建筑工业化的主要标志范文
时间:2023-11-22 17:55:59
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篇1
据2015年《中国建筑节能年度发展研究报告》数据显示:截至2013年中国民用建筑综合面积为545亿平方米,其中97%以上是高能耗建筑,而我国目前每年建成的房屋面积仍高达16亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。以如此建设速度,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。如果再不注重建筑节能设计,改变建造方式,加强“四节一环保”的绿色建筑的使用,将直接加剧能源危机。
我国《绿色建筑行动方案》中也明确指出:“住房城乡建设等部门要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系,推动结构件、部品、部件的标准化,丰富标准件的种类,提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系,加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。”
因此,下一步建筑业的重点任务就是“推动建筑工业化”。建筑门窗幕墙行业作为建筑业重要的组成部分,加快建筑门窗幕墙工业化的步伐,实现建筑门窗幕墙工业化与信息化的深度融合不仅具有十分重要的现实意义,而且具有长远的社会意义。
一、发展建筑工业化的必要性
建筑能耗如此之大,高能耗建筑如此之多,建筑工业化就成为建筑节能的重要突破口,也是未来建筑业发展的必由之路。 建筑工业化就是通过“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能应用”的方式,改变传统建筑业的生产方式。
首先,与发达国家的现状进行对比:英国、美国、日本等发达国家的装配式建筑的比例在70%以上,我国的比例尚不足7%,可见装配式建筑未来的市场规模还是非常可观的。
其次,我国人口红利已不在,以密集劳动力为主要作业工人的建筑模式已很难持续,新型的建造方式既是时展的召唤也是发展的必然。
再次,传统的建筑施工方式的高污染、高耗能已不满足我国对绿色节能建筑的发展要求。国家在推动装配式建筑发展方面也给出了明确的指标,总理2016政府年工作报告指出:要积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量。
二、建筑工业化发展的优势
从政策上讲:根据《建筑产业现代化发展纲要》的要求,到2020年,装配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年,装配式建筑占新建建筑的比例50%以上。据不完全统计,目前全国已有30多个省市出台了装配式建筑专门的指导意见和相关配套措施,不少地方更是对装配式建筑的发展提出了明确要求。越来越多的市场主体开始加入到装配式建筑的建设大军中。但是由于改革开放前,钢铁工业的发展水平滞后,产量有限,钢结构的应用受到限制,致使钢结构及其知识的普及远远不如钢混结构,以致我国已成为世界钢产量第一时,一讲装配化就是钢混结构,忘掉了与生俱来就是装配式建筑的钢结构。这一点应该引起建筑业界的高度关注。
从社会环境讲: 一方面新型城镇化带来城镇快速发展,意味着大量的建筑需求将持续,而建筑工业化契合了节能减排的需求,传统的高能耗建筑方式必须改变。另一方面,随着人口红利的逐渐消失,越来越严重的建筑人工紧缺和人力资源成本的上升,带来建筑业对提高劳动生产率需求的提升,从而使过去制约建筑工业化发展的建造成本高的制约逐渐消失。
从节能优势上讲: 据统计采用装配式建筑,建造过程中的一次节能就能带来可观的效益:即无须搭设脚手架,不用传统木模板、木方,节约木材90%;节约用水65%左右;节约钢材5%-8%;节约混凝土10%左右;减少现场施工垃圾90%;施工阶段,现场基本无粉尘污染;减少现场施工场地50%左右;减少现场作业人员50%以上;减少现场生活垃圾50%以上。
三、未来建筑工业化发展的关键点
1.注重系统研究和专门人才的培养
创新是生命,人才是关键。未来科技的主体是企业,企业要加大科技投入,培育新型建筑工业化研究机构,主动和高等院校、设计、研究机构联合,开展专门的工业化技术研究,建立“政、产、学、研、用”五位一体的机制。财政科技经费也要支持新型建筑工业化的科研及引进、消化、吸收再创造等工作。同时要高度关注人才的培养,我们既要培养专业技术人才,也要培养管理经营人才,同时不能忽视具有“工匠精神”的产业工人。
2.建立标准化体系的同时调和标准化与多元化之间的矛盾
一方面我国目前建筑行业标准的监管存在缺失,制定的标准体系尚未出台行业强制性准则,产业链中很多环节并未实际按照标准执行。而标准体系的建立是实现建筑产品的大批量、社会化、商品化生产的前提,也是大幅降低工业化成本的必要条件。从世界各国的经验来讲,标准化体系的建立能够极大地推动建筑工业化的发展。因此在未来制订工业化建筑全过程、主要产业链的标准体系尤为重要;而建筑的标准化、模块化设计技术体系与通用化接口技术研发也是建筑工业化发展的必要需求。
另一方面,目前标准化体系设计方面还处于设计定型、构件统一、规格少且强调标准化与通用化阶段,而现在消费者需求的是个性化、多元化的产品。在今后标准的设定中应更多的注重灵活性以及解决标准领域的制约瓶颈问题,促进行业快速发展。
3.注意结构体系的完备性
目前,社会上普遍缺少对结构体系的认知,由于这样那样的原因,人们对钢混结构了解较多,对钢结构知之甚少。我们要加大宣传力度,让更多的人了解钢结构、组合结构,使政府工作报告中明确指出的“大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量”落到实处。
4.注重工业化发展上下游全产业链的共同发展
新型建筑工业化的发展依赖于研究、施工、设计、生产、监督、服务等全产业链的共同进步,如传统的建筑业中“建筑设计”属于独立的行业,因此设计时无需考虑施工的工艺流程,施工对设计阶段的影响也有限。而新型建筑工业化的生产方式是采用信息化的方式协同设计、施工、部品建造与装饰装修紧密的结合。从部品生产角度,很多部件需要附加在构件上,需要大量产业链环节之间接口集成的问题,这不是一家企业的事情,需要标准化设计企业、部品生产企业、建材企业、安装施工企业等一起配合完成。因此建筑工业化必须是全产业链的工业化,建筑从设计出图、生产制造、运输配送、施工安装、到验收运营的全过程都要实现工业化。
四、建筑门窗幕墙的工业化
在建筑领域,我国门窗每年有五亿平方米的产量,它的产值超过了两千亿元人民币;幕墙每年有八千到九千万平方米的产量,产值超过一千亿元。就产业化程度而言,幕墙相对比较高,大型建筑和公共建筑,特别是超高层、单元式幕墙使用率80%,一般幕墙安装方式无法实现。而门窗作为一种工业化产品,工业化的生产、加工、安装比例也在逐年增加。
建筑门窗幕墙工业化的定义就是采用现代工业的生产和管理手段替代传统的、分散式手工业的生产方式,从而达到降低成本、提高质量的目的。其特征在于以门窗幕墙系统的设计标准化为前提、工厂生产集约化为手段、现场施工装配化与标准化为核心、组织管理科学化为保证。在建筑门窗幕墙系统化、标准化和信息化的基础上,实现建筑门窗幕墙的工业化,进而达到产品化的目标,是建筑门窗幕墙行业发展的必然趋势。
1.门窗企业的工业化发展
在新型建筑工业化发展的大环境下,门窗需要设计系统化、标准化;生产精细化、工艺化;施工机械化、装配化,这样的发展模式对于门窗企业既是机遇又是挑战。
门窗企业要注意工艺标准化、设备标准化使产品性能更加稳定并且得到提高。在具备条件的情况下,标准规格的门窗产品整樘出厂。对于建筑标准规格外的门窗采用标准附框或专用附框进行安装。附框内口的宽、高构造尺寸应与门窗洞口标志尺寸一致,在洞口装修阶段或装修完成后采用标准的方法进行整体安装,从而最大程度的解决标准化与多元化之间的矛盾,使门窗产品更适合于建筑工业化发展。
在生产过程中,建立智能化工厂。将大批量标准化产品生产与柔性定制化生产相结合。满足后工业化时代不同层次消费者对产品的需求。
2.幕墙企业的工业化发展
应对建筑工业化,幕墙企业要从设计、生产、施工和信息化管理等方面寻求发展与突破。从设计开始,BIM作为建筑信息模型技术,贯穿于幕墙工程始终,通过参数模型整合各种项目的相关信息,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。在设计与产品生产中注重研发,推广单元式幕墙的应用,提高产品标准化程度,使部件、附件的通用性和可置换性得以提高。同时大力推动装配式建筑发展,注重预制建筑节点的延性和防水等关键技术研发,提升施工管理的水平。从而达到各环节整体发展,提升我国新型建筑工业化进行的速度。
总之,人类社会发展要走可持续之路,建筑业发展要走绿色化之路已成为大家的共识和必然选择。新型建筑工业化就是建筑业绿色发展的首选之路,她为门窗幕墙企业带来了无限的发展空间,产品的创新,技术的进步,绿色的需求等等,只有抓住机遇、走在前列的企业才能成为舞台的主角。
篇2
一、装配式建筑的发展
当今世界,生产力快速发展的根本原因,无一例外的在于科学技术的日新月异。在被世界众多国家视为经济支柱的建筑业及其领域,科学技术的迅猛发展和不断创新极大地推动了建筑业的迅猛发展。随着建筑工业化的要求,世界发达国家都把建筑部件工厂化预制和装配化施工,作为住宅产业现代化的重要标致。发达国家早在四五十年代便开始了墙体材料转变,即小块材料(烧结制品标准砖)向大块墙材转变,大块墙材向轻质板材和复合板材方向转变,经过半个世纪的发展,各国已经基本形成了本国工业化建筑体系和与之配套的墙体材料的主导产品。日本在装配式建筑结构体系建筑方面做了大量的研究工作,近年来建造了许多装配式结构体系建筑工程,其中钢筋混凝土结构、钢结构体系做得较多,与之配套的PC构件制品经过系统的研究已经成功的应用在工程上。建筑工业化是世界性的大潮流和大趋势,同时也是我国改革和发展的迫切要求,在我国,建材工业和建筑业已列为国民经济的基础产业和支柱产业。装配式建筑的发展将促进建筑领域生产方式的巨大变革。在这样一个大的形势下,我国作为发展中国家,建筑业正处在一系列加快发展的大好机遇期,降低能耗、抗震减灾、保护生态与环境,提高人们工作与生活质量是当前最热门的话题,使用新材料、应用新工艺;提高工程质量、提高工效;减少污染和浪费、减少现场作业,实现文明施工是当前技术进步的重要标志;加强关键技术创新和系统体系集成,实现房屋建筑的产业化、多样化、工业化,将是新世纪建筑业的发展趋势。装配式建筑结构体系及与之体系配套的主要内容包括:外墙复合板的生产、内隔墙板、楼板、屋面板、梁、柱等异型构件。“装配式建筑结构体系”构配件生产,是走建筑工业化道路,围绕建筑领域革命的新兴产业,其项目初步定位为“生产房子”。基本思路为:以科研、设计为龙头,以技术为支撑,以市场为导向,以满足不同用户消费需求为目标,生产不同类型房屋的“构配件”及相关的建筑施工产品,在施工现场进行房屋组装,彻底改变现行传统的落后的房屋价值理念和做法。装配式建筑结构体系的发展主要体现在以下几方面:
1.调整产业结构,提升建筑整体科技含量;
2.走建筑工业化道路,改变传统落后技术,实现建筑施工领域的革命,创造全新的建筑业发展空间;
3.提高劳动生产率,解决高寒地区四季均衡施工;
4.装配式建筑结构体系的节能、环保、抗震、经济等突出优势将给社会、用户带来较大的受益;
