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Abstract:Prefabricated Building is a new kind of mode of production to achieve sustainable development for construction industry.This paper analyzes the prefabricated construction development influencing factors from four different aspects ,as the market, economy, policy and technology . Then using DEMATEL model to quantitative analysis of these factors, to reveal the relationship between the various factors, and find out the key influencing factors.
Key words:prefabricated building;restriction factor;DEMATEL
中圖分類(lèi)號(hào):F407.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
引言
隨著城市化進(jìn)程的日益加快和城市建設(shè)力度的不斷增強(qiáng),建筑業(yè)得到了飛速發(fā)展,與此同時(shí),建筑業(yè)作為高耗能產(chǎn)業(yè)對(duì)資源環(huán)境帶來(lái)的浪費(fèi)和污染問(wèn)題得到各方的高度關(guān)注。傳統(tǒng)的建造方式是粗放式經(jīng)營(yíng),已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的低碳發(fā)展模式,因而,改革建造方式,實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)是建筑業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然之路。裝配式建筑是將各類(lèi)通用預(yù)制構(gòu)件經(jīng)專(zhuān)有連接技術(shù)提升為工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械化裝配為主的專(zhuān)用建筑技術(shù)體系,其構(gòu)件的生產(chǎn)、物流和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)充分體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)化特征,是建筑生產(chǎn)方式的根本轉(zhuǎn)變,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、低碳和環(huán)保,構(gòu)建“兩型社會(huì)”的有力保障,是建筑產(chǎn)業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的一種新型生產(chǎn)方式。
一、制約裝配式建筑發(fā)展影響因素分析
與傳統(tǒng)建造方式相比,裝配式建筑能夠大大提升建筑業(yè)科技水平和管理水平,提高建筑產(chǎn)品的附加值,由于是采用預(yù)制構(gòu)配件工廠化、現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械化、能有效提高工程建設(shè)效率,提升了工程建設(shè)品質(zhì),裝配式生產(chǎn)方式可以大大節(jié)約水資源、土地資源、建筑材料和能源消耗,體現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。雖然裝配式建筑是未來(lái)建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),但目前我國(guó)裝配式建筑發(fā)展緩慢,阻礙其發(fā)展的影響因素較多,本文從市場(chǎng)因素、經(jīng)濟(jì)因素、政策因素、技術(shù)因素四個(gè)方面來(lái)分析制約其發(fā)展的原因。
(一)市場(chǎng)因素
1.認(rèn)識(shí)不足。裝配式建筑發(fā)展,必須意識(shí)先行。裝配式建筑參與主體較多,主要包括房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)、設(shè)計(jì)單位、施工單位、建材供應(yīng)商和社會(huì)公眾,要想真正發(fā)展裝配式建筑,這就要求這些參與主體對(duì)其有其一定的認(rèn)識(shí)和了解,而現(xiàn)階段裝配式建筑的理念尚未普及,社會(huì)各界對(duì)其理解不夠深入和全面,有些地方存在一定的誤區(qū),低碳建筑意識(shí)淡薄,嚴(yán)重阻礙了裝配式建筑的發(fā)展。
2.缺乏市場(chǎng)需求。任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的?,F(xiàn)階段,裝配式建筑比較稀缺,其價(jià)格比傳統(tǒng)建造方式生產(chǎn)的建筑產(chǎn)品價(jià)格要昂貴,加之消費(fèi)者對(duì)裝配式建筑的優(yōu)越性缺乏認(rèn)知,未能形成有效的市場(chǎng)需求,缺乏市場(chǎng)刺激,從而阻礙了裝配式建筑發(fā)展的進(jìn)程。
(二)技術(shù)因素
1.模數(shù)體系不健全。模數(shù)體系是建筑工業(yè)化最基本單元和最關(guān)鍵的技術(shù)體系,只有實(shí)現(xiàn)了模數(shù)協(xié)調(diào)才能進(jìn)行構(gòu)件與部品的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的生產(chǎn),從而實(shí)現(xiàn)不同的建筑體系和構(gòu)造體系。模數(shù)化是裝配式建筑發(fā)展的基礎(chǔ),我國(guó)目前形成的模數(shù)體系內(nèi)容還不夠完善,模數(shù)化協(xié)調(diào)不足,標(biāo)準(zhǔn)編制的數(shù)量仍然不夠,嚴(yán)重影響了裝配式建筑的推廣。
2.部品和構(gòu)件缺乏有效集成和標(biāo)準(zhǔn)化。部品和構(gòu)配件是推動(dòng)裝配式建筑發(fā)展的關(guān)鍵,裝配式建筑生產(chǎn)科技含量要求較高,對(duì)某些部品和構(gòu)配件的生產(chǎn)和安裝要求精確到毫米級(jí)水平,但目前大部分建筑企業(yè)科技含量不足,達(dá)不到這種水平。整體上看,我國(guó)部品體系的發(fā)展相對(duì)國(guó)外建筑業(yè)水平較高的國(guó)家還較為落后,相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失。因此,加快建筑部品標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),形成標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、規(guī)模生產(chǎn)、模數(shù)協(xié)調(diào)、技術(shù)集成的部品體系,是推進(jìn)住裝配式建筑發(fā)展的重要任務(wù)。
3.施工難度大。裝配式建筑由于是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,很多構(gòu)件體積大,質(zhì)量重,而為了滿足建筑產(chǎn)品質(zhì)量的高要求,在施工上有一些難度,與傳統(tǒng)建造方式差別較大,建筑企業(yè)對(duì)于一些先進(jìn)的施工方法還未能掌握,造成施工困難,這也是制約裝配式建筑發(fā)展的因素之一。
(三)經(jīng)濟(jì)因素
1.科研投入不足。裝配式建筑的發(fā)展,必須以科技為支撐。特別是在發(fā)展初期,需要很多基礎(chǔ)性技術(shù)的研發(fā)。目前我國(guó)對(duì)建筑業(yè)的科研投入遠(yuǎn)低于其他產(chǎn)業(yè),科研投入不足嚴(yán)重影響一些相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā),也阻礙了我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展。
2.成本認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)。人們普遍的觀念是裝配式建筑的建造成本比傳統(tǒng)建筑要高,但是裝配式建筑能夠提升建筑產(chǎn)品品質(zhì),節(jié)省使用成本;提高生產(chǎn)效率,節(jié)約時(shí)間成本;促進(jìn)勞務(wù)升級(jí),降低勞動(dòng)力成本;能夠節(jié)能資源和能源,環(huán)保效益明顯。從建筑的全壽命周期來(lái)看,裝配式建筑的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益較高,實(shí)際總成本比傳統(tǒng)建筑低。另一方面,建筑工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家在裝配式建筑發(fā)展道路上都經(jīng)歷了性能優(yōu)勢(shì)階段——性價(jià)比優(yōu)勢(shì)階段——性價(jià)雙優(yōu)勢(shì)階段的發(fā)展過(guò)程。目前我國(guó)裝配式建筑規(guī)模較小,存在短期的成本劣勢(shì),導(dǎo)致其難以大面積推廣,但隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大,其成本優(yōu)勢(shì)將更加明顯。
(四)政策因素
1.行業(yè)政策法規(guī)不完善。我國(guó)在裝配式建筑方面的政策、法規(guī)體系不完善,針對(duì)性不強(qiáng),約束力較小,實(shí)際執(zhí)行效果不理想。而歐美一些建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家,都是以強(qiáng)有力的政策法規(guī)來(lái)保障裝配式建筑的發(fā)展,而在我國(guó)由于缺乏有力的政策保障,推進(jìn)成效較低,區(qū)域間發(fā)展極不均衡,導(dǎo)致裝配式建筑發(fā)展難以大規(guī)模展開(kāi)。
2.缺少政府激勵(lì)措施。裝配式建筑發(fā)展初期,對(duì)于一些企業(yè)來(lái)說(shuō)必然會(huì)為此而支出更多的成本費(fèi)用,由于缺乏一些完善的市場(chǎng)化激勵(lì)機(jī)制,企業(yè)往往缺乏動(dòng)力來(lái)參與推進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展,他們更愿意維持傳統(tǒng)的建造方式,這也影響了裝配式建筑的發(fā)展。
通過(guò)以上分析,將制約裝配式建筑發(fā)展的影響因素分為以下9個(gè)因子:認(rèn)識(shí)不足S1、缺乏市場(chǎng)需求S2、模數(shù)體系不健全S3、部品和構(gòu)件缺乏有效集成和標(biāo)準(zhǔn)化S4、施工難度大S5、科研投入不足S6、成本認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)S7、行業(yè)政策法規(guī)不完善S8、缺少政府激勵(lì)措施S9。為了更加深入的分析各影響因素之間的關(guān)系,本文借助決策與試驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室(decision-making and trial evaluation laboratory DEMATEL)定量揭示各影響因素之間的相互影響程度,以確定制約裝配式建筑發(fā)展的關(guān)鍵因素,為相關(guān)部門(mén)進(jìn)行科學(xué)的決策提供依據(jù)。
二、DEMATEL模型基本原理
DEMATEL是在20世紀(jì)70年代初由美國(guó)巴特爾研究所學(xué)者Gabus和Fontela首次提出的,它是采用矩陣與圖論分析分析因素間的邏輯關(guān)系,通過(guò)建立直接影響矩陣,計(jì)算出各因素影響度、被影響度,中心度和原因度,來(lái)定量分析各因素之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。DEMATEL應(yīng)用的具體步驟如下:
1.確定系統(tǒng)影響因素,設(shè)為S1、S1……Sn。
2.確定直接影響矩陣,對(duì)所研究的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查匯總,通過(guò)Delphi法確定影響因素之間的相互邏輯關(guān)系,建立直接影響矩陣X(X=[xij]m×m),xij=0、1、2、3、5,分別表示因素i 對(duì)因素j 的直接影響程度無(wú)影響、影響較弱、影響弱、影響強(qiáng)、影響很強(qiáng)。
3.規(guī)范化直接影響矩陣,得規(guī)范化直接影響矩陣Y(Y=[yij]m×m),,
4.計(jì)算系統(tǒng)影響因素間的綜合影響矩陣T(T=[tij]m×m),T=Y(I—Y)-1,其中I為單位陣。
5.計(jì)算各因素的影響度和被影響度。對(duì)矩陣T中元素按行相加得到相應(yīng)因素的影響度,對(duì)矩陣T中元素按列相加得到相應(yīng)因素的被影響度,因素i的影響度和被影響度分別如下:
6.計(jì)算各因素的中心度與原因度,系統(tǒng)因素的影響度和被影響度相加得到其中心度;影響度和被影響度相減得到其原因度。因素i的中心度和原因度分別如下:
三、裝配式建筑發(fā)展制約因素DEMATEL分析
(一)數(shù)據(jù)獲取及處理
通過(guò)專(zhuān)家調(diào)查的方法確定各因素之間的影響關(guān)系,各因素之間的直接影響關(guān)系見(jiàn)表1。
表1 直接影響矩陣表
依據(jù)上述步驟,計(jì)算出范化直接影響矩陣,運(yùn)用運(yùn)用MATLAB7.0軟件計(jì)算出各因素間的綜合影響矩陣,在此基礎(chǔ)上計(jì)算影響因素體系中各因素的影響度和被影響度,中心度和原因度,見(jiàn)表2。
表2 綜合影響關(guān)系表
(二)結(jié)果分析
