的研发成本及所需要的设备、厂房、技术人员等方面的投入都比现施工单位大,所以分摊到构件上的成本也大,只有形成规模效应,才能够摊薄成本
(2)运输及因运输因素导致竞争不足
A、现建造模式中,各材料供应商将材料运抵现场,在施工现场进行施工,而装配式施工需要材料供应商将材料运抵工厂,制作完毕后再运到工地进行安装,沈阳目前具备生产能力的构件厂厂址均在市郊,此因素暂可忽略不计,但若引入外埠构件厂,则可能引起成本的上升,而现建造模式中外埠施工单位就不存在这个问题
B、因上述因素影响,在沈阳只能选择这五家具备生产能力的构件厂,难免会有竞争不足的情况发生。
(3)利润
现建造模式中,建筑业属于劳动密集型产业,附加值较低,增值能力有限,利润率较低,而装配式构件厂则属于技术/资金密集型产业,附加值高,增值能力强,利润率高
(4)税金
按照现行的税务制度,构件厂需要缴纳增值税,综合税率约为10%(其中增值税税率为17%,经建委测算,考虑进项税抵扣后综合税率约为10%),而建安工程需要的综合税率为3.477%(包含营业税、城市维护建设税及教育费附加),此一项就高6%。
2.优惠政策分析
其余优惠政策:
(1)采用装配式建筑技术的开发建设项目,墙改基金、散装水泥基金可暂缓缴纳
解读:墙改基金9元/平,散装水泥基金2元/平,在大配套费中包含缴纳,缓缴可视为不缴。
(2)采用装配式建筑技术的开发建设项目,土建工程质量保证金以施工成本扣除预制构件成本作为基数计取
(3)采用装配式建筑技术的开发建设项目,投入开发建设的资金达到工程建设总投资的25%以上,施工进度达到正负零,可办理《商品房预售许可证》。
(4)鼓励消费者购买现代建筑产业化商品住宅。购买采用装配式建筑技术的商品住宅,公积金贷款首付比例为20%;购买全装修商品住宅,公积金贷款首付比例为30%。
(5)在认定普通商品住宅价格标准时,采用装配式建筑技术的住宅每平方米提高300元;采用全装修的住宅每平方米提高1000元;采用装配式建筑技术并全装修的住宅每平方米提高1300元。
结束语:
随着经济技术的发展,进一步深化经济体制改革,推行装配式住宅势在必行。住宅 产业化包含三个方面,一是住宅建筑的标准化,二是住宅建造的工业化,三是住宅生产与经营的商品化。住宅建造的工业化是住宅产业化的核心而发展装配式住宅又 是实现住宅工业化的关键。
参考文献:
[1] 徐勇刚.预制装配式住宅的研究与实践[J]. 住宅产业. 2012(07)
[2] 潘雨红,赵桦,熊建华.预制内墙板在重庆地区应用前景研究[J]. 新型建筑材料. 2011(12)
[3] 杨靖.国内住宅工业化技术应用研究[J]. 住宅科技. 2011(02)
住宅工业化的关键。
参考文献:
[1] 徐勇刚.预制装配式住宅的研究与实践[J]. 住宅产业. 2012(07)
篇3
节能建筑的经济评价是在一定水平的节能技术前提下,以建筑生命周期为评价期进行经济评价,以检验装配式节能建筑是否满足目标需要,项目建设是否可行。
1.装配式节能建筑
现代装配式节能建筑是指以现代科学技术作支撑,以装配式建筑为核心,以主体结构构件工厂化生产、装配式施工为标志性生产方式,以设计标准化、结构和建筑构件部品化、施工机械化为特征,能够整合设计、生产、施工等整个产业链及与其配套的相关产业链,实现建筑产品绿色、节能、环保、智能、全生命周期价值最大化,可持续发展的新型建筑产业[4-5]。
2.投资回收期
投资回收期(Pt)是指以装配式节能建筑使用过程中能源节约净收益回收建筑物采取装配式节能措施的投资增加额P所需的时间。
3.节能效益
节能效益(Ft)是反映装配式节能建筑生命周期内节能获得的动态评价指标,即年实际节能收益额,按一定的折现率i,计算出收益现值FN-PV与采取装配式节能措施的投资增加额P的差值。
4.节能建筑生命周期
满足节能设计要求的新建筑一般为设计周期50a,改建建筑根据实际情况重新预测其使用年限。
二、装配式节能建筑生命周期现金流量分析
1.装配式节能建筑的成本分析
(1)混凝土部品、构件预制率。混凝土预制率是指工程施工中部品构件混凝土量占整个工程混凝土总量的比例,标志着工厂化程度的高低。受技术和生产工艺等因素的制约,引进的某些国外技术混凝土预制率较高达60%以上,国内技术混凝土预制率在20%~30%。国外梁、板、柱均可预制,目前国内应用于工程的主要是工厂化叠合楼板及维护结构。由于建筑的结构形式不同,仅就沈阳某框架结构工程为例,对其国外、国内、传统工法进行比较。比较可以看出采用国外技术的预制率为65%,采用国内技术的预制率为23.54%。(2)工程造价。建筑工程主要由建筑结构、建筑装饰、水、暖、电等单位工程构成。除建筑结构外,其他单位工程从广义上讲绝大部分为工厂化的部品,目前我国建筑中的混凝土结构工程工厂化水平较低。从技术层面上讲以工厂化混凝土部品、构件为标志的现代建筑,给传统建筑生产带来了革命性变化。笔者仅就实行工厂化的混凝土部品、构件建造的工程与传统工法施工的工程进行成本分析。混凝土预制率60%以上的建筑平方米造价提高25%~30%,装配率25%左右的建筑平方米造价提高5%~10%。笔者以混凝土部品、构件的装配率60%以上的工程为例与传统工法对比进行分析(见表2)[8]。
2.装配式节能投资增加额
装配式节能投资增加额P(元/m2)=P1-P2,通过以上造价的成本比较,按虚拟增加成本1100元/m2进行测算。P1为非装配式节能建筑工程造价(元/m2);P2为装配式节能建筑工程造价(元/m2)。3.节能投资年收益节能投资收益包括节水、节电,减少垃圾排放,缩短工期等产生的收益。据统计测算,采用现代装配式节能建筑与传统工法相比,可节水36%,节电31%,减少装修垃圾2t/100m2,可以进行冬季施工,按100天考虑。4.现金流量图为简化计算,节能收益每年均等,计算期取5a,其现金流量图。
三、节能收益
1.装配式节能建筑规模预测
依据《沈阳市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,地区生产总值年均增长12%以上,第二产业生产总值年均增长13%以上,2015年城镇化率达到78%,从常住人口900万以上,城市人均住宅建筑面积34m2。目前我市常住人口786万,至2015年增加人口114万,需要增加住宅建筑面积3876万m2,仅按此住宅建筑规模计,以2010年房屋建筑竣工面积1936万m2为基础,则房屋建筑竣工面积年均增长为14.87%。据此,不考虑其他建筑的增长需求,我市房屋建筑竣工面积每年按15%的增幅;装配式现代建筑规模分析如表3所示。2011至2015年竣工装配式建筑面积合计3155万m2。