5.装配式建筑结构体系具有先进性、竞争性和可持续性,是按照国家产业政策以及市场的消费需求考虑;
6.产品定位主要体现在以下几个方面;建筑形式多样化——高层、多层、单层;结构体系多样化——以大开间为主的框架和框架剪力墙结构、钢结构、全预制装配结构;材料和制品向体系发展——配套化生产、商品化供应、施工现场装配化;墙体材料的发展——单一材料向复合墙体、砌筑向装配、重质向轻质、块类向板材。随着现代科学技术的高速发展,社会对建筑物的需求经历了一个“注重数量数量与质量并重质量第一个性化、多样化、高环境质量”的发展阶段,从建筑的结构体系上看,国外也已开发出木结构、钢结构、钢筋混凝土结构的工厂化生产体系,并不断使建筑产品的性能指标得到提高。人们不断促进建筑技术的进步和建筑产业的发展,努力合理的利用资源、保护生态环境,提高人们的居住生活质量。装配式建筑适应现代社会对房屋建筑的需求,也是二十一世纪建筑房屋体系发展的大趋势。传统的房屋设计与施工技术已经落后,不能适应现代社会的需求。
二、装配式建筑的优势
1.建筑技术创新装配式建筑是21世纪世界建筑业技术发展的主流,目前装配式建筑的发展方向主要是采用钢结构或钢筋混凝土为框架体系的全装配式多层或高层建筑结构体系,而与钢结构或钢筋混凝土梁、柱框架配套的外墙、屋面、内墙、楼板等材料全部采用预制的、工业化生产的、可在现场施工、安装、组装的新型的多功能的可实现建筑工业化的建筑材料构件。目前在中国的经济建设中,建材业和建筑业已经成为国民经济的支柱产业。但是,建材业和建筑业生产建设仍处在粗放型生产阶段,集约化程度低,生产建设技术落后,劳动生产率低。与国外相比,中国建设的劳动效率只相当于发达国家的1/5左右。为此,国家十分重视并已提出要加快实现建材业和建筑产业现代化,提高建筑建设质量和建设效益的目标和措施。实现建材业和建筑产业现代化的根本出路在于技术创新,尤其是要开发新的建筑体系,和推动建筑材料的部件化。装配式建筑体系是多年来国外开发成功的建筑科技成果。目前这种建筑体系在国外得到了迅速发展,例如德国、英国、美国、日本等广泛采用装配式建筑体系中预制混凝土构件。作为一套完整的建筑技术正是因为适应建筑产业化的要求,以其独特的优势受到建筑业的关注和重视。
2.从生产到建筑使用实现工业化装配式建筑可以实现建筑墙体部件化。所生产的产品可以根据建筑墙体需要,在工厂里加工成墙体部件,在工厂制作成整体墙板、梁、柱、楼板,并可在构件内预埋好电器件、水暖用件、窗户。还可根据需要在生产工厂将墙体装饰材料制作完成。装配式建筑构件工厂生产,使产品精度高,产品更加标准化、规范化、集成化,技术标准易于统一。由于装配式建筑构件标准化工厂化生产,运送到工地后可进行装配,每道工序可以像设备安装一样进行现场进行安装,实现了建筑工业化生产。
3.装配式建筑是新型建筑体系、绿色建筑材料中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,大大的推动绿色建材的发展。一些国家制定了绿色建材的性能标准,推行绿色建材认证,对室内空气质量进行控制。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。因此装配式建筑构件适应墙体改革和建筑节能的要求。整个体系主要由水泥、砂、陶粒等轻质材料组成,构件强度高而重量轻,填充不同材料可以满足保温隔热和建筑隔声的要求,建成的大板建筑,防水隔潮,住居舒适。这种建筑体系材料的耗能和释放的CO2都很少,是真正的绿色建筑材料。
4.施工方便、解决冬季施工难度问题装配式建筑可以根据现场要求制作需要的墙体构件,现场组合安装,减少工作量,减少现场湿作业量,施工方便,施工周期短,节省人力物力,降低建筑成本。具有可钉、可粘贴等优良性能。据测算,装配式建筑构件可提高工作效率2-4倍。由于装配式建筑构件是在工厂车间内生产完成,在冬季也可以生产,运到施工现场组装,解决了北方地区冬季施工难得问题。
5.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(与粘土实心砖比),可节约运输费用。
篇3
关键词:模数化设计 产业化 标准化模数协调 精装修
中图分类号:TU203
文献标识码:A
文章编号:1004―8537(2006)11―011 8―04
建筑模数化的历史和发展
建筑的模数化设计自古有之。中国古建筑的木结构以材和斗口为模数单位,有着严谨完整的模数系统,达到了高度的标准化和通用性,这一点不能不说是中国建筑技术上的一项最重要的成就。西方工业革命之后,随着科技的进步,建筑工业化的发展,标准化模数化更成为潮流。其先驱代表建筑是英国的“水晶宫”。正是因为这幢建筑的几何形状和建筑尺度的模数化、定型化、标准化,才得以仅用了8个月即全部竣工。建筑大师柯布西埃,更是以他的《走向新建筑》,把现代主义设计运动推向了极至。柯布西耶研究数学、建筑和人体比例,自己设计了一整套模数系统,并在他的建筑实践中广为应用。可以说,模数应用是建筑技术现代化的重要标志,也是技术和艺术结合的产物。
模数化是建筑设计标准化,施工机械化、装配化,构件生产工厂化的必由之路。构件规格化,也促使设计模数化。比如过去砖混和砌块结构大量应用的时代,设计师习惯于按照砖和砌块的模数布置门窗洞口,以避免大量砍砖,节约建筑材料,加快施工进度。在构件工厂化生产,比如钢结构或者预制板结构的建筑中,设计师习惯于进行合理排板,按照预制板的规格设计建筑的开间进深尺寸,尽量减少板材和构件种类,降低施工难度,加快施工进度,实现工业化生产。
公共建筑的模数化设计
1.公共建筑的柱网模数与功能的关系
很多公共建筑,因为功能的需要,对柱网尺寸有严格的限制。比如车库建筑,一般最经济的柱网为8000mm×8000mm.这个柱网就来自于停车位为5000mm×2500mm,垂直停车出车距离为6000mm的模数。展览建筑,因为每个展位尺寸为3000mm×3000mm,展位间走道也是3000mm宽,所以建筑的柱网都是3OOOmm的倍数,一般常用9000mm×9000mm,18OOOmm×18OOOmm 27000mm×27000mm。图书馆建筑对模数的要求也很严格,柱网尺寸应适应阅览和书架排列的要求,基本模数一般为1200mm或者1250mmm,常用柱网为6000mm×6000mm,或者7500mm×7500mm。
2.贝聿铭事务所的建筑模数化设计
在模数化设计方面,西方建筑师们比我们走得更超前,他们的很多做法非常值得我们借鉴,比如坐落在北京西单路口的中国银行总行工程,就是贝聿铭事务所应用模数表现建筑的一次精彩演绎。在此工程设计中,贝氏采用了非常精妙的模数制,并用它贯彻设计的始终。最基本的模数来源干立面上的一块石材,它的尺寸为11 50mm×575mm,是2:1的比例关系。而建筑的基本轴网为6900mm,层高为3450mm,它们分别为石材长宽的6倍。建筑的门高为2 300mm,是3450mm的2:3,为四块砖的高度,同时也是办公建筑的理想门高。建筑各处的尺寸都符合这个模数,这样一来,最后的装修效果非常完美,到处都是整块的石材,决不会出现不合模数石材的情况。而且在施工过程中,一块标准尺寸的石材在哪里不经切削,都可以使用,大大方便了施工,建筑与装修真正融为了一体。而我们一般意义上的装修,是在建筑、结构都做完之后,再附加上的一张皮。
贝氏严格的模数制同样也具有很大的灵活性,他根据不同的功能需要,灵活变换模数。6900mm×6900mm的基本柱网,是考虑了办公空间的家具分隔,同时又是其结构体系――无梁楼盖的经济跨度,地下车库考虑并排停三辆车的布置方式,采用7800mm×7800mm的柱网。车库正好位于中庭及54m的大跨之下,避免了两套柱网的矛盾。
卫生间以装修面砖作为模数,其尺寸为1 50mm×300mm。所有卫生间的开间、进深、净高都为其整数倍,厕位、洗手池等的中线,灯、排气孔均与模数线相齐。天花、铺地的分格也严格遵循这个模数。所以,卫生间所有的线角都前后左右、上下交圈。装修效果非常完美。在吊顶的设计中,采取两套模数。主要空间为1 1 50mm×11 50mm,办公空间为575mm×575mm,两个575mm×575mm又正好是日光灯槽的尺寸。
贝氏一直把模数制贯彻到节点大样中去。在设计节点之前,先打好575mm×575mm的方格,即所谓的“模数线”。用统一的模数以不变应万变,只是贝氏惯用的手法之一,在他以前的作品中也经常采用。贝氏的模数化设计手法,可以说是技术与艺术的完美结合。
3.北京人保办公楼的建筑模数化设计
在所有种类的公共建筑中,办公楼和图书馆可以说是最适合模数化设计的建筑类型。我们设计小组在北京人保办公楼的设计中,就做了模数化设计的尝试。
北京人保办公楼位于东二环边,位置显要,属于高档办公建筑。我们在设计中采用了500mm的模数。建筑的基本柱网为8000mm×8000mm,另外有4OOOmm、10OOOmm和14OOOmm不等的柱矩。层高为4 OOOmm,整个平面设计遵照500mm×500mm的网格,走道为2OOOmm和3000mm宽,大堂石材铺装为1000mm×1 000mm,办公层地面铺装为500mm×500mm,门尺寸为1 OOOmm×2500mm和1 500mm×2500mm两种。开门和地面分格对缝。卫生间的模数为300mm×300mm,卫生间平面尺寸按照模数化精心设计,墙砖和厕位安置全部对缝,基本不需要砍砖,所有装修面都是整砖。所有公共区和办公区建筑设计和装修设计完全一体,办公隔断设计也符合模数,所有地方都实现完美的墙面与顶棚对缝。甚至幕墙分格和室外铺装也符合此模数,给装修设计带来莫大的便利。总之,按照模数制设计建筑,杜绝了以前建筑和室内装修脱节的弊病,使装修效果更为完美,施工更加便利。但是500mm的模数也有一个缺点,因为我国传统上是使用300mm系统的模数,所以国内目前大部分的板材都是1 200mm模数的规格,设备专业设计喷头风口等也还是习惯于按照3600mm的间距,这和我们的模数都有冲突。另外,完全按照轴网模数设计的幕墙,到了贴近柱子的两侧,玻璃分格不是过大,就是过小,这些都是不容易处理之处。不管怎么说,
模数化网格使建筑师找到了可以依据的定位方法,方便易行。
4.首都机场停车楼的模数设计
首都机场新航站楼工程中,我们设计小组承担停车楼(GTC)部分的设计。在此过程中,我们从方案设计者――英国的FOSTER公司那里.学到了很多东西。他们和我们不同的是,内装修设计早在初步设计阶段就已经有相当深度了。编制模数轴网是他们工作的最初步骤。比如GTC的柱网是9000mm×9000mm,因为柱子直径是1 200mm的,柱间净空7800mm,正好可以放置三辆小汽车。由此发展的分模数有750mm,1 125mm,2 250mm,3 000mm等。总之,地面铺装是750mm×750mm的,门是1 500mm×2 250mm的,吊顶,墙面尺寸业均与此模数有关。总之,虽然FOSTER设计中对模数的追求不象贝氏那么严格,但是也贯穿在设计的始终。另外,无论道路、人行步道.还是挡土墙,对分格都很讲究,现浇的混凝土墙根据模板预留分格缝,地面和天花的分格缝也与之对应,上下左右都要对缝,总之,设计很到位,细部很深化.一切尽在建筑师的控制中。
住宅产业化和模数设计
1.住宅产业化的含义和与模数设计的相互关系
在住宅设计方面,虽然近年随着住宅产品的更新换代,模数化设计较前些年逐渐为人所忽视,但从发展趋势来看,这种设计方法是很必要很有前景的。