從表2中可以看出:影響度較大的因素為行業(yè)政策法規(guī)不完善S8、成本認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)S7、科研投入不足S6,說(shuō)明了這些因素對(duì)其他因素影響較大,應(yīng)加快裝配式建筑領(lǐng)域的政策、法規(guī)建設(shè),加大科研投入這樣才能更好的推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展。被影響度較大的因素為認(rèn)識(shí)不足S1、科研投入不足S6、成本認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)S7,表明這些因素受其他因素影響較大,也同時(shí)再次反映了加快科技研發(fā)對(duì)助推裝配式建筑發(fā)展的重要性。中心度較大的因素為成本認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)S7、行業(yè)政策法規(guī)不完善S8、科研投入不足S6,說(shuō)明這些因素是阻礙裝配式建筑發(fā)展最直接的影響因素,應(yīng)引起著重的關(guān)注。原因度較大的因素為模數(shù)體系不健全S3、部品和構(gòu)件缺乏有效集成和標(biāo)準(zhǔn)化S4、施工難度大S5,說(shuō)明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)深刻影響著其他因素,完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是裝配式建筑發(fā)展的迫切需要。
四、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前我國(guó)正處在城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展期,而建筑業(yè)必將迎來(lái)蓬勃發(fā)展的局面。但我國(guó)建筑業(yè)目前總體還處于高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放型運(yùn)作階段,已成為影響低碳經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要因素。因此,我國(guó)要想實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展,建筑業(yè)就必須向低碳轉(zhuǎn)型,改革傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,大力發(fā)展裝配式建筑,在建材生產(chǎn)過(guò)程,建筑產(chǎn)品建造過(guò)程和使用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)全程的減碳行為,真正走可持續(xù)發(fā)展道路。
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關(guān)鍵詞:預(yù)制裝配式建筑;安全隱患;項(xiàng)目施工管理
建筑業(yè)是經(jīng)濟(jì)的支柱之一,對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要影響和重要作用。我國(guó)建筑業(yè)仍然是勞動(dòng)密集型的,勞動(dòng)生產(chǎn)率低、規(guī)劃周期較長(zhǎng)、資源消耗和環(huán)境污染等問(wèn)題仍然突出?!皣?guó)務(wù)院辦公廳在《大力推進(jìn)建筑施工指導(dǎo)意見(jiàn)》中表示,我國(guó)大部分施工方式仍以小規(guī)模建筑的現(xiàn)狀規(guī)模為重點(diǎn),與環(huán)境友好型建筑的相關(guān)要求和先進(jìn)制造方法相比,差距依然很大?!霸谶@種工業(yè)背景下,在現(xiàn)實(shí)世界中,建筑物的急劇發(fā)展有助于改善建筑業(yè)的數(shù)字景觀,從而促進(jìn)建筑業(yè)與現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的深刻融合,促進(jìn)新的驅(qū)動(dòng)力,創(chuàng)造新的樹(shù)木模式。
1裝配式建筑簡(jiǎn)述
裝配建筑是在工廠預(yù)裝配的建筑,在工廠預(yù)裝配部件和附件(例如b .預(yù)制柱、預(yù)制梁、樓板、墻、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等。),隨后使用標(biāo)準(zhǔn)連接將它們發(fā)送到特定位置并最終安裝到該位置。在材料形式上,裝配建筑分為三大類(lèi):預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、裝配結(jié)構(gòu)、裝配木材結(jié)構(gòu)。裝配建筑分為構(gòu)造塊建筑、鈑金建筑、箱式建筑、框架建筑和光澤建筑五種類(lèi)型。
2預(yù)制裝配式建筑的項(xiàng)目管理存在的問(wèn)題
2.1 管理的精細(xì)化程度偏低
設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造和施工單位已經(jīng)習(xí)慣于生產(chǎn)模式,對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的預(yù)控制不足,預(yù)制配件的較深設(shè)計(jì)未與制造過(guò)程的一部分集成,構(gòu)件與預(yù)制整體性能的集成不足,以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造廠的能力不足。這尤其適用于檢查預(yù)制構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)連接。對(duì)節(jié)點(diǎn)連接、減震等設(shè)計(jì)要求的再考慮,是裝配建筑施工發(fā)展的重大障礙。零部件的拆分必須提前完成,并且拆分不良會(huì)對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、靈活性和最終設(shè)計(jì)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。裝配建筑需要高度的項(xiàng)目協(xié)調(diào)和協(xié)作,需要進(jìn)一步改進(jìn)BIM技術(shù)、建筑智能等的集成。
2.2 存在的較大的安全隱患
施工準(zhǔn)備階段的施工方案問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致安全隱患。在施工平面布置的時(shí)候要考慮好預(yù)制構(gòu)件堆放的問(wèn)題,避免發(fā)生由于堆放不當(dāng)造成施工現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛堵塞和構(gòu)件吊裝不方便的問(wèn)題。技術(shù)交底不徹底、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督考核不到位、構(gòu)件質(zhì)量、施工人員技術(shù)水平和是否持證上崗都會(huì)造成安全隱患。施工過(guò)程中也存在大量的安全隱患,吊裝過(guò)程中需要操作人員和地面指揮人員默契配合。缺少默契配合容易造成刮碰事故。吊裝過(guò)程中還容易出現(xiàn)連接部位失效,導(dǎo)致脫鉤,帶來(lái)很大的安全隱患。吊裝機(jī)械長(zhǎng)期大負(fù)荷作業(yè)也存在安全隱患。在外墻的施工中還容易發(fā)生高空墜物的安全隱患,包括臨邊墜落和重物墜落。除此外還有觸電的安全隱患,在預(yù)制件拼接完成后要進(jìn)行防水條的焊接,鋼筋之間也要焊接,通常會(huì)拉一些臨時(shí)的電纜,如果作業(yè)人員麻痹大意操作不當(dāng)就會(huì)發(fā)生觸電風(fēng)險(xiǎn)。
2.3 技術(shù)缺乏
裝配建筑的質(zhì)量不僅受到預(yù)制構(gòu)件的保障,而且還受到水電子裝配、運(yùn)輸工具選擇、膠帶技術(shù)、固定聯(lián)接等因素的影響。標(biāo)準(zhǔn)化程度低可能會(huì)影響配件、零部件和相關(guān)技術(shù)的集成,并阻礙質(zhì)量的提高。在現(xiàn)場(chǎng)安裝期間,目前的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建筑物的安裝仍然沒(méi)有密切聯(lián)系。裝配質(zhì)量檢查、驗(yàn)收和管理仍由澆口結(jié)構(gòu)的應(yīng)用組成,例如b .插座接頭缺乏足夠的檢測(cè)工具,灌溉靈敏度的強(qiáng)度校核缺乏必要的保證。
3項(xiàng)目管理工作的調(diào)整
3.1 優(yōu)化施工準(zhǔn)備
質(zhì)量管理方面更應(yīng)該把工作做到施工之前。因?yàn)闃?gòu)件在工廠加工養(yǎng)護(hù)好后運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng),大多數(shù)工序都是在構(gòu)件加工廠完成,原材料質(zhì)量、套筒連接件質(zhì)量、外墻保溫板質(zhì)量都難以保證,質(zhì)量的監(jiān)控成難點(diǎn)。而構(gòu)件的質(zhì)量直接影響了工程質(zhì)量。構(gòu)件質(zhì)量不合格會(huì)導(dǎo)致很大的安全隱患,連接件不達(dá)標(biāo)吊裝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)脫鉤,輕者也會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件精度不夠,需要多次進(jìn)行吊裝調(diào)試,就會(huì)導(dǎo)致有很大的安全隱患,使施工中安全管理難度加大。所以質(zhì)量方面的管理要延伸到構(gòu)件生產(chǎn)工廠。要加強(qiáng)對(duì)構(gòu)件廠現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)加工的檢查力度,嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)。構(gòu)件本身的質(zhì)量好壞直接影響工程重量和施工現(xiàn)場(chǎng)其它方面的管理工作。
3.2 強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)督,細(xì)化管理措施
必須嚴(yán)格考慮項(xiàng)目編制、審計(jì)、施工許可和施工驗(yàn)收等重要因素,以確保按照既定標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展裝配項(xiàng)目建設(shè),通過(guò)定期專(zhuān)項(xiàng)檢查、及時(shí)通知、總結(jié)審查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、認(rèn)真消除違規(guī)行為、參與施工各方的違規(guī)行為、制定和保持管理措施以及不斷推進(jìn)裝配建筑的有序發(fā)展,大大加快施工進(jìn)度。
3.3 堅(jiān)固的建筑安全
研究結(jié)果表明,該國(guó)大多數(shù)安全事故都是由于建筑行業(yè)違反勞動(dòng)紀(jì)律、程序和方法造成的,混凝土現(xiàn)在可以轉(zhuǎn)變?yōu)槌善罚kU(xiǎn)來(lái)源轉(zhuǎn)移到預(yù)制設(shè)施、自動(dòng)化、機(jī)械化等造成的安全問(wèn)題可減少50%以上,危險(xiǎn)來(lái)源的轉(zhuǎn)移可大大改善現(xiàn)場(chǎng)安全。此外,制造過(guò)程的過(guò)渡通過(guò)根據(jù)不同類(lèi)型的事故對(duì)全國(guó)約160 處安全漏洞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,確定由于制造過(guò)程的變化,建筑安全可以提高至少20%。房地產(chǎn)業(yè)的傳統(tǒng)做法是大量工人聚集在當(dāng)?shù)刂赂?,使工人易受高波?dòng)、物理沖擊、電擊等影響。整個(gè)安裝結(jié)構(gòu)將已鑄造的積木移至工廠,使操作人員減少40%以上,降低了風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移導(dǎo)致安全事故的可能性。
3.4 完成每個(gè)階段的技術(shù)說(shuō)明和標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)
注重宏觀經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則以及微觀實(shí)施和操作。完善工程和施工領(lǐng)域的技術(shù)和質(zhì)量保證體系,發(fā)展包括技術(shù)、產(chǎn)品格式、圖紙和其他標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系,例如b .規(guī)劃、檢查、施工、生產(chǎn)、檢查、檢查;生產(chǎn)企業(yè)建立裝配的勞動(dòng)權(quán)利;改進(jìn)規(guī)范遵循、規(guī)范遵循和管理,建立嚴(yán)格有效的監(jiān)督管理體系。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,明確了裝配式建筑施工管理的重點(diǎn)和方向,特別是對(duì)安全方面的管理更要做到位。裝配式建筑發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng),施工方法還有很多需要優(yōu)化的方面,所以施工的管理工作還有很多可以提高的地方,只有不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷的優(yōu)化施工方案和管理方法才能發(fā)揮裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:裝配式;混凝土;連接方式;剪力墻
裝配整體式鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)中幾種連接方式
