新型建筑工业化的特征范文

时间:2023-12-20 17:56:47

导语:如何才能写好一篇新型建筑工业化的特征,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。

新型建筑工业化的特征

篇1

摘 要 新型建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产模式,以设计标准化、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,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。推进保障房新型建筑工业化是实现建筑业转型发展的根本途径,对降低资源消耗和环境污染具有十分重要的意义。

关键词 推进 保障房 建筑工业化 建设

建筑业是一个大产业,是一个支柱产业。加快推进保障房项目新型建筑工业化,促进建筑业的转型升级,具有重要意义。特别是随着经济社会的快速发展,建筑工业化各个环节也得到了不同程度的发展,一些先进的建造技术和建筑体系日益成熟,不少地方和企业对推进保障房建筑工业化的积极性和主动性也越来越强,因此,作为保障房项目建设管理者我们一定要审时度势,把握机遇,切实增强加快推进新型建筑工业化的责任感和紧迫感。

一、推进保障房建筑工业化的意义

新型建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产模式,推进现代建筑业发展就是要转变建筑业发展方式,而转变建筑业发展方式的核心是走新型建筑工业化道路。新型建筑工业化是通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的生产方式,使建筑设计标准化、构配件生产基地化、施工机械化、组织管理科学化,从而在根本上改变传统粗放型的建筑施工方式,实现建筑业生产发展方式的根本转变,并在节能减排、降低环境压力、提高资源循环利用等方面发展重要作用。可以说,推进新型建筑工业化,是深入贯彻落实科学发展观,紧紧围绕加快转变经济发展方式,走建筑业新型工业化道路,着力提高建筑业集成创新能力,整体提升建筑业现代化水平,形成以技术为主导,产业结构合理,专业化、机械化施工水平高,具有自主知识产权和核心竞争优势的高效、节能、环保型产业集群,促进经济社会与资源环境协调发展。

二、理清思路,加快推进保障房新型建筑工业化建设

加快推进保障房项目新型建筑工业化建设,是当前摆在我们面前的一项长期的任务。那么如何推进呢?本人结合项目建设管理实际,认为应该从以下几个方面着手。

1.y筹规划与分步实施相结合。在科学研究的基础上,制定保障项目新型建筑工业化发展规划。先在局部进行预制装配式建筑生产方式试点,时机成熟后在一定区域内推广。分阶段、分步骤解决设计模数化和材料部品化,逐步形成适应本省特点的预制装配式住宅体系,并结合实际,稳步提高单体建筑预制装配化率。

2.面上推动与分类指导相结合。在推动保障房建筑工业化发展的同时,要结合商品住房和保障性住房等不同类型住房的具体要求,针对不同结构形式,分类推进建筑工业化。政府推动的大型居住社区和保障性住房要率先采用装配式住宅,切实发挥好示范、带动作用。同时要注重深化改革,创新机制,充分发挥市场配置资源的基础性作用和企业的市场主体作用,把各种要素引导到新型建筑工业化发展中来,形成全社会关心、重视和支持新型建筑工业化发展的良好局面。

3.加强推进成套技术集成应用。推进新型建筑工业化涉及到建筑构配件的模数化设计、工厂化制造、规范化运输和建筑现场的标准化装配等各个环节,是一个系统工程,因而也是一个产业链的整合过程,缺了任何一环都行不通。一是加快围护结构、厨卫、装修等部品体系的建立。注重防水构造、抗震性能及材料的研究,加快形成相关的设计、验收标准以及图集、工法,加快开发应用相关设计分析软件。二是对公共租赁住房和廉租住房项目,应实施住宅一次性装修到位,鼓励其他保障性住房实施住宅全装修。三是大力推进建筑节能,以适合预制装配整体式住宅的外遮阳和可再生能源利用技术,积极推广绿色建筑。

4.坚持质量第一和集约高效的原则。百年大计,质量第一。我们不仅要坚定不移地探索和实践新型工业化路子,更要牢记质量第一这个根本前提,始终把确保人民群众生命财产安全放在首位,在保证建筑质量安全的前提下,积极探索推进建筑工业化路子,不断提升建筑业可持续发展能力。

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【关键词】现代化建筑;机械化水平;发展措施

1 现代化建筑中建筑工业化的基本特征

现代化建筑中的建筑工业化是指通过现代化的制造运输安装及科学管理的大工业生产方式替代传统建筑中的分散低水平低效率的手工业生产方式。其实现的方式是以科学技术作为先驱,通过采用适用先进的装备和技术,在建筑标准化的基础上发展建筑构配件设备和制品的生产,培育技术服务体系以及市场中介机构,让建筑业的经营和生产活动逐渐的走上社会化和专业化的道路。

2 建筑工业化

2.1 含义:传统的建筑生产方式是以手工操作为主,这种生产方式的效率低下,规模较小,如果进行大规模的建筑群生产时,需要更多的手工劳动力,使成本大大增加。而建筑工业化正是在这样的背景之下应运而生,为了提高生产效率,降低生产成本,在以科技为导向的现代化建筑中,将以社会化大生产逐步的代替传统的小生产方式,并使之逐步过渡最后完全取代。

2.2 建筑工业化的基本内容:要实现工业化建筑,必须使用适用的装备和工艺,使用先进的技术做后盾,在组织施工中科学合理,发展施工的专业化,提高施工机械化水平,将复杂繁重的手工劳动和湿作业减少。大力发展建筑构配件的设备制品生产和经营的规模,给建筑市场提供各种类建筑使用系列化的通用建筑构配件和制品,推动建筑工业化的发展。在制度上,制定重要的基础标准(如公差与配合,合理建筑参数,模数协调和连接等)和统一的建筑模数,将标准化和多样化结合起来,合理解决它们之间的关系,对产品的标准,工艺的标准,企业管理的标准和工法等必须认真的建立并完善,不断的提高建筑标准化水平。在管理上,使用现代化管理的手段和方法,对资源配置进行优化,实行科学管理和组织,发展和培养信息管理系统和技术市场,从而使其适应社会主义市场经济的发展需求。

3 建筑工业化的发展

我国的建筑业今后发展方向是建筑工业化,由于我国人口众多,建筑生产量日益加大,因此要在我国实现工业化建筑还有一定的时间。近几年来由于建筑业的体制改革不断深化,建筑规模不断扩大,我国的建筑业发展越来越快,且物质技术基础也有了较为显著的增强,不过整体上来说劳动生产率的提高幅度并不大,且在质量上存在很多的问题,整体技术的进步比较缓慢。为保证各类建筑的最终产品特别是住宅建筑的功能和质量,必须加快建设的速度,优化产业结构,对劳动条件进行改善,从而让劳动生产率得到大幅度的提高,加快我国建筑业走上质量效益道路的步伐,带动国民经济的发展,并成为其支柱产业。要实现这些,我们必须对我国几十年来建筑工业化发展的历史经验和教训进行总结,对有用的要吸收,国外的有益经验和方法也要借鉴,就目前我国建筑业的发展现状和地区间的差异来说,我国建筑业的发展有很大的空间,而且我国的劳动力资源丰富,更是一个重要的有利条件。我国建筑业的发展重点是房屋建筑,特别是量大面广的住宅建筑。

4 实现建筑工业化的相关措施

建筑,必须从结构入手,结构,必须从设计开始,要实现建筑工业化,首先要做的就是设计,建立新型的结构体系,其中包括预制装配式结构体系和钢结构体系,将大部分的建筑构件实行工厂化作业,包括半成品和成品。

第一,建立新型的结构体系,减少施工现场作业:多层建筑的发展趋势应该从传统的砖混结构向预制框架转型,小高层和高层建筑的发展趋势应该从框架向钢结构或剪力墙方向转型,施工的发展趋势应从现场浇筑向预制构件和装配方式发展,建筑构件成品半成品要向市场化和工厂化生产制为主。

第二,加强施工新技术的研发力度,加快施工新技术的普及:支撑、模板和脚手架施工上要有所创新,减少施工现场的湿作业。在清水混凝土施工、悬挑脚手架和新型模板支撑上要有所突破,新型维护结构体系中要大力发展和应用新型墙体材料。

第三,加快“四新”的成果推广和应用,尽量减少施工现场中的手工操作:积极推广建设部十项新技术,加快其转化和提升的力度,包括提高部件的装配化和施工的机械化能力。在新型的结构体系中,尽快的推广和建设钢结构建筑,应用预制混凝土装配式结构建筑,研发复合木结构建筑。在我国,进行钢结构建设的时机已比较成熟,我国已连续8年世界钢产量第一,一批钢结构建筑已陆续建成,相应的设计标准、施工质量验收规范已出台;同时,钢结构以其施工速度快、抗震性能好、结构安全度高等特点,在建筑中应用的优势日显突出。

篇3

关键词:新型建筑建筑工业化 环保建筑

中图分类号: [F287.8] 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: in recent years, as construction and system reform and the scale of building the continued expansion, resource and energy consumption was also increasing, if not effectively change the status quo, development and at the same time also will pay a huge waste of resources and environment of the destruction of the price and take a new road to industrialization residential construction is development construction and protect the environment and save energy in an effective way.