国家近年来大力推行实行住宅产业现代化的政策,希望改变以往设备陈旧、工艺落后、粗放经营的局面,采取集约化规模经营,提高产品质量。产业化是一个国家产业发展和技术进步到一定阶段所必经的过程,其特征是产业经济重心由初级产品向制造业转移。联合国经济委员会将产业化定义为;生产的连续性;生产物的标准化,生产过程各阶段的集成化,工程的高度组织化,尽可能用机械代替人的手工劳动,生产与组织一体化的研究与实验。住宅产业化的实现体现了这样的基本原则,即以模数化构建标准化;以标准化推动工业化,以工业化促进产业化,可以说模数协调是住宅产业化的前题条件。住宅建筑量大面广,因此,建筑构配件更需要标准化、模数化,应符合建筑模数协调标准,适应工业化生产,建筑设备与建筑主体也需模数协调,以便有利于商品化生产。
2.西方各国住宅产业化的情况
从西方国家的住宅建设经验来看,1 950年代,欧洲由于“二战”的严重创伤,对住宅的需求非常大。为解决房荒问题,欧洲一些国家采用了工业化方式建造了大量住宅,形成了一批完整的、标准的、系列化的住宅体系,并延续至今。1 960年代,住宅建筑工业化的遍及欧洲各国,并发展到美、加、日本等经济发达国家。
世界上住宅工业化最发达的瑞典,从1 940年代就着手公寓式住宅的模数协调的研究:从1 950年代开始在法国的影响下推行建筑工业化政策,并由民间企业开发了大型混凝土预制板的工业化体系;在1 960年代大规模住宅建设时期,建筑部品的规格化逐步纳入瑞典工业化标准,并在此基础上大力发展通用部品体系。目前瑞典的新建住宅中,采用通用部件的住宅占80%以上。
1 998年英国政府委托建筑领域的业主完成的一份被称作“建筑生产反思”的报告中明确提出了工业化生产已经实现下列具体目标:成本降低10%,时间缩短10%,可预测性提高20%,缺陷率降低20%,事故发生率降低20%,劳动生产率提高10%,最终实现产值利润率提高1 O%。英国流行的单元式建筑,就是事先设计、再在工厂制作符合设计标准规格的单元式建筑,最后运至现场进行安装。单元式建筑最早由预制的如浴室、卫生间发展而来。到1 990年代英国已形成了从设计、制作到供应的成套技术及有效的供应链管理。其中,轻钢结构以其自重轻、强度高、空间利用率高等优点,发展成为单元式建筑的主干,主要用于住宅、饭店、酒店的修建或扩建中。
而在美国,近年来购买组装式房屋也已经成为一种新时尚。在丹麦,建筑模数化已经被法制化了。在法国,经过多年努力,已经把所有遵守同一模数协调,在安装上有兼容性的建筑部品汇集在一个目录下推荐使用。在日本,推行通用部品的认证,基本上住宅各部分都有通用部品,对无特殊要求的部品可以象搭积木一样组合起来建造房屋。
3.我国住宅产业化的情况
在我国,建筑模数及其协调在房屋建筑中的作用,早已为了广大建筑工作者所认识。在1 950年代末,我国已对模数数列及扩大模数展开了研究。1 960年代初.拟定了“建筑统一模数制”,并开始在全国房屋建筑中执行。对全国工业与民用建筑的标准化,工业化起到了积极的推进作用。特别是在建筑构配件预制和安装方面达到相当的水平。1 980年代以后,制定了建筑模数协调统一标准。但是,在此之前我国的模数协调原则的应用和实践,主要是局限在房屋建筑的结构构件及配件的预制与安装方面。对住宅产品、设备和设施开发、生产和安装方面缺少模数协调的应用和指导。
4.天秀花园的模数化设计
为了配合我们在模数化方面的研究,我们在目前在手的天秀花园的住宅项目中,也尝试应用了一些模数化设计的手法,但是还很初级。因为在手工程不是精装修工程,而且是现浇剪力墙结构,而且立面非常复杂丰富,没有标准层,所以模数化的理论无法全面应用,只能部分初步地实现。
因为在我国的《住宅性能评定技术标准》中,关于模数协调的评定标准明确提出下述内容
①住宅平面模数化设计;②厨房、卫生间细部模数尺寸配合。所以,在我们设计的住宅中首先实现了这两点。
首先,我们在开间进深方面做了统一。所有中间单元开间均为7 500mm,其中客厅4 000mm,卧室3 500mm。开窗尺寸位置也比较统一,所有阳台尺寸也基本一致。我们的业主在前一个工程吃过苦头,因为住宅设计的户型过多,形式过于复杂,所以施工所用模板种类太多,费用很高。所以这次他们也比较赞成我们的模数化尝试。虽然不是精装修房,厨房卫生间尽量标准化.尺寸的确定我们也考虑了排砖的因素。比如卫生间平面尺寸为1 850mm×2450mm,可以排1 50ram×1 50ram、200mm×200mm或者300ram×300ram的面砖,能够保证一个平面四个立面基本为整砖。住宅隔墙,我们也考虑了排板方式。住宅立面我们原来考虑了外保温和瓷砖复合外挂板形式,可以提高安装效率,减少湿作业,但是因为造价和业主原因未能实现。总之,对于住宅这种功能性过强的建筑产品,实现完全的模数化还是比较困难。
5.住宅模数化设计的现状和展望
目前盛行的毛坯住宅土建设计没有考虑室内空间的模数化和标准化,造成空间的浪费和布局的不合理,管线位置没有结合室内家具和设备的布置,也造成更多的浪费。长远看来,深化设计,发展住宅精装修住宅是势在必行的。
长期以来,我国住宅产品产业发展滞后,建筑模数、分模数系列始终未得到长足发展,致使应用水平落后于国外20年。目前摆在我们面前的任务,就是充分应用模数协调的原则方法,指导住宅产品的开发,生产和安装。模数网格设计的目的,不但能保证结构组合作(或现浇混凝土模板)的模数化系列尺寸,最主要的是为结构主体所包容空间(或称可容空间)提供了一个模数化空间,为建筑部品提供了模数化可能。这就为各种部品或是组合件提供了标准定型化、模数系列化和组合装配化的前提条件,才能使住宅产品及其配件生产和安装纳入工业化、集约化和组装化的道路。
除此之外,尚应围绕模数协调工作,开展相关技术攻关的研究,例如:推广整体卫生间盒子结构的有关模数配合尺寸及其接口技术的研究。采用可拆改、易维修轻质隔墙板的模数系列尺寸及其接口技术的研究。住宅各种配管、排管定型设计、连接安装、放线定位、接口技术和连接件配套技术的研究等等。只有通过深化的研究,才能使各类部品、材料和设备之间有一个良好的配合,满足和达到现代住宅精品要求,才能稳步健全地开拓各类住宅音部品、材料和设备市场,一个中国住宅产业现代化的时代才能尽早的实现。
总之,我国建筑深度设计和住宅产业化的水平还很低,距离世界先进水平还有很长的路要走。对于外国建筑师来说很基本的设计理念,在我们来说可能还没有形成。建筑师必须尽早意识到问题的重要性在工程实践中更多考虑到模数化标准化的问题。
篇4
Abstract: The promoting and application of prefabricated residential buildings has brought new challenges to the safety management of construction sites. This paper divides the prefabricated housing construction safety influencing factors into five types and takes corresponding measures to each factor, which has achieved a good effect in the engineering application instance.
关键词: PC构件;预制装配式住宅;安全管理
Key words: PC artifacts;prefabricated residential building;safety management
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)24-0316-03
0 引言
国家十三五规划明确提出建筑工业现代化,预制装配式施工方式将成为建筑工业化的主要模式,至2014年,上海完成装配式住宅达187万平方米,按照《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014-2016)》,2016年外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上将全部采用装配式建筑,住房城乡建设部的《工业化建筑评价标准》已于2016年5月1日起施行。各地纷纷出台相关规划推广工业化建筑,深圳市则宣布政府投资项目将全面推行建筑工业化,装配式施工将是建筑业的一次伟大革新。
安全是各行各业重点关注之所在,建筑业一直是安全事故频发行业之一,建筑业中的安全管理更是尤为重要。住房城乡建设部通报房屋市政工程生产安全事故情况,2015年全国共发生房屋市政工程生产安全事故442起、死亡554人,比2014年减少80起,死亡人数减少94人,事故类型主要为高处坠落、物体打击、坍塌、起重伤害等,由此可见,建设工程中的安全管理仍要放在重要位置。预制装配式施工带来的新技术、新工艺、新环境,给建设项目安全管理带来了新的挑战。
1 建设工程安全管理综述
赵挺生、王欣[1]等针对建设工程安全管理提出了全面关怀、全员参与、动态管理、角度改变等观点,并提出了从工人教育培训到技术管理人才培养全覆盖的高等教育新理念。何伯森、张水波[2]等依据我国相关法律法规并参考国际FIDIC惯例,详细阐述了建设工程各参与方在安全管理方面的职责和法律责任。乐云、毛舒芳[3]首先对建设工程安全事故频发进行了详细的原因分析,包括安全效益特性(滞后性、间接性、潜在性)、施工方多方博弈、企业原因等,提出了逆向保险创新激励机制模型,通过逆向保险体系、建筑安全教育机构、施工企业三方协作,并建议将建设工程安全教育产业化,以期提高建设工程安全管理的效率和效益。
路洪洲、杨高升[4]通过建立初步理论研究模型和修正模型,研究项目管理人员的概念技能对建设项目安全管理的影响,认为优秀的概念技能对建设项目安全管理工作有很好的正影响,安全管理工作又会促进安全领导力,最终提高建设项目的安全氛围。
2 预制装配式施工特点分析
预制装配式施工方法顺应了建筑工业现代化的要求,现将预制装配式施工特点总结如下。
四大变革。首先是工地变工厂,原来繁重复杂的施工作业变为工厂流水线生产,预制柱、预制叠合梁、预制叠合板、预制阳台板、预制飘窗等均在PC 工厂完成。第二,施工变总装。原来的流水施工变为预制装配式构件吊运、安装过程,施工现场如同制造企业的总装车间,将一个个预制构件拼装为我们设计的建筑物。第三,农民工变身产业工人。预制装配式施工现场不再需要高强度体力付出,操作工人只需要掌握预制装配、吊装技术即可。第四,技术工人向操作工人的转变。不是说装配式施工没有技术,而是装配式施工对每一个个人的技术依赖有所降低,由此确保工程质量的可控性、均好性。
构配件的流水线生产。装配式施工下主要构配件实现PC工厂预制加工,容易实现产品的标准化生产,也易于保证质量、大小、产量,最终使整个建设项目的质量、进度和成本进入可控范围。
节能环保。预制装配式施工技术可实现无外脚手架搭设、无现场砌筑、无现场抹灰,最大化实现绿色施工,装配式施工可以节约土地20%,节约材料20%,节约能源70%,节水量更达80%。
现场施工以吊装为主。以剪力墙结构装配式住宅项目为例,其标准层施工工序为:预制装配式构件卸车摆放外支撑架安装划线定准吊装外墙板钢筋校准安装斜支撑安装电梯处钢筋安装PCF板钢筋校准吊装内墙板灌浆封塞现浇部分钢筋绑扎、支模、浇筑混凝土安装叠合板支撑安装叠合板安装楼梯穿管、钢筋绑扎现浇叠合板,传统的“绑钢筋-支模板-浇筑混凝土”转变为吊装PC构件。
3 预制装配式住宅施工影响安全因素分析
考虑以往工程经验并结合预制装配式住宅施工的新特点,装配式住宅施工安全影响因素分为五大类:人为因素、PC构件安装因素、吊装作业因素、技术风险因素、环境因素。具体细分如表1所示。