配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)中預(yù)制構(gòu)件的連接應(yīng)受力明確、傳力可靠,滿足結(jié)構(gòu)的承載能力、延性及耐久性要求,并具有耐火性能,滿足建筑立面的美學(xué)要求。在裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)中,預(yù)制剪力墻的豎向鋼筋可優(yōu)先采用套筒灌漿連接,還可采用約束漿錨搭接連接和間接搭接漿錨連接,水平鋼筋可采用焊接連接或搭接連接,其他預(yù)制構(gòu)件的鋼筋可根據(jù)受力特點(diǎn)選用機(jī)械連接、焊接連接或搭接連接。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)中,邊緣構(gòu)件宜現(xiàn)澆,當(dāng)邊緣構(gòu)件采用預(yù)制墻板時(shí),邊緣構(gòu)件內(nèi)豎向鋼筋的連接優(yōu)先采用灌漿套筒連接,也可采用約束漿錨搭接連接,當(dāng)有可靠試驗(yàn)驗(yàn)證時(shí),邊緣構(gòu)件內(nèi)豎向鋼筋也可采用約束漿錨搭接連接間接搭接漿錨連接。
套筒灌漿連接
采用兩端為內(nèi)部設(shè)有凹槽的金屬套筒,或者一端為直螺紋、另一端為內(nèi)部刻有凹槽的金屬套筒,在套筒中灌注灌漿料,為預(yù)制剪力墻板豎向鋼筋提供可靠的機(jī)械連接。
多年來(lái),美國(guó)和日本對(duì)鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究工作,包括套筒應(yīng)力-應(yīng)變曲線、循環(huán)張拉的疲勞試驗(yàn)(循環(huán)張拉超過(guò)100萬(wàn)次,應(yīng)力包括兩個(gè)方向)、鋼筋偏位對(duì)連接的影響、灌漿后灌漿受到擾動(dòng)對(duì)連接的影響等等。此技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用,經(jīng)歷了地震的考驗(yàn),美國(guó)和日本的結(jié)論均為可以在地震區(qū)和高層建筑中使用。我國(guó)對(duì)套筒灌漿連接的研究結(jié)果表明,由于鋼套筒對(duì)鋼筋提供了剛性的徑向約束,從而在灌漿料的耦合作用下可以產(chǎn)生類(lèi)似焊接接頭的效果;由于鋼套筒的屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)高于灌漿料的抗壓強(qiáng)度,所以套筒接頭中可以用高強(qiáng)度的灌漿料以縮短錨固長(zhǎng)度。
約束漿錨搭接連接
預(yù)制剪力墻豎向鋼筋的連接方式之一,在鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)設(shè)置螺旋箍筋約束的,在預(yù)制混凝土的預(yù)留孔中插筋并灌漿、或直接在現(xiàn)澆混凝土中進(jìn)行的鋼筋搭接連接。
約束漿錨搭接連接原理為混凝土中鋼筋的非接觸搭接,又在搭接區(qū)域進(jìn)行了螺旋約束箍筋的加強(qiáng),這種連接方法經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證搭接性能可靠,搭接長(zhǎng)度在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的基礎(chǔ)上,可以進(jìn)一步縮短。水泥基灌漿受力鋼筋套筒灌漿連接和約束漿錨搭接連接的關(guān)鍵技術(shù)之一,是灌漿料的質(zhì)量。根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),灌漿料應(yīng)具有一定的變形能力和良好的力學(xué)性能,并應(yīng)具有高強(qiáng)、早強(qiáng)和無(wú)收縮等基本特性,以便使其能與套筒、被連接鋼筋更好地共同工作,同時(shí)滿足裝配式結(jié)構(gòu)快速施工的要求。這項(xiàng)技術(shù)引入我國(guó)的歷史還比較短,我國(guó)尚無(wú)相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也較少。
金屬波紋管連接
采用鍍鋅鋼帶卷制形成的單波或雙波形咬邊扣壓制成的預(yù)埋于預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件中用于豎向鋼筋漿錨連接的金屬波紋管。
剪力墻波紋管連接在施工中暴露出以下缺點(diǎn):
①裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)基本受力性能及抗震性能研究不夠;相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)造圖集、技術(shù)指南不完善;總體設(shè)計(jì)策劃能力差,細(xì)部構(gòu)造、建筑部品及配套材料研究開(kāi)發(fā)不夠;構(gòu)配件生產(chǎn)工工藝及施工裝備水平落后;
②相關(guān)規(guī)范關(guān)于剪力墻豎向鋼筋配置的構(gòu)造要求限制了更為簡(jiǎn)便的連接形式的研究和應(yīng)用;
③預(yù)留孔洞過(guò)大,保護(hù)層厚度過(guò)??;
④用原始約束漿錨連接工藝預(yù)制的剪力墻,其墻體內(nèi)部豎向漿錨連接部分傳統(tǒng)上使用芯模管作為灌漿的模板使用,待灌漿料硬化后將其取出。這種傳統(tǒng)安裝模式帶來(lái)的建筑耗能大,施工效率低下,建筑品質(zhì)嚴(yán)重參差不齊、難以保證的問(wèn)題,取出芯模管也容易對(duì)預(yù)留孔洞造成損壞。
⑤用原始波紋管連接工藝預(yù)制的剪力墻,在其吊裝安裝時(shí)容易損壞波紋管管壁,使灌漿時(shí)不易灌滿。
關(guān)鍵詞:建筑產(chǎn)業(yè)化;預(yù)制裝配;節(jié)能環(huán)保;建筑技術(shù)
在過(guò)去的幾年中,歐、美、日等建筑工業(yè)化發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)成為了一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū),把預(yù)制裝配式建筑的概念延伸到極限,提供不同的解決方案來(lái)面對(duì)不同的挑戰(zhàn)。建筑的設(shè)計(jì)和建造技術(shù)有了很大的演變,在強(qiáng)大的技術(shù)支撐下,預(yù)制裝配系統(tǒng)幾乎可以滿足任何類(lèi)型的建筑。也可以說(shuō)預(yù)制技術(shù)的不斷發(fā)展為建筑形式提供了更多的可能性。
1.建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展
建筑產(chǎn)業(yè)化是運(yùn)行于建筑行業(yè)中的一種有效的資源優(yōu)化與配置,它通過(guò)先進(jìn)的現(xiàn)代化管理模式,采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)和機(jī)械化、裝配化的構(gòu)部件生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的所有部品、設(shè)備、部件的產(chǎn)業(yè)化。建筑產(chǎn)業(yè)化意味著構(gòu)件制造的工廠化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)場(chǎng)施工的裝配化、房屋裝修的一體化以及運(yùn)營(yíng)管理的信息化。在規(guī)?;⒓s化的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式下,建筑產(chǎn)業(yè)化能夠?qū)⒓夹g(shù)、經(jīng)濟(jì)與市場(chǎng)進(jìn)行有效的結(jié)合,以較低的投資換取高額的產(chǎn)量,同時(shí)滿足消費(fèi)者對(duì)房屋質(zhì)量、安全以及舒適度的需求,帶動(dòng)建材、冶金、新材料等多種關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,年均住宅建設(shè)量一直居高不下。然而,傳統(tǒng)現(xiàn)澆的建設(shè)方式需要大量的人工成本,且具有能耗大、效率低、成本高等諸多弊端,建筑產(chǎn)品的品質(zhì)也無(wú)法滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的需求,對(duì)建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展形成了制約,建筑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化升級(jí)是建筑行業(yè)優(yōu)化發(fā)展的必經(jīng)之路。
2.預(yù)制裝配建筑技術(shù)的優(yōu)越性與應(yīng)用
預(yù)制裝配式建筑技術(shù)是一種工業(yè)化的生產(chǎn)工藝方法,運(yùn)用該技術(shù)建造的建筑,其包括內(nèi)外墻板、空調(diào)板、疊合板、預(yù)制梁柱等在內(nèi)的全部構(gòu)件均由工廠預(yù)制生產(chǎn)加工完成,并運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)通過(guò)組裝成型。較之傳統(tǒng)的施工技術(shù),采用A制裝配技術(shù)生產(chǎn)可以減少六成的材料損耗和八成的建筑垃圾,將工期縮短為傳統(tǒng)方式建造工期的百分之七十五左右,同時(shí)實(shí)現(xiàn)百分之六十五以上的建筑節(jié)能。另外,通過(guò)裝配作業(yè)代替了大量的現(xiàn)澆作業(yè),提高住宅的整體質(zhì)量,促進(jìn)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化提升,提高構(gòu)建的生產(chǎn)效率,降低成本,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑性價(jià)比的提升。預(yù)制裝配建筑技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面:
2.1新型現(xiàn)代預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)
預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是預(yù)制裝配技術(shù)的典型代表,它的主要構(gòu)件包括預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土以及預(yù)制混凝土,配件由工廠預(yù)制完成,并運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝和部分澆筑。與傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的完全現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)相比,新型現(xiàn)代預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn):
以裝配化生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工生產(chǎn),減少了工人的勞動(dòng)力投入,降低安全事故發(fā)生的可能性,提高施工效率,縮短工期;具有優(yōu)良的抗?jié)B、抗裂、抗剪性能,自重輕;節(jié)約鋼材,減少成本投入;通過(guò)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的組裝,減少了傳統(tǒng)施工對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染與噪音干擾;預(yù)制構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方式下具有較高的質(zhì)量水平,為結(jié)構(gòu)的安全可靠性提供了有效保障。
2.2預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建筑
由于輕鋼的特殊性質(zhì),預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建筑被越來(lái)越多地認(rèn)可為一種綠色、生態(tài)的建筑體系。它不僅具有良好的抗震性能、耐久性能、保溫性能、隔聲性能,還能夠滿足節(jié)能環(huán)保的需求,這也符合我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展提倡的可持續(xù)發(fā)展方針。輕型鋼結(jié)構(gòu)被廣泛運(yùn)用于多層住宅、民用會(huì)所、別墅等不需要承受較大荷載的建筑之中。與傳統(tǒng)手工住宅體系相比,預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建筑主要具有以下具有以下優(yōu)點(diǎn):
大大縮短工程的工期,每建一層所花費(fèi)的時(shí)間平均僅需三到四天,加快建設(shè)資金回籠速度,從而降低建設(shè)項(xiàng)目所具有的風(fēng)險(xiǎn);建造過(guò)程靈活多變,即使用于冬季施工,也可以通過(guò)施工順序的先后調(diào)換,減少因使用防凍劑而形成環(huán)境污染的可能性;由于預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建筑自身具有的自重輕、抗震性能好的性質(zhì),使用這種建造方式,能夠大幅降低預(yù)算,同時(shí)具有較高的抵御地震的能力,滿足居民的住宅安全性需求。
2.3集裝箱模塊化建筑
集裝箱模塊化建筑是指在空間上將建筑產(chǎn)品分割為多個(gè)模塊,并像搭積木一樣集合而成的建筑。作為此類(lèi)建筑的主要工具,集裝箱具有低碳環(huán)保、抗震抗壓、可以重復(fù)使用等多種特性,因此被廣泛運(yùn)用于酒店、汽車(chē)旅館、一些臨時(shí)性建筑的搭建以及災(zāi)后重建的項(xiàng)目中。集裝箱建筑與傳統(tǒng)建筑相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