2.节能计算基础数据
节能计算基础数据。
3.节能收益
到2015年沈阳市装配式建筑面积累计达到3155万m2,可节水3100万t,节电16724万度,减少装修建筑垃圾63万t。现代建筑产业建筑工厂化大大缩短建筑工期,同时也使沈阳在冬季能正常建筑施工,按2010年《沈阳市国民经济和社会发展统计公报》建筑业相关数据计算,建筑业人均增加值为4.39万元,按冬季施工150d的2/3100d计算,由于增加冬季施工而多创造产值1116057万元。
四、经济评价体系
基准折现率为i,一般i≥贷款利率或加权平均资金成本。社会经济效益费用流量计算。通过以上计算,以增加建筑成本按1100元/m2为代价,计算出现代建筑产业带来的社会折现率41.14%(基准社会折现率为8%),净现值为244852万元,投资回收期3.67a。
篇4
关键词:房屋建筑;装配式;混凝土结构
装配式混凝土结构是当前房屋建筑中的一种新型施工技术,相对于传统建筑模式,其关键在于将钢混预制构件从传统模式下的施工现场制作转移到工厂制作,实现了建筑构建的批量化生产。通过工厂化、批量化完成建筑构建后,再将其运输至建筑现场完成装配。运用装配式混凝土结构施工,能够显著提升建筑施工的效率,降低施工成本;同时还能够更好地保障建筑质量。工厂化生产建筑构建,无论是效率还是质量控制都更为有效。另外,钢混预制件在工厂生产,也大幅减少了施工现场的作业内容,缩短了工期也降低了对周围环境的影响,更符合绿色节能的要求[1]。
1装配式混凝土结构的建造技术
1.1PC技术
PC技术(precastconcrete),就是一种较为常用的预制混凝土技术,万科集团在这方面的应用较为突出。通常是用于处理房屋内部的剪力墙、电梯井等特殊部位。如果施工过程中是针对建筑外部装饰层、窗框、房屋墙体、保温层等来安装预制件,PC技术同样可以发挥很好的效果。通过采用上述的施工技术以后,能够最大程度地确保房屋密闭性,并且能够极大地提升房屋整体结构的施工效率。所以当前,该技术的应用正在不断推广。
1.2NPC技术
NPC技术(newprecastconcrete)是一种新型水泥预制技术,中南集团是这种技术研发和使用的代表性企业。该技术是基于PC技术的基础上产生的一种新技术,主要同样在建筑物剪力墙结构方面有较为广泛的应用,其主要优势体现在节能性和环保性方面更加突出。NPC技术具有更强的综合性,还在需要一定程度上考虑现浇需求,从而将现浇与预制综合。所以在实际施工过程中,需要更加慎重的选择实际,保证现浇技术应用从而确保整体的质量[2]。
1.3PCF技术
PCF技术(precastconcreteform),该技术与其他装配式结构相比,其应用的范围更广,更能够满足多种建筑需求。PCF技术最突出的特点在于现浇技术与预制技术的同步应用。在实际工程建设中,一些工程内容,诸如内部隔墙、电梯井等因为其预制具有较高的难度,所以这些部分采用现浇作业。就PCF技术的实际应用状况来看,虽然该技术依然存在一定的限制,但是在研发和施工能力有限的条件下,采用这种技术依然是一种很好的选择。相对于传统现浇施工,在效率和环保方面的优势还是相当显著的。当然比起PC技术、NPC技术,其改进程度有限,预制构件形式有限,同时在实际施工中对吊装设备有较高要求[3]。
2装配式混凝土结构中的常见问题
尽管在房屋建筑过程中采用装配式混凝土结构具有效率、环保等多方面的优势,但是就当前装配式混凝土结构的实际应用状况来看,依然存在以下一些问题。首先是结构设计问题。如果要充分保证房屋建筑具备良好的性能,更好地满足住户的需求,就必须要针对房屋整体构造展开优化设计;同时还需要设计人员结合装配式房屋的相关特点来对房屋结构设计展开优化。然而就实际情况来看,很多设计人员依然采用的是传统施工模式下的结构设计方法,并没有考虑装配式施工的特点,这在一定程度上会影响建筑的施工质量。甚至在影响严重的情况下,还会造成严重的质量缺陷[4]。其次是预制构件本身的质量。尽管从理论上来说,预制构件采用工厂化模式生产,其质量控制手段会更加有效,所以理应在质量方面更好,也能够更好地保障房屋的坚固性与安全性。但是就实际情况来看,因为预制构件本身在生产制造的过程中,还需要对其实施一定的前期施工处理;而工程生产人员对这些处理并不熟悉,导致预制构件容易出现问题。另外预制构件在工厂生产完成以后需要运输至施工现场,在这个过程中可能会对构建造成碰撞、挤压等进而造成质量缺陷,也会对实际施工造成影响[5]。最后是预制构件的连接施工问题。对于装配式建筑来说,预制构件的连接是最关键的操作,构建的连接质量直接决定了整个房屋建筑的安全性和稳定性。但是一些施工企业对于预制构件的连接施工重视程度不足,同时因为装配式施工才刚刚应用不久,在经验方面有些不足,所以在施工过程中容易出现一些问题,这不但会对建筑本身造成质量隐患,也会导致质量成本因此而增加。当前对于装配式建筑还必须要进行严格的质量检测。
3装配式混凝土结构问题的解决对策
3.1优化结构设计工作
建筑房屋的结构设计在很大程度上影响着建筑的质量,所以要想真正解决装配式混凝土结构问题,必须要针对设计工作展开持续优化。对于工程设计人员来说,务必要对装配式建筑结构的结构设计给予高度重视,同时设计人员必须要对装配式建筑的特点有充分了解,从而能够结合装配式施工来展开设计优化。要保证设计的建筑结构一方面能够充分满足建筑的性能需求,另一方面能够全面发挥装配式建筑的优势,这样才能够最大程度地规避潜在的结构设计问题[6]。
3.2强化预制构件质量
房屋建筑采用装配式混凝土结构,就必须要高度重视预制构件的质量,这也是整个建筑工程质量的基础。建筑工程中需要预制的构建很多,不同构建有不同的生产方法、质量标准,所以在工厂生产预制构件的时候,务必要根据不同的预制构件设置有效的质量控制措施,从而在提升生产效率的同时能够最大程度保证质量。产品出厂前务必要进行全面的质量检测,并且对预制构件的运输方法要不断优化和改善,避免出现预制构件在运输过程中受到损坏。施工现场在接收预制构件的时候,同样需要严格做好质量检测,另外在安装过程中,务必要严谨认真,避免发生预制构件的质量损坏,确保用于房屋建筑的预制构件均满足相关的质量标准。