Keywords: new building construction industrialization environmental protection building

随着低碳、绿色、环保等建筑风气盛行,对于采用粗放式半机械化半手工建筑建造方式的我国房地产行业而言,压力越来越大,如何改变势在必行。近年来,由于我国建筑业依然存在劳动生产率提高幅度低,建筑品质得不到保证,整体技术进步缓慢等问题,急需进行结构和技术革新,大力发展工业化住宅建设,是发展低碳经济,实现产业升级的必然要求和趋势。

一 新型建筑工业化住宅概念

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、环保等性能,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,用新型建筑工业化生产方式生产的住宅称为新型建筑工业化住宅。

二 我国目前建筑行业现状

目前我国建筑行业的现状不容乐观,建筑行业的劳动生产率总体偏低,资源与能源消耗严重,建筑环境污染问题突出,建筑施工人员素质不高,待遇差,劳动力资源却日益短缺,成本升高,建筑寿命短,建筑工程的质量与安全存在诸多问题,这些问题的产生都与我国建筑业一直以来是劳动密集型行业,多采用传统现浇技术进行生产有关。所以,建筑行业需要一种更为先进的生产方式来改变现状。而建筑工业化与传统建筑生产方式相比有着明显的优势。所以说,建筑行业应该在更大的范围内采用工业化的生产方式,以进一步促进建筑业的发展。

2007年,城镇单位使用农村劳动力年末人数为1900万人 ,而其中建筑业约424万人,占总人数的22%。而2007年末建筑业职工人数961.6万人,建筑业专业技术人员只有193.4万人,只占全部职工人数的20% ,其余均为农村劳动力。可见,无论是绝对数量还是在建筑业职工人数中的相对数量,农村劳动力都较多。

从教育程度上看,建筑业就业人员教育程度较低,普遍是小学和初中文化;从工作时间上看,建筑业就业人员周工作时间都在48小时以上,属于超负荷作业。

此外,随着农民工工资水平绝对值和增加幅度的逐年提高和农村剩余劳动力资源的大幅减少,建筑业作为劳动密集型行业,人力成本已经大幅提升,目前仅力工日工资标准就已经达到100元/日以上,技术工种则更高,甚至600元/日以上,人工成本的上升必然会引起建筑业建造成本升高。

由于近年来,中国新农村的建设和发展,部分大型企业为了节省人力成本以及解决用人荒的问题(尤其是过年长假时间),把目标投放到农村人口相对密集的城市或城镇,在这些地方建设科技园区,吸引大量当地的剩余劳动力。对当地剩余劳动力来说既能有钱赚,又能解决诸如空巢老人和孩子教育等问题,两全其美。这也是大中型城市建筑行业人力资源短缺的原因。例如,富士康科技集团郑州科技园2010年9月建立,预计将使河南农民工外出减少约80万。

根据最新人口普查结果,中国社科院人口与劳动经济研究所所长蔡在2011年5月举办的“诺奖中国周”北京站论坛上表示,在2015年的时候,全国的劳动年龄人口增量等于零,此后会变为负增长。“人口红利”在“十二五”末或将迎来拐点。这种影响主要来自于两个方面,一个是劳动力供求关系的改变,不但以技师、技工为代表的中高级劳动力供给不足的局面仍将持续,而且一般素质的劳动力也将出现供给不足的情况。另一个是劳动力成本的上升,原来依靠廉价劳动力或者劳动密集型的行业将面临劳动力成本上升或劳动力短缺的状况。改变这一状况的出路在于产业升级,通过投资来提高资本构成的比例和相关产品的升级换代,加快生产方式的转变。

三 工业化住宅的优点

预制建筑构件工业化生产,将农民工转变为产业工人,随着产业进步,改善了工作条件。工厂集中生产,实现了生产资源的循环利用,降低了能源的消耗。现场湿作业的减少,使装配式施工大大降低了施工噪音及施工粉尘对施工周边环境的影响,有效减少了建筑垃圾,实现了建筑与环境相协调和可持续发展。工厂化生产和机械化安装,提高了产品质量,降低了安全隐患,提高了建筑物的有效使用寿命。通过技术创新,特别是外墙夹心保温体系,外墙防渗漏体系,建筑外墙安装体系等新技术和新工艺的发展应用,提高建筑物隔音、保温、防火等多种使用性能,便于系统的维护,耐久性好。建筑建设周期的缩短,提高了经济效益,降低了社会成本和环境成本,加快了企业资金的回收和利用。

在经济效益方面,分工更明确,更加专业化,能实现规模经济效益,省去中间交易费用和各专业对接缝隙产生的费用,从而达成企业经济目标乃至整个行业整体经济效益的提升 。与传统生产方式比较,建筑工业化作为一种新型建筑生产方式能满足建筑产品在整个生命周期内经济效益的提升,尤其体现在建筑产品在生命周期内的成本的降低。

在环境效益方面,由于生产方式的转变,标准化的设计、工厂化的生产,机械化的施工,使得工业化生产从露天作业更多的转向室内工厂生产、从施工现场手工操作转向机械化施工,标准化设计则可以从初步设计开始就更为全面地综合考虑住宅产品全寿命周期环境效益。从住宅建设过程和使用过程方面,可以较大限度的实现土地资源、建筑材料和建筑用能源的节省。

在社会效益方面,工业化住宅建设会使与之相关的经济增长方式、就业、收入分配效益、居民经济生活、利益相关群体、文化教育、科技进步等等产生影响,因此,对社会效益的评价是整个工业化体系评价的重要方面。

四 我国目前新型工业化住宅发展趋势

目前我国新型工业化住宅建设的发展势头较好,南方有万科集团领头,积极推进工业化住宅建设进程,并开展试点工程建设。早在2008年就修订了中长期发展规划,明确将卓越绿色企业作为发展远景,并逐步实现引领房地产行业,将新型工业化住宅建造模式全面升级和推广。深圳从2009年11月1日起实施了《预制装配整体式钢筋混凝土结构技术标准》,此规范为我国第一部预制技术方面的规范。此后,上海市也推出了《装配整体式住宅混凝土构件制作,施工及质量验收规程》,以此推动工业化住宅的发展。在北方,黑龙江宇辉建设集团与哈尔滨工业大学进行了住宅工业化项目的密切合作,结合中国住宅设计应用的实际特点,提出了采用〈约束浆锚钢筋搭接连接〉的核心技术,通过科学的试验研究和理论分析,在保证连接可靠性前提下,使施工难度降低,并降低了成本,这也开创了我国自主研发装配整体式住宅核心技术的先河,摆脱了住宅工业化发展中核心技术完全依赖国外经验的束缚。沈阳现代化建筑产业园的建设,大力发展现代建筑产业,是沈阳市委,市政府着眼于优化工业经济结构,大力培育新的经济增长点,在充分调研论证的基础上作出的重大决策。产业园内引进了以日本鹿岛建设,积水置业及中国的沈阳万科,长沙远大为代表的技术体系,不断满足各类建筑形式和不同层次的市场需求,为今后推广住宅工业化奠定了坚实的基础,并将逐步形成多体系,多模式竞争发展的良好态势,为我国现代化建筑产业工作提供了宝贵经验和技术支持。还有长沙远大住工、合肥西伟德、北京金隅集团、南京大地等众多企业也都已经介入到了研究和发展工业化住宅建设领域,并已经取得了一定成效。

总之,住宅建筑工业化是一个系统性、综合性、方向性问题,坚持这一发展方向,不仅有助于提高生产效率,提高住宅质量和品质,促进产业的技术进步和实现节能减排的目标,而且有助于统一科研设计、开发、生产、施工等各方面的认识,明确目标,协调行动。在今年“十二五”开局之年,认真贯彻中央以科学发展为主题,以转变经济发展方式为主线的精神,从实际出发,因地制宜,通过不断的技术学习和创新,努力探索发展建筑工业化的道路,是转变目前建筑市场现状的最佳途径。

篇4

【关键词】新型工业化建筑;技术标准;技术规范;建设

新型工业化建筑与传统建筑相比有很大优势,在工厂制作预制构件的生产方式很大程度上避免了在现场生产的浪费,大量节约建筑材料和能源消耗,而且还可以提高构件精度和构件生产效率,在提倡可持续发展和发展绿色建筑的背景下,新型工业化建筑已经成为我国建筑业的发展方向。但目前我国建筑工业化程度与国外发达国家相比还有很大差距,相关技术标准体系还很不完善。新型工业化建筑的生产要求标准化的设计、工厂化的生产和装配化的安装,这就需要一套完善的技术标准使各个专业、各个环节有效衔接起来。因此,发展新型建筑工业化,制定一套完善的技术标准是前提。目前,我国国家、地方和相关企业已经颁布了一些有关丁业化建筑的标准,指导着我国新型建筑工业化发展。但是,这些标准还存在着国家统一标准较少,标准不统一和相关标准缺失的问题。本文在对典型国家和地区的工业化建筑技术标准进行分析和借鉴的基础上,系统分析我国新型丁业化建筑技术标准和规范现状。

一、国外典型国家新型工业化建筑技术标准借鉴

虽然改革开放以来中国各个方面都取得了长足发展,但在工业化建筑方面还与国外发达国家存在着一定差距。国外许多发达国家在很早以前就已开始推广工业化建筑,在技术标准方面也已取得了许多成果,值得我国借鉴。

(一)瑞典

瑞典从20世纪50年代开始推行工业化建筑政策,并大力发展以通用部件为基础的通用体系,早在20世纪40年代就着手建筑模数协调的研究,并在20世纪60年代,将建筑部件的规格化逐步纳入瑞典工业标准。瑞典在1960年颁布了“浴室设备配管”标准,1962年颁布了“门扇框”标准,1967年颁布了“主体结构平面尺寸”和“楼梯”标准,1968年颁布了“公寓式住宅坚向尺寸”及“隔断墙”标准,1970年颁布了“模数协调基本原则”,1971年颁布了“厨房水槽”标准。这些标准囊括了公寓式住宅的模数协调,各部件的规格、尺寸。部件的尺寸、连接等的标准化、系列化使通用体系得到较快的发展。瑞典标准对于建筑产品的规定比较详细,大至主体结构尺寸小到厨房水槽都有规定,这样可以大大提高建筑产品的通用性,逐渐形成通用体系。

(二)丹麦

丹麦是世界上第一个将模数法制化的国家,并制定了20多个必须采用的模数标准,包括“建筑规则设计模数”、“模数组件的尺寸”、“优先采用的建筑水平向尺寸”、“双跑楼梯的楼梯间”、“厨房构件”等。丹麦推行工业化建筑的途径是开发以采用“产品目录设计”为中心的通用体系,同时比较注意在通用化的基础上实现多样化。丹麦通过模数和模数协调实现构配件的通用化。主要的通用部件有混凝土预制楼板和墙板等主体结构构件。这些部件都适合于3M的设计网格,各部分尺寸是以1M为单位生产的,部件的连接形状(尺寸和连接方式)都符合于“模数协调”标准,因此不同厂家的同类产品之间具有互换性(于萍、陈效逑,2011)。丹麦标准对于模数协调的要求比较严格,对于建筑及建筑产品的尺寸和规格的规定比较多而且比较详细,对于建筑的水平与竖向尺寸、各类构件的尺寸和小型建筑产品的尺寸都有规定,通过这种方式来规范设计,发展通用体系。