能耗低,現(xiàn)場(chǎng)施工廢棄物少,多數(shù)構(gòu)部件能夠循環(huán)使用,符合可持續(xù)發(fā)展和低碳環(huán)保的要求;由高強(qiáng)度鋼構(gòu)成整體的結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性強(qiáng),抗震、隔音、隔熱性能好,施工工期短,對(duì)周?chē)h(huán)境、居民生活影響較??;空間組合變換靈活,組裝拆遷簡(jiǎn)易便捷,可供整體搬遷;成本低,對(duì)技術(shù)工人的依賴(lài)減少,生產(chǎn)效率高、質(zhì)量?jī)?yōu)良。
3.建筑產(chǎn)業(yè)化與預(yù)制裝配建筑技術(shù)發(fā)展的不足與建議
我國(guó)對(duì)于裝配式建筑和建筑產(chǎn)業(yè)化的研究和發(fā)展仍處于初級(jí)階段,存在諸多缺陷和問(wèn)題,主要包括:相關(guān)部門(mén)對(duì)于建筑產(chǎn)業(yè)化和預(yù)制裝配建筑技術(shù)的宣傳力度不足,相關(guān)的法規(guī)、政策不健全,造成這種新技術(shù)、新工藝對(duì)于許多開(kāi)發(fā)商不具有較強(qiáng)的吸引力,房地產(chǎn)企業(yè)參與度不高,不利于建筑產(chǎn)業(yè)化與預(yù)制裝配建筑技術(shù)在我國(guó)的推行;科研部門(mén)缺少對(duì)于新技術(shù)的研究動(dòng)力,研究成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化率低,產(chǎn)業(yè)化程度低;缺少全國(guó)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),采用預(yù)制裝配技術(shù)建造的房屋質(zhì)量難以用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量和控制等。
針對(duì)這些不足,我們提出了以下幾點(diǎn)建議:
第一、相關(guān)部門(mén)應(yīng)引起足夠的重視,加大宣傳力度,提供有效的土地、規(guī)劃、稅收、財(cái)政以及金融政策支持,鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行新工法、新工藝的研發(fā),提高產(chǎn)業(yè)化的科技含量,建立健全技術(shù)保障與質(zhì)量控制體系建設(shè),培育預(yù)制裝配住宅產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
第二、積極學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),建立起對(duì)參與生產(chǎn)的一線技術(shù)人員和工人的認(rèn)證、培訓(xùn)體系,組織相關(guān)人員定期進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn),加強(qiáng)考核制度,推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)。
第三、由設(shè)計(jì)規(guī)程、部品部件生產(chǎn)以及施工驗(yàn)收等方面人手,盡快制定預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,研發(fā)出配套的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集和可供實(shí)際應(yīng)用的計(jì)算軟件,并完善工程造價(jià)和定額體系等。
4.未來(lái)中國(guó)的預(yù)制裝配式建筑發(fā)展趨勢(shì)
展望預(yù)制裝配式建筑的未來(lái)發(fā)展,大到整體空間布局,小到建筑細(xì)部的每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件,將建筑群與環(huán)境雕琢的如此細(xì)膩。在我國(guó),預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展正處于向工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)的起步階段,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝各環(huán)節(jié)的技術(shù)是實(shí)踐過(guò)程中首要攻克的難題,對(duì)于預(yù)制裝配式建筑在環(huán)境、功能及美觀等建筑設(shè)計(jì)方面的因素并無(wú)有針對(duì)性的深入探討。
關(guān)鍵詞:節(jié)能減排;裝配式住宅;營(yíng)造體系;標(biāo)準(zhǔn)化;模塊化
中圖分類(lèi)號(hào):TU208
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1008-0422(2014)06-0141-06
1 引言
裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)是由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件通過(guò)鋼筋、連接件或施加預(yù)應(yīng)力加以連接并現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土而形成整體的結(jié)構(gòu),又簡(jiǎn)稱(chēng)為預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)(precast concrete,PC結(jié)構(gòu)),按照此工藝建造的建筑,稱(chēng)為裝配式建筑,亦可稱(chēng)為PC建筑。由此體系建造的住宅為裝配式混凝土住宅。裝配式混凝土住宅是住宅生產(chǎn)方式的變革,住宅產(chǎn)業(yè)化是住宅建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì),是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的必然需求。當(dāng)今世界,能源緊張、節(jié)能減排已是全球共同的話題,住宅建筑的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化勢(shì)在必行。
裝配式住宅工業(yè)化生產(chǎn),這與國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革、節(jié)能減排、原材料的循環(huán)利用、提升建筑質(zhì)量等是密切相關(guān)的,政府在管理層面上也出臺(tái)了一系列政策大力支持。裝配式混凝土住宅已逐步在全國(guó)各地進(jìn)行推廣,各地也初步形成了符合當(dāng)?shù)靥厣难b配式混凝土住宅體系,也有相關(guān)的地方規(guī)范出臺(tái)。但從目前裝配式混凝土住宅的實(shí)際情況來(lái)看,存在的一個(gè)重要的問(wèn)題是,標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化沒(méi)有充分體現(xiàn);建筑形式與裝配式、工業(yè)化的關(guān)系不緊密。產(chǎn)生此問(wèn)題的根本原因是缺少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的營(yíng)造體系。
2 營(yíng)造體系的標(biāo)準(zhǔn)化需求
國(guó)內(nèi)的PC技術(shù)有很多種,各地不盡相同。萬(wàn)科在全國(guó)各地推廣的PC也有多種體系,北京萬(wàn)科的是預(yù)制整體式剪力墻技術(shù)(豎向套筒連接),深圳萬(wàn)科是內(nèi)澆外掛體系,上海萬(wàn)科是PCF體系,上海城建(集團(tuán))采用的是框架體系。體系眾多,裝配式住宅產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的概念不強(qiáng),和現(xiàn)澆的住宅產(chǎn)品比沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的變化。標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的缺失,導(dǎo)致裝配式住宅的建造成本大幅度提升。同時(shí)也存在為了預(yù)制而預(yù)制,或者象征性的采用部分的PC技術(shù)。達(dá)到此目的很容易,造價(jià)也不會(huì)太高。然而建立一套成熟的技術(shù)體系則需要長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐和堅(jiān)持,只有不斷改進(jìn)和優(yōu)化才能進(jìn)一步降低成本,將技術(shù)的推廣應(yīng)用推向成熟。
2.1 裝配式建筑的技術(shù)策略
基于對(duì)裝配式建筑多年研究和實(shí)踐,建議可采用如下技術(shù)策略。
2.1.1 向制造業(yè)學(xué)習(xí)
我國(guó)建筑行業(yè)一直走的是粗放型的發(fā)展道路,標(biāo)準(zhǔn)化缺失,模數(shù)化沒(méi)有真正推廣開(kāi),建筑部品在推廣和應(yīng)用模數(shù)協(xié)調(diào)方面貫徹不力,導(dǎo)致住宅產(chǎn)業(yè)化長(zhǎng)期形不成,開(kāi)發(fā)成本、效率和效益低下。住宅開(kāi)發(fā)及部品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化概念淡薄,模數(shù)協(xié)調(diào)理論早丟到腦后。部品設(shè)備無(wú)序化生產(chǎn),技術(shù)引進(jìn)名目混亂。我們一直號(hào)召向制造業(yè)學(xué)習(xí),像造汽車(chē)那樣造房子,向機(jī)械行業(yè)、計(jì)算機(jī)行業(yè)學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)什么?首要的就是要學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化思想,用標(biāo)準(zhǔn)化的理論知識(shí)武裝頭腦,結(jié)合建筑行業(yè)的實(shí)際,解決PC技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的成本居高不下、難以標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題。同時(shí)需要建立標(biāo)準(zhǔn)化的一系列標(biāo)準(zhǔn)文件,占據(jù)行業(yè)發(fā)展的高端地位,引領(lǐng)社會(huì)化大協(xié)作生產(chǎn)模式的技術(shù)發(fā)展方向。
2.1.2 熟悉各種不同的技術(shù)體系,吸取各種技術(shù)體系的長(zhǎng)處,尋找技術(shù)實(shí)施和研發(fā)的現(xiàn)實(shí)條件
技術(shù)體系的成熟不是一天兩天的事情,各種結(jié)構(gòu)技術(shù)體系均存在一定的優(yōu)缺點(diǎn),沒(méi)有完美的技術(shù)體系。但可以結(jié)合規(guī)范的允許范圍,促進(jìn)成熟可靠技術(shù)的實(shí)施推廣;并聯(lián)合社會(huì)各界技術(shù)研發(fā)力量,搭建尚未成熟的技術(shù)的研發(fā)平臺(tái),熟悉掌握各種可能出現(xiàn)的技術(shù),在有條件時(shí)開(kāi)展試驗(yàn)。
2.1.3 以成本為導(dǎo)向研發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品,同時(shí)注意技術(shù)體系的延展性
宜家的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有一個(gè)特色,那就是“先制訂價(jià)格,再進(jìn)行具體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)”,所以出現(xiàn)很多價(jià)格低廉、非常具有設(shè)計(jì)感的家居產(chǎn)品。宜家憑這樣的設(shè)計(jì)理念讓宜家的產(chǎn)品走進(jìn)了干家萬(wàn)戶,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得一席之地。
做裝配式住宅也可以根據(jù)售價(jià)未開(kāi)始設(shè)計(jì),根據(jù)不同的受眾群體來(lái)設(shè)計(jì)適合他們的裝配式住宅。但同時(shí)還要考慮到裝配式技術(shù)的延展性,縱向是自身技術(shù)的發(fā)展的脈絡(luò)要清晰,在質(zhì)量穩(wěn)定和成本可控的同時(shí)逐步提升預(yù)制率,提供更加高質(zhì)量的產(chǎn)品,橫向是將裝配式住宅技術(shù)向其他領(lǐng)域擴(kuò)展到辦公、商業(yè)乃至于各種業(yè)態(tài)的綜合集群建筑。
2.2 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的研究
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化