3.3合理连接预制构件
质量合格的预制构件还必须要对其实施高质量的连接,才能够完成工程房屋建筑的整体架构,所以在施工过程中务必要保证预制构件的连接质量。在施工过程中,施工人员必须要严格依据预制构件连接的相关作业程序和步骤展开施工,决不能随意增减施工步骤或内容;同时必须要确保预制构件连接与设计图片相符,避免出现错连接和漏连接。如果施工中为严格依据标准流程和图纸完成构建连接施工,必然会导致建筑的牢固程度受到影响,也无法最大程度地发挥装配式建筑的优势。并且在施工过程中要带着高度责任心小心操作,避免对预制构件造成损坏,破坏了预制构件的完整性和牢固性。
3.4使用先浇筑预制装配技术
当前在使用装配式建筑施工的过程中,采用改良型的先浇筑的施工技术已经得到了一定的推广。采用这样的先浇筑预制装配技术,能够达到有效简化操作环节,提升建筑施工效益的目的。要采用这样的先浇筑预制装配技术,需要对相关技术手段实施一定的改良,这样能够为房屋提供更有效的质量保证,从而达到提升建筑稳定性,延长建筑寿命的效果。近年来在建筑设计领域中,基本上已经实现了房屋建筑设计的标准化与一体化,其一体化的主要体现就是房屋围护、房屋主体以及房屋装饰的一体化。采用改良型的先浇筑预制装配式房屋的关键施工为水平后浇带的设置,另外要特别注意连接与搭接锚固等作业内容。采用这种施工技术完成的房屋,能够保证纵向连接配筋结构。
3.5运用BIM技术
BIM(BuildingInformationModeling)技术,国内一般将其称之为“建筑信息模型”。这是一种建筑设计技术,将该技术引用于装配式建筑中,能够极大地提升施工的效率和管理的精度,从而更好地保证施工的质量。通过BIM技术能够构建设计、加工、装配、施工的统一的信息共享平台,这样一来各个方面、各阶段就能够实现信息的全面共享和系统控制。在设计时能够最大程度地考虑施工的需求,从而实现最右的预制装配式结构设计,最大程度地满足预制柱、预制板等要求,保证设计的科学性。在生产阶段BIM可以实现机械加工集成管理,确保生产与施工的信息共享,强化生产质量。在施工过程中,通过各种物联网技术,可以对相关构建实施动态控制。
4小结
综上所述,预制混凝土结构作为一种新型施工技术,当前已经在我国建筑领域有广泛的应用,并且表现出了显著的效果。未来该技术必然还会进一步发展,这对于建筑行业的未来发展将起到巨大的推动作用。
参考文献:
[1]张斌,胡江海.房屋建筑装配式混凝土结构建造技术创新研究[J].工程技术研究,2020,5(05):147-148.
[2]马雪晴,焦亚军.房屋建筑装配式混凝土结构建造技术探讨[J].九江学院学报(自然科学版),2020,35(02):20-23.
[3],徐马成.房屋建筑装配式混凝土结构施工关键技术分析[J].中国标准化,2019(08):67-68.
[4]万里霜.房屋建筑装配式混凝土结构关键技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2020,330(12):25-26.
[5]马世丁.房屋建筑装配式混凝土结构关键技术分析[J].江西建材,2017,000(023):69.
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关键词:装配式建筑;发展;优势
中图分类号: G267 文献标识码: A
一、装配式建筑的发展
(一)装配式建筑的基本发展现状
建筑业向来是推动经济发展的重要力量,随着科学技术的不断创新发展,新式的建筑技术也是层出不穷,而这又进一步驱动了建筑产业的快速增长。世界各国纷纷构建形成了较为统一的建筑工业标准,而在这种标准的统一也使得建筑零部件可以在工厂当中按照统一要求生产出来,从而带来了定制与装配化的建筑产业发展,最终形成了装配式建筑方式。目前,发达国家已经对于建筑结构进行了较大的革新,逐步走向小型化的钢结构的道路,并且在建筑当中也越来越多的用到配套的建筑构件。从我国情况来看,建筑业更是支撑国民经济的支柱产业,而装配式建筑的强有力发展更是极大的促进了建筑产业生产模式的转变,在这样的背景下,能否充分应用新材料与新技术,并切实降低施工作业也成为了文明建筑施工的发展方向,也是进入新世纪以来的重要发展趋势。
(二)装配式建筑的构件现状
就装配式建筑的自身结构而言,与其结构相配套的的构件主要包括如下一下方面:用于外墙的复合板、建筑内部的隔板、楼板、屋顶用板以及配套的柱梁等构件。装配式建筑的构建生产仅仅围绕着建筑工业的标准化,并且与建筑产业的改革及向新兴产业的转变紧密配合,而装配式建筑的初衷也在于通过工业制造来生产住宅。具体而言,装配式建筑的发展紧紧围绕如下思路,也即科学研究与精确设计起到了关键的带头作用,而技术则提供了基石作用,市场是发展导向,主要目标在于能够更好的满足多种用户的不同需求。在以上思路的指导下,制造工厂应当制造出多种型号的房屋构件以及与之配套的施工设备与产品,并直接在施工现场进行房屋的组装工作,而这也能够将传统的住宅价值观念加以改变。
(三)装配式建筑的结构体系发展
装配式建筑的整体结构体系经历了如下几个方面的发展:通过对于产业结构的不断革新来极大的提升建筑物所含有的科技因子;通过对原有的建筑技术进行革新,驱动建筑产业步入工业化道路当中,最终带动建筑产业发生革命性的变化,而这也带来了全新的发展内涵与愿景;通过劳动生产率的不断提升,可以确保在一年四季流畅施工;整体的建筑体系也具有一系列的优势功能,如低碳环保、抗震性能好、经济适用等,这与当前所倡导的节约紧密相联,这也有益于消费者;装配式建筑的整体结构设计能够将先进性与永续性融为一体,不仅符合国家的建筑产业发展政策,也能够很好的满足市场的需求。基本看来,装配式建筑历经了如下的发展过程,也即注重数量化的发展、重视数量与质量的同时发展、将质量化发展放到较高的位置上、创造多样化与高性能。就建筑结构来看,木质、钢制及钢筋混凝土式的结构在国外均可以被工厂生产出来,相应的产品性能指标也得到了不断的提升,逐步走向环保与可持续发展的道路。我国在这方面发展较为滞后,但作为未来建筑产业的重要发展趋势,有必要对其加以系统的关注。