4 预制装配式住宅施工安全管理方法与建议
海门市新区龙馨家园小区老年公寓项目,地下2层,地上25层,建筑高度85.2m,总建筑面积21265.1平方米,该工程采用预制装配整体式框架――剪力墙结构,除剪力墙部分采用现浇混凝土外,预制装配构件包含:预制框架柱、预制叠合梁(主次梁)、预制叠合板、预制楼梯、预制保温防火外墙板、预制NLC/陶粒混凝土内墙板。该工程结构预制率达到了47.5%,整体装配率达到68.2%,预制装配技术和绿色建造技术的有机结合使龙信老年公寓工程获评三星住宅绿色标准。
以龙信集团老年公寓项目为案例工程,结合预制装配式住宅影响安全因素,在本工程施工过程中采取相应措施和方法。
4.1 人为因素安全管理与措施
管理人员概念技能:对项目部管理人员进行施工前安全专题培训并考核,考核合格方能进场,其中一线管理人员比如施工员、技术员、塔吊指挥员考核等级提高一级;施工班组进场前对班组长进行安全培训教育,考核合格后准许进场;项目部周例会增加安全专题环节,大家畅所欲言,积极提出自己的看法和见解,对施工现场存在的安全隐患早发现、早解决,力争将安全问题解决在萌芽状态。
工人安全意识、技术水平:该工程劳务人员均为优秀施工班组,施工人员80%以上具有五年以上现场施工经验,50%具有10年以上从业经验,且特殊工种必须持证上岗,保证技术水平的先进性;进场前,要求施工班组长对所有进场施工人员进行安全教育培训,考核合格准予进场作业。考虑到施工人员实际文化水平,考核方式采用卷面考试加面对面问答的方式,收到很好的效果,施工人员也表示可接受度更高。
4.2 PC构件安装安全管理与措施
支撑系统稳固性:预制保温防火外墙吊装到位后立即进行支撑系统安装,锚固端和支撑端均按设计要求进行操作和紧固,安全员即时检查支撑体系,质量员跟踪检查锚固端、支撑端质量和紧固程度,预制保温防火外墙支撑系统检查率100%;预制内墙板支撑系统检查率100%,支撑系统的稳定性关系到吊装质量,也即反应工程质量,预制墙板单个质量达5吨左右,支撑系统的稳定性对安全的影响不可小觑。
构件连接可靠性:预制装配式住宅施工的难点之一就是各PC构件的连接问题,文章着重考虑施工现场的安全管理,PC构件在PC工厂加工过程不考虑,认为其制作精度满足设计要求。现场各PC构件的连接均按设计要求操作,钢筋套筒连接、焊接均合格,预制柱与下层连接灌浆采用BIM技术模拟灌浆过程,预留溢浆孔和出浆孔,保证连接处灌浆密实。
预制构件精度:文章着重考虑施工现场的安全管理,PC构件在PC工厂加工过程不考虑,认为其制作精度满足设计要求。
4.3 吊装作业安全管理与措施
安全管理制度完善性:龙信集团为房屋建筑工程施工总承包特级资质,连续五年创“鲁班奖”,安全管理制度相对完善,因该工程为国内首例最高预制装配整体式框架剪力墙结构建筑,专门成立了安全工作小组,制定专门针对预制装配式住宅施工适用的安全管理规章制度和安全管理工作流程,确保工程安全实施。
现场安全管理到位度:针对该工程配备两名专职安全员,自上至下完全按照安全管理制度进行现场安全管理,施工重点、难点区域进行重点监控,有问题第一时间上报。
塔吊交叉干扰程度:该工程施工期间无其他塔吊影响,该工程做好塔吊常规安全管理工作。
PC构件吊点设置:设计阶段,施工方参与方案讨论,设计图完成后,利用BIM技术进行施工模拟仿真,并对PC构件吊点进行方案优化,将结果反馈PC工厂,保证吊点预埋件一次到位,也能保证施工期间吊运过程的安全。
现场检查:此项工作内容与现场安全管理同步进行,重点是安全措施落实情况,“四口”、“五临边”围护情况,现场施工人员、管理人员“三宝”配备情况,安全警示标志、防火设备等。
超载吊运:利用BIM技术进行施工平面图布置,按照PC构件重量确定塔吊型号,施工期间严禁超载吊运PC构件及其他施工材料,塔吊设置满足设计和施工要求。
4.4 技术风险安全管理与措施
基础施工方案:该工程地下两层,属深基坑,按设计要求进行土方边坡支护和降水,保证地基承载力和基础强度。
关键施工技术复杂程度及作业强度:该工程关键施工技术为PC构件吊运与安装,施工前利用BIM技术进行施工模拟动画,保证安全的前提下确定作业强度,并针对施工做出了详细的时间节点安排,比如上午几点开始预制外墙板吊装,指导实际施工。
时变结构的安全监测:该工程主要针对地基与基础的沉降进行观测,项目部专门制定了安全隐患预警体系,及时排除安全隐患。
4.5 环境因素安全管理与措施
临边、洞口防护工作由现场安全管理和安全检查督查到位;文明施工,预制装配式施工属于绿色施工范畴,大幅提升文明施工状况;PC构件堆放,利用BIM技术进行施工平面图布置,合理确定PC构件堆放场地,并按PC工厂规格与标准进行现场构件堆放,保证PC构件在卸车、堆放、起吊过程中不发生损伤,防止PC构件发生强度降低的事故。
5 结论
结合预制装配式住宅施工的新特点,确定预制装配式住宅施工安全影响因素,针对这些因素在现场安全管理中采取相应的举措,龙信老年公寓项目无安全事故发生,取得了很好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]赵挺生,王欣,唐菁菁,刘显智.建设工程安全生产管理理念创新研究[J].土木工程学报,2010,43:379-383.
[2]何伯森,张水波,查京民.工程建设安全管理施工合同有关各方的职责[J].土木工程学报,2004,37(5):101-105.
篇5
随着人们需求的多样化和技术发展,旧工业建筑居住型更新利用形式逐步走向多样化,出现了以租赁式为主的公寓住宅。此类居住空间利用工业建筑大空间的特点,以模数化的构成方式均匀地在多层空间中植入居住单元,空间简洁、结构设施经济,目标消费群体定位为普通收入民众,具体的空间与功能设计根据不同使用对象的空间要求而变化。但总体具有平面布局简单、开间小、面积小等特点。目前,我国在这方面的工作也逐渐起步,在一些大城市如上海、南京等都出现了工业建筑改造为公寓住宅的实践,例如作为沪东造船厂为青年技工提供的廉租公寓,浦东金桥的“金金公寓”将约2万m2闲置厂房改建成“灰领公寓”,以较小的成本解决了员工的居住难题。
2工业建筑居住型改造的内部空间匹配度
由于多层厂房的空间尺度、开间进深、柱网跨度以及层高等固有因素与公寓式改造目标比较接近,因此,在旧工业建筑居住型更新实践中,多层厂房的改建占了较大比例。对多层工业厂房的改造中一般不需要增设楼板,主要工作集中在对建筑内部的功能分区、平面分隔以及防火与交通的重新设计上,有效降低了土建成本,具有很高的可操作性。
2.1工业建筑柱网尺度与户型平面设计
工业厂房平面一般具有规整的柱网,在跨度和进深尺度上遵循一定的模数制度,比如进深跨度一般为6.0m,而开间跨度一般为6.0,6.6m和7.2m。同时,为了采光、通风的方便,进深一般为两跨或是三跨式柱网,而横向一般比较长,以适应厂房功能的特点,满足工艺流程的需要。GB50096—2003《住宅建筑设计规范》对住宅各空间的最小使用面积都有明确规定:起居室的面宽控制在3m左右,卧室的面宽控制在2.9m左右。租赁式公寓住宅主要使用对象受经济条件的限制,套型内使用面积较小,一般可以采用下限值作为设计参考依据。而工业建筑6m左右的开间正好对应于现在紧凑型住宅的设计标准,规则的柱网有利于模数化的居住单元的分布与组合。
2.2工业建筑层高与居住空间设计
多层厂房由于生产工艺的要求空间高大的占多数,常采用的层高有3.9,4.2,4.5,4.8,5.1m等几种。而公寓居住单元的层高按GB52096—2003要求,居住空间层高不应低于2.8m,交通空间的净高不低于2.2m。这样既可以留出足够的空间进行设施设备改造,安排消防和给排水系统,也可以很好地利用多余的净空进行多样化布局。一般来说,当改造的建筑层高为3m左右时,可以利用走道空间增加贮藏空间;当层高达到3.6m时,可以通过抬高就寝空间增加学习、储藏的功能;当层高大于4.2m时,可以利用夹层空间做到客卧分离;当层高不小于5m时,可以考虑采用复式和普通平层相结合的方式,既满足不同使用者的要求,也可以最大限度利用建筑空间,增加住宅室内空间的丰富性。对层高的充分利用也是在更新中将经济效益最大化的有效手段。
3多层工业厂房公寓型空间更新的要点分析
多数由旧建筑改造而成的居住空间以租赁为主,居住者存在流动性大的特点。因此,建筑设计应该适应居住者的不断变化,在其改造设计时应采取尽可能多的灵活策略,从而在建筑的全生命周期适应不同住户的需求。
3.1选取经济及破坏最小的平面布局方式
公寓式住宅一般户型以标准化设计为主,以经济有效利用空间为准则,房间规整,分类较少,在进行空间分隔时可以根据原有的柱网确定开间尺寸。增加的分隔墙应尽量依附梁柱,以保持居住单元内部空间相对完整。垂直交通的位置和数量可以根据平面形式和消防要求分散或者集中布置,但要注意不超过GB50096—2003中居住单元至安全出口最大疏散距离。楼梯间最好能有直接的天然采光。如果建筑的进深不大,外廊式加设的楼梯布置可以减少楼板的开洞。如果要安装电梯应尽量利用原有的货运电梯的井道以减小对建筑的破坏。在建筑进深较大的情况下,户型的分割必然造成平面一部分中间的房间无法靠着建筑的外墙,改建时可通过增设天井以解决采光和通风。
3.2模块化与灵活可变的空间组合方式
作为城市中的过渡性住宅,租赁型公寓大多以小面积户型为主,而最受欢迎的就是一室户的套型。这种户型主要是针对单身青年或情侣,室内空间主要解决日常生活起居,单一空间内融合了多种功能,生活设施的布局的方式和酒店式公寓比较接近。因此,在公寓式住宅改造过程中,往往依托建筑原有的柱网形成小型居住单元模块,同时考虑模块合并和重组的可能性,以适应不同类型住户的需求。这种灵活可变的单元空间可以设置在每个楼层的端部单元或者集中在公寓的顶层。
3.3可靠易行的设备改造方式
工业建筑的层高往往在3.9~6m之间,为管线的改造架设预留了足够的空间,为居住型建筑再利用管道布置提供了灵活的设计余地。但是在具体改造中仍要注意竖向设备管线穿越现有楼板时的一些问题。很多旧工业建筑的楼板是预制板,预制板上通常在设计时预留管线孔洞,现场打洞会有安全和尺寸的限制。住宅的排水系统中,因为污水排水管管径较大且数量多,打洞时有可能会影响结构安全。采用同层排水的方式可以较好地解决这个问题,一则可以减少楼板开洞数量,且可以有效地降低噪音。这种排水方式可以在原来楼地坪以上设置垫层,将污水排至垫层中的水平管道内,再通过共同的立管统一排放。另外,还可以进行局部降板处理,或者在各层顶部设置技术夹层,利用楼面的承重结构设置吊顶,在吊顶空间内部布置管线和通风系统,也是常用的一种方式。
3.4经济适用的围护结构改造方式
平面功能的变化必定带来外墙的改造工程。虽然居住单元的划分基本是遵循原有柱网结构的,但是在开窗的大小与形式上必定与原建筑有所不同,需要进行填充、修补或者重新开洞。此外,根据JGJ26—2010《严寒和寒冷建筑节能设计标准》要求,旧工业建筑再利用为居住建筑时,亦需要按规定对其进行节能改造。旧工业建筑的护结构一般分为承重的砖墙,不承重的砌块墙和板材墙。总之,我国多数地区的建筑外墙节能改造中都适宜采用增设外墙和屋面的保温层、更换节能门窗等做法,外部粉饰多以涂料为主,这样能在增加保温层的同时减小对基层墙体的影响。有些建筑采用建造双层墙体的做法,既保留了原来建筑的印记,又达到了保温节能的效果,且使建筑的立面丰富起来。公寓式内部改造过程中会增加多道分户墙,为了减轻楼板的荷载,减少对结构的影响,往往使用石膏板、纤维板、胶合板等轻质隔墙代替砌体结构。但常用隔墙材料由于质量密度太小导致其隔声性能较差(往往只有30dB左右),影响居住质量。因此,安装隔墙面板时可以先安装隔墙的一面,在轻钢龙骨缝隙内布置客房电路的管线并填充隔音棉,以增强轻质隔墙的隔音效果。或者分户墙采用隔声效果较好的密实砖砌墙体,而套型内的内隔墙则采用轻质材料,从而将建筑后期附加荷载减至最低。