標(biāo)準(zhǔn)定義為“在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序,對(duì)活動(dòng)或其結(jié)果規(guī)定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則,導(dǎo)則或特征的文件。該文件經(jīng)協(xié)商一致并經(jīng)一個(gè)公認(rèn)的機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)?!睒?biāo)準(zhǔn)應(yīng)該以科學(xué)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為技術(shù),以促進(jìn)最佳社會(huì)效益為目的。制定標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象是重復(fù)性事物或概念;制定標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象,包含生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)工作和社會(huì)活動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域,但并不是所有的事物或概念,而是比較穩(wěn)定的重復(fù)性的事物或概念;標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的客觀基礎(chǔ)是“科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合成果”;標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)生過(guò)程中要“經(jīng)有關(guān)方面協(xié)商一致”;標(biāo)準(zhǔn)的本質(zhì)特征是統(tǒng)一;標(biāo)準(zhǔn)“由標(biāo)準(zhǔn)主管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)以特定的形式,作為共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù)”的統(tǒng)一規(guī)定?!皹?biāo)準(zhǔn)”是一個(gè)廣義的概念,有文件標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)等。
2.2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)化的定義
標(biāo)準(zhǔn)化為在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序,對(duì)實(shí)際的或潛在的問(wèn)題制定共同的重復(fù)使用的規(guī)則活動(dòng)。上述活動(dòng)主要是包括制定、及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義是改進(jìn)產(chǎn)品、過(guò)程或服務(wù)的適用性,防止貿(mào)易壁壘,并促進(jìn)技術(shù)合作。標(biāo)準(zhǔn)化的總目的是為了在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序并促進(jìn)最佳的社會(huì)效益。除此之外,標(biāo)準(zhǔn)化還有一個(gè)或多個(gè)特定目的,以適應(yīng)某種需要或選擇。標(biāo)準(zhǔn)化的方法原理:標(biāo)準(zhǔn)化的基本原理通常是通行的八字原理:“統(tǒng)一、簡(jiǎn)化、選優(yōu)、協(xié)調(diào)”。
2.2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是指標(biāo)準(zhǔn)件的選用和常用件的設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)中提高效率的最簡(jiǎn)便的方法是建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和常用件庫(kù)。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)具有優(yōu)良的性能才能確立為標(biāo)準(zhǔn)件,其結(jié)構(gòu)和參數(shù)都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,所以無(wú)須對(duì)其結(jié)構(gòu)合理性進(jìn)行檢驗(yàn)。在標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了信息傳遞的單向性,即設(shè)計(jì)者只能選用不能修改。標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)如下:采用統(tǒng)一的描述格式,不同系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)可以進(jìn)行信息交換,最大限度地減少重復(fù)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)造成的資源浪費(fèi),并提高了系統(tǒng)的可靠性;為設(shè)計(jì)人員提供盡可能完整的標(biāo)準(zhǔn)件信息,該信息不僅包含尺寸、圖形信息,還包括材料、功能信息等?;谑挛锾匦员淼臉?biāo)準(zhǔn)件庫(kù)體系是開(kāi)放的,易于擴(kuò)充。
2.2.2 模塊化
模塊的本意就是“組件、預(yù)制件或預(yù)制住房單元”等,人們采用標(biāo)準(zhǔn)的尺寸的磚、石和黏結(jié)劑,通過(guò)不同的組合,可建成形狀、風(fēng)格各異的建筑物。磚、石的形狀雖然簡(jiǎn)單,但是他們的組合是多變的。Module的形容詞modular則表示有節(jié)奏的進(jìn)行測(cè)量,含有積木化或組裝式等含義,模塊化(modularization)一詞就兼有積木化的意義。由若干塊“積木”,可以組合成不同形狀和風(fēng)格的建筑物,雖然他們的元素不多,但它具有快速組合和形式多變的特點(diǎn),這正是人們所需要的優(yōu)點(diǎn)。模塊化是在通用化、系列化、組合化等標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上引入系統(tǒng)工程原理而發(fā)展起來(lái)的一種標(biāo)準(zhǔn)化的高級(jí)形式,表現(xiàn)特征為尺寸模數(shù)化、結(jié)構(gòu)典型化、部件通用化、參數(shù)系列化,組裝積木化。作為組合化發(fā)展的高級(jí)階段,模塊化的理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)的分解與組合原理。
2.2.2.1 模塊化的涵義
所謂模塊化設(shè)計(jì),就是在標(biāo)準(zhǔn)化理論的基礎(chǔ)上運(yùn)用系統(tǒng)工程的原理,將一復(fù)雜的工程產(chǎn)品分解成層次合理的簡(jiǎn)化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化單元模塊,并用這些標(biāo)準(zhǔn)化模塊組合成各種不同產(chǎn)品的過(guò)程。它是以功能分析為基礎(chǔ),通過(guò)功能、用途不同的各模塊的互聯(lián)組合實(shí)現(xiàn)基型產(chǎn)品和變型產(chǎn)品,主要包括模塊劃分與模塊組合兩個(gè)過(guò)程,模塊劃分是功能模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,模塊組合則是根據(jù)具體的功能要求,選擇合適的模塊組成產(chǎn)品。根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)思想,產(chǎn)品的構(gòu)成層次發(fā)生了重大的變化。模塊成了設(shè)計(jì)制造單元,要設(shè)計(jì)并建立標(biāo)準(zhǔn)模塊庫(kù)、專(zhuān)用模塊庫(kù)與相似的零部件庫(kù)。生產(chǎn)時(shí),查找標(biāo)準(zhǔn)模塊庫(kù)、專(zhuān)用模塊庫(kù),對(duì)無(wú)法直接利用的模塊可在其基礎(chǔ)上進(jìn)行變性設(shè)計(jì)形成新的模塊,重新拼合模塊使之成品化,縮短了設(shè)計(jì)周期。
2.2.2.2 模塊化設(shè)計(jì)
模塊化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是模塊化標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。它是指結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化,尤其是模塊接口標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。模塊化設(shè)計(jì)所依賴(lài)的模塊化的組合,即連接或接口。顯然,為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換,模塊化應(yīng)具有可組合性和互換性兩個(gè)特征,而這兩個(gè)特征出現(xiàn)在接口上,必須提高其標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、規(guī)格化的程度。例如,具有相同的功能,不同性質(zhì)的單元一定要具有相同的安裝基面和相同的安裝尺寸,才能保證模塊化的有效組合。計(jì)算機(jī)行業(yè)中,由于采用了標(biāo)準(zhǔn)通用的總線結(jié)構(gòu),來(lái)自不同國(guó)家和地區(qū)廠家的模塊均能組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并協(xié)調(diào)工作,使這些廠家可以集中精力、大量生辰某些特定的模塊,并不斷進(jìn)行精心改良和研究,促使計(jì)算機(jī)技術(shù)達(dá)到空前的發(fā)展。
2.2.2.3 模塊化與模數(shù)協(xié)調(diào)
關(guān)于模塊化與模數(shù)協(xié)調(diào),模塊化是復(fù)雜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的高級(jí)形式,無(wú)論是組合式的單元模塊還是結(jié)構(gòu)模塊都貫穿一個(gè)基本原則,這就是用型式和型式尺寸數(shù)目很少且有經(jīng)濟(jì)合理的統(tǒng)一化單元一模塊,組合成大量具有各種不同性能的各種復(fù)雜的非標(biāo)準(zhǔn)綜合體,這一原則成為模塊化原則。為了實(shí)現(xiàn)模塊化原則,保證模塊是由模塊組成的產(chǎn)品在尺寸上的協(xié)調(diào),必須建立一套模數(shù)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的主尺度、性能參數(shù)以及模塊化的外形尺寸進(jìn)行約束,這就是建筑中的模數(shù)協(xié)調(diào)。
模數(shù)協(xié)調(diào)工作是各行各業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中最基本的技術(shù)工作,遵循模數(shù)協(xié)調(diào)原則,全面實(shí)現(xiàn)尺寸配合,可保證在住宅建設(shè)過(guò)程中,在功能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益方面獲得優(yōu)化,促使住宅建設(shè)從粗放型生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為集約型的社會(huì)化協(xié)作生產(chǎn)。
2.2.2.4 模數(shù)協(xié)調(diào)技術(shù)在裝配式混凝土住宅設(shè)計(jì)的目的
模數(shù)協(xié)調(diào)技術(shù)在裝配式混凝土住宅設(shè)計(jì)的目的主要表現(xiàn)在以下幾方面:實(shí)現(xiàn)住宅建筑的設(shè)計(jì)者、制造業(yè)者、經(jīng)銷(xiāo)商、建筑業(yè)者和業(yè)主等人員之間的生產(chǎn)活動(dòng)互相協(xié)調(diào);能從建筑各部位尺寸進(jìn)行分割,并確定各部件(模塊)的尺寸和邊界條件,是部件(模塊)規(guī)格化,又不限制設(shè)計(jì)自由;優(yōu)選某種類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)化方式,達(dá)到使用數(shù)量不多的標(biāo)準(zhǔn)化部件(模塊),建造不同類(lèi)型的住宅建筑;能使建筑部件(模塊)尺寸的數(shù)量達(dá)到優(yōu)先化;促進(jìn)部件(模塊)的互換性,使部件(模塊)的互換與其材料、外形或生產(chǎn)方式無(wú)關(guān);采用合理化的方法定位,吊裝和組裝部件(模塊),以簡(jiǎn)化施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。
2.2.3 PC技術(shù)體系選定要訣
PC技術(shù)體系選定的過(guò)程中一定要做到“六化”,即簡(jiǎn)化、統(tǒng)一化、通用化、組合化、系列化、模塊化。具體可表現(xiàn)為以下九點(diǎn):
1)結(jié)構(gòu)布置盡可能的簡(jiǎn)單,構(gòu)件的規(guī)格盡可能的簡(jiǎn)化;
2)相同通用構(gòu)件體系的住宅產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)多種戶型和樓型,但是具有相同的“基因”,實(shí)現(xiàn)一種統(tǒng)一外部表現(xiàn),個(gè)性化的表現(xiàn)通過(guò)外表面顏色、附加構(gòu)件如陽(yáng)臺(tái)板、空調(diào)板等的設(shè)置實(shí)現(xiàn)個(gè)性化;
3)構(gòu)件、戶型應(yīng)該形成事實(shí)上的通用化體系,并具有互換的特性,促進(jìn)產(chǎn)品和部件的標(biāo)準(zhǔn)化;通用構(gòu)件應(yīng)具有很靈活的組合性特點(diǎn);
4)按照建筑模數(shù),形成構(gòu)件、部品的系列化分布,以適應(yīng)更加多樣的需求;
5)PC建筑首先拆分為標(biāo)準(zhǔn)模塊,然后是標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,形成一定的系統(tǒng)層次關(guān)系;某些非標(biāo)部位形成非標(biāo)模塊,以適應(yīng)部分特殊需求;
6)標(biāo)準(zhǔn)化需要形成一定的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件和部品庫(kù),且這是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng),易于擴(kuò)充;