二、装配式建筑的优势
(一)装配式建筑是新型建筑体系、绿色建筑材料
我国在经济建设中坚持可持续发展的原则,以人为本,发展健康住宅,把节约资源和保护环境放在突出的位置,极大地推动了绿色建材的发展。一般认为,绿色建材除必须符合产品质量标准外,还必须是:安全无毒,对人体无害;在生产和使用过程中对环境的负荷较小(自然资源和能源的消耗等),不污染环境;在房屋拆除后,大部分材料可以回收利用。从而装配式建筑的不同构建均可以很好的与不同的墙体相适应,而且也可以满足节能环保的要求。装配式建筑的体系的构建均依靠各种较为轻质的原材料,不仅具有构件强度较高的特征,而且在重量上也实现了轻量化。进而通过填充不同的隔热与保温材料,最终使得装配式建筑完全适合民众居住。
(二)便于施工,不受恶劣季节天气的影响
装配式建筑的施工主要就是将已经加工制好的墙体模版构建加以安装。这种成型的安装似的的建筑方式极大的降低的施工的工作量,建筑过程中由于包含较少的湿法作业施工,因而也不再受湿法作业的条件约束。这都带来了建筑施工的便利性,较大的节约了施工的时间与各种施工资源,为建筑施工的成本降低带来益处。根据有关实践的测算,装配式建筑能够大幅度提高施工的效率,基本可超过湿法建筑的3倍左右。另外,装配式建筑的各种构件均是在工厂车间里完成的,从而在比较恶劣的天气中也可以进行继续加工,只需将在车间中加工完备的建筑式样运送到现场即可。
(三)轻质
装配式建筑是同体积混凝土构件重量的1/2~1/3,从而减轻建筑物的基础荷载,节省建筑物基础投资和总投资;减轻建筑工人的劳动强度,提高施工速度,节约人力物力。同时由于装配式建筑构件重量轻,可减轻运输量(与黏土实心砖比),可节约运输费用。
(四)稳固性较高,并且具有较好的耐火能力
装配式建筑的结构强度较高,并且还具有防震、抗火、隔音效果好等一系列的优质特点。这些特点的取得主要依托于轻质材料的应用,这在降低装配式建筑自身重量的同时,也将不同的组成构件紧密的结合在一起,因而不仅具有坚固性的特征,还具有了很好的柔性特征,从而提升了抗震能力。另外,装配式建筑的材料均具有较好的耐火性能,均能够达到国家A级标准,使其完全可以满足建筑耐火极限的考验。
(五)保温、节能
装配式建筑构件的低导热性,使其可以满足建筑墙体保温的使用要求,其主要优点为:一是可以避免产生热桥,在采用同样厚度的保温材料下,热损失减少约1/5,从而节约了热能。二是由于内部的实体墙热容量大,室内能蓄存更多的热量,可以使室内温度变化减缓,室内温度较为稳定,生活较为舒适。
三、小结
综上所述,我国墙体改革及建筑节能,主要发展方向为轻质、保温、利废、节能、节地、减少环境污染,产品生产应用工业化,发展生态建材,同时满足建筑的性能,轻质保温的装配式建筑完全符合上述要求,装配式工业化建筑结构体系将是建筑业发展必然之路。
参考文献:
[1]崔建宇,孙建刚,王博,渡边史夫.装配式预制混凝土结构在日本的应用[J].大连民族学院学报,2009(01).
[2]李湘洲.装配式建筑一览[J].建筑工人,2010(03).
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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
篇7
关键词:BIM技术;钢结构;装配式建筑;具体应用
1引言
随着城市化发展,建筑工程逐渐向高层和超高层方向转变,然而由于其高度问题,在工程开展过程中,存在较大安全隐患。因此,主要结构会采用钢筋装配,使建筑具有较强的稳定性,该结构采用专业厂家制造的一种重型钢筋管支撑建筑,从而提高其稳固性和质量。高层建筑实施难度较大,加强BIM技术的应用,可以保证工程顺利开展,提高工作效率。
2装配式钢筋结构概述
2.1装配式钢筋结构的优缺点
装配式钢筋结构的优点:(1)装配式钢筋结构的轻便性极大减少了人工劳动力的输出。(2)由于其组件大多是由厂家直接安装好后运输到施工现场,因而比较其他结构的实施,其技术难度较低,施工速度快。(3)这种材料可以在工程结束拆除后循环利用,因而节能环保效果较好。装配式钢筋结构的缺点:(1)材料用量多,造价成本高,对企业经济效益和工程开展有较大限制。(2)装配式钢筋结构的使用性能低于混凝土结构,比如耐热性差、隔音效果差等。
2.2装配式结构的建筑特点
该结构中使用的材料,大多是厂家根据工程需要生产和制造对应规格和型号的材料,主要有内外墙板、预制梁体结构、阳台和模板等。在实际工程开展中,相关安装和配置的技术要求较为繁琐复杂,因而可以结合BIM技术来提高其工作质量和效率。
3BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用价值
3.1结构的信息化处理
主要是运用BIM技术建立三维模型,实现可视化,并且结合相关的信息化技术,将相关施工数据和影响因素等信息输入系统中,运用数据分析,明确准确数值,为工程开展提供可靠的数据支撑。运用该技术不仅能有效控制和合理利用资源,还能起到节约成本的目的,是企业获得更多经济利益的重要保证。与传统建筑工程相比,其可以将实际的工程、结构和各方面专业知识结合起来,然后引入对应的理论和数据,转化为具体模型。由于涉及内容多、范围广,如果用人工方式处理,需要大量的时间和精力,而BIM信息化处理技术,可以针对实际数据进行筛选和分析,并将工程相关建造信息存储下来,同时实现信息共享。
3.2提高施工效率和安全性
钢结构装配建筑稳定性对于施工质量影响较大,对各类技术要求较高,在工程具体实施过程中,由于信息的不完整性,安装和配置存在较大差异,可以运用BIM技术来解决这一问题,保障正确操作,提高施工效率。
4BIM技术的运用特点
4.1可视化效果好
BIM技术对工程的相关信息和数据进行分析和处理,用有价值的正确参数建立对应的可视化模型,工作人员可以结合具体施工阶段,了解该阶段的详细情况,明确工作中的重点和难点,针对存在的问题采取措施,做好预防和控制,并调整相关的施工方案。BIM技术还能实现三维绘图技术,相比传统的平面设计来说,其科学性和准确性更高。
4.2灵活性强
在开展钢筋结构施工过程中,运用BIM技术,可实现全方位检测和试验,从而确定具体施工方案,及时调整不合理的地方,以满足施工要求和标准,保证工程质量和安全。