(三)日本

早在1969年,日本政府就制定了《推动住宅产业标准化五年计划》,开展材料、设备、制品标准、结构材料安全标准等方面的调查研究工作,并依靠各有关协会加强住宅产品标准化工作。1971年2月通产省和建设省联合提出“住宅生产和优先尺寸的建议”,对房间、建筑部品、设备等优先尺寸提出建议。标准化工作是企业实现住宅产品大批量社会化商品化生产的前提,极大推动了住宅产业化的发展(纪颖波,2011)。

(四)法国

法国的工业化建筑起步较早。从20世纪50年代到70年代是“第一代工业化建筑”,出现过许多“专用建筑体系”,不同体系出自不同厂商,各建筑体系的构件互相不通用。20世纪70年代后过渡为“第二代工业化建筑”,以通用构配件制品和设备为特征。1977年成立了构件建筑协会,1978年该协会制订了尺寸协调规则。法国政府在1982年调整了技术政策,提出一套构件目录,只要与某些其它目录协调,并组成一个“构造逻辑系统”即可(孟刚,2005)。

(五)小结

可以看出,模数协调和部件通用体系在工业化建筑发展中起到了十分重要的作用。模数协调强调的是在建筑设计阶段尽量统一尺寸,做到标准化设计,而部件通用体系强调的是在部件生产阶段尽量统一部件的规格尺寸,做到部件通用。两者之间存在着紧密的联系,设计是生产的基础,标准化设计有助于部件的通用,部件生产是设计的延续,部件通用可以促进标准化设计。各级政府部门在修订和制定标准时应充分借鉴国外标准,尤其是在模数协调和部件通用体系两方面。

二、我国新型工业化建筑技术标准现状

目前我国针对传统建筑的标准规范已经形成相对完善的体系,其中也涉及了一些有关工业化建筑的内容,但涉及专业不全,规定分散,不成体系,本文对此按照执行范围进行分类、总结和分析。

(一)国家标准

表-1中所列标准涉及建筑设计、建筑产品、结构设计和施工验收四方面,其中既有针对工业化建筑而制定的标准,也有针对传统建筑制定而又涉及装配式混凝土结构的标准。针对工业化建筑的标准大部分颁布较早,已不能够满足新型工业化建筑的要求,应结合新材料、新技术和新工艺等进行修订。传统建筑标准中关于装配式混凝土结构的规定不够深入,应进行深化完善。

(二)行业标准

表-2中所列行业标准大部分为建筑产品标准,另外还有两部集设计和施工于一身的综合规程以及一部抗震标准。与国家标准情况相似,针对工业化建筑的标准颁发时间较早,应结合现状修订,传统建筑标准中关于工业化建筑的规定应深化完善。

(三)地方标准

从表-3可以看出,各地区已出台的针对新型工业化建筑的技术标准在内容上基本一致,大体可分为总则、术语解释、材料要求、建筑设计、结构设计、施工和验收。且各技术标准和规范都集中大部分篇幅对结构设计进行了详细规定,而其他章节则只做了原则性规定,比较概括,不够具体、详细,具有一定的指导作用。

沈阳市作为全国首个国家现代建筑产业化试点城市,在制定技术标准方面明显领先于其他地区。在国家住建部、省住建厅等部门的指导和大力支持下,沈阳市组织中建标准院、中建东北院、中建设计集团、沈阳建筑设计院等设计单位,以现代建筑产业化工程建设为依托,不断丰富完善装配式建筑技术标准体系,在构件制作与验收、工程质量、安全、节能、检测等方面开展技术标准体系研究编制工作(于海,2012)。

(四)在编标准

目前行业标准《装配式混凝土结构技术规程》(征求意见稿)已经,相关人员正在积极修改。该规程规定了装配式混凝土结构的基本要求、材料、建筑设计、结构设计、框架结构设计、剪力墙结构设计、装配板式结构设计、外墙挂板设计、构件制作与储运、构件安装与施工和工程验收。另外,据北京市建委消息称,将启动《装配式混凝土结构住宅建筑设计规程》编制工作,积极推动产业化住宅设计标准建设。该规程将对住宅设计中的模数协调、平面设计、外墙、内墙、楼面设计、内装修与设备管线设计等方面进行深入研究,提出具有可操作性的技术要求,为规划管理和建筑设计提供技术依据。由标准院作为组编单位编制的《装配式住宅设计规范》也正处在编制中。

(五)小结

目前各级标准中,关于结构设计和施工安装及验收的标准还比较少,应尽快修改相关标准,增加相关内容。另外虽然有一些关于建筑产品的标准,但还不能满足新型工业化建筑的生产要求,应加紧修改现行标准并编制相应新标准。在修改和编制标准时应结合现有的地方标准和企业标准,做到能够充分反映新技术和新工艺;并且应该与在编标准相协调,力争做到不重复,不矛盾。另外,在生产过程上,工业化建筑和传统现浇建筑相比,无论是设计所依据的标准规范、施工安装标准,还是验收检查标准,都由于生产方式的变化而有所不同,应进行修订。在建筑设计上,应加强有关模数协调的规定;在结构设计上,现行相关标准中几乎没有针对节点设计的内容,应增加相关内容;在构件部品生产上,应尽快完善关于尺寸规格、生产要求等方面的标准,尽快建立一套通用体系;在施工安装上,现行相关标准中关于装配式混凝土结构的规定比较分散,应进行整合,增加必要规定,尤其是关于节点连接这一重要环节的规定;在验收检查上,主要应修改两方面规定:一是部分工程的验收地点由工地现场转移到了构件部品工厂;二是应增加关于节点连接的验收规定。

三、对我国新型工业化建筑技术标准的修订和建议

结合我国现行建筑技术标准规定和国外工业化建筑发展过程中制定的技术标准和要求,本文对我国发展新型工业化建筑过程中部分主要技术标准提出两点建议。

(一)对现行主要技术标准的修订建议

1 建议。具体见表-4。另外,《建筑模数协调统一标准》、《住宅建筑模数协调标准》、《建筑门窗洞口尺寸系列》、《装配式大板居住建筑设计与施工规程》、《住宅楼梯预制混凝土中间平台》和《住宅楼梯预制混凝土梯段》都是为了发展工业化建筑而制定的,但制定时间较早。近几年工业化建筑发展迅速,相继出现了许多新材料、新技术和新工艺。上述标准应结合工业化建筑的现状进行修订,以适应新型工业化建筑发展。

2 说明。《住宅建筑规范》中的条文大多针对现浇结构,应增加针对装配式混凝土结构部分。《建筑物防雷设计规范》中规定构件中的钢筋可作为防雷设施的引下线。此技术在现浇结构中易于实现,在装配式混凝土结构中不易实现,应作相应修改。《混凝土结构设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》中没有专门针对节点设计的内容,节点设计是装配式混凝土结构设计的重要组成部分,应增加针对节点设计的相应内容;另外针对装配式混凝土结构的构造要求较少,应继续完善,如节点连接构造要求等。《建筑抗震设计规范》中对各类建筑的抗震计算和构造做出了规定,但没有关于装配式混凝土建筑的抗震计算和构造,应增加相应抗震计算方法和构造要求。《建筑施工组织设计规范》主要针对现浇结构进行规定,应增加针对装配式混凝土结构施工特点的相关规定,如构件部品、施工机械等。《混凝土结构工程施工质量验收规范》中第9章装配式结构分项工程中,对预制构件的验收、结构性能和装配式混凝土结构施工做出了规定,但不够具体,应进行完善。另外,由于构件部品在工厂生产所以在现场验收的规定已不适用,应增加针对工厂生产验收部分。《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》应与《建筑物防雷设计规范》进行同步修改。《混凝土结构加固设计规范》中没有针对节点加固的方法和构造要求,节点连接处是装配式混凝土结构的薄弱环节,应增加相应加固方法和构造要求。《外墙外保温工程技术规程》中有大量针对现浇结构的规定,应增加针对装配式混凝土结构的相应规定。《建筑外墙防水工程技术规程》中没有关于构件部品连接节点的防水设计,构件部品连接节点是防水的薄弱环节,应增加相应防水设计内容。《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》是混凝土结构进行施工的重要参考,目前该图集只针对现浇混凝土结构,应增加针对预制装配式混凝土结构的部分。

(二)对新增技术标准的建议

1 建议。(1)完善模数标准体系,增加各类建筑的模数标准,如学校模数标准、医院模数标准、办公楼模数标准等。(2)完善建筑产品通用体系,增加关于各类建筑产品的尺寸、规格的标准,如预制梁尺寸规格标准、预制柱尺寸规格标准、预制隔墙板尺寸规格标准等。

2 说明。(1)目前我国现行建筑模数标准只有《建筑模数协调统一标准》、《住宅建筑模数协调标准》和《厂房建筑模数协调标准》三部,应完善模数标准体系,增加各类建筑模数标准。(2)目前我国建筑产品标准体系还不够完善,通用体系尚未建立,许多建筑产品缺乏与之对应的尺寸、规格的标准,应增加各类建筑产品的尺寸规格标准。

四、结论

为了找出目前我国新型工业化建筑技术标准体系存在的问题,同时借鉴国外典型的成功经验,对完善我国新型工业化建筑技术标准体系提出建议,本文主要开展了以下工作并得到相关结论。

(一)对我国新型工业化建筑技术标准进行总结和分析

目前我国已经出台了一些关于新型工业化建筑的国家标准、行业标准和地方标准。其中国家标准和行业标准大都颁布较早,已不能满足新型工业化建筑的建造,地方标准大都只对结构设计进行了详细规定,而其他方面则比较概括。

(二)对典型国家的技术标准特点进行总结

对瑞典、丹麦、日本和法国的技术标准特点进行总结,虽然四国在做法上不太一样,但是基本上都体现出了模数协调和部件通用体系在技术标准中的重要性。

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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).

篇6

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.