4旧工业建筑公寓型改造中工业化生产的可能性
住宅的工业式生产是住宅产业现代化的重要标志,发展住宅工业化关系到全社会住宅产业乃至建筑行业的生产方式改变的问题。工业化的建造体系目前在我国推进的速度并不快,但是我国在保障性住房建设中的取得了较大的突破,并有望出台一整套住宅工业化标准体系。一批大企业例如万科、远大等都在研发住宅工业化,万科集团在2007年就开始构建住宅产业链、搭建住宅产业化平台、试点与推广产业化住宅项目。
4.1预制构件生产逐步成熟
由于旧工业建筑改造的公寓式住宅具有户型设计模数化的特点,易于标准化和工业化的生产和装配。通过计算拆分,可以定制内部空间分隔体系,比如可以采用预制轻质内隔墙等工业化技术和钢模的施工工艺。在当前国家重视住宅工业化的形势下,在工业建筑改造中推行工业化的生产和装配方式,借助住宅工业标准化模块化的设计,实现通用化住宅部品的供应,主要构件如轻钢龙骨、横梁、内墙板、楼板、屋面板及门框、窗框等构配件均可以工厂预制现场安装,既减少了材料的损耗,又降低了施工能耗,降低施工噪音、扬尘对环境的影响,有效改善传统的以现场湿作业为主的住宅建设方式,进一步促进我国住宅建筑工业化的发展和住宅产业现代化目标的实现。
4.2建筑室内一体化设计建造趋势
建筑室内一体化设计建造是减少资源浪费、保证建筑整体性、减少二次装修带来结构安全隐患的有效方法,内装工业化也是现在阶段住宅工业化中很受关注的一方面。整体厨房、整体卫浴、设备、管线一体化设计、标准化设计都已经不是新鲜事物。以整体卫浴设计安装为例,整个卫生间是一个独立结构,其模压底盘是整体的,防火防漏,且可以现场装配,这种方式在日本得到大量应用。使用后的良好反馈说明这一方式可以有效地解决卫生间渗漏、噪音等老问题,且易于清洁。在工业建筑改造施工过程中可以结合同层排水的需要,整体卫浴安装时可以采用架空地板的做法,水、暖、电、气等多种管道均敷设在架空地板内的空间,排气通风管布置在局部吊顶内。这样做兼具施工简便、检修方便、隔声效果好等多种优势。在当前国家重视住宅工业化的形势下,旧工业建筑居住型改造中采用工业化生产,可以借助工业化生产提高效率、降低成本,另一方面也能进一步推动工业化生产的发展,尽快形成配套体系,提高住宅产业化发展。
5结语
篇6
【关键词】建筑经济;住宅产业化
工业化流程是一个行业压缩成本,提高市场认可度的关键,而在建筑行业中,住宅产业化所描述的正是住宅生产、供应等的工业化。通俗的说,工业化流程类似于流水线生产,“制作模型”是这一系统实现的关键,因此住宅产业化的最直观表现就是住宅成品的标准化。
1 传统建筑经济体系的瓶颈
粗放型经济体是传统的建筑产业难以回避的评价,尽管依靠“类资源性产业”的先天优势能够保证相当可观的利润收益,但随着原材料成本、人力劳动资源成本和消费者实际需求等多方面压力的日益加剧,如何在利润维持的基础上满足业主的生活需求,成了建筑经济产业不得不考虑的问题,而要解决质量和利润之间的矛盾,首先要做的就是从内部找原因,从产业性状上进行深入分析,从而找到有效的改善方案。
住宅建筑所面向的是广大购房业主,其切身生活需求应该放在第一位,因此满足消费者需求应该放在住宅建筑在设计和建造的首位。在这方面,汽车生产制造业的经验值得借鉴,从整车销售到维修保养直至配件维修,一整套服务流程满足了购车业主对于长期消费品消费的所有需求,而住宅的消费使用周期更长,所要做的也应该更多。所以产业化是必经之路,也只有产业化道路,才能促进整个经济体系的良性运转,摆脱粗放型生产行业的帽子,将先进的制造技术、管理经验、设计理念融入到产业链中。
2 住宅产业化
在住宅产业化概念提出伊始,住宅领域产业化是其全部含义,但随着建筑行业经济体的逐渐完善,包括住宅物业等周边用途产业也被包含在内,基于这个概念,住宅产业化所包含的要素应该有以下两点。 1 建筑标准化:所谓住宅建筑标准化,主要是从建筑结构形式层面上说的,就目前的住宅建筑来看,小区户型的单元化格局已经成为一种标志,不同开发商根据自身产品定位、建筑工程成本利用率等因素,进行最合适户型结构的开发,从而实现设计、施工、销售、物业一体化的经营结构,在一套成熟的建筑结构模板下进行项目开发,在土地面积、居住环境、建造成本、管理成效等方面进行最优化的调整,从而实现一定程度上的标准化运作,这样不管是设计周期、建造材料损耗还是业主入住后的长期维护都能够实现标准化。 2 住宅建筑工业化:住宅工业化要深层次聚合资本、技术和劳动力,提供一套完整的产品和服务。在这方面,我国目前的住宅部品仍处于比较低的水平,系列化、规模化生产体系尚未形成。住宅部品的配套性、通用性差、生产规模小,特别是规范住宅部品生产的模数协调工作滞后,阻碍了住宅标准化、通用化住宅部品体系的形成。近年来,住宅销售后的物业管理、环境配套设施等问题成为焦点,这其实就是住宅工业化体系不完善的标志,在整个建筑经济体系中,这是硬伤。 3 现代化的住宅产业:现代化住宅产业要求住宅产业利用先进科技完成住宅建筑设计上的标准化和生产制造上的工业化,集中体现在新技术、新材料、新工艺和新设备的推广应用,是住宅产业化发展的更高阶段。
3 住宅产业化的制约因素 1 危机意识不足:在整个建筑经济体系中,首当其冲的是房地产开发商,从住宅定位到设计理念,直至建筑风格和后期管理,开发商都起到决策作用。而经历了房价的高速攀升之后,对于建筑品质的追求在很多开发商心目中已经并不放在第一位。只要能中标地块就不会没有利润的楼市观点也影响着住宅产业化的进程,也就是说,从利益追求的角度说,目前的行业氛围尚不能给相关企业带来危机意识。产业化竞争的格局并没有形成。 2 市场态度不够强硬:由于目前的商品住宅多为期房销售,消费者对于成品房屋的要求仍比较懵懂,对于高科技住宅的认可度不够,同时住宅周边环境配套,后期物业管理方面提出的要求也很少,往往是针对住宅谈住宅,并没有将自身需求上升到更为全面的层次,但这同时也带来另一个问题,这所有的不重视都是产生于购房阶段,入住之后以上的硬性需求仍然存在,这就导致入住后的诸多不满。 转贴于
4 住宅产业化的现实措施 1 整合资源以提高专业化水平:作为住宅产业的最终商品,商品住宅的标准化依旧是住宅产业化首先要提到的,按照住宅的建造和使用过程,前后延伸,并辐射带动相关产业,从而形成产业链条。在整个住宅产业链体系中,房地产企业、施工企业、原材料及设备与部品供应商是产业链的主要成员,供应链中的各成员通过土地获取、规划及设计、工程施工、建材生产、销售、物业管理六个环节,完成住宅开发建设的整个流程。
随着整个房地产行业的发展,社会专业化分工越来越细,房地产企业着重加强产业链的集成管理优势已是大势所趋,这样才能培养并保留最具竞争优势的核心能力,而将其他功能借助于整合外部最优秀的资源予以实现。将有更多企业在房地产某个子行业或细分市场上集中力量,确立和加强自己的细分优势,在细分市场取得胜利。 2 房产企业规划设计能力的提升:规划设计环节在住宅开发建设当中占有举足轻重的位置,七成建造成本都取决于规划设计环节。但目前房地产企业的规划设计一般由设计院负责,自身规划设计能力的培养不足,由此导致整个行业的粗放型竞争态势。造成这种现象的原因,一方面是因为设计院没有直接面向客户,规划设计与客户需求之间增加了房地产开发企业这一信息交换中介,导致住宅产品设计与客户需求、部品制造、现场建造和售后服务的产品全寿命过程相脱节,设计周期长且质量低,变更签证比例居高不下。另一方面,不同房地产企业的要求不同,设计院本身较难实现住宅设计标准化,住宅产业化程度必然受到影响,不能实现住宅产品的大规模生产,整个产业链的效率因此而降低。 3 精装修住宅模式的推广:精装修住宅的概念直到近两年才在我们的房产市场中出现,而且尽管宣传不断,推行起来仍然困难重重,但欣慰的是随着政府政策的鼓励和市场认可度的逐渐提高,精装修住宅的上升势头依旧值得期待。
在传统模式下,购房到入住,中间往往夹着装修环节,而这一环节恰恰是我国的一个特有现象,这一现象背后的弊端也是层出不穷,业主自行装修给房屋结构安全、电气规划改造和生态环境都带来一定的影响,一个装修过程所带来的物资浪费十分严重,建筑垃圾的形成也是极为明显。而从住宅产业化的角度来看,将装修纳入建筑环节,免去业主的硬装过程,既能避免建筑结构的破坏,也省去了装修过程中电气改造的浪费,同时也符合节能减排的要求。在这方面,精装修住宅是符合住宅建筑产业发展趋势的,而要想市场认可度进一步提升,装修风格进一步合理化是一方面,装修材料和造价的透明度也是很关键的。
5 结语
住宅产业化是住宅建设先进生产力的代表,在住宅有效供给方面的意义十分重大,而就建筑经济的可持续发展来看,资源的合理利用也是唯一出路。因此摒弃传统的住宅建设方式,转而向高科技、低能耗、低污染、高效能的产业化方向努力是建筑经济长期发展的关键。
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篇7
关键词:施工技术地基基础混凝土技术防水工
1我国第八个五年计划期间是改革开放以来的第二个建设。在此期间,全社会固定资产投资总额61637亿元,其中建筑安装工程总额为39263亿元,占固定资产总额的63.7%。建成各类建设项目24万个,其中大中型项目845个,新建城乡住宅45亿时。
城市的高层建筑、大型公用工程拔地而起,其数量之多,规模之大,外形之复杂,设计施工之新颖,标志着我国的施工技术水平和施工能力又登上了一个新台阶。我国已累计建成高层建筑超过1.班时,国有企业每年竣工的建筑面积中,高层已占20%。如北京建成的北京西站工程,群体建筑面积70万耐,其中主站房就有50万心,铺轨lookm,并设有预埋地铁,总投资63亿元,而工期仅36个月。该工程部分结构采用劲性钢筋、C印混凝土,主站房门楼采用45m跨的预应力钢屋架,用整体提升方法安装就位,施工难度极大。上海杨浦大桥,桥面采用双塔双索面叠合梁斜拉结构,跨度印Zm,一跨过江,创造了世界斜拉桥跨度之最。该桥主塔高220m,施工垂直度偏差仅为l/lslx;全桥100万个精制高强螺栓,全部一次合格;桥面在自然状态下合拢只用了卯而n。上海东方明珠电视塔,总高肠sm,居亚洲第
一、世界第三,施工中采用300m竖向预应力张拉工艺,高强混凝土一次泵送高度达350m,380t天线桅杆高空安装就位,都创造了施工安装的新记录。深圳地王大厦是一幢80层、高384m的钢和钢筋混凝土的超高层建筑,建筑总面积26.7万时,地下3层采用半逆作法施工,上部钢筋混凝土结构施工采用大吨位、大行程千斤顶整体爬模,平均每一标准层只用时2.75d,又一次开创了高速施工的新记录。
上述工程不仅规模大,技术复杂,而且施工难度也极大,由于施工中采用了许多新技术,有些技术达到或接近当代国际先进水平,才使这些工程能按预定工期保质保量地建成,同时也反映了目前我国施工技术的总体水平。
2我国施工技术简要回顾
2.1地基基础施工技术已接近国际先进水平
地基基础的工程造价和工期,一般要占整个建筑物的20%一30%。我国在研究合理利用天然地基的基础上,已掌握了软土地基加固的成套技术。目前我国基础最大埋深已达一26.8m,桩基仍然是高层和重载结构支承的主要方式。地下工程和深基坑支护技术发展也较快。