4.3协调性好
参与的各个建设企业和部门,由于各自的施工内容和权限不同,大多仅针对自身的相关部门进行管理和施工,缺少有效的沟通和交流,当出现问题时,会存在较大的解决障碍,互相推脱责任。而通过运用BIM技术,以最直观的三维模型和数据展示,明确问题产生的原因和部位,减少不必要的争执,为工程的顺利开展提供可靠的技术支持。
5钢结构装配式建筑在施工中存在的问题和解决措施
5.1结构设计存在的问题与应对方法
5.1.1存在的问题
①在相关设计方案确定时,对应的预制件厂家并没有参与到具体设计工作中,而要求其设计的建筑造型难度过高、成本较大。②现在大多数建筑还是以混凝土结构为主,而在钢结构装配式建筑中,相关的设计人才较少且专业性不强,在施工中,设计内容与实际工程情况差距较大,因而无法适用于工程建造中。③在其结构创新设计时,过于追求新颖,建筑结构过于复杂,加大施工难度。④在建筑内部结构设计时,为了有效防止结构外漏,采用一些特殊材料,降低了原有的结构强度,抗震效果差。
5.1.2应对方法
①采用一体化集中设计方法,以现有结构建筑形式为基础,从全局出发,对各个结构进行合理设计,然后运用大数据处理技术将、设备和相关的管道、管线、结构内部等方面设计规范化和科学化,结合BIM信息技术,提高其设计的准确度和可行性。②在相关的装修工作中,可以将建筑内部结构和相结合的方式进行,运用统一的材料和设备,简化施工程序。③为避免结构设计过于复杂或单一、结构衔接效果不好、稳定性差等问题,可以采用协同设计的方法,相关工程的各个部门共同参与,防止出现只重视结构设计,忽视相关施工活动和水电设计,造成交叉设计或不合理问题的出现。
5.2有关结构部件的生产和制造
5.2.1具体问题
①在具体装配化施工中,实行效果差,并且依然采用现场浇筑的方法来进行,不但增加成本,而且影响施工周期,对环境造成一定的破坏和污染。②有关部件的制造成本费用较大,相关的投资企业对其产生排斥,施工难以进行。
5.2.2解决措施
①全方位的管理和监督整体钢结构装配施工对应的作业过程,包括结构设计、生产和制造、安装和装配、完工验收等方面,安排专业人员实施动态监控,然后,针对各个过程实行协同开展作业模式。②在具体施工中,要依据对应的材料规格、型号、数量、设计标准,运用合理的方法展开优化组合。制造过程中,要开展模块化、专业化的生产和加工方式,不断提高材料的质量和性能,使其具备良好的节能环保效果。
5.3装配施工的主要问题和解决方法
5.3.1主要问题
①相关技术人员的专业水平和技能不高,在具体施工中,存在一定的质量和安全问题。②实际操作中,相关技术人员对技术和工艺的了解不透彻,因而操作不准确,出现大量返工和重建问题,影响施工进度,增加成本开支。
5.3.2解决方法
①将主要结构的施工和管道施工分开进行,以保证结构稳定和质量为目标,减少后续维修和返工问题。②在技术的选用和确定阶段,要根据实际工程需求和对应的工艺操作等,制定合理的技术实施计划,运用BIM技术,对施工活动实行信息化动态管理。③相关水电工程的设计和开展,要与主结构建造和装修活动相统一、协调,保证合理性。④要不断提高技术人员的专业知识和技能水平,掌握对应的装配技术,依据规范来进行,从而提高其工作质量。相关管理工作的落实是保证整体施工活动顺利开展的重要基础,因而要严格监督各个过程,对相关的工艺、人员、材料和设备等制定对应的管理规范,结合BIM技术,加强管理力度。
6BIM技术在钢结构装配建筑中的具体运用
6.1三维模型的建立、运用和深化设计
运用相关软件建立三维平台模型,由相关设计人员提供对应的建筑、结构和信息化的平面模型。传统设计工作中,大多以人工的方式收集和检测各项数据,然后结合对应的CAD绘图技巧来完成设计。而BIM技术的运用,可以大大提高工作效率和准确性,根据模型对有关钢筋和孔洞等展开碰撞检测,以确定其稳定性和合理性。设计人员根据信息模型提供的信息,分析并设计出合理的方案。
6.2钢筋结构连接部位节点模型建立
各个结构间的连接处理效果是保证其结构稳定的重要条件,由于施工技术和工艺方法的改变,处理较为复杂,可以通过建立模型的方式,将具体节点设计和施工方案,运用可视化特性展示出来,并安排专业人员对具体员工进行技术指导和交底,明确工作流程和质量要求,遵守操作标准和规范,保证其质量。
6.3校对和施工调整
传统钢筋结构施工中,检测方法大多凭肉眼观察和分析,存在较大误差,导致一些隐蔽工程难以及时发现问题。通过运用BIM技术,建立三维模型,各个部门可以明确对应的施工内容和技术要求,结合设计方案进行对比和调整,针对存在的问题,采取科学的措施进行处理,从而提高施工质量和效率、降低资源浪费、保护环境。
6.4检验钢结构稳定性
以模型为施工基础,实行自动化碰撞检测,确定各个结构间的连接稳定性、合理性。当发生碰撞时,确定其具置,并对问题产生的原因进行详细分析,然后根据实际数据,采用正确的措施来调整和控制,保证其稳定性。
6.5精细化管理
运用BIM技术,可以通过模拟施工的方法,对各个作业阶段实行全方位的监督和管理,并结合模型的具体建立情况,合理安排施工活动。运用信息化动态监测,展现安装和配置过程,明确操作的准确性和规范性,将所有的过程细致划分,实现整体和局部的统一管理,从而提高施工效率和质量。
7结语
综上所述,在钢结构装配建筑施工过程中,其中主要是相关结构的安装和连接处理,但在现代高层建筑中,由于施工难度较大,包含节点施工较多,容易产生质量问题。通过分析该结构的主要特点和建造优势,结合BIM技术提高作业的效率和质量,研究其在具体施工中的应用,明确其重要价值和作用,可以为钢结构装配建筑的建造提供科学依据。
参考文献:
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[2]兰波.BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用[J].建筑与装饰,2019(1):164,169.
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[7]张雄.浅析BIM技术在装配式建筑中的应用[J].建筑与装饰,2018(8):184,189.