篇7

关键词:陶粒混凝土; 发展现状; 应用; 内隔墙条板; 抗压强度

前言

陶粒混凝土(ceramisite concrete)以轻质陶粒为骨料决定了它是一种轻骨料混凝土(light aggregate concrete),其粗骨料为黏土陶粒,而非以往常见的石子。黏土陶粒代替石子是一种创举,黏土陶粒的粒径通常在5毫米以上。容重不超过2000kg/m3,密度处于200~2000kg/m3之间,且强度能够达到5~60 MPa的各种陶粒混凝土,可广泛应用于各种结构,包括工民建的承重结构,具有相当广阔的应用领域。

1.陶粒混凝土的优点

(1)质量轻

陶粒混凝土具有轻质的优势,一般比普通混凝土轻20~40%,但强度能够高达60MPa,减少建筑物的总体荷载是一个重要方面,它能节约建筑材料的用量,产生经济效益,也是一个其自身扩大应用的优势。

(2)高耐久性

陶粒具有较强的化学稳定性,在水泥用量相同,水灰比和强度也相同的情况下,陶粒混凝土具备更优越的抗渗性,耐蚀能力更强。

(3)抗震性好

对比普通混凝土和陶粒混凝土的弹性模量与密度,用后者建造的建筑物在地震时承受较小的地震力,减震效果显著。

(4)耐火性好

陶粒混凝土热阻效应显著,导热缓慢。在建筑火灾的实测中,陶粒混凝土材料耐火时间更长,强度降低更低。

(5)经济安全

综合考虑以上优点,陶粒混凝土的轻质带来的减轻自重与方便基础处理等影响为建筑物节约了一定的费用,整体可降低造价5%以上,耐火、耐久、抗震则带来安全上的保障,因此陶粒混凝土的合理利用既经济又安全。

2.陶粒混凝土的缺陷

陶粒混凝土具备较差的工作性,在现代施工中难以满足要求。泵送施工时容易产生分层离析现象,进而产生堵泵的问题,使混凝土的泵送浇灌无法继续进行,这是一个十分棘手的问题。

陶粒混凝土领域内公认的难题之一是陶粒上浮现象,G.C.Hoff R.Elimov研究发现了引气作用能够有助于混凝土的泵送,因此人们在施工中用引气剂促进混凝土泵送的顺利施工;欧洲研究者在提高混凝土的可泵性方面也有了新的发现,即使用减水剂或者稳定剂,泵送距离也增加,可达80米。另外,如何正确地反映陶粒混凝土的受力力学行为,仍然是一个具有挑战性的问题。

3.陶粒混凝土的应用技术国外研究使用进展

美国很早就开始了陶粒混凝土的利用,20世纪初就成功利用了页岩制作陶粒,生产的陶粒混凝土强度高达30MPa,很快就应用在各种建筑中。美国加利福尼亚一座大桥的建造采用了陶粒混凝土。紧跟着日本开始研究高性能混凝土,以改善其耐久性和不良工作性,最终取得了一定成果。现在,强度达到50、60MPa的陶粒混凝土已十分常见,并在国外大量生产使用。德国创新制造了特别适合生产预制隔墙板的超陶粒混凝土,原料为废玻璃,预制混凝土隔墙板原料多种多样,还有膨胀页岩陶粒的,已投入使用。

4.陶粒混凝土的应用技术国内研究进展

我国陶粒混凝土发展起步较晚,直到1960年,才在河南洛河大桥上采用陶粒混凝土。我国的陶粒质量一直较差,因此发展比较缓慢。强度偏低而密度较大是阻碍陶粒混凝土发展的问题,因而主要在建筑桥梁的非承重结构中发挥作用,而难以承担承重的角色,发展受到限制。上个世纪末,陶粒混凝土技术迅速发展,高强陶粒混凝土形成一定的规模的生产能力。使用陶粒混凝土的大型建筑物有珠海国际会议中心等。目前,我国陶粒混凝土的应用仍主要用于低强度的非承重结构,与国外广泛应用相比,与发达国家相比,仍有较大的差距。

5.陶粒混凝土在墙体中的应用展望

在我国城市建设过程中,框架结构是建筑物的主要结构形式之一。在框架中使用轻质墙板仅占墙材总量的2%,而砌筑材料的大量采用,则带来了施工工效差,占用建筑面积大等种种问题。有鉴于此,符合建筑技术进步的生产预制化、施工应用装配化、产品标准化要求的轻质隔墙条板的研发变得愈发重要。

大量的实例表明,作为轻质隔墙的类型之一,相比于其它轻质内隔墙条板而言,陶粒混凝土内隔墙条板具有非常明显的优势。首先,它的功能十分齐全,生产、安装速度最快,品质最好,成本最低,最具竞争力的墙材品种。这种内隔墙条板优势很多:不仅轻质高强、保温隔热性能好、耐火性能好、抗渗性能好、隔声性能好,而且生产自动化程度高、施工适应性强、综合成本较低。我国每年的建筑工程量约为12亿平方米,经计算,则每年需要的墙体材料超过30亿平方米。所以作为新型墙体材料之一的陶粒混凝土条板内隔墙的研发利用不仅符合国家产业政策,而且具有积极的现实意义和很广阔的发展前景。

陶粒混凝土内隔墙条板在国内得到了越来越广泛的应用,未来陶粒混凝土的发展会逐渐向承重结构构件发展,高强、轻质一定是发展创新的追求热点。随着建筑工业化的不断推进和国家鼓励发展装配式建筑这一政策的出台,预制陶粒混凝土内隔墙条板必将拥有更为广阔的发展前景。

6.陶粒混凝土抗压强度随机性的试验研究

混凝土抗压强度是应用的基石,为了研究其随机性特征,我跟随吴欢州同学进行了三方面的工作,即:(1)陶粒混凝土抗压龄期强度试验研究;(2)陶粒混凝土抗压强度尺寸效应试验研究;(3)陶粒混凝土单轴受压本构关系试验研究。

首先,进行了陶粒混凝土抗压龄期强度试验研究。以 9 个边长为 150mm 的立方体试件为一组,共计 28 组(252 个)。通过试验得到了每组陶粒混凝土试件的抗压强度均值、标准差和变异系数随龄期的变化规律。并利用对数模型、指数模型、双曲线模型和三参数模型,分别对抗压龄期强度均值归一化曲线进行拟合,对数模型拟合度最佳,三参数模型次之,双曲线模型再次之,指数模型则相对差一些。

研究陶粒混凝土 28d 后的抗压龄期强度增长规律,充分考察随机性对其产生的影响,而不局限于研究 28d 前的抗压龄期强度,以满足工程中的需要。发现:

(1)在 28d 龋陶粒混凝土抗压龄期强度均值随龄期单调增加,且 7d 内增长较快, 7d 后增长较慢。抗压龄期强度标准差和变异系数随龄期变化规律均不明显,具有显著的随机性。

(2)在陶粒混凝土单轴受压上升段过程中,应力具有显著的随机性。应力均值随应变单调增加,整个过程增速比较均匀。应力标准差随应变单调增加,且前期增长较快,后期增长缓慢。应力变异系数随应变单调减小,且前期下降较快,后期下降缓慢,逐渐趋于常数。

(3)陶粒混凝土单轴受压的峰值应变和峰值应力也具有显著的随机性,且两者的变异系数比较接近,约为 10%。

关于陶粒混凝土抗压强度尺寸效应的研究,我们仅涉及几种尺寸。由于随机性的影响,建立拟合度较高的理论模型变得十分困难。因此需要多考察几种尺寸,将抗压强度尺寸效应公式尽可能外推,以接近于工程中的实际情况。

结语

陶粒混凝土的一系列优点使它逐渐成为材料界的热点,再结合我国建筑高度发展的客观条件,陶粒混凝土在祖国大地上必大有用武之地。在材料的创新发展浪潮中,陶粒混凝土方兴未艾,一直都是各高校的研究热点,具备广阔前景,随着装配式建筑成为主流,陶粒混凝土在墙体中的应用也将愈加更广泛起来。

参考文献

[1]李文斌.粘土陶粒轻骨料混凝土的研制[J].甘肃科技,2009,25(23):147-149

[2]王莉珍.影响陶粒混凝土强度的主要因素[J].内蒙古科技与经济,2008(156):94

[3]胡曙光,王发洲.轻集料混凝土[M].化学工业出版社,2006.

[4]郭宏云.陶粒混凝土配合比设计[J].武汉大学学报(工学版),2007.40:522-525

[5]刘巽伯.粉煤灰陶粒混凝土的弹性恢复和徐变恢复特征[J].混凝土,2003(8):20-21

[6]吴欢州. 陶粒混凝土抗压强度随机性的试验研究.硕士论文,2017(5):63.

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篇8

关键词:装配式混凝土结构;工程管理策划;质量管理计划;质量验收;

作者简介:蒋勤俭,男,教授级高级工程师,研究方向为预制建筑、建筑工业化。

0引言

随着我国新型建筑工业化发展进程的不断加速,装配式混凝土结构工程作为目前建筑工业化的主要实施方式,得到研究、设计、施工及生产等单位的高度关注,取得了一系列研究成果和工程实践经验,在此基础上行业主管部门组织专家编制了设计、施工、验收等相关的标准规范,对于在全国范围内推广应用装配式混凝土结构工程起到了很好的指导作用。

设计和建造是装配式混凝土结构工程质量管理的关键环节,直接决定着工程的实施效果。相比已经非常成熟的现浇混凝土结构工程而言,装配式工程设计和建造过程除了需要各工程实施主体高标准、精细化管理外,还需要工程管理单位统筹工程方案和施工图设计、构件深化设计、预制构件生产、安装施工以及工程验收等全过程的质量管理。

针对目前普遍采用传统现浇混凝土结构工程的质量管理经验及思维方法来管理装配式结构工程的做法,导致装配式混凝土结构工程实施的质量和技术经济性差的现状,本文在总结我国装配式混凝土结构工程实施现状和经验教训的基础上,从装配式混凝土结构工程的实施全过程探讨预制装配式结构工程的质量管理和验收的主要内容及管理要求。

1工程质量管理总体策划

1.1装配式结构工程的前期策划

工程建设单位应在项目规划设计阶段研究论证项目采用装配式混凝土技术的可行性,在项目前期策划阶段就需要聘请有经验的专业公司作为咨询顾问,从项目管理角度,研究项目采用预制装配技术的实施方案和基础条件,进而给出其技术经济性分析和风险评价,为建设单位立项提供决策依据。