7)拆分構(gòu)件時(shí)應(yīng)注意構(gòu)件在整個(gè)系統(tǒng)中的作用及其更換性的可能性以及必要性,并保持構(gòu)件在功能及結(jié)構(gòu)方面有一定的獨(dú)立性和完整性,構(gòu)件問(wèn)的結(jié)合要素便于連接與分離;
8)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化背后其實(shí)就是模板的標(biāo)準(zhǔn)化,目的就是提升鋼模的利用效率,標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件可以由可變模板技術(shù)實(shí)現(xiàn)系列化的構(gòu)件系統(tǒng);
9)模塊化數(shù)理方面的支撐就是模數(shù)協(xié)調(diào)技術(shù),模數(shù)協(xié)調(diào)技術(shù)首先利用基本模數(shù)網(wǎng)格控制建筑物的平立剖面,以利于拆分成單元模塊或構(gòu)件,并利用構(gòu)件定位技術(shù)、公差與配合等技術(shù)實(shí)現(xiàn)部件安裝接口的模數(shù)協(xié)調(diào)。
3 裝配式混凝土住宅相關(guān)體系
根據(jù)近年未裝配式混凝土住宅按結(jié)構(gòu)體系體可分為預(yù)制框架體系、預(yù)制剪力墻體系、預(yù)制疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系、內(nèi)澆外掛體系(各體系綜合比較見(jiàn)表1)。
3.1 預(yù)制框架體系
預(yù)制框架結(jié)構(gòu)體系(如圖1)的主要特征是將框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件拆分成梁、柱、樓板等基本預(yù)制結(jié)構(gòu)體,單個(gè)構(gòu)件重量較小,有利于預(yù)制和運(yùn)輸。連接處可以選擇在梁柱節(jié)點(diǎn),也可選擇在梁柱節(jié)點(diǎn)以外,垂直構(gòu)件連接一般采用套筒灌漿連接,可以實(shí)現(xiàn)高可靠性的連接。節(jié)點(diǎn)區(qū)或分段連接區(qū)現(xiàn)澆,樓板疊合層一般現(xiàn)澆,形成整體的剛度,達(dá)到等同現(xiàn)澆、抗震的目的。目前上海地區(qū)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,裝配整體式混凝土框架結(jié)構(gòu)總高度不應(yīng)大于50m。
外墻作為結(jié)構(gòu)體的荷載,不作為主要受力構(gòu)件,根據(jù)建筑物的性質(zhì),可以選擇預(yù)制混凝土墻板或者玻璃幕墻。預(yù)制墻板與結(jié)構(gòu)體的連接采用干法或濕法連接,必定有一個(gè)方向與結(jié)構(gòu)體鉸接。結(jié)構(gòu)體遇到外部荷載發(fā)生形變時(shí),墻板之間可以發(fā)生變形,但墻體本身不發(fā)生破壞。
預(yù)制框架可以結(jié)合現(xiàn)澆剪力墻或者預(yù)制剪力墻同時(shí)使用形成框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。預(yù)制框架結(jié)構(gòu)體系在上海、南京、沈陽(yáng)有部分項(xiàng)目應(yīng)用。
3.2 預(yù)制剪力墻體系
預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)體系將剪力墻結(jié)構(gòu)體系的建筑拆分成剪力墻、樓板等構(gòu)件,構(gòu)件類(lèi)型較少,但單個(gè)構(gòu)件重量較大,剪力墻板豎向采用套筒或者漿錨連接,套筒可靠度高但是造價(jià)比較高,漿錨連接理論可行、造價(jià)較低,但施工質(zhì)量保證難度較大;墻板水平向采用預(yù)留現(xiàn)澆段連接。預(yù)制剪力墻的平面布置與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)區(qū)別不大,用于住宅比較容易適合傳統(tǒng)的高層住宅的消費(fèi)習(xí)慣?,F(xiàn)行上海地區(qū)沒(méi)有規(guī)范出臺(tái)支持本系統(tǒng)。目前在國(guó)內(nèi)預(yù)制剪力墻技術(shù)北京、沈陽(yáng)、哈爾濱有部分項(xiàng)目應(yīng)用(如圖2、圖3)。
3.3 預(yù)制疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系
預(yù)制疊合剪力墻是為了實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化而生產(chǎn)的一種介于全現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻和全預(yù)制剪力墻之間的一種剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件。預(yù)制墻板工法又稱(chēng)為PCF工法,日本是較早推廣、應(yīng)用這種剪力墻的國(guó)家,技術(shù)也相對(duì)成熟。目前,預(yù)制疊合剪力墻在日本作為框架填充墻或框架結(jié)構(gòu)中的抗震墻使用,真正作為受力構(gòu)件用于純剪力墻結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例不多見(jiàn),同時(shí)日本工程界對(duì)于結(jié)構(gòu)高度超過(guò)60m的建筑中采用預(yù)制疊合剪力墻態(tài)度謹(jǐn)慎?,F(xiàn)行上海地區(qū)規(guī)范規(guī)定預(yù)制疊合剪力墻結(jié)構(gòu)只適用于結(jié)構(gòu)總高度不大于60m,層高不大于5.5m,抗震等級(jí)為三級(jí)以及以下的小高層、高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅外墻。目前在國(guó)內(nèi)預(yù)制疊合剪力墻技術(shù)上海有部分項(xiàng)目應(yīng)用。
3.4 其他體系
在國(guó)內(nèi)展開(kāi)應(yīng)用的其他體系還有NPC體系、預(yù)制疊合墻板體系等,這些體系與前述介紹的三種體系之一無(wú)本質(zhì)區(qū)別。內(nèi)澆外掛體系本質(zhì)上是將部分外墻板當(dāng)成荷載,受力結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的形式,兩者利用現(xiàn)澆連接在一起,本質(zhì)上不屬于結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件采用PC技術(shù)的范疇,不具備技術(shù)延展性,屬于為了預(yù)制而預(yù)制。預(yù)制異形柱結(jié)構(gòu)體系也是一種適合于預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)體系,由于本體系現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的適用范圍(上海地區(qū)異性柱框架結(jié)構(gòu)適用的高度為21m,異形柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)體系適用的高度為40m)不算大,且尚未開(kāi)展相應(yīng)預(yù)制工法的研究,預(yù)計(jì)未來(lái)可以作為一種比較有特點(diǎn)的預(yù)制技術(shù)體系加以應(yīng)用。
4 基于標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)造的技術(shù)體系研究
基于裝配式混凝土住宅標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)造可以從標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)配件、標(biāo)準(zhǔn)戶型和標(biāo)準(zhǔn)立面三方面人手形成一套完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。
4.1 標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)配件
標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)配件有立柱、疊合梁、墻板、疊合板,樓梯,陽(yáng)臺(tái)六種構(gòu)件(如圖4),每種構(gòu)件的規(guī)格控制在2種以內(nèi),可以提高模板的重復(fù)利用率,降低模板的攤銷(xiāo)費(fèi)用,從而降低生產(chǎn)成本。
4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)立柱
規(guī)格600x600,可采用預(yù)制柱或現(xiàn)澆柱。
方柱VS扁柱(見(jiàn)圖5):方柱形狀和受力性能I-IN個(gè)方向完全相同,更有利于構(gòu)件梁、墻體的標(biāo)準(zhǔn)化,提高模板的利用率;扁柱在角部設(shè)置帶來(lái)了多種非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,處理難度較大。
4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)墻板
150厚預(yù)制混凝土外墻板或200厚預(yù)制夾心保溫墻板,造價(jià)要求高時(shí)采用單板,造價(jià)允許時(shí)可采用夾心墻板(見(jiàn)圖6)。
4.1.3 標(biāo)準(zhǔn)樓板
采用疊合樓板,板厚140(60預(yù)制+80現(xiàn)澆)(見(jiàn)圖7)。
4.1.4 標(biāo)準(zhǔn)樓梯
采用預(yù)制樓梯(見(jiàn)圖8)。
4.1.5 標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)臺(tái)板
采用懸挑疊合陽(yáng)臺(tái)板(見(jiàn)圖9)。
4.2 標(biāo)準(zhǔn)戶型設(shè)計(jì)
4.2.1 戶型設(shè)計(jì)原則
裝配式混凝土住宅設(shè)計(jì)應(yīng)該充分體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的設(shè)計(jì)理念。筆者結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)戶型的設(shè)計(jì)總結(jié)出若干原則:
1)裝配式框架一剪力墻體系的預(yù)制率的高低可調(diào)節(jié)性大,且此體系還可以用于辦公、商業(yè)、學(xué)校等一系列的公共建筑中,市場(chǎng)前景廣闊。因此,新的戶型設(shè)計(jì)依舊選用裝配式框架一剪力墻體系;
2)針對(duì)中小戶型設(shè)計(jì),提出將梁柱外凸到室外,以減弱凸梁凸柱對(duì)室內(nèi)的影響;
3)建筑尺寸盡量統(tǒng)一,從而可以較少預(yù)制構(gòu)件的種類(lèi)和規(guī)格。通過(guò)構(gòu)件之間不同的組合來(lái)達(dá)到各種戶型的使用要求;
4)廚房、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)等小構(gòu)件尺寸盡可能一致。
4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)戶型設(shè)計(jì)
在上述原則的指導(dǎo)下,提出了如圖10所示的標(biāo)準(zhǔn)戶型設(shè)計(jì)。
此戶型構(gòu)件的種類(lèi)少,大部分的構(gòu)建是以6.6m和3.3m為基本尺寸。平面規(guī)則,基本沒(méi)有凹凸,體形系數(shù)小,對(duì)節(jié)能有利。柱網(wǎng)規(guī)則,縱橫兩個(gè)方向均能對(duì)齊,對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利。沒(méi)有凹口,對(duì)房間采光有利。梁柱外凸,減少了結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)平面的影響。此戶型設(shè)計(jì)成一房、二房、三房,三種不同戶型的組合形式,可滿足中小戶型的住房基本功能需求。戶型單元之間可分可合(如圖11)。
此戶型的建筑構(gòu)(部)件可拆分為:交通核剪力墻部分、樓梯、框架柱、框架梁、護(hù)墻體、陽(yáng)臺(tái)、樓板、空調(diào)板等(如圖12)。剪力墻為現(xiàn)澆構(gòu)件、樓板和陽(yáng)臺(tái)為疊合構(gòu)件、其它的均可做成預(yù)制構(gòu)件(如圖13)??筛鶕?jù)工程實(shí)際情況,自主選擇預(yù)制構(gòu)件。
4.2.3 戶型的可延展性設(shè)計(jì)
僅一種戶型是不可能滿足市場(chǎng)的需求。在上述對(duì)裝配式建筑的認(rèn)識(shí)、實(shí)踐和設(shè)計(jì)原則的指導(dǎo)下,提出了一系列的戶型設(shè)計(jì)方案。同樣的建筑構(gòu)件,通過(guò)不同的組合,再配以不同的現(xiàn)澆的交通核,未滿足不同住宅需求,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化、統(tǒng)一化、通用化、組合化、系列化、模塊化設(shè)計(jì),衍生出三種系列的戶型平面。
4.2.3 1A系列
由三戶組成一個(gè)單元,開(kāi)間模數(shù)3300,進(jìn)深模數(shù)4500。通過(guò)現(xiàn)澆交通核的不同,來(lái)滿足11-24層的戶型要求(如圖14、15)。
4.2.3.2 B系列
由四戶組成一個(gè)單元,開(kāi)口按摩模數(shù)3300,進(jìn)深模數(shù)3300和3600。通過(guò)現(xiàn)澆交通核的不同,未滿足11-24層的戶型要求(如圖16、17)。
4.2.3 3C系列
由四戶組成一個(gè)單元,開(kāi)間模數(shù)3300,進(jìn)深模數(shù)由三種。通過(guò)內(nèi)天井來(lái)實(shí)現(xiàn)中間戶型廚衛(wèi)等房間的通風(fēng)和采光。此設(shè)計(jì)建筑進(jìn)深大,有利于節(jié)約用地(如圖18、19)。
4.2.3.4 通廊式戶型(如圖20)