2.1.1地基加固技术。从当地的土质、加固材料和工艺条件出发,各地研究开发了具有我国特色的多种复合地基加固技术,如石灰、粉煤灰、碎石桩,渣土夯填桩,水泥碎石桩,水泥搅拌桩等。强夯法、排水固结法、预压加固法仍然是开山填谷、围海造地、滩涂洼地大面积提高地基承载力的好方法。强夯法的夯击能量可达12以kN·m,并可用块石、钢渣等作置换材料,大面积用于围海造地或处理软弱土层,各地都已有广泛应用。
2.1.2桩基仍然是当前应用最广的一种基础形式。现浇灌注桩承载力大,施工对环境的影响较小,应用比重日益增加,且桩径最大已超过3m,桩长可达1以m,承载力达10以X)kN以上。预制混凝土方桩已部分为预应力管桩所取代。长桩基础施工设备除少数采用有套筒护壁外,大多仍为泥浆护壁,水下浇灌混凝土。为克服桩底虚土和缩颈的缺陷,推广应用了桩底、桩侧后注浆技术,并与超声检测技术相结合,形成了具有我国特色的超长灌注桩施工成套技术。为检验桩基承载力,动测检测技术发展很快。结合计算机应用,桩基动测技术已基本成熟。
2.1.3地下工程和深基坑支护技术发展迅速。我国地下工程起步较晚,初期主要用于隧道、人防等工程,随着城市建设的发展,现已广泛用于地铁、地下车库、仓库等工程。地下工程的施工采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法和冻结法等施工方法。北京西单地铁车站及折返线等工程,都是按浅埋暗挖法施工的,实现了在繁华地区不中断地面交通的情况下进行施工作业。北京还在长安街过街地道施工中,成功地创造了“平顶直墙超浅埋暗挖工法”。在覆盖层仅厚lm,不中断地面交通的情况下,采用将管棚超前支护和搁棚喷浆等技术进行施工。盖挖法是先向地层深处做好灌注桩或地下连续墙,再做楼层盖板,在支承结构和围护墙的保护下,自上而下进行土方开挖,现已广泛应用于北京、上海、广州等地地铁车站和地下结构的施工。上海地铁1号线的18.skm隧道和n个车站,都建在高流变、高压缩的软土地层中,车站大多采用多道锚杆的地下连续墙作深基坑边坡支护,而隧道采用土压平衡式盾构进行顶进施工。
在深基础施工中采用逆作法和半逆作法技术,由于造价太高,只有在特殊情况下采用,多数是要求做好深基坑开挖时的临时支挡,这已成为当前建筑施工中的热点和难点,各地都有不少经验,也有一些教训。基坑设计既要考虑坑壁土压力、降水隔水技术和开挖时环境的影响,同时,又要计算支挡结构的强度和稳定性。当基坑深度不超过7m时,一般采用灌注桩做成的悬臂挡土壁;当基坑深度超过7m时,应采用复合式支挡结构;基坑深度再增加,上述方法难以奏效,则应设置单支点或多支点的拉锚结构。沿海地区深2一3层的地下室基坑施工,有不少是采用环梁护壁(或中心岛)内支撑作为深基坑支挡。单支点或多支点拉锚的地下连续墙支护方法,在更深、更复杂的基础施工中,仍是一种重要的方法。
土钉墙是我国近期发展起来的一种用于中浅层基坑支护的方法,已广泛应用于广东、北京等地。土钉一般是通过钻孔、插筋和注浆来设置的,还可将插筋直接打人形成土钉。土钉杆体通常用山4一犯的螺纹钢筋或打人式钢管,钻孔直径约loolnzn,面板为配网的喷射混凝土或水泥砂浆抹面,厚50一looIYun。适用于地下水位以上或经降水后的杂填土、普通粘性土和非松散砂土层,以及N值为5以上的砂质土和N值为3以上的粘性土。由于土钉技术简单,操作方便,不占用现场的空间,且施工期短,费用较其他方法低ro%一30%,因此深受欢迎。
2.2混凝土技术发展步伐加快混凝土仍然是我国工程结构最重要的材料。混凝土技术进步主要表现在材性的改善、平均强度等级和工业化程度的提高上。
2.2.1用于工程结构的混凝土,不仅应具有足够的龄期强度,而且对其早强、缓凝、抗冻、抗渗、体积变化以及泵送性能等还会有不同的要求。预应力混凝土要求具有高强度、低收缩徐变的性能,基础大体积混凝土应具有低发热量、可泵性好等特点。由于水泥混凝土和高性能外加剂技术的进步,已有可能按工程使用和施工需要,设计和配制特定性能的混凝土,以满足超高层、大跨度、大体积以及各种特殊性能的要求。
2.2.2混凝土平均强度稳步提高。我国混凝土结构的平均强度等级已达到C25,Cso以上的混凝土已普遍应用。C50、C印高强混凝土在一些高层和桥梁工程中的应用已日趋广泛。C80混凝土已用于预应力管桩构件中。由于混凝土强度等级的提高,使结构截面和自重减小,密实度和耐久性也相应提高。
2.2.31995年,全国已有so座城市建成预拌混凝土搅拌站616座,设计能力6(XX)万耐。实际产量2以万时,1996年又有了新的提高。其中,上海、大连、常州等城市的预拌混凝土产量已分别占现浇混凝土总量的印%以上,接近工业发达国家水平。搅拌站采用机械上料,计算机控制和管理,并较普遍地使用了外加剂和掺合料。采用搅拌运输车输送,现场大多用泵(固定泵或泵车)输送人模。目前,混凝土的最大泵送高度已达368m,基础大体积混凝土一次连续浇灌量已达24仪X)耐。我国的碾压混凝土已在大坝和公路工程中应用。
2.2.4为提高混凝土工程质量,降低工程成本,各地都重视现浇模板的研究与开发,并要求企业做好模板的配板设计。大模、爬模、滑模、台模、筒子模等支模工艺都有新的改进和提高。为加速模板周转,楼板模板已较普遍应用了快拆脱模体系,有的还推广了小流水段施工。组合钢模板已部分为中型块体的钢框竹(木)胶合板模板所取代。钢框竹(木)胶合板模板面积大,重量轻,表面平整,可提高混凝土工程质量和作业效率,使用量逐年提高,已占模板总量的10%。密肋楼盖与曲面构件的模板已较多应用了塑料或玻璃钢模壳。碗扣式、门式支架在支模和作业脚手架上的使用比重日渐提高。
2.3粗钢筋连接和高效预应力技术应用日趋扩大
2.3.1近几年粗钢筋连接技术有了新的突破,并在高层、大型和公用工程中普遍应用。竖向钢筋电渣压力焊始于80年代,现已成为粗钢筋连接的主要方法。水平钢筋窄间隙电弧焊和气压焊也是粗钢筋连接的可靠方法。套筒挤压连接和锥螺纹连接属机械连接,应用也较普遍。机械连接具有不受钢筋化学成分、可焊性或气候等条件的影响,接头强度稳定,操作简便,施工速度快等特点。目前,焊接和机械连接已占钢筋接头总数的70%。
2.3.2从so年代中期引进的冷轧带肋螺纹钢筋,现已初步得到推广。550N/mil子级主要用于现浇混凝土楼盖,取代工级钢筋,可节约钢材30%;sooN/n价了级用于预应力混凝土中小构件,代替冷拔低碳钢丝,可节省钢材15%,并极大地改善了预应力混凝土结构性能;650N/mll尹级既可用于预应力混凝土中小构件,也可用于现浇非预应力混凝土板的配筋,已先后推广使用。用中强度钢丝在工厂制造的焊接钢筋网片,已在部分桥梁、道路和楼盖中使用。
2.3.3高效预应力混凝土应用日益扩大。近几年来,高强钢丝、钢绞线发展较快,年产量已达20万t,预应力工艺和锚夹具等专用设备已日臻完善。高耸、大跨、贮罐等工程结构物已普遍使用了预应力混凝土。近期发展起来的无粘结预应力是一种很有前途的部分预应力混凝土结构,已广泛应用于建筑楼盖结构,使用量已达5(X)万时,如珠海机场9万扩候机楼,12mxlZm柱网,楼盖全部采用无粘结预应力混凝土,不仅改善了混凝土框架结构性能,也加快了施工速度,降低了工程成本。
2.4化学建材和玻璃、陶瓷、石材的应用,使装饰、装修大放异彩化学建材一般是指建筑塑料管道、塑料门窗、新型防水材料、装饰装修材料、建筑涂料、外加剂、粘结剂等,是继钢材、木材和水泥之后当代新兴的第四大建筑材料。化学建材性能优异,在建筑领域中用途十分广泛。我国化学建材从生产到应用是近十几年的事。如聚氯乙烯水管已在2亿多时建筑上使用;东北、内蒙古等一些寒冷地区的城镇,在新建住宅中使用塑料窗的己达30%;使用塑料电线穿线管的建筑累计已超过1亿时;建筑涂料与化学粘结剂不仅品种多,而且在建筑中的应用也越来越广。聚氯乙烯块材和卷材地板、化纤地毯等,不仅大面积应用于公共建筑,而且已成为家庭居室不可缺少的装饰材料。
装饰混凝土、涂料、陶瓷、石材、壁纸和墙布、玻璃及金属饰面应用日益广泛。陶瓷饰面已成为外墙饰面的主体,同时也是家庭装饰的重要材料。各种彩色釉面砖、陶瓷锦砖、高级地板砖备受宠爱。由于开发应用了胶粘剂,在镶贴技术和工程质量上都有明显的提高。在大型公共建筑中,采用大理石、花岗石等天然石材作饰面的已为数不少,施工中的挂贴安装工艺,如薄型石材的树脂胶粘贴工艺、干挂石材柔性连接工艺等,使施工技术和质量都有显著的提高。玻璃和金属制品的装饰具有独特的功能和环境效果,成为当今时髦的装饰材料。
2.5防水工程新技术、新材料不断涌现,防水工程质量有所提高高分子材料的发展及其在防水工程中应用,把建筑防水技术推上了一个新的台阶。建筑防水材料品种已达80多种,可分为沥青防水卷材、高分子片材、防水涂料和胶结密封材料4大类。沥青油毡占全部防水材料的so%,年产量8亿耐。主要防水材料厂家生产的改性氧化沥青油毡质量比较稳定,胎体除纸胎外,还有玻纤胎、玻布胎、化纤胎、聚醋纤维无纺布等,同时引进了22条新型防水材料生产线,生产如SBS、App等类改性沥青油毡,年生产能力达1亿时。高分子片材年生产能力20以)多万时,主要产品有聚氯乙烯片材、氯化聚乙烯片材、三元乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯等。目前,除使用纸胎沥青毡外,全国使用新型防水材料的面积已占建筑防水总面积的20%。
依据新型防水材料的特点,我国还开发了一些新的工艺、技术和设备,有的已形成工法。如热熔工法、冷粘贴工法、高频热焊工法,以及松铺、点粘、条粘、机械固定等新的施工方法。过去仅在南方少数屋面上使用的刚性防水,也因其材料、工艺的改进,使防水性能进一步提高。在混凝土中加人8%一12%UEA微膨胀剂制成的补偿收缩混凝土,不仅可用于屋面的刚性防水,也可作为地下室防水。在混凝土中掺人钢纤维、尼龙纤维、玻璃纤维做成的纤维混凝土,也具有良好的防水性能。在混凝土或砂浆中掺入高分子聚合物制成的聚合混凝土和聚合砂浆,可用于防水、隔水。新近开发的倒置式屋面,正在进一步扩大试点。涂膜防水及防水堵漏技术和设备,也有新的发展。新材料、新技术、新工艺的应用,使我国的防水工程质量有了进一步的改善。2.6掌握了一批“高、大、精、尖、新”的设备安装和调试技术
我国主要依靠自己的力量完成了60万kw发电机组安装、45万t乙烯装置改造、4350耐高炉壳体焊接、300t氧气顶吹转炉安装、2030冷轧钢板连轧机安装以及卫星发射和大型核电站的建设。同时,在施工安装中也掌握了超大件设备吊运、超高压大型压缩机组的安装与调试、药芯焊丝自保护焊、10侧叉)耐球罐的制作安装和热处理、长距离管道敷设与胀插连接等技术,有些技术已达到或接近国际先进水平。近期发展起来的由计算机控制的集群千斤顶同步提升技术,已成功地将长120m、重380t的上海东方明珠电视塔天线整体提升安装到350m高的塔座上。采用类似整体提升技术的还有:北京西站门楼45m跨度的预应力钢析架,跨度150m的波音747维修车间钢网架屋盖,以及重达5以X)t的上海歌剧院屋盖等。2.7改革企业管理制度,逐步提高现代管理和计算机应用水平在工程建设中,有些企业已运用系统工程、网络计划、目标管理等现代管理技术,编制施工组织设计、统筹安排施工技术方案和计划进度。施工中较普遍地实施全面质量管理,贯彻GB/T19仪x)-巧09《月义质量管理和质量保证》标准,建立并完善科学、规范、有效的现代企业管理和质量保证体系,使工程质量处于全面受控状态,适应国际质量管理惯例和市场客观需要,增强了企业竞争实力。