篇8
关键词:装配式建筑;安装重点;难点
引言:
打造绿色、环保的施工模式,融合现代化房屋需求,尤其是应当控制施工期间的污染问题,能够提高装配式建筑的应用质量。由此可见,施工人员务必充分认知装配式建筑的施工要求,总结预制装配模式的装配要点,在房屋安装期间融入规模化的控制体系,能促使建筑趋于规模化发展。另外,装配式小模块安装设计中工程设计,以便在协调墙体、梁柱、预制楼板的过程中进行吊装作业,提高施工进度控制质量。
一、装配式建筑的应用优势
1. 施工效率高
装配式建筑可在BIM技术的监控下监控预制构件的安装、使用情况,同时可监控预制梁、外墙、空调板等操作的状态,以便结合既定的施工要求进行加工监控。在此过程中,施工人员仅需结合施工图纸细则进行设计,评价出各构件的组装需求,根据建筑构件的组装要求确立施工连接方案,能减少传统施工技术运行效率不高的不利影响。
2. 施工成本低
装配式建筑可在既定的施工支持下对构件进行项目设计,设计完毕后可将施工场地内的构件进行施工装配,期间可及时对建筑的进度进行调整。因此,该方法所需求的成本相对较低,施工人员可在BIM技术的监控下进行预制构建的组装过程。同时,该方法可在机械控制中进行施工,可节约传统建筑设计的人力成本的支出,且施工期间的污染性较低,所以可减少施工操作期间的能耗产出[1]。
二、装配式建筑安装重点及施工要点
1. 策划阶段
装配式工程进行期间,施工人员需统计施工图纸、内外业数据资料等方面的信息,根据建筑的应用需求展开分析、策划,可提高工程设计方案的合理性。在此过程中,施工人员需统计装配式建筑的策划目标,根据工程定位、施工设计状态作出必要的调整,可消除设计方案不合理的不利影响。因此,施工策划期间,工程人员应当分析出也影响建筑质量的投资、使用、环境、功能要素,评价施工方案的可行性,及时标识出施工方案不科学的部分。另外,项目策划实践中,工程人员也应当确立约束性的控制目标,评价建筑方向及其应用之间的潜在联系,可消除外界环境、资金支持等不稳定因素的设计偏差。
2. 立面设计
立面设计监控中,施工人员需根据平面、立面之间的设计模式进行结构规划,同时在强化监控细节的同时确定监控方向。因此,为提高设计的合理性,应当在标准控制实践中解决立面设计调整问题,并在必要的干预监控、结构分析的过程中应用个性化地设计标准进行评定[2]。例如在外墙体结构配饰搭配控制中,需根据建筑的地形、外貌特征、细节状态明确各个立面的纹路特征,能在统一化搭配控制中凸显出多元化立面设计需求。总之,立面装配中,应结合楼体结构、内外墙构件特征进行统计,并在科学的组合协调中进行搭配管理,有利于提升剪力墙的功能性价值。同时,为提高门窗结构的合理性,施工人员还需融入多元化的设计元素,选择污染小、方便装配的设计材料。值得注意的是,预制梁设立期间,应当分析出预制梁的压浆参数指标,将该指标控制0.5MPa~0.7MPa之间。
3. 设计阶段
完善施工图纸的设计规划,结合BIM技术评价出设计图纸的问题,再确立相应的设计优化方案,提高施工步骤的核心质量。因此,施工人员应当明确建筑的安装要求,根据施工安装要求展开评价,结合关联性控制要点进行细节监控,有利于提高施工设计的合理性。其中,设计前应罗列出各项工艺的顺序及运行方法,监控出各项控制参数的应用要求,再结合预制构件的尺寸、连接状态进行安装配置,可在进一步思考控制中提高施工图示的合理性。另外,施工设计中应评价出管线、管路、施工元件结构的联系,再结合图纸状态展开精准化的控制筹备,有利于提高建筑本身的功能性,也能让各项预制设计指标及时满足应用标准。
4. 构件加工
在各类基础性构件的加工处理期间,施工人员应标注各类构件的应用场所及应用需求,尤其是应当分析出构件的功能性需求,可提升构件的加工效率。在此过程中,施工人员应对构件进行初加工,依据构件的加工位置和生产要求监控出元件的使用要求。其中,施工人员应当重点审核构件的实际应用标准,包括于构件的尺寸、体积等指标。通过提高梁柱、墙面、框架等结构的功能性,再评价出构件的协调使用方式,能为后期楼板的预加工提供可靠的运行依据。
三、装配式建筑安装难点及提升方案
1. 重视施工质量管理
提高装配式建筑的施工质量管理方案,分析材料吊装、墙面安装、标高控制、灌浆浇筑等环节的方法,依据标注控制工序确立施工方案、施工步骤内容,可及时对施工工序设计方案进行评价,解决施工过程中质量问题的影响。例如在注浆工程期间,施工人员应分析出浆料的搭配、配比、使用等多方面的控制要求,同时解进行项目安全教育培训支持,帮助施工人员自主总结装配式工程的运行要点。期间,应当大力宣传注浆、做浆的安全控制需求,可在展示样板期间的同时进行安全做浆技术。通过建立可靠的控制制度和验收模式,能在分段施工、验收的过程中消除材料连接、尺寸应用不合理、连接效果不佳的不利影响[3]。
2. 落实安全管理技术
工程安全管理期间,应当采用BIM技术重点审查项目运行的难点,其原因是前期策划、设计期间可能会出现不合理的部分,故需要配置完善的控制思路。例如在预制叠合板安装、配置过程中,技术人员应当注意一下要点。第一,复合板吊装时,采用模块化梁吊装复合板,其原因是吊装过程系统提升过程缓慢,可确保复合板的稳定性。在吊装作业期间,应当将控制距离固定在作业层300 毫米处,再给予必要的定位监控,避免叠合板受到外力的损伤。第二,应注意在吊板安装期间加设间距为150cm的支架,设定2-3 排的支架模型。通过在关键位置配置双层支架,可方便叠合板结构搭建完毕后,混凝土材料的强度始终大于70%,可为后期拆除工作提供建议。
3. 完善吊装操作控制
吊装工程进行期间,工程人员需明确预制构件的数量、型号、功能等指标,再给予不同构件展开必要的命名,可方便施工人员在信息化系统中对吊装所使用的材料进行一体化分配管理。因此,吊装工艺进行时,施工人员应在材料进场后立即对不同材料进行标号编排,采用简单、科学的名称进行命名控制,能够让构件在自主命名的期间发现内墙、关键、梁柱等部件的埋设要求。另外,应正视对材料性能的监控与检查,利用相应控制系统监控处吊钩的功能性和形状,可及时避免材料变形的发生概率。例如试吊控制期间,需控制起吊装置的离地高度进行测试,确保离地高度月48cm,然后停止试吊操作。通过综合核查机械元件的运行状态,再结合关联性控制预案进行编制监控,必要时应当涂抹剂并及时清洁元件表面的垃圾。同时,叠合板应用期间切不可进行野蛮施工,应根据《构件吊装专项施工方案》方面的理论进行材料构架,可提高构建的功能性,可避免材料偏移影响。
四、结束语
综上所述,通过及时解决装配式建筑施工的难点和重点,利用信息化技术发现管理、施工方面的运行要求和运行标准,再结合既定的控制逻辑展开质量监控和质量分析,有利于提高装配式建筑的功能性和使用效益。另外,装配式施工期间还需总结房屋的稳定性和承载功能,结合必要的收集、测试状开展项目评测,能够提高工程的经济效益。
参考文献
[1]王冉. 装配式建筑混凝土结构施工技术要点分析[J]. 建材与装饰,2020(12):29-30.