1.2装配式混凝土结构工程质量管理策划

装配式工程质量管理策划主要是围绕工程质量管理目标选择合适的工程设计、生产、施工单位,对工程实施全过程的重点和难点问题进行分析识别,提出质量管理的总体控制方案和管理措施。

1.3建设单位工程质量管理方案

装配式混凝土结构工程由各个实施主体合作完成,各实施主体单位依法对工程质量负责。建设单位既作为实施主体之一应该落实法律法规规定的责任,建立工程质量责任制,还应该在工程实施中起到组织协调和监督管理作用,对建设工程各阶段实施质量管理,督促工程建设有关单位和人员落实质量责任,处理建设过程和保修阶段建设工程质量缺陷和事故。建设单位应该制定工程质量管理方案来管理和控制工程各阶段质量行为,保障整体质量目标顺利实现。建设单位制定装配式混凝土结构工程质量管理方案的构成及要点如表3所示。

2装配式混凝土结构工程设计质量管理

装配式混凝土结构工程设计应按规划及方案设计、施工图设计、构件加工图深化设计三个阶段进行,工程设计单位应对各个阶段的设计工作质量总体协调,审查三阶段的设计质量和设计深度。实施阶段设计单位需派遣设计人员全过程参与装配式混凝土工程项目的配合工作,大中型、重点装配式混凝土工程项目的施工现场应设立代表处或者派驻设计代表,随时掌握施工现场的进展情况,及时解决与设计有关的技术问题(如解答施工图纸存在的疑问、施工中出现与图纸不符情况的处理、设计变更、与设计有关的工程问题的洽商等),认真做好设计技术服务工作。

2.1规划及方案设计

装配式混凝土建筑的设计单位除了具有国家规定的设计资质,并在其资质等级许可的范围内承揽工程设计任务外,还应该具有丰富的装配式工程实施经验。装配式建筑规划及方案设计应结合建筑功能、建筑造型,从建筑整体设计入手,无论是预制建筑方案设计,还是预制结构方案设计都要由专业顾问参与指导,规划好各部位拟采用的工业化部品和构配件,并实现部品和构配件的标准化、定型化和系列化。

2.2施工图设计

施工图设计的质量,决定着工程建设的性价比,直接决定着工程结构安全和使用功能。施工图设计应按照建筑设计与装修设计一体化的原则,对户内管线、用水点及电气点位等准确定位,满足装修一次到位要求,保证建筑设计与装修设计的一致性。楼梯间、门窗洞口、厨房和卫生间的设计,要重点检查其是否符合现行国家标准的有关规定。

装配式建筑施工图设计除了要在平面、立面、剖面准确表达预制构件的应用范围、构件编号及位置、安装节点等要求外,还应包括典型预制构件图、配件标准化设计与选型、预制构件性能设计等内容。施工图设计必须要满足后续预制构件深化设计要求,在施工图初步设计阶段就与深化设计单位充分沟通,将装配式要求融入施工图设计中,减少后续图纸变更或更改,确保施工图设计图纸的深度对于深化设计需要协调的要点已经充分清晰表达。

装配式建筑施工图设计文件须经施工图审查机构审查,施工图审查机构应严格按照国家有关标准、规范的要求对施工图设计文件进行审查。在对标准规范理解不清或超出规定的情况下,可以依据专家评审意见进行施工图审查。

施工图审查分为内审与外审,施工图设计与装配式专项设计完成后可邀请相关专家进行内审,内审合格后择期进行外审;外审主要委托给审图机构审查,外审合格后,加盖施工图审查专用章,方可下发各相关单位实施。

2.3构件加工图深化设计

构件加工深化设计工作作为装配式建筑的专项设计,具有承上启下、贯穿始终的作用,直接影响工程项目实施的质量与成本。在选择深化设计单位时应调查研究,委托有长期从事预制技术研究和工程应用经验的咨询单位进行深化设计,深化设计单位应具备丰富的装配式建筑方案设计、构件深化设计、生产及安装的专业能力和实际经验,对项目方案设计、施工图设计、构件生产及构件安装的产业化整体质量管理计划具备协调控制能力,为后续的生产、安装顺利实施做好准备。

预制构件施工图深化设计包括平立面安装布置图、典型构件安装节点详图、预制构件安装构造详图部分的各专业设计预留预埋件定位图。预制构件加工图深化设计包括预制构件图(如有要求含面层装饰设计图及节能保温设计图)、构件配筋图、生产及运输用配件详图等。

在深化设计前,深化设计人员应仔细审核建筑、结构、水、暖、电等设备施工图,补足遗漏、矛盾等问题,提出深化设计工作计划。深化设计过程应加强与预制构件厂及施工单位的配合,确保深化设计成果满足实施要求。深化设计工作完成后,应提交给工程设计单位进行审核确认;确认无误后,构件深化设计图纸即可作为装配式混凝土结构工程的实施依据。

3预制构件生产质量管理

为了确保预制构件质量,构件生产要处于严密的质量管理和控制之下,通过构件生产管理策划可以明确生产过程中的目标计划、管理要求、重点内容、工具方法以及必要的资源支持,为质量管理提供良好的生产组织环境。质量管理的实施要涵盖预制构件生产全过程及其主要特征,诸如原材料采购和进场、混凝土配制、构件生产、码放储存、出厂及运输、构件资料等方面,并对关键过程或特殊构件加以重点研讨。质量管理要对构件生产过程中的试验检测、质量检验工作制订明确的管理要求,保持质量管理有效运行和持续改进。

3.1预制构件生产管理策划

预制构件生产管理策划内容要体现良好的组织性、程序性和计划性,针对预制构件生产过程中技术管理方法、生产计划安排、组织沟通工作流程、保证措施等全方位制订应对方案,保障生产有序顺畅进行。预制构件生产质量管理策划主要包括以下内容。

1)由工厂技术负责人组织技术质量人员参与图纸会审和设计交底,并及时办理变更文件,做到技术先行;

2)工程主要负责人组织构件生产合同评审,识别和分析合同实施中可能存在的问题和不确定性并做出应对预案;

3)编制构件生产方案及资源配置计划,制订生产进度计划,落实质量标准要求;

4)制订质量、工期、安全保证措施,充分保障构件生产目标的实现;

5)制订内部与外部在生产过程管理方面有效沟通的工作流程,细化职责和分工;

6)制订成本管理与环境管理方案,提出相应管理目标;

7)组织召开构件生产准备会,重点项目制订并落实构件试制方案。

3.2预制构件质量管理计划

3.2.1预制构件质量管理要求

预制构件质量管理体系是体现该工厂质量保证能力的基本要求,同时也是建设单位、施工单位考察选定预制工厂的重要关注点,具体要求如下:

1)预制工厂相应的资格能力认定及具备构件生产的软硬件设施条件;

2)预制工厂建立了完善的质量管理体系,具有保证构件生产质量的经验和能力;

3)预制构件生产过程应具备试验检测手段;

4)预制构件制作前,预制工厂应仔细审核预制构件制作详图,会审构件图纸来获得构件型号、数量、材料、技术质量要求等详细资料;

5)预制工厂通过进行构件生产质量策划,在构件制作前编制预制构件生产制作方案,对于新工厂或新型构件可以通过试制样品验证;

6)预制工厂应对进场的原材料及构配件进行检验,并制定检验方案,检验合格后方可用于预制构件的制作,这是质量控制强制性要求;

7)预制构件经检查合格后,及时标记工程名称、构件部位、构件型号及编号、制作日期、合格状态、生产单位等信息,其是质量可追溯性要求,也是生产信息化管理重要一环。

3.2.2预制构件生产前期技术准备

建设、设计、施工、监理和预制工厂应做好预制构件生产的前期准备工作,前期准备的主要内容如下:

1)由建设单位组织设计单位、深化设计单位对预制工厂进行技术交底,阐述预制构件技术要求、技术质量标准和有关注意事项;

2)预制工厂的技术方案和质量保证措施应提交监理单位或施工单位审核;

3)组织样品试制工作,通过样品试制可以验证设计的可实施性;

4)首件验收是批量生产前质量控制的关键一环;预制构件资质取消之后,通过对工程每种型号的预制构件首件进行隐蔽工程检查,监理和施工单位派人参与或驻厂监造,是完善构件质量管理和和进场验收的重要保证。

3.2.3预制构件质量检验内容

预制混凝土构件生产质量检验可分为模具质量检验、钢筋及混凝土原材料质量检验、预埋件及配件质量检验、构件生产过程中各工序质量检验、构件成品检验、以及存放和运输检验等六部分内容,每部分检验工作都应该制订相应的质量检验制度和方案,规定检验的人员和职责、取样的方法和程序、批量的规则、质量标准、不合格情况的处理、检验记录的形成、资料传递和保存等,确保各项质量检验得以严格和有效执行并保持质量的可追溯性。

在上述构件质量检验内容中,模具、原材料和预埋件及配件检验一般是执行进场时集中按批量或逐件检验制度,并在使用过程中再进行可能的目测检验或随工序检验,如遇异常情况可重新组织检验,不合格的应该集中批量退货,这是质量检验的基本要求。检验目的就是确保用于构件中的原材料及构配件质量必须满足设计和使用要求。质量检验资料虽可按批次记录但也必须涵盖每个构件,体现每个构件质量信息的追溯性。预制构件的工序质量检验项目如图1所示。

3.2.4预制构件质量控制重点内容

预制混凝土构件生产质量控制措施应具有针对性。以下就夹心保温墙板生产、钢筋灌浆套筒安装、预制构件结构性能检验等重点控制内容说明如下。

1)夹心保温墙板生产质量控制要点

夹心外墙板生产技术和质量控制要求较高,涉及结构和节能两方面的技术指标,生产厂家应有质量控制措施,操作人员应有工程施工经验。

夹心外墙板的内外叶墙板之间的拉结件类别、数量及使用位置应符合设计要求。夹心外墙板的拉结件安装质量必须严格控制,否则会出现外板脱落的安全事故;该工序应进行隐蔽工程检查,并留必要的影像资料。