在施工技术政策中,对企业的管理现代化与计算机应用要根据企业性质、资质等级与管理的实际水平,贯彻分类指导、分层次推进的方针。一级建筑企业在工程招投标、预算、施工组织设计、工程管理和企业日常管理工作中都果普遍应用现代管理技术和计算机软件,并达到微机联网,利用系统集成管理软件进行企业或项目的综合管理。二级及其以下建筑企业,应利用已有的软件成果,对50%以上的工程建设项目进行专项应用管理,有条件的企业应达到微机联网。企业要以工程项目为对象大力开发计算机应用软件,逐步实现建筑工程投标报价、施工预算及管理、计划与统计、劳动力管理、工程质量管理、钢筋翻样及优化下料、模板配板的优化设计、文档与资料管理等通用软件,达到信息资源共享。
随着国民经济的高速发展,我国的施工技术确实取得了不小的进步,有些单项施工技术达到或接近国际先进水平。但与经济发达国家相比,我国施工技术的总体水平、技术装备水平、原材料质量、工人的技术素质和组织管理能力,都有相当大的差距。建设周期长、工程质量差、劳动生产率低等顽症,长期困扰着建筑业的发展。特别是近几年来,由于种种原因,“科技是第一生产力”的认识并没有真正落实,企业的技术力量在削弱,工程技术人员大量流失;管理粗放,工程质量、管理质量一时很难提高;施工中传统的手工作业方式大量存在,工业化程度近期不会有大的改变。我国施工技术上取得的成绩,是在建设任务推动下,用高投人的方法取得的,也就是说,用交高额学费的办法换来点滴经验。因此只有走深化改革之路,用利益机制杠杆去调整政策,解决社会、企业之间深层次的问题,才能使企业或行业的发展真正转移到依靠技术进步的良性轨道上来。3施工技术的发展形势和展望
根据“九五”计划和2010年远景目标,我国国民经济生产总值每年将以8%一9%的速度递增。国民经济对建筑业需求旺盛,并将以高于整个国民经济2%一3%的速度增长,建筑业仍然面临着广阔的发展前景。面对巨大的建设任务,建筑施工企业必须把握技术发展的方向,摸清工程技术上的热点和难点,选准重点,组织科研攻关,以期达到事半功倍的效果。我国今后巧年内,重点工程项目和大型工程仍将占有相当大的比重。在城市建设中,规模宏大、技术复杂的高层、超高层和大型公用设施仍将兴建,地下空间的利用将更加迫切。大型基础设施和工业建设项目不仅规模大,而且工艺技术都相当先进。一般工业与民用建筑项目数量相当可观。“九五”期间,仅新建城镇住宅一项就超过10亿耐。
3.1建筑施工技术发展重点
(l)发展地下工程与深基础施工,特别是深基坑的边坡支护和信息化施工,同时还应发展特种地基(包括软土地基)的加固处理技术。
(2)总结高层建筑施工经验,发展成套施工技术。要重视超高层钢结构、劲性钢筋混凝土结构和钢管混凝土结构的应用技术。
(3)重视高性能外加剂、高性能混凝土的研究、开发与应用。发展预应力混凝土和特种混凝土。
(4)开发轻钢结构,扩大应用于工业厂房、仓库和部分公用建筑工程。发展大跨度空间钢结构与膜结构。
(5)改进与提高多层建筑功能质量,发展小型混凝土砌块建筑和框架轻墙建筑体系。
(6)开发建筑节能产品,发展节能建筑技术。
(7)开发既有建筑的检测、加固、纠偏及改造技术。
(8)提高化学建材在建筑中的应用。
(9)开发智能建筑,研究解决施工安装与调试中的问题。
(10)发展桅杆式起重机的整体吊装技术和计算机控制的集群千斤顶同步提升技术。
(11)金属焊接与检测技术。
(12)建筑企业的现代管理和计算机应用技术。
3.2应采取的政策措施
3.2.1强化科技意识,牢固树立“科学技术是第一生产力”的观点建筑业行政主管部门和企业领导都要树立“科学技术是第一生产力”的观点,贯彻落实“科教兴国”的方针。要加强对科技工作的领导,培养尊重知识、尊重人材的良好风气。切实调动广大科技人员、广大职工对开发、应用新技术的积极性,大力推进企业的技术进步。要提倡用经济对科技的大投人换取经济的大发展,使行业和企业逐步走上依靠技术进步提高工程质量、提高经济效益和行业企业素质的振兴之路。
3.2.2强化科技管理,建立健全科技管理新机制。
贯彻执行1992年建设部与国家科委联合颁布的施工企业总工程师职责规定,建立总工程师岗位职责,确立总工程师在企业技术指挥中的核心地位,充分发挥其在强化企业技术管理、质量管理和监督等方面的作用。要指导施工企业建立与现代企业管理制度相适应的现代企业技术管理制度和质量保证体系,重视基础管理和职工培训,办好继续教育,提高管理者和操作者的素质,还要重视技术开发和技术积累,建立本企业特有的工法与工艺管理制度。采用施工新技术、新工艺、新材料、新设备,并抓好新技术工程应用试点和多种新技术综合应用的示范工程,也可开创科技先导型企业或科技效益型的工程。
3.2.3加大新技术推广应用力度,提高建筑科技整体水平为使科技成果迅速转化为生产力,增强企业活力,必须重视新技术、新工艺、新材料、新机具的推广工作。当前仍应继续抓好建筑业重点推广应用的ro项新技术。在此基础上,各单位还可根据各自的情况,增加新技术推广的内容,加大技术推广力度。为使技术推广工作落到实处,应分阶段、分层次地抓好一批新技术示范工程项目,以发挥其典型示范和先导、辐射的作用。
企业要真正认识到技术进步是企业自身发展的需要,增强加快技术进步的自觉性和紧迫性,不断提高企业的技术素质,使企业成为技术开发、技术应用和推动技术进步的主体。
3.2.4加强企业的技术改造,培育和发展机械设备的租赁和调剂市场当前建筑企业技术装备水平低,老旧机械比重大,性能和安全性都比较差,难以适应建筑业发展的需要,更谈不上实现建筑工业化。为此,必须抓住一切有利时机,利用多种资金渠道,加速机械设备的更新改造。逐步用先进机械取代约占总数1/3的性能差、能耗高、安全性欠佳的老旧机械,积极发展手持动力机具。机械设备应按专业或工种配套,逐步向专业化方向发展。要调整企业的装备结构,逐步减小自有机械的比重,发展社会化租赁。对暂时不用的机械设备,及时组织转让,使有限的装备资源得到较为合理的配置。建筑施工中的繁重体力劳动、危险作业和非用机械难以保证工程质量和施工安全的工序和工种,应实现机械化、自动化。
3.2.5提高建筑工业化水平。
篇8
关键词:幕墙;技术;工艺
1.幕墙工程
1.1 幕墙工程定义
幕墙是建筑物的外墙护围,不承重,像幕布一样挂上去,故又称为悬挂墙,是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由结构框架与镶嵌板材组成,不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。由面板与支承结构体系(支承装置与支承结构)组成的、可相对主体有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受作用的建筑护墙。
1.2 幕墙发展趋势
从笨重型走向更轻型的板材和结构(天然石材厚度25 mm,新型材料最薄达到1 mm);品种少逐步走向多类型的板材及更丰富的色彩(目前有石材、陶瓷板、微晶玻璃、高压层板、水泥纤丝维板、玻璃、无机玻璃钢、陶土板、金属板等近60种板材应用在外墙);更高的安全性能;更灵活方便快捷的施工技术;更高的防水性能,延长了幕墙的寿命(从封闭式幕墙发展到开放式幕墙);环保节能(目前欧美建筑市场比较常用的为金属装饰保温板,由经过彩色烤漆的铝锌合金雕花饰面、聚氨酯保温层、玻璃纤维布复合而成;兼顾装饰和保温节能功能,面漆10年~15年无褪色,整体使用寿命可达45年)。
1.3 幕墙工程施工的特点
设计和制作要求高,幕墙工程施工更符合当今环保的主题思想,在技术上,采用物理的“等压原理”设计,内设排水系统,分层逐级排水,与其他形式的幕墙系统相比较,防雨水渗漏和防空气渗透性能优良;建筑工业化程度高,其材料的筛选、制作工艺过程、单元板块的养护、出厂的检验等均是在专业工厂中进行和完成,促进了建筑工业化程度;施工便利。幕墙的单元件板块高度为楼层高度,标准板块宽度一般在1. 2 m~1. 5 m,故传力简捷,可直接挂在楼层预埋件上,安装方便和速度迅捷,可与土建配合同步施工,有利于缩短工程周期;幕墙所有工程均可在楼层内完成,在安装期间可以省出高大的脚手架和吊船;且单元板块的框架结合紧密,立面线条统一;现场的安装工作主要是单元板块的吊装,不需要在现场存放大量外墙材料、构架及其他附件,工地的产品保护工作主要在待安装的单元板块上,因此对现场管理工作的要求不高,便于幕墙产品的保护,不容易造成幕墙材料、组装构件的遗失和损坏。
2.以石板材为例,幕墙施工过程技术分析
2.1测量放线
施工前必须进行准确的测量放线,从而才能使得建筑幕墙的施工和设计图纸保持一致以及幕墙安装的工程质量得到保证。
(1)根据幕墙、建筑图、分格大样图、门窗施工图、结构图与土建单位给出的标高控制点相结合,精确放线进出位线以及轴线位置。
(2)要遵循着由整体至局部的放线原则进行测量放线。
(3)在测量放线中最先考虑的问题就是层高测量,而标高基准点就是层高测量的依据。
(4)每层的标高线要保证是闭合的,并且误差应该保证在允许的范围之内,对于同房间内标高线的精度要特别注意。
(5)在其他单位施工中,幕墙轴线是基础,因此,要以其他单位施工的轴线为基础来对面门窗进行施工。幕墙轴线放线是轴线测量的重点,幕墙轴线放线进行测量放线的基础就是按照总包提供的轴线基准点来进行的。
(6)幕墙外表面的控制线的确定是通过轴线来进行的,是幕墙施工中最关键的一部分。采用上下拉通线的做法来进行幕墙外表面位置的确定,在安装施工时,幕墙整体外表面的平整可以通过横向挂通线来进行控制。测量时使用钢尺和经纬仪来进行:定位采用重铅坠或激光垂直仪来进行,把根垂直钢效线安装在幕墙外立面左右两边位置,位置确定准确后固定好钢线上下的位置;在进行钢丝和轴线的距离的测量时,首层和顶层的数值差不允许超过幕墙施工误差允许的范围,如果超过了,测量放线必须重新进行;在首层室内地面上距离轴线1米的位置弹放通长线并以此来作为幕墙外立面的定位线;对外立面定位线与钢线的距离进行测量;在其余各层距离钢线同样的距离进行外立面控制线的弹设;在楼板的外表面都有初次测量结果的标志,在基准层上的对应线上引至地面,经纬仪设在地面上,以基准层为基础,该垂线的误差的测量通过正反来进行,从而看误差是否控制在规范允许的范围内;测量主体结构的尺寸的偏差是以水准测量控制点和平面控制网为基础的,对于比设计偏差要求的结构区域要大的,由结构施工中位进行修整后交付我方验收使用,从而保证施工前的测量工作落到实处;要进行测量必须保证风力不大于4级,对测量情况,质量检验人员要进行及时检验。测量放线首先需要通过自检,自检合格后,在进行共同验线,此环节是需要总承包中的测量员和监理来进行,只有通过这个共同验线后才能进行下一个步骤。
2.2主龙骨的安装
主龙骨安装时一般进行立柱安装以便进行调整,从而使得立柱安装符合有关规定得到保证。整个幕墙的安装质量受立柱安装质量的影响,一般情况下,立柱为竖向构件,在石材幕墙安装施工中,立柱的安装是其中关键因素之一。在高层建筑中,竖向轴线测设由于建筑水平位移的关系从而很难对其进行控制,竖向轴线测设受风力、风向对其的影响比较大,因此,测量时要在仪器稳定的状态下才能进行,从而使得幕墙的垂直以及正确的立柱位置得以保证。根据施工以及运输条件,采用内外套筒连接法,接头应有空隙,这样使得对建筑挠度变形的影响能够得以消除,按照设计要求并且采用螺栓连接的方法对立柱主龙骨与预埋件的连接,横梁的连接一般采用水平横杆连接,是分段在立柱中的嵌入连接,应尽量采用螺栓连接来对横梁两端与立柱进行连接,在连接处要用弹性橡胶垫。
2.3石板材的安装