篇9
关键词:预制装配式;钢结构住宅
中图分类号:TU391 文献标识码:A文章编号:
引言
20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。
1 中国预制装配式钢结构住宅发展现状
预制装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。
1.1 政策背景
我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。
1.2 行业背景
2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。
1.3 发展现状
我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。
2 国内预制装配式钢结构住宅主要实践
钢结构建筑市场兴起于上海和广东,现在虽已遍布全国,但因地域经济发展不平衡,可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津等五大区域。钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市,如上海、杭州萧山、东莞和无锡等大中城市,而在东北、西北、西南和华中地区,钢结构住宅发展缓慢,有些城市还处于起步阶段。
2.1 北新集团
作为北新建材发展新型房屋业务的重要平台,北新房屋成立于2002年,由北新建材与丰田、新日铁、三菱等公司合资设立,公司全套引进日本先进的轻钢结构房屋技术,以现代房屋制造业的标准化、精细化和定制化实现轻钢结构房屋的设计、制造、安装,实现“像造汽车一样造房屋”。
成都青白江区清泉镇花园村项目是由北新集团全资子公司北新集成房屋有限公司与成都市青白江区政府合作开发的统筹城乡住宅项目,占地140亩,可容纳266户。这是青白江新农村建设的示范项目,同时也是成都市新型轻钢节能建筑。青白江区清泉镇花园村项目体现了北新集成房屋在建造过程、节能环保产品的集成以及抗震性能等方面的突破。
青白江区清泉镇花园村
2.2 远大集团
我国首座工厂化集成建筑在长沙建成,这是一栋前所未有的住宅楼。在全部零部件都是工厂化生产的钢结构房屋里,看不到任何管线路和风口,而房子却正在制冷或取暖,提供冷、热水;当主人远在千万里之外,可通过家里的电话自动打开空调和音响,或关闭窗户和电灯⋯⋯这种我国首创的全新概念的集成建筑,通过了湖南省建委组织的国内外专家的技术鉴定。据介绍,集成建筑的诞生掀开中国建筑史上新的一页,预示着专业化大工厂生产住宅的时代已经来临。
2011年在湖南省洞庭湖畔,远大可建一厂仅仅用了15天(360个小时)就建成了一幢高30层总建筑面积达1.7万平方米的酒店大楼。而且大楼主体框架建成用时仅46个小时,大楼封层耗时仅90个小时。这座大楼由远大集团建造,命名“T30”。大楼之所以建成神速,是因为其93%的部分不是在工地盖起来,而是在工厂生产,连内装修一起做完后运到现场,随后像拼积木一样拼装起来。
远大“T30”
2.3 宝钢集团
作为钢铁行业的龙头,宝钢集团一直致力于加大钢结构住宅领域的拓展力度。早在2008年,在武汉黄金口小区,宝钢和赛博思公司就开始开发建造钢结构住宅示范工程。该工程被国际钢铁协会Living Steel(住宅钢结构)项目选定作为中国地区可持续性住宅的示范建筑。
宝钢、赛博思黄金口岸钢结构住宅示范工程
2011年,宝钢成立了宝钢建筑系统集成有限公司,打造钢结构住宅从信息化管理、集成化设计、装配化施工到最后的装修建筑一体化的完整产业链,希望实现“像造汽车一样造房子”的目标,核心业务范围将涵盖政府公用建筑、保障型住宅、商业建筑、商品住宅。
2012年,由宝钢集团牵头发起的国内装配式钢结构民用建筑产业技术创新战略联盟近日在上海正式成立。据介绍,该联盟汇聚了宝钢集团、中国建筑股份有限公司、同济大学、中国建筑标准设计研究院等23家行业内知名的企业、院校和科研机构,涵盖技术研发、设计、工程施工、部品部件生产、房产开发等建筑产业链环节。
3 我国预制装配式钢结构住宅发展阻力
3.1 市场接受度低
钢结构住宅的发展面临的首要问题是现阶段社会对这种新的住宅体系还存有疑问。毋庸讳言,钢结构住宅在防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性上尚有许多不完善的地方。中国消费者由于长期居住在砖混或钢筋混凝土结构的住宅中,习惯将混凝土住宅的优势与钢结构住宅的劣势作比较。强大的惯性力量的转变不是一朝一夕的事情,这需要一个逐步接受的过程。
3.2 设计方法滞后
传统的住宅设计和预制装配式钢结构住宅的设计无论从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等等方面都存在着很大的区别。在方案阶段,通用结构体系和专用结构体系没有区分,模数化、标准化的设计思想没得到足够重视;在施工图阶段,缺少对于构件及装配节点的深化设计,没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计,这些问题或多或少阻碍了预制装配式钢结构住宅的发展。
3.3 标准规范缺乏
预制装配式住宅的相关设计、施工标准规范欠缺,与之相关的施工工艺、工法和安全规程也还未建立,甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容,使得设计、审批、验收无标准可依。这对工业化住宅的大规模推广是一个障碍。
3.4 工程造价偏高
造价偏高是阻碍钢结构住宅发展的关键因素,特别是与传统的钢筋混凝土结构住宅相比,钢结构造价明显较高。采用预制装配式的建造方式之后,构件作为工业产品进入施工单位,还增加了税收环节,在房价日益高涨的背景下消费者更难以接受。由于缺乏经济激励政策,众多开发商缺乏建造预制装配式钢结构住宅的积极性,因而阻碍了预制装配式钢结构住宅的推广应用。
3.5 部品部件发展滞后
钢结构体系住宅成套技术,由于过去缺乏技术引导,市场需求没有达到产业化程度。因此,我国的相关产品功能性单一,工业化程度不高,产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前,该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐,不配套,需进一步研究创新并进行整合。我国钢结构住宅在建材和部品方面,目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来,甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到。这严重制约了钢结构住宅的发展和推广。
4 预制装配式钢结构住宅未来发展建议
钢结构住宅设计有模块化、标准化、系列化的特点,可以达到工厂化和装配化的要求,并且抗震性能优越、工业化程度高、施工周期短、综合技术经济指标好。建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产方式,以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征能够整合设计、生产、施工等整个产业链,实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。
4.1 加强政府对预制装配式钢结构住宅产业化的推进作用