夹心外墙板宜采用平模工艺生产,生产时应先浇筑外叶墙板混凝土层,再安装保温材料和拉结件,最后浇筑内叶墙板混凝土层;当采用立模工艺生产时,应同步浇筑内外叶墙板混凝土,并应采取保证保温材料及拉结件位置准确的措施。

2)钢筋灌浆套筒的安装质量控制要点

钢筋灌浆套筒的应用技术和质量控制方法必须严格执行《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》(JGJ355-2015)、《钢筋连接用灌浆套筒》(JG/T398-2012)和《钢筋连接用套筒灌浆料》(JG/T408-2013)三部行业标准的有关规定。

①钢筋灌浆套筒连接是装配式混凝土结构常用的连接方式,钢筋套筒灌浆连接接头是构件连接的主要钢筋接头连接方式,也是保证各种装配整体式混凝土结构整体性的基础。确保连接质量是采用该种连接方式的混凝土结构工程质量控制重点和难点,必须制订质量控制措施,通过设计、产品选用、构件制作、施工验收等环节加强质量管理,确保其连接质量可靠。

②钢筋套筒进场时应对钢筋套筒进行检验,检验内容除了外观质量、尺寸偏差、出厂提供的材质报告、接头型式检验报告等,还应按要求制作钢筋套筒灌浆连接接头试件进行抗拉强度试验的验证性试验。

③钢筋套筒验证性试验可按随机抽样方法抽取工程使用的同牌号、同规格钢筋,并采用工程使用的灌浆料制作3个钢筋套筒灌浆连接接头试件,如采用半套筒连接方式则应制作成钢筋机械连接和套筒灌浆连接组合接头试件,标准养护28d后进行抗拉强度试验,试验合格后方可使用。

3)预制混凝土构件结构性能检验

结构性能检验主要针对简支受弯的梁板类标准构件而言,预制构件生产企业应按批量抽样作结构性能检验;主要依据是按设计要求和现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)的有关规定。构件进场验收时,构件生产企业应按标准要求向施工单位提供结构性能检验报告资料,作为构件结构性能质量证明文件。

采用监理驻厂监造方式生产的构件可不必进行结构性能检验。装配整体式结构构件宜采用延伸监理的办法来代替结构性能检验。

3.2.5预制构件资料管理

预制构件资料包含预制构件工厂自身存档资料和构件交付时应提供的验收资料两部分,后者是前者中的一部分,在构件现场交付时作为质量证明所用。

1)预制构件工厂的资料管理

预制构件工厂资料是预制构件生产全过程质量完整真实记录,包括图纸和设计文件资料,生产组织、技术方案和操作指导技术资料,原材料厂家和进场试验资料,过程操作资料,质量检验和控制资料,必要的检测报告文件以及合格证资料等等。

预制工厂应根据要求建立技术资料管理规定,并规定应形成的资料明细和责任部门,采用清单式辅助管理,从原材料、加工过程到成品的质量检查记录均应真实详细、形成及时。预制工厂构件资料应按有关要求进行收集、整理、存档保存,保存方式、年限和储存环境应符合要求,以备索引、检查和生产质量追溯。

2)预制构件工厂提供的资料

构件交付时提供的资料应以设计要求或合同约定为准,一般仅提供如下质量证明类文件。施工单位或监理应对运输到场的预制构件质量和标识进行查验,确认满足要求且与所提供资料相符后方可卸车:

①预制构件出厂合格证(混凝土强度、主要受力钢筋、其他特殊要求);

②结构性能证明文件(结构性能检验报告或加强措施质量证明文件);

③装饰保温性能证明文件;

④其他必要的证明文件。

4装配式混凝土结构工程施工质量管理

装配式混凝土结构工程施工应制订施工组织设计和专项施工方案,提出构件安装方法、节点施工方案等。装配式混凝土结构工程施质量管理的重点环节有预制构件进场验收、施工验算、构件安装就位、节点连接施工,必须制订相应的质量保证措施。

4.1预制构件进场验收

预制构件进场验收应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)的有关规定进行,主要包括以下验收内容:构件质量证明文件、结构性能和功能性能(装饰性能、保温性能等)检验报告、外观质量缺陷、外形尺寸偏差、预留预埋件规格和数量的符合性、粗糙面和键槽质量以及构件标识检验等,除外形尺寸偏差执行按批量抽检外,其它内容均要求全数检验,确保安装构件的质量符合要求。

4.2施工验算

装配式结构工程安装施工编制的专项施工方案中在必要时应由专业施工单位根据设计文件对构件临时支撑和吊具进行深化设计、受力验算和试验,保证安装施工中的安全和构件质量完好:

1)临时支撑应按水平构件和竖向构件分别对支撑条件、施工荷载、拆除依据、承载要求等进行受力验算;

2)预埋吊具吊件应根据预制构件的形状、尺寸和重量等参数进行配置并进行受力安全性验算,吊索水平夹角不宜小于60°,且不应小于45°;对尺寸较大或形状复杂的构件,宜采用有分配梁或分配桁架的吊具。

4.3节点后浇混凝土施工质量要求

装配式混凝土结构预制构件连接施工通常有预制构件与预制构件接缝、预制构件与现浇构件接缝2种接缝形式,后浇混凝土或砂浆连接方式应重点控制以下内容。

1)后浇混凝土部位在浇筑前应进行隐蔽工程验收,验收项目应包括下列内容。

①钢筋的牌号、规格、数量、位置、间距等;

②纵向受力钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率、搭接长度等;

③纵向受力钢筋的锚固方式及长度;

④箍筋、横向钢筋的牌号、规格、数量、位置、间距,箍筋弯钩的弯折角度及平直段长度;

⑤预埋件的规格、数量、位置;

⑥混凝土粗糙面的质量,键槽的规格、数量、位置;

⑦预留管线、线盒等的规格、数量、位置及固定措施。

2)后浇连接处混凝土或砂浆的强度及收缩性能要求。

①对承受内力的连接处应采用混凝土浇筑,混凝土强度等级值不应低于连接处构件混凝土强度设计等级值的较大值;

②对非承受内力的连接处可采用混凝土或砂浆浇筑,其强度等级不应低于C15或M15;

③混凝土粗骨料最大粒径不宜大于连接处最小尺寸的1/4。

3)连接节点、水平拼缝应连续浇筑;竖向拼缝可逐层浇筑,每层浇筑高度不宜大于2m;应采取保证混凝土或砂浆浇筑密实的措施。

4)混凝土或砂浆强度达到设计要求后,方可承受全部设计荷载。

4.4灌浆施工质量要求

钢筋套筒灌浆连接接头、钢筋浆锚搭接连接接头的灌浆应符合节点连接施工方案的要求,钢筋套筒在灌浆前,还应在现场模拟构件连接接头的灌浆方式,每种规格钢筋应制作不少于3个套筒灌浆连接接头,进行灌注质量以及接头抗拉强度的工艺检验;经检验合格后,方可进行灌浆作业。进行灌浆作业过程中,应采取下列措施严格控制作业质量。

1)灌浆施工时,环境温度不应低于5℃;当连接部位养护温度低于10℃时,应采取加热保温措施;

2)应按产品使用说明书的要求计量灌浆料和水的用量,并搅拌均匀;每次拌制的灌浆料拌合物应进行流动度的检测,且其流动度应满足标准要求;

3)灌浆操作全过程应有专职检验人员负责旁站监督并及时形成施工质量检查记录;

4)灌浆作业应采用压浆法从下口灌注,当浆料从上口流出后应及时封堵;

5)灌浆料拌合物应在制备后30min内用完;

6)套筒灌浆连接接头的质量保证措施:

①采用经验证的钢筋套筒和灌浆料配套产品;

②施工人员是经培训合格的专业人员,严格按技术操作要求执行;

③质量检验人员进行全程施工质量检查,能提供可追溯的全过程灌浆质量检查记录。

5装配式混凝土结构工程施工质量验收

我国预制混凝土技术标准体系的编制和完善历时10年左右时间,截至目前预制混凝土领域的国家和行业标准已基本齐备,现行的预制混凝土结构设计、构件生产、结构施工、工程验收等系列标准可以满足我国建筑工程领域的装配式结构工程验收要求。我国预制装配式混凝土领域技术标准体系如图2所示。

我国现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)中规定,装配式结构工程应按混凝土结构子分部工程的要求进行验收;当结构中部分采用现浇混凝土结构时,装配式结构部分可作为混凝土结构子分部工程的分项工程进行验收;对于装配式结构预制率高于80%的工程可以按全装配式结构处理,此时可以将装配式分项工程扩展为混凝土结构子分部工程进行验收。装配式混凝土结构工程质量验收内容如图3所示。

我国现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)中也规定了装配式混凝土结构作为混凝土结构子分部工程质量验收的一般规定、主控项目和一般项目。我国现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)中规定了装配式结构分项工程验收和混凝土结构子分部工程验收的内容,装配式结构分项工程的验收包括一般规定、预制构件、以及包含装配式结构特有的钢筋连接和构件连接等内容的预制构件安装与连接3部分。装配式结构分项工程可按楼层、结构缝或施工段划分检验批,对于装配式结构现场施工中涉及的钢筋绑扎、混凝土浇筑等内容,应分别纳入钢筋、混凝土、预应力等分项工程进行验收。

另外,对于装配式结构现场施工中涉及的装修、防水、节能及机电设备等内容,应分别按装修、防水、节能及机电设备等分部或分项工程的验收要求执行。装配式结构还要在混凝土结构子分部工程验收层面进行结构实体检验和工程资料验收。装配式混凝土结构验收时,除应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)的要求提供文件和记录外,尚应提供下列文件和记录:

1)工程设计文件、预制构件制作和安装的深化设计图;

2)预制构件、主要材料及配件的质量证明文件、进场验收记录、抽样复验报告;

3)预制构件安装施工记录;

4)钢筋套筒灌浆、浆锚搭接连接的施工检验记录;

5)后浇混凝土部位的隐蔽工程检查验收文件;

6)后浇混凝土、灌浆料、座浆材料强度检测报告;

7)外墙防水施工质量检验记录;

8)装配式结构分项工程质量验收文件;

9)装配式工程的重大质量问题的处理方案和验收记录;