目前石板材的安装多采用开槽式。对于普通的挂接方式很多安装工人都会,此时决定安装质量的就是安装工人的素质,应该加强对安装工人的质量管理,从而使得安装工人偷工减料、安装挂件的缺少等行为得到了防止,同时也防止了用硅酮结构胶将石板材直接粘在横龙骨上,而这种使硅酮结构胶长期处于受力状态下工作,能够使得石材幕墙的安全隐患的产生,因此,必须设置安全托件放在石板材的底部,同时对于挂件位置的正确性也要加强注意,从而能够符合设计以及相关规范的规定。在安装时,选派并编号石板材的色调,并要根据事先绘制的石板单件排版图来进行,安装要按照编号顺序来进行,并且要进行接缝部位渗漏检验,一般情况下,在幕墙安装两个层高,以20m长度作为一个试验段,经过渗漏检验后没问题,就可以进行内墙砌筑。
在石材安装完毕后,为了避免凝固后在清理时划伤表面装饰层,因此要先对幕墙表面的黏附物进行及时的清理。在清洗石材表面时,应选用合适的清洗剂,在保证没有污染环境的情况下,才可以对其进行使用,在清洗过程中,如果发现石材幕墙出现质量问题时,要对其进行及时的处理。
严格检查验收,对材料进行正确合理的使用,建立管理台账,加强技术管理,坚决杜绝在工程上使用混料和不合格的原材料,从而才能使得施工质量得到很好的保证。严格遵守工艺规程对工序质量进行控制,具体的就是对工序活动条件的质量进行主动控制,对工序效果的质量进行及时的检查,设置工序质量控制点等等。
篇9
[关键词]:土木工程、施工技术、发展趋势
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
一、前言
土木工程在我国的建筑也中发挥着极为重要的作用,随着高层建筑的不断增加和建筑形式和结构的不断变化,对土木工程的施工技术提出了更高的要求,其最终发展趋势必然是向多元化的方向发展,为我国的建筑行业的发展奠定坚实的基础。
二、土木工程施工的发展历史
土木工程是各类建造工程科学的统称。土木工程施工所包含的技术活动包括工程施工材料、施工设备、施工勘测、施工设计、施工保养维修等,工程施工对象可以在陆地上也可以在陆上或水中,土木工程设施能够为人类生活、生产等活动提供便利的服务设施。土木工程施工经过了长期的发展历程,其最初的发展从新石器时代到文艺复兴时期。经过这一场时期的发展后,直到现在,土木工程被应用于各行各业,并且土木工程技术随着文艺复兴时期的发展,施工技术有了更多的创新,土木工程也有了巨大的飞跃,逐渐进入了高速发展时期。例如在桥梁工程、道路工程、铁路工程、建筑工程、水利工程等工程项目中,土木工程技术就是在各类工程项目的建设中得以发展和提高。随着现代社会的高速发展,我国土木工程技术得到了巨大的飞跃,在实行改革开放后,土木工程技术表现出了高超的建设水平,其中一些已经达到了国际先进水平。
三、我国建筑工程施工技术的现状
建筑工程施工是将设计者的创意、理念以及构思转化为工程实体的过程,无论是乡村的民居民宅还是都是的高楼大厦都需要通过施工。这一过程来塑造。目前,我国已经运用现代化的建筑工程施工技术建成了一大批标志性的建筑工程,比如说长江三峡水利工程、广州电视塔、北京。鸟巢。体育馆、青岛跨海大桥等等。当前的建筑工程施工技术主要表现在以下几个方面:
1、施工方法以及施工工艺方面
目前我国在深基础施工方面的主要施工技术包括:降水与回灌、土壁支护、地基加固以及逆作法施工、托换技术等;在钢筋混凝土结构浇筑方面的施工技术主要有大模、滑模、爬模以及粗钢筋连接、混凝土真空吸水等技术;而在钢结构施工方面的技术主要有:框架整体提升以及网架安装两大类。
2、新材料使用方面
在混凝土方面高性能混凝土、防水混凝土的使用,混凝土外加剂以及轻骨料的使用等等;在装饰材料方面高档金属以及薄型石材的使用、复合材料、新型涂料的使用等;在防水材料方面高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材的发明与使用、涂膜的发明与使用以及堵漏技术的改进与创新等等。
3、施工机械化、高科技化以及工业化方面
当前施工机械化所包含的技术主要有自动化搅拌站、混凝土输送泵、新型塔吊以及钢筋连接等技术;在高科技化方面的额主要施工技术有计算机的使用、激光技术的使用以及自动控制和卫星定位技术的使用等等;建筑工业化方面的施工技术主要有建筑体系化、设计标准化、构建生产的专业化以及现场施工的机械化等众多方面。
四、土木工程施工技术创新情况
土木工程的施工需要运用多种施工技术,近年来发展较为成熟的土木工程施工技术为深基坑施工技术、钻孔灌注桩基础施工技术等,在此以这两种技术为例,阐述我国土木工程施工技术的创新情况。
1、深基坑施工技术
深基坑施工技术指的是为了保证土木工程地下结构的安全以及保证基坑周围环境的安全,而采取的对周边环境的加固、支档措施。随着我国高层建筑的逐渐普及,以及城市地下空间开发需求的增加,深基坑施工技术逐渐得到业界重视。目前已经研发出一种适用于深基坑支护设计的软件,而其费用较高经济型差尚未得到普及,在此情况下国家和政府应该增加投入解决深基坑设计的经济性问题,并鼓励深基坑设计与施工技术的研发。
2、钻孔灌注桩基础施工技术
目前我国高层建筑数量逐渐增多,钻孔灌注桩基础技术随之发展起来,虽然该技术在设计图纸中会体现出来,但钻孔灌注桩基础的施工设备、施工材料、施工工艺还需由施工单位自行选择和应用。这样一来,不但施工材料质量和施工操作规范性得不到保证,桩基础施工质量问题也难以避免。在此情况下,应提高对钻孔灌注桩基础施工的重视,尤其是对该技术的施工材料、设备及施工操作做出明确的、标准化的规范,从而促进钻孔灌注桩基础技术的不断完善和成熟。
3、新型预应力技术
在土木工程建设过程中,体外预应力是后张预应力体系中的一个重要分支,是在传统预应力施工技术的基础上,不断发展和创新而来的。所谓体外预应力是指将工程建设中的预应力筋设置在混凝土截面之外的预应力,同设置在截面内部的预应力筋,实现无粘结或者是有粘结的预应力相对应。它主要适用于工程建筑过程中结构比较特殊、以及预应力混凝土桥梁和建筑跨度较大的工程,并形成以下几种体系。有粘结体外预应力体系这个体系的优点就是其预应力的摩擦损耗较小。这主要是因为其管道孔主要分布结构体的外部,易于检查,也方便对铺设质量以水密性进行合理控制。无粘结体外预应体系它的优点是可以使用单根张拉工艺,操作简单,易于控制。
五、土木工程未来的发展趋势
在社会进步的同时,我们对社会资源的消耗也逐步加大,但是可利用的资源是非常有限的,所以,怎样将资源进行合理配置,提供给越来越多的人们,利用最少的资源得到最大的发展是非常重要的。土木以后的发展是要沿着低消耗、集约式的方向发展,走可持续发展道路,建设和谐社会。
1、向高空延伸
根据相关资料现实,目前世界上人工最高的建筑是波兰的长波台钢塔,其高度为 646m,作为世界上最高的人工建筑,其承载能力是十分巨大的。这将是未来土木工程建筑领域发展的趋势,高空的离是无限的,因此,只要技术允许的条件下,建筑物不断向高空发展是切实可行的一种策略。这种高层建筑可以集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能,这就大大节约了土地资源,为城市的发展节省了土地。而我国在此方面的展望是,在上海附近拟建一栋高达1250m 的仿生大厦,居民可以达到十万人左右,这将是我国土木工程建筑史的一块里程碑,将在世界人工建筑领域中堪称奇迹。
2、向海洋拓展
地球可以称作为一个水球,地球上有百分之七十的面积是海洋,而陆地面积仅占百分之三十,因此,在技术条件允许的前提下,充分利用海洋资源是非常必要的,是人类不断向外扩展过程中的一个创举。海洋比陆地情况更为复杂,但其巨大的潜力对人类一直是比较具有诱惑力的。随着科学技术的发展和时代的进步,在土木工程方面人类已经在海洋中取得了一些可喜的成就。例如,为了减小机场噪音对城市居民的影响,也为了节约陆地资源,在2000年,日本围海建造的 1000m 长的关西国际机场试飞成功,这标志着人类在土木工程方面迈出了向海洋进军的重要一步。近年来,我国在此领域中也获得了相当的成就。上海南汇滩的围垦成功和黄浦江的拓岸成功都是我国在近年来取得的成就。这些成就的取得都为土木工程在将来向海洋的发展积累了科技经验,奠定了坚实的基础。
3、科技化趋势
由于现代的土木工程施工要求经济效益最大化,因此工程造价是左右工程技术发展的重要参数之一。工程造价推动土木工程施工技术必须采用新的高科技技术满足日益增长的生产需要,利用科技推动施工过程的的自动化、机械化和智能化等发展,用以降低不必要的人工费、机械费等,使工程施工技术在科技的推动下多层次渗透,将科学技术作为第一生产力,提高土建工程施工效率。
4、自动化趋势
自动化是现代建筑业的发展方向,它力图把互换性和流水线引人到建筑活动,以标准化、工厂化的成套技术改造建筑业的传统生产方式。从建筑构件到外部脚手架等都可以由工业生产完成,标准化的实施带来建筑的高效率,为我国今后的建筑施工技术的统一化提供了依据。
六、结束语
在土木工程施工技术电费发展过程中,我们在注重提高技术的同时也不要忘了观念的培养,使用新工艺与新材料来建设,将实践与理论相结合使中国的土木建设行业逐步发展。
参考文献:
篇10
关键词: 钢结构 设计思路概念设计
钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产,提高了建筑预工程化,使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化,大大降低了建设成本;并且加快了施工速度,使工期能够缩短40%以上,从而加快了房地产开发商的资金周转速度,使建筑能更早投入使用。在钢结构建筑中,结构成为形象构成的重要因素,结构的形体,构件,节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化,才能使建筑更富有功能化以便随后的各个设计环节进行下去,创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。北京2008年奥运会国家体育场投标方案中有许多方案都体现了钢结构建筑的这一特点。例如清华大学建筑设计院设计的可开合式方案,在体育场大屋面的中央设置两个半圆型的玻璃顶面,同时相对旋转、平行滑动完成大屋面的开合;又如中国建筑设计研究院场馆方案外观即为建筑的结构,形象完美纯净,功能与结构达到了完美的统一;还有日本朱式会设建筑事务所设计的折叠式方案,屋顶由悬臂的钢架结构支承,可在30分钟内完成开闭的动作,确保全年比赛的及活动不受天气影响。钢材组织均匀,接近于各向同性匀质体,强度高,弹性模量亦高。其密度与强度的比值远小于砖石,混凝土,木材,在同样受力情况下钢结构自重小,从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。现在人类已具有建造跨度超过1000米的超大穹顶与高度超过1000米最高至4000米的超高层建筑的能力。并且钢索与膜结构相结合形成索膜结构体系更能满足建筑对跨度的要求,使这类型建筑成为标志性建筑,比如日本东京后乐园棒球场屋盖是钢索与气承膜组成的索膜结构,面积达28000平方米,英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑伦敦千年穹顶大型综合性展览建筑也是索膜结构体系,其穹顶直径达到320m。发展钢结构对于资源,能源都非常短缺的我国意义尤为重大,因为中国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑大国。钢材是一种高强度高效能的材料,具有很高的再循环价值,边角料也有价值,不需要制模施工。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。
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