上述系列的房型都體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、系列化的概念。戶型平面規(guī)整,有利于建筑節(jié)能。但建筑的進(jìn)深不大,對(duì)節(jié)約土地不利。如果能逐步采用暗衛(wèi)生間,對(duì)裝配式建筑的戶型設(shè)計(jì)是非常有利的。既可以減少凹凸和內(nèi)天井,又能加大建筑進(jìn)深。小面寬、大進(jìn)深的建筑可以節(jié)約土地。
4.3 標(biāo)準(zhǔn)立面設(shè)計(jì)
裝配式建筑的立面設(shè)計(jì)同樣應(yīng)體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的理念。在二進(jìn)制的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里“0”和“1”創(chuàng)造了數(shù)字世界,簡(jiǎn)單卻擁有無(wú)限可能。在做立面設(shè)計(jì)時(shí)可以借鑒這個(gè)概念?!?”可以看做裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu),“1”可以看做標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的通用部件。兩者相結(jié)合,并以不同的排列和組合未達(dá)到立面設(shè)計(jì)的變化與同一性。
上述建筑戶型的立面上已經(jīng)存在有四種元素――柱、梁、板、陽(yáng)臺(tái)(欄桿)。此四種元素是建筑的基本構(gòu)件?,F(xiàn)代住宅建筑中通常會(huì)在空調(diào)板外加百葉,來(lái)隱蔽空調(diào)室外機(jī)。因此,立面上總共有柱、梁、板、陽(yáng)臺(tái)(欄桿)、百葉共五種元素。通過(guò)五種元素的不同組合方式、柱和墻面的顏色和材質(zhì)的變化,來(lái)到達(dá)立面設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、多樣化(如圖21)。
5 標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)造體系控制造價(jià)的基本心思路
裝配式混凝土住宅控制造價(jià)的總體思路是:大力推廣標(biāo)準(zhǔn)化工作,促進(jìn)預(yù)制構(gòu)件的社會(huì)化大生產(chǎn)和加強(qiáng)施工操作人員的培訓(xùn),降低預(yù)制構(gòu)件的造價(jià)和安裝價(jià)格;部分簡(jiǎn)易構(gòu)件,比如疊合樓板推行工地現(xiàn)場(chǎng)就地預(yù)制,減少運(yùn)輸費(fèi)用。而在采用較低PC率的時(shí)候,比如立柱不采用預(yù)制,內(nèi)隔墻全部采用傳統(tǒng)砌塊等靈活措施。
下面參照已有項(xiàng)目,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)造體系進(jìn)行不同PC率的造價(jià)分析(見(jiàn)表2―5,表內(nèi)數(shù)據(jù)基于筆者部分工程實(shí)踐,按照上海市相關(guān)技術(shù)規(guī)程和定額計(jì)算標(biāo)準(zhǔn))。
廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):廣東建科院)副總經(jīng)理?xiàng)钍顺壬诮邮懿稍L時(shí)表示,培育廣東乃至中國(guó)建筑業(yè)新增長(zhǎng)動(dòng)力,需大力發(fā)展綠色建筑和裝配式建筑,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí);大力推行設(shè)計(jì)施工總承包方式;規(guī)范行業(yè)管理,營(yíng)造統(tǒng)一開(kāi)放的市場(chǎng)秩序。而建筑業(yè)在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中扮演著重要角色,必將成為主力軍。
圍繞6大戰(zhàn)略目標(biāo),實(shí)現(xiàn)集團(tuán)跨越式發(fā)展
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)一年新建建筑面積仍將達(dá)到20億平方米,但傳統(tǒng)建筑業(yè)已遠(yuǎn)落后當(dāng)代工業(yè)技術(shù)的平均水平,高能耗、高污染、高危險(xiǎn),低效率、低品質(zhì)是建設(shè)者們揮之不去的心頭之痛。
楊仕超指出,發(fā)展綠色建筑和裝配式建筑有利于廣東乃至中國(guó)建筑業(yè)節(jié)約資源能源、減少污染排放、提升勞動(dòng)生產(chǎn)率和質(zhì)量安全水平,有利于促進(jìn)建筑業(yè)與信息化工業(yè)化深度融合、發(fā)展新產(chǎn)業(yè)、培育新動(dòng)能。
據(jù)悉,廣東建筑研究院將持續(xù)推進(jìn)及重點(diǎn)做好企業(yè)規(guī)范治理、做好投融Y板塊、促進(jìn)六大板塊規(guī)模擴(kuò)張、開(kāi)拓全國(guó)市場(chǎng)、建立城市建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、提高科研創(chuàng)新能力等工作。
楊仕超表示,廣東建筑研究院接下來(lái)將圍繞6大戰(zhàn)略制定的目標(biāo)和方向,群策群力、集思廣益,厘清做強(qiáng)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)、做好新業(yè)務(wù)的發(fā)展思路,探索研究院集團(tuán)轉(zhuǎn)型升級(jí),并使用好增資擴(kuò)股募集資金,實(shí)現(xiàn)研究院集團(tuán)跨越式發(fā)展。
廣東建筑研究院的業(yè)務(wù)有6大版塊,分別為科研、檢測(cè)服務(wù)、工程設(shè)計(jì)、工程監(jiān)理、特殊工程施工、咨詢服務(wù)。六大戰(zhàn)略方向分別是綠色建筑、建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、智慧城市、信息化管理平臺(tái)、關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)發(fā)展、關(guān)鍵技術(shù)研究等。
據(jù)悉,廣東建筑業(yè)在發(fā)展裝配式建筑等工業(yè)化探索具有全國(guó)意義。其人力成本、綠色發(fā)展、質(zhì)量提升等方面面臨的問(wèn)題,都是原來(lái)的建造方式無(wú)法解決的,必須要采用現(xiàn)代工業(yè)的方式。發(fā)展裝配式等新興建造方式不僅能夠顯著提高建筑質(zhì)量和建設(shè)效率,減少污染和資源浪費(fèi),是實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的必然趨勢(shì)。
大力發(fā)展綠色建筑,全面推動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)
楊仕超表示,廣東要大力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí),必走綠色發(fā)展之路,只有生產(chǎn)方式變革才能從根本上解決節(jié)能減排的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的節(jié)能減排和城市綠色低碳發(fā)展也亟需建筑工業(yè)化和綠色建筑。
據(jù)悉,廣東乃至中國(guó)建筑業(yè)尤其需要進(jìn)行供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,要通過(guò)工業(yè)化、綠色化的方式,提高建筑質(zhì)量,符合現(xiàn)今和將來(lái)的市場(chǎng)需求,提升人民生活水平。其實(shí)任何一個(gè)建筑做出來(lái)都是要符合人們的實(shí)際需求,那么,如何保持較高且穩(wěn)定的建筑質(zhì)量呢,唯一的途徑就是建筑產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化。
楊仕超表示,廣東工業(yè)化建筑是一個(gè)很大的產(chǎn)業(yè),培育市場(chǎng)尤其重要。政府及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)扮演制定標(biāo)準(zhǔn)的角色,營(yíng)造一個(gè)公平有序的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,同時(shí)可以通過(guò)調(diào)整稅收等方式,鼓勵(lì)更多企業(yè)參與進(jìn)來(lái),擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)供給。
楊仕超還建議,要針對(duì)廣東自身的建筑特點(diǎn),尋找適合廣東的發(fā)展模式,不能像搞運(yùn)動(dòng)一樣推廣技術(shù)、發(fā)展產(chǎn)業(yè)。行業(yè)發(fā)展應(yīng)秉持冷靜的態(tài)度,防止出現(xiàn)新的產(chǎn)能過(guò)剩。
堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),加快建筑業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí),大力推進(jìn)科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新,更加突出建筑經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量,改進(jìn)經(jīng)營(yíng)管理方式,提高產(chǎn)業(yè)集中度,把建筑業(yè)打造成為技術(shù)先進(jìn)的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)、節(jié)能減排的綠色產(chǎn)業(yè)和帶動(dòng)力強(qiáng)的支柱產(chǎn)業(yè)。
據(jù)悉,廣東建筑研究院將加快推進(jìn)廣東建筑標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化和住宅產(chǎn)業(yè)化,積極推動(dòng)廣東建筑業(yè)與建材業(yè)相融合,通過(guò)建材產(chǎn)品與建筑施工標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)合,實(shí)現(xiàn)建材產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)、工廠化制造、集成化設(shè)計(jì),形成建筑的現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)和施工。
一帶一路,強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施綠色低碳化建設(shè)
提及“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略與建筑業(yè)關(guān)聯(lián)時(shí),楊仕超表示,建筑業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通是“一帶一路”建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域。在尊重相關(guān)國(guó)家和安全關(guān)切的基礎(chǔ)上,沿線國(guó)家宜加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的對(duì)接,共同推進(jìn)國(guó)際骨干通道建設(shè),逐步形成連接亞洲各次區(qū)域以及亞歐非之間的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施綠色低碳化建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理,在建設(shè)中充分考慮氣候和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響。
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的“建筑業(yè)發(fā)展‘十二五’規(guī)劃”中明確指出:積極推動(dòng)建筑工業(yè)化。研究和推動(dòng)結(jié)構(gòu)件、部品、部件、門(mén)窗的標(biāo)準(zhǔn)化,豐富標(biāo)準(zhǔn)件的種類(lèi)、通用性、可置換性,以標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)建筑工業(yè)化;提高建筑構(gòu)配件的工業(yè)化制造水平,促進(jìn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件集成化、模塊化生產(chǎn);鼓勵(lì)建設(shè)工程制造、裝配技術(shù)發(fā)展,鼓勵(lì)有能力的企業(yè)在一些適用工程上采用制造、裝配方式,進(jìn)一步提高施工機(jī)械化水平;鼓勵(lì)和推動(dòng)新建保障性住房和商品住宅菜單式全裝修交房。
建筑工業(yè)化有誘人的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益前景,據(jù)統(tǒng)計(jì),通過(guò)住宅產(chǎn)業(yè)化的途徑,可以使住宅建造過(guò)程中的資源利用更合理,與現(xiàn)澆技術(shù)相比,現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾減少80%,材料損耗減少60%,建筑節(jié)能65%以上,住宅的性能更優(yōu),質(zhì)量品質(zhì)更佳。同時(shí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期僅為傳統(tǒng)方式的75%,大大縮短住宅的建造周期。我省政府有關(guān)部門(mén)和企業(yè)應(yīng)分別從三個(gè)方面主動(dòng)推進(jìn)。