在推广预制装配式钢结构住宅的道路上,政府的引导作用不可忽视。国家有关部门应制定相应的激励和扶持政策,对已建成的示范工程应及时进行经验总结和宣传,使之成为今后的发展模式。此外,政府还应当投入一定的科研资金,鼓励科研单位开展轻钢结构住宅及相关技术的研究工作。加强政府在预制装配式钢结构住宅产业化进程中的作用,通过在政府主导项目中采用住宅产业化的建设,有助于推动住宅产业化生产产品为市场所接纳,也通过政府的示范效应,带动住宅产业化的发展。
4.2 采用模数化和标准化的设计方法
目前国内设计单位大多数较少涉及钢结构住宅的设计,对于标准化和模数化的设计方法更是不甚了解,仍旧按照传统的设计方法去进行设计,影响了预制装配式钢结构住宅的推广。因此,总结标准化和模数化的设计方法并加强对设计人员在标准化和模数化设计方面的技术培训是当务之急。
4.3 引入BIM技术
BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。俗话说:“工欲善其事,必先利其器。”BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,可针对每个预制构件,建立构件信息化系统。在构件制作、施工前对构件进行虚拟三维检讨,以期在制作和施工前发现存在的各种问题并予以解决。
结语
预制装配式钢结构住宅在我国处于起步阶段,其发展面临很多问题。但从社会综合效益分析以及改善住宅品质、提高安全生产和文明施工水平、缩短施工周期、减少对熟练劳动力依赖等潜在价值来看,发展工业化预制装配式建筑技术,是国家和地区社会经济发展到一定水平的必然选择,也是住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路。
参考文献:
[1] 沈健伟.发展钢结构住宅遇到问题和对策及发展现状和前景分析[J].2012年中国钢结构行业大会论文集,2012,10:500-504
篇10
关键词:装配式建筑;裂缝控制;预制构件;质量控制;
一、装配式建筑发展形势
装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑。近年来,装配式建筑行业高速成长,市场规模不断上升。装配式建筑相对于传统的现浇模式,具有环保、质量、成本等方面的优势,在人口逐渐老龄化、建筑劳动力成本急剧攀升的背景下优势急剧攀升。根据住建部数据显示,明确提出到2020 年实现装配式建筑占比达到30%以上的目标的省市约占总数的21%,及至2024 年,我国装配式建筑市场规模将超过12000 亿元。
装配式建筑还面临着诸多痛点,使得企业难以发挥装配式建筑的优势,同时制约行业的发展。如产业工人和资深技术人员紧缺、标准化程度低、构件连接技术落后、生产环节的增加也引发了更多的质量问题等。本文主要从装配式构件裂缝,阐述其发生原因、分类和控制措施,为今后装配式混凝土构件质量控制提供参考。
二、装配式预制构件裂缝形成机理与原因分析
国内外相关学者一般认为:裂缝是由于混凝土材料(包括水泥石和粗细骨料)变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度的缘故,本质上是裂缝之间受拉混凝土拉伸变形和受拉钢筋拉伸变形之差。结合装配式混凝土构件材料准备、生产、运输、安装全过程,裂缝产生的原因有如下几种:
(1 )混凝土的收缩。收缩是混凝土的一个主要特性,对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展则有可能引起机构物的开裂、变形甚至破坏。
(2 )温度应力。混凝土内的水泥在水化反应中发散出大量热量,使混凝土升温,并与外部气温形成一定温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝宽度。
(3 )钢筋。配筋间距大、配筋率小的混凝土结构开裂多,无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂。钢筋/预埋件保护层不足,同样引起构件开裂。
(4 )混凝土材料及配合比。配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类不佳、选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。
(5 )养护条件。养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。如构件养护过程中升降温过快,蒸养过程中湿度不足、构件出窑时与环境温差过大等、养护温度不够导致强度不足均可能导致裂缝。
(6 )施工质量。混凝土浇筑施工中,振捣不均匀,或是漏振、过振等情况,会造成混凝土离析、密实度差,降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,也将大大降低粘结力。
(7 )构件自身原因。构件太薄或跨度、长度尺寸过大,而未采取补偿收缩措施,或者构件内外温度不一致极易导致变形不同步产生裂缝。
(8 )存放转运原因。存放场地不平整导致运输车颠簸;垫块高度不一、摆放位置不对或数量不足;堆场积水、沉降、受震;吊装过程中吊索水平夹角过小;吊装过程发生碰撞;转运时发生碰撞;
(8 )安装产生的裂缝。如暴力施工;安装时不铺设坐浆料或坐浆料铺设不平整;忽略调缝或调缝方式不当,导致间距过小或出现瞎缝;安装后立即加以大量或集中荷载;不提前浇水进行嵌缝;灌浆料未达到规定强度提前拆除支撑等。
三、裂缝控制关键技术措施
国内外相关学者已经在混凝土裂缝控制方面进行了大量研究,本文结合预制构件裂缝产生原因和现场经验,从构件生产全过程甚至构件拆分提出以下裂缝控制关键技术措施。
(1 )材料方面。预制构件生产过程中,严格控制原材料质量及骨料级配,控制含泥量,优化配合比,降低水灰比,掺加补偿收缩材料,选用适应性好的添加剂等,可以减少混凝土自收缩。
(2 )加强生产过程管控。生产任务下达前编制专门技术质量交底;企业落实“三检”制度;管理人员监督好布料、振捣、养护、转运等工序质量控制,制定奖罚;转运前检查平整场地,规划路线;确保构件完好无损的交付客户。
(3 )构件生产企业与建筑主体施工单位做好技术交接。构件进场前由质检人员应做好相关质量检查,进场后组织专业技术人员进行抽查,对预制构件尺寸偏差、混凝土密实度、表面质量等指标逐一检查,并做构件损伤检测,对影响结构安全的构件坚决退场处理。
(4 )构件安装严格按照规范执行。合理选用吊具及吊钩;操作人员小心谨慎防止构件擦碰;按照施工图铺设座浆料并检查平整性;安装工程及时检查落实签名责任制。
(5 )设计应与构件生产施工人员良好沟通。如优化结构设计;在容易开裂的部位加设钢筋,以此有效减少裂缝产生;合理安排构件尺寸大小,钢筋间距及保护层;重要受力部位直接设计成补偿收缩混凝土;特殊部位采用高强或特种混凝土等。
(6 )预制构件拼装完成后,做好成品保护工作。严格控制刚完成安装构件上的荷载;当荷载无法减少时,应加设临时支撑;合理组织施工,在构件连接强度未发展前,禁止振动或干扰;需要时及时覆盖并进行温度湿度养护;防止后续施工对预制构件产生碰撞造成破损。
结束语
裂缝缺陷的形成原因有多方面,并且覆盖构件生产使用全过程。裂缝缺陷的防治措施应从构件原材料质量、生产过程以及后期的堆放、吊装、运输这些全过程进行控制。作为装配式建筑的从业人员,应系统深入的研究构件裂缝发生发展机制,分析裂缝的共性与差异性,采用合适方避免或修补措施,并总结经验,切实推动装配式构件发展。
参考文献
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