10)装配式工程的其他文件和记录。

6结语

装配式混凝土结构工程质量管理贯穿工程规划设计、生产制作、施工安装及验收的全过程,工程实施需要各实施主体全过程、高标准的协调配合,通过工程质量管理总体策划、各阶段质量管理计划和重点环节的质量控制措施来保证工程质量。

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关键词:垂直绿化 模块式 构造形式 基质材料 建筑配套设计

中图分类号:TU985 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(a)-0022-02

随着城市化的进程及生态城市建设的发展方向,城市绿化越来越受到关注。传统的绿化手段受到土地面积的限制,城市绿化已经延伸向立体的垂直绿化,如屋顶绿化、斜坡绿化、墙面绿化等,这样的绿化方式既增加了绿化面积,美化环境,又取得了良好的景观装饰效果。

垂直绿化技术历经传统墙面绿化、绿墙组合技术和生态植物墙三个阶段,而墙面绿化作为最主要的方式,未来发展将会形成以墙体绿化为主、兼顾传统的多形式局面。模块式墙体绿化作为墙体绿化的新兴发展方式,具有装卸方便、景观营造快速、适用面广、应用前景广阔等特点,同时也是本文主要研究的对象。

1 模块式墙体绿化形式的定义和分类

1.1 模块式墙体绿化的定义

模块式墙体绿化是通过草木板、种植模块、种植槽等容器垂直安装在墙体结构或框架中的一种绿化形式。模块式墙体绿化有很强的适应性,可供选择的植物种类繁多,既适用于绝大多数建筑墙体,如住宅、办公楼、学校、工厂、展览馆等,又可以适应大多数地区的气候环境。模块不仅选择性强,还能根据具体项目对模块的大小、形状进行设计,以满足其要求,通过模块和植物的变化,可以搭配特定的图案,形成独具特色的立面景观。模块式墙体绿化是一体化的技术,由各小单元构成,从设计到施工要求多工种的通力合作。虽然它是植物栽培技术,但是批量化生产、模块化安装、预先培育植物的方式却是工业化程度较高的,将给建筑工业化提供新的发展方向。基于当前经济、能源和环境问题,模块式墙体绿化技术应用前景广阔,但模块式墙体绿化的构造形式、基质材料及其配套设施和后期维护等方面有待进一步提升,成本也亟待降低。

1.2 模块式墙体绿化的分类

各种新型垂直绿化技术,本质是对容器构造、介质材料和结构体系的改善和发展。模块式墙体绿化形式主要分容器模块式和介质模块式两大类。容器模块式重点对种植容器进行改进,介质模块式重点对种植介质进行研究改进。该分类方式主要依据模块式墙体绿化的种植构造和基质材料两方面特点进行划分,分析模块式绿化构造和材料两方面的优缺点以及两者相辅相成的关系。

(1)骨架模块式:将植物种进预先放好种植介质的容器内,然后一同挂在固定好的垂直骨架上,最后接上自动灌溉系统,提供植物生长所需要的水分和肥料。每个容器都可作为一个模块,不锈钢骨架起固定作用,以增加绿化的可视度。容器内一般采用人工改良土壤基质,质量较轻,并能缓慢释放肥力,为植物提供生长所需的养分。

(2)卡盆模块式:将预先培育好植物的容器斜向或横向插入固定面板,容器斜插入骨架可减小模块厚度,提高植物所需土壤介质容量。使用固定性好且不易松散的轻质生长介质,同时采用滴灌方式进行灌溉。

(3)种植盒模块:用固定性好且如海棉一样轻的聚酯混合基质直接在盒内培养植物,使植物有更大的生长空间;可预先栽培后按图案要求拼装组合;由滴头、滴灌管路和控制系统组成的自动灌溉系统与结构框架结合,可将养分输送到每个种植盒内。

(4)种植袋模块:将平面灌溉系统、种植袋复合在一层高强度防水膜上,形成一个平面种植系统。具体做法是在防水处理过的墙面上铺设毡贴,然后固定无纺布布袋,在袋内填充轻质生长基质以种植物。无纺布的厚度和结构类型应根据现场条件决定,过厚会导致基质层板结,过薄会导致基质层水土流失,都不利于植物生长。

(5)无土栽培式:先安装金属框架来支撑两层聚酞胺毛毡,将毛毡毯作为生长基质以支持植物的根系布满墙面。营养液由小管子构成的网络灌溉给植物,过多的水分在墙底部收集起来从阴沟排走、过滤后重新进入毛细灌溉系统,植物的根布满墙面生长,吸收循环水中的营养元素。无土栽培采用配制营养液灌溉,需要根据植物生长阶段、气候条件等因素合理调整配比,以满足植物的生长需求。

铺贴模块式:将植物与生长基质组成的平面栽培系统直接铺贴在做好处理的墙面上,或者采用客土喷播技术在垂直墙体表面形成种植系统,采用自动滴灌技术进行灌溉。目前在陡坡绿化上使用广泛的客土喷播技术是通过团粒剂使客土形成团粒化结构,加筋纤维起到类似植物根茎的网络加筋作用,从而造就一定厚度的耐雨水、耐风侵蚀、牢固透气的多孔结构。同理,将植被护坡技术运用于垂直绿化,利用特制喷混机械将土壤、肥料、强吸水性树脂、植物种子、粘合剂、保水剂等混合后加水喷射到岩面或建筑表面上,或者将有机基材(速效肥、保水剂、粘结剂、凝固剂、长效肥、有机质土)附着于金属丝网架上,再喷播草籽实现植生基质的附着生长。也可预先在工厂中水平培育出标准的植物模块,待植物根系与金属网缠绕紧密后,在墙面直接铺贴生长基质与植物组成的栽培平面系统或垂直安装在墙体上,实现即时成景。

由于喷播基质中保水剂和粘合剂的用量需要根据当地气候条件和环境特点做适当调整,过多的添加剂用量会影响植物根系的生长,添加剂用量不足则会影响基质的粘接性、耐久性等性能。喷播技术在边坡绿化中应用的比较广泛和成熟,但在墙面垂直绿化运用中还存在一些困难。喷播的草种应该是根系发达、生长速度快、耐寒耐贫瘠的多年生品种;寒冷地区还应考虑植物的抗冻性。

棕垫模块式:对传统介质模块绿化的改良和“植物生长必有容器”的突破,是由棕垫或海绵和发泡膜等本身具有极强固定能力和保水能力的材料组成的生长介质模块。在植物模块生长好后,通过搭接或绑缚固定在墙体表面的骨架上,就可以形成特定的景观效果。由于介质模块较轻且没有容器,则需要较多的钢架固定。

2 模块式墙体绿化的设计要素和养护措施

模块式墙体绿化的设计要素主要包括灌溉系统设计、基质材料选择、植物品种选择、建筑朝向与高度考虑等因素,养护措施包含植物养护、灌溉系统和墙体维护等方面。

2.1 灌溉系统

精密的灌溉系统弥补了模块式墙体绿化生长环境的限制,为植物的养护和管理提供了便利。目前常用的自动灌溉系统有喷灌和滴灌两种方式。喷灌可在墙体立面上灵活架设管道,而不限制绿化的形式和面积,通过动力设施浇灌到任何位置的植物,浇灌速度快,但初次投资较大。滴灌可将喷头直接插入生长基质中,通过动力设施控制水压,直接对植物根部供水,节约用水,灌溉效果好,但对水质要求较高,易导致喷头堵塞等问题。

2.2 种植基质

模块式墙体绿化一般采用人工改良基质,从土壤密度、成本、保水性、透气性、固定性等方面对土壤改良。将腐叶土、泥炭土、勃土、粉煤灰、木屑、珍珠岩、蛭石等轻质材料按比例混合,既能改善基质的透气性,也能增加基质孔隙率和灌溉的渗透速度,具有较好的蓄水、排水作用。

2.3 植物品种

模块式墙体绿化技术扩大了植物品种的选择范围,然而由水平面到垂直面生长的转换,需要综合考虑植物根须的缠绕性能、植物的习性(耐旱性、耐寒性、耐阴性、喜光性、生长周期、养护周期)以及生态环境条件、植物重量和体积、建筑环境风荷载、安全性等因素。在尊重建筑性质的基础上,因地制宜地选择植物品种,达到特定的装饰效果。

2.4 建筑朝向与高度

模块式墙体绿化技术受建筑朝向和高度的影响,需要考虑植物品种的习性和特征,合理地分配植物。南立面适宜喜阳的植物品种,以达到较好的遮阳效果,同时保护了建筑外墙;东西立面适宜采用当地落叶植物,夏天遮阳降温,冬天采光保暖;北立面适宜喜阴的植物品种,可拼成图案效果,重点增加建筑的观赏性。

由于种植高度和模块自重的限制,不同高度的建筑应采用不同的墙体绿化方式。单层及多层建筑高度较低,其安装、灌概、卸载和后期维护的问题较少,种植模块的选择灵活。高层建筑需要综合考虑结构安全性、风压、水压、养护等问题,常用分段绿化的方法。一般是在阳台、窗台或墙面上安装种植槽,装配植物模块来实现绿化效果。宜在建筑顶部放置灌概用的水箱,利用重力弥补灌溉水压的不足。

2.5 养护措施

植物的养护包括灌溉、施肥、防病虫害、修剪等方面,模块的完整性也需要定期检查,以防止种植基质材料的流失。灌溉系统的维护需要检查发射器的堵塞状况和供排水管尤其是连接处的渗漏状况,定期清除灌溉渠内的腐叶、泥沙等杂质。另外,墙体的维护需要定期检查外墙面的物理破坏、绿化边缘、防水膜的剥落和墙面的渗水情况,并及时予以修复。

3 模块式墙体绿化的发展建议

模块式墙体绿化是建筑、结构和植物设计的统一,同时也应实现建筑的整体美。现有的绿化技术只是在原有建筑的基础上进行绿化的改进措施,并非垂直绿化的真谛。目前设计上的一个误区是着重关注后续模块的结构和材料的性能,以结构设计和构图设计为重,而忽略了植物生长特性、建筑配套设计的考虑。对此,本文提出将垂直绿化还原于建筑自身结构的设想,在建筑设计阶段考虑建筑绿化所需要的建筑构件,如在建筑山墙上设计阳台、在建筑外立面错层设置凸出挑台、筒体结构外立面上设置螺旋形挑台等方式,在建筑结构设计的基础上,利用水平构件高差错位,实现水平绿化向垂直绿化效果的过渡,也避免了绿化构造、基质材料、耐久性、安全性等一系列后续问题。

参考文献

[1] 袁维.模块式绿化在垂直绿化空间中的设计与应用[D].鲁迅美术学院,2013.

[2] 唐海.模块式墙体绿化技术研究[D].北方工业大学硕士论文,2010.

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关键词:建筑设计;绿色建筑;可持续性

1建筑设计中应用绿色建筑技术的重要性

能源消耗量大和资源浪费严重的情况愈发突出,建筑与工业、交通运输耗能成为我国能源消耗的三大“耗能大户”[1]。建筑设计必须秉持绿色健康、低碳环保理念,在环保、节能等方面进行全方面深入分析,优化建筑布局和建筑结构,设计更优方案,达到节能减排的目标,促进建筑行业向可持续性方向发展[2]。践行绿色建筑理念有利于保证国家能源安全,保护环境,提高人民群众的生活质量。坚持低碳可持续型发展社会理念,结合建筑行业发展趋势,将绿色建筑技术合理应用至建筑设计,优化建筑工程的通风、保温、隔热设计,实现节约建筑材料,降低施工成本,优化建筑结构布局,能够有效提升整个建筑工程的施工效率,助力实现“双碳”目标。

2建筑设计中绿色建筑技术的优化策略

2.1规划阶段设计

建筑规划阶段的绿色建筑设计,需要相关人员充分利用大数据技术,获得项目的地理环境、自然资源等资料,进行综合评估,将其作为建筑设计规划的重要支撑[3]。设计前应全面了解建筑所在地的地质条件、气候变化、日照时间、水文地理、风向频率等环境因素,根据实际情况确定建筑的最佳位置和朝向,从经济性和功能性着手,合理划分整个建筑内外部的各个区域,应因地制宜,选用当地的可再生、可回收、可循环优质绿色建筑材料。传统建筑施工过程的能源消耗使用量较大,如施工中的水泥、石灰等材料,需践行绿色建筑理念,重视绿色建材的合理应用,有效降低建筑工程的施工成本,实现绿色建筑设计目标。建筑工艺方面,应大力推广运用建筑环保新技术,如3D打印、装配式临时道路、装配式建筑、钢结构建筑、保温装饰(或者结构保温)一体化、虹吸式排水等先进工艺,采用建筑工业化的生产与施工结合方式以及智慧化工地、互联网大数据等科学先进的施工组织和管理技术,加快绿色环保节能技术更新换代,全面践行绿色建筑理念[4]。材料选用方面,优化与组合施工工艺,优先选用高效保温隔热外墙体系、高效门窗系统与构造技术、热桥阻断构造技术、整体厨卫等整体模块,选取预制轻钢龙骨内隔墙、纸蜂窝石膏板隔断墙等可循环和可重复利用材料,限制使用纸面石膏板、加气混凝土、混凝土砌块、实心砖等重污染材料,尽量就地取材,减少建筑材料在运输过程中造成的损坏及浪费,减少建筑垃圾的产生。热源利用方面,在冷热源系统规划设计中,利用地源热泵可再生能源技术,使用地球表面的浅层地热资源作为供能,通过土壤、地下水等的运转产生新的能量,合理组合干盘管、毛细管网、溶液除湿系统,进行科学合理排布和能量交换,保证整个系统的功能分布到每一个房间,充分利用现有资源。某恒温恒湿系统使用循环地源热泵系统的技术,利用地表浅层地下土壤中的热能,与室内进行热量交换。土壤中的热量可再生,且温度恒定,能够保证运行效果稳定,运行费用较低,符合国家节能环保政策。某住宅项目推广的空气源热泵技术,使用基于逆卡诺循环的蒸气压缩制冷循环工作机组。机组由压缩机、冷凝器、节流阀、冷凝器以及制冷剂、控制系统和其他附件组成。制冷剂在系统内循环,由压缩机提供循环动力,节流阀使液态制冷剂压力降低至冷源侧所需蒸发压力,通过冷凝器和蒸发器与外面的空气、水等介质进行能量交换,实现供热方式转换。万科总部大楼屋顶使用光伏发电技术,通过配置太阳能电池组件与普通建筑材料,形成新型建筑材料,如光伏瓦、光伏玻璃等,白天通过接受和储存装置转化太阳能,夜幕降临时采用光控和声控方式建立联动触发照明机制,通过能量传递和转化,达到能源被转化利用的目的,保证能源合理应用。

2.2建筑形态

利用虚拟现实技术的三维空间展现能力,以BIM模型为载体,融合物联网的实时运行数据,将各种零碎、分散、割裂的信息数据引入楼宇的日常运维管理功能中,创造基于BIM模型的虚拟现实建筑空间与设备运维管理。同时提供设施、设备、管线的三维空间位置,能够快速定位故障,缩短维修周期;直观而全面的信息记录用于建筑运维的全过程管理,为统计、分析和数据挖掘等功能创造条件,为建筑设计的“绿色探索”注入力量[5]。建筑施工工程突发问题时,可以利用系统修正功能进行设计变更,在减少建筑设计的人力、时间和财力消耗的同时,保证建筑工程设计符合节能要求。伦敦瑞士再保险总部大楼高179.8m,50层,螺旋式外观。大楼设计采用自然条件采光和通风,配备由电脑控制的百叶窗,楼外安装天气传感系统,可以监测气温、风速和光照强度,必要时自动开启窗户,引入新鲜空气。依据LEED评级标准,在可持续的场地规划、保护和节约水资源、高效的能源利用和可更新能源的利用、材料和资源问题、室内环境质量等5个方面,建筑设计等级达“黄金级”。

2.3气候适应设计

建筑设计采用绿色建筑技术时,应保证整个建筑工程具有较高的合理性和舒适性,满足人们在不同时间、条件、环境下的使用要求。建筑设计人员需要在设计前充分利用网络平台大数据查询建筑物所在地的历年气候变化情况,或向专业人员了解当地不同季节气候特点。惠州市位于广东省东南部、珠江三角洲东北,横贯北回归线。台风、季风气候加快了惠州地区的风速,风向具有一定的季节性,且相对稳定,平均风速为2.3m/s。可以利用夏季以偏南季风为主的风向特征,依靠自然通风减少建筑能耗,综合考虑风能发电的应用前景。碧桂园森林城市所在地接近赤道,受太阳直射的影响,终年高温多雨,属于典型的热带气候。森林城市进行建筑设计时,依据多维度绿化生态理念,将绿色植物与建筑物进行组合,错落排布阳台,充分利用地面以外的垂直空间和屋顶空间,搭建垂直绿化系统。大面积绿植能够净化空气,调节室内气候。为了降低建筑物使用期能耗,需要采取优化建筑总平面合理布局、主要功能房间靠窗布置、增大窗户可开启面积等措施,满足日照、采光、通风要求,东西向少开窗,外窗比例应适当,墙面可以考虑植栽隔热。夏热冬暖地区应加强外遮阳设计,增强降温效果,利用节能玻璃调节日照强度,保证室内环境具有充足的光线,室内温度处于适宜的状态。使用变频调节控制技术控制室内窗户开关,保证室内空气流通,减少空调等降温设备的使用频率。中国金茂采用高效节能外窗系统和LOW-E玻璃系统,向双中空玻璃里面氩气,内表面镀LOW-E膜,能够有效提升外窗的保温隔热性能,减少室外阳光中紫外线的影响,通过外窗隔热系统降低能量传导,实现冬暖夏凉、舒适环保。

2.4建筑节能设计

我国地域广阔,气候条件差异较大,对建筑保温的要求存在一定差异。北方寒冷地区需要在建筑设计中设置双层窗户,减少冬季采暖能耗,提高建筑物保温性能;南方潮湿地区的建筑设计中,需要合理安排建筑物位置与朝向,保证窗户位置的合理性,提升建筑内部通风效果。建筑设计过程中,工作人员应全面分析建筑围护结构的面积和布局,合理设置门窗位置,保证各项设计符合室内采光要求,切实增强建筑物保温性能。使室内环境温度保持为18~25℃,相对湿度为40%~70%,避免人体健康受到危害。建筑配套设计过程中,应该有效控制建筑物自身散热能耗。在门窗和墙体设计中应用环保型材料,保证建筑物的环保性和安全性。可以使用热反射外墙涂层,室外热量和能量辐射进入纳米热反射涂层时,92%的非可见光会被反射,能够实现室内外环境具有温差,达到冬暖夏凉的效果。应充分重视楼顶屋面空间的开发利用,提升建筑空间的利用率。近几年,在“双碳”政策推动、产业政策引导和市场需求驱动的三重动力推动下,国内光伏产业实现快速发展,BIPV领域的产品集成质量具有很大提高,价格持续降低,取得巨大进步。技术水平提升、成本控制优势、巨大产能、政策扶持是中国光伏产业引领世界的主要原因。我国已将光伏产业列为国家战略性新兴产业之一,越来越多的建筑会采用建筑光伏一体化技术,光伏建材需求量具有广阔市场需求,“零碳建筑”变革即将到来。

3结语

在现代建筑行业快速发展的背景下,将绿色建筑技术合理应用至建筑设计,保证建筑设计的规范性与合理性,能够在一定限度上改善居住环境,提高生活品质。现代建筑设计必须全面落实绿色可持续性发展理念,有效提升整个建筑物的整体生态性能,以此推动建筑行业向可持续性方向发展。

参考文献

[1]谢极,刘英洲.能源管理要抓重点用能大户:我国能源利用状况分析[J].中国经贸导刊,2000(6):1.

[2]牛美英,渠基磊,牛晓波.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术研究[J].中小企业管理与科技,2021(34):191-193.

[3]王志辉.绿色建筑技术在建筑工程中的应用及发展趋势[J].建材发展导向,2021,19(20):113-115.

[4]张维佳.绿色建筑设计与绿色节能建筑的关系分析[J].城市住宅,2021,28(9):253-254.