從政府方面,一是鮮明地確立支持建筑工業(yè)化發(fā)展的目標(biāo)和任務(wù)。通過(guò)公信的力量,做好社會(huì)、公眾的思想轉(zhuǎn)變和觀念引導(dǎo)。當(dāng)前,建筑工業(yè)化多是行業(yè)內(nèi)的前沿話題,尚沒(méi)有被完全接受,政府主管部門(mén)、行業(yè)管理部門(mén)、建設(shè)單位、社會(huì)大眾,一方面苦于建筑業(yè)臟亂差、高危難管,仍按傳統(tǒng)思維加強(qiáng)管理,另一方面不理解工業(yè)化的概念、做法,在工程設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、工業(yè)化管理等方面沒(méi)有做好接受的心理準(zhǔn)備和實(shí)施準(zhǔn)備。倡導(dǎo)建筑工業(yè)化無(wú)疑是建設(shè)領(lǐng)域甚至全社會(huì)的一次思想解放,而解放思想是做好一切工作的總閥門(mén)。
二是建立建筑工業(yè)化配套政策和體系。產(chǎn)品認(rèn)證制度是建筑工業(yè)化的保證,認(rèn)證的全過(guò)程是政府行為。要圍繞建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制構(gòu)件和建筑部品制作工業(yè)化、施工安裝機(jī)械化、建筑成品驗(yàn)收規(guī)范化等關(guān)鍵環(huán)節(jié),組織開(kāi)展專(zhuān)題研究和重點(diǎn)攻關(guān),盡快形成適應(yīng)建筑工業(yè)化發(fā)展需要的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、建造安裝體系和建設(shè)管理體系;鼓勵(lì)有條件的企業(yè)建立建筑產(chǎn)業(yè)園區(qū)或生產(chǎn)基地,整合裝備制造、建材生產(chǎn)、設(shè)計(jì)咨詢、資金物流等資源要素,加快提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力;支持企業(yè)建立技術(shù)研發(fā)中心,重點(diǎn)開(kāi)展節(jié)能、環(huán)保、智能化等建筑業(yè)重大關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)和專(zhuān)業(yè)施工技術(shù)、尖端施工技術(shù)攻關(guān),開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和施工專(zhuān)利;要建立工業(yè)化住宅認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn),在此基礎(chǔ)上,建立相應(yīng)的工業(yè)化住宅質(zhì)量保證制度,明確工業(yè)化住宅發(fā)展水平的預(yù)制化率的衡量標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)計(jì)口徑,出臺(tái)對(duì)經(jīng)過(guò)認(rèn)定的工業(yè)化住宅的土地出讓、建筑面積豁免、稅收和貸款優(yōu)惠等方面的優(yōu)惠政策;要不斷改革完善適應(yīng)建筑工業(yè)化發(fā)展的工程建設(shè)管理制度;要積極培育預(yù)制構(gòu)件和建筑部品施工企業(yè),不斷完善成套技術(shù)和工法體系,促進(jìn)適合預(yù)制構(gòu)件安裝運(yùn)輸?shù)慕ㄖC(jī)械設(shè)備租賃市場(chǎng)發(fā)展,鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行新工法新工藝的研發(fā);針對(duì)預(yù)制構(gòu)件和建筑部品的市場(chǎng)供給,建立預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)準(zhǔn)入認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn),要?jiǎng)?chuàng)造條件,積極培育技術(shù)能力強(qiáng)、節(jié)能環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展好的企業(yè)進(jìn)行相應(yīng)產(chǎn)品的生產(chǎn),建立起相應(yīng)的構(gòu)件和部品信息系統(tǒng);要將建筑工業(yè)化內(nèi)容納入到執(zhí)業(yè)(職業(yè))資格人員的培訓(xùn)、考核和繼續(xù)教育中,建立工業(yè)化生產(chǎn)的一線技術(shù)人員和工人認(rèn)證和培訓(xùn)體系。
三是要全面推行“綠色施工”。全面落實(shí)節(jié)約型城鄉(xiāng)建設(shè)的要求,加快研發(fā)低碳生態(tài)建造工藝、技術(shù)和材料,大力推行綠色施工,不斷降低建筑產(chǎn)品和建設(shè)過(guò)程中的資源能源消耗和環(huán)境污染,提高節(jié)能減排能力和低碳建設(shè)能力,推動(dòng)建筑業(yè)綠色發(fā)展。我國(guó)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》提出,建筑業(yè)要推廣綠色建筑、綠色施工,日前,中建協(xié)綠色施工分會(huì)在北京成立,綠色施工有關(guān)規(guī)范和規(guī)程逐漸強(qiáng)制推行。
關(guān)鍵詞:建筑電氣安裝;結(jié)構(gòu)配合;預(yù)埋;處理方法
建筑工程施工涉及到的內(nèi)容比較多,是一項(xiàng)復(fù)雜性較大的綜合性工程,建筑工程施工需要土建、電氣安裝、給排水、采暖通風(fēng)等專(zhuān)業(yè)的密切配合,采取有效的施工現(xiàn)場(chǎng)管理措施,以確保工程項(xiàng)目的順利完工。建筑工程項(xiàng)目中,電氣安裝工程是一個(gè)極為重要的部分,涉及到建筑驗(yàn)收完工后的正常使用,建設(shè)施工人員在進(jìn)行建筑電氣安裝工程施工過(guò)程中,要注意其與土建工程的相互配合,而對(duì)于建筑基礎(chǔ)工程而言,電氣接地裝置、線路的預(yù)埋管理等都是要求施工人員重點(diǎn)把握的。在建筑結(jié)構(gòu)施工中,各項(xiàng)電氣管理要采取暗敷的方式,裝飾工程施工中需要進(jìn)行各類(lèi)電氣設(shè)備、線路的安裝工作,建筑竣工之前還必須對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。綜上所述,建筑工程施工的很多過(guò)階段都涉及到電氣安裝問(wèn)題,做好安裝與建筑結(jié)構(gòu)間的配合工作是施工人員的一項(xiàng)重點(diǎn)工作內(nèi)容。
1 建筑結(jié)構(gòu)鋼筋在防雷及接地設(shè)置上的應(yīng)用
根據(jù)國(guó)家《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,新建工程項(xiàng)目要充分利用建筑結(jié)構(gòu)中的金屬導(dǎo)體如鋼筋等作為防雷裝置。在建筑實(shí)際防雷設(shè)計(jì)中,采取建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷裝置的方法相比于傳統(tǒng)在建筑表面專(zhuān)設(shè)防雷裝置而言,最終實(shí)現(xiàn)的效果顯得更為簡(jiǎn)潔、安全、美觀。這是因?yàn)榻ㄖ镒陨斫Y(jié)構(gòu)中的鋼筋已經(jīng)連接成了一個(gè)整體,形成了法拉第籠,能夠?qū)κ覂?nèi)電位起到更好的平衡作用,取得良好的均壓效果,從而為建筑物中的人員、電氣設(shè)備提供良好的安全保障。充分利用好建筑物自身結(jié)構(gòu)中的金屬導(dǎo)體進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)是未來(lái)設(shè)計(jì)研究的一個(gè)重要方向。
1.1 建筑屋面結(jié)構(gòu)與接閃器的設(shè)置
隨著時(shí)代的發(fā)展,現(xiàn)代建筑藝術(shù)也在不斷的發(fā)展,建筑屋面造型及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)花樣也在不斷增多,建筑屋面由傳統(tǒng)的平屋面、坡屋面逐漸發(fā)展為雙面網(wǎng)架、薄殼屋面等,新穎美觀的屋面結(jié)構(gòu)雖然顯示了建筑獨(dú)特的造型美,但卻給防雷設(shè)計(jì)帶來(lái)了一些不利的影響。針對(duì)此類(lèi)屋面結(jié)構(gòu)一方面要在其結(jié)構(gòu)突出處設(shè)置避雷帶,同時(shí)也可以利用屋面結(jié)構(gòu)鋼筋作為避雷網(wǎng)的一個(gè)組成部分。一般建筑屋面結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土,其配筋較密集,在利用建筑鋼筋作為接閃器時(shí)要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)鋼筋連接關(guān)鍵部位進(jìn)行焊接,以滿足電氣通路的要求。
1.2 建筑混凝土柱、墻主筋作為防雷引下線
由于建筑結(jié)構(gòu)中都會(huì)設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋混凝土柱,柱中的鋼筋多采用綁扎、焊接及機(jī)械連接等方式,因此避雷防雷引下線的設(shè)計(jì)可以充分利用這些鋼筋,在引下線搭接過(guò)程中要采用焊接的方式,搭接鋼筋必須為圓鋼,一些剪力墻等墻體中的主筋也可以作為防雷引下線。此外若建筑土建施工鋼筋連接采用的是對(duì)頭焊接,那么當(dāng)主鋼筋要作為防雷引下線時(shí),就必須在碰焊處進(jìn)行補(bǔ)焊搭接圃鋼。
1.3 建筑基礎(chǔ)地梁作為接地裝置
建筑基礎(chǔ)類(lèi)型多種多樣,但都采用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)形式。在進(jìn)行接地裝置設(shè)置時(shí)可以考慮利用基礎(chǔ)地梁來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期接地效果。對(duì)于接地體的埋設(shè)要符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,接地裝置的埋設(shè)深度一般要求在50厘米以下,此外對(duì)于起到防護(hù)直擊雷作用的人工接地體其埋設(shè)位置要盡可能遠(yuǎn)離人行道、建筑物出入口等,通常要求間距為3米;若實(shí)際情況確實(shí)不能滿足需要,水平接地體要采取相關(guān)絕緣保護(hù)措施。一般而言,建筑的筏型基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)等底面往往都設(shè)置有肋梁,而柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等設(shè)有承臺(tái)梁,這些都可以作為一種接地裝置。
1.4 解決雷電波侵入問(wèn)題
相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,由于雷電波侵入造成的雷電傷害事故占到總雷電事故的很大一部分,如何做好雷電波防護(hù),保護(hù)人身、設(shè)備安全是防雷工作中的重要內(nèi)容。在建筑電氣安裝過(guò)程中,為了阻止雷電波的侵入,可以對(duì)電纜的金屬外皮等與電氣設(shè)備作接地連接,從而保護(hù)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行,避免雷擊事故造成人員傷害。
2 建筑電氣管線的預(yù)埋與結(jié)構(gòu)布置
建筑電氣管線預(yù)埋敷設(shè)方式主要分為兩種,一、明敷,二、暗敷。所謂的明敷指的是管線直接安裝在建筑墻壁等表面,而暗敷是一種不同的新式管線敷設(shè)方式,在其實(shí)際操作中電氣管線的預(yù)埋是安裝過(guò)程中重要的一個(gè)部分。電氣管線的預(yù)埋由于涉及到管線數(shù)量較多,具體布置方式多樣化,在建筑墻體進(jìn)行管線垂直預(yù)埋及建筑樓板中管線水平預(yù)埋時(shí),都會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成一定影響。
2.1 建筑結(jié)構(gòu)墻體中垂直預(yù)埋管線的敷設(shè)
建筑鋼筋混凝土柱或剪力墻中進(jìn)行垂直預(yù)埋管線的敷設(shè)方法比較簡(jiǎn)單,具體操作方式是在建筑結(jié)構(gòu)澆筑的同時(shí)將電氣線路套入鋼管,與建筑結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎在一起即可。此種方法靈活性比較好,也易于施工。但當(dāng)需要在砌體墻體中埋設(shè)垂直管線時(shí),具體操作方法較為復(fù)雜,對(duì)于砌體承重墻中垂直預(yù)埋管線的敷設(shè),要嚴(yán)格按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,不允許在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置水平或斜向的通槽,垂直預(yù)埋管可以在墻體剔槽上埋設(shè),但會(huì)在一定程度上損壞墻體結(jié)構(gòu)。而在混凝土結(jié)構(gòu)填充墻上進(jìn)行管線預(yù)埋時(shí),由于混凝土自身強(qiáng)度特點(diǎn),即使管線敷設(shè)對(duì)墻體造成損傷,也不會(huì)進(jìn)一步影響到主體結(jié)構(gòu)。所以對(duì)于在填充墻上的管線敷設(shè)需要考慮的僅僅是隔聲、抗裂等,此外還要注意控制墻體上開(kāi)槽的深度。
2.2 建筑結(jié)構(gòu)樓蓋水平預(yù)埋管線的埋設(shè)
建筑結(jié)構(gòu)樓蓋板常見(jiàn)的兩種形式是預(yù)制裝配式樓蓋、現(xiàn)澆混凝土樓蓋。在預(yù)制裝配式樓蓋水平預(yù)埋管線的埋設(shè)過(guò)程中,需要對(duì)詳細(xì)了解預(yù)制板的布置方式,保證預(yù)埋管線沿著預(yù)制板中圓孔或板縫的位置進(jìn)行埋設(shè)布置。而對(duì)于現(xiàn)澆混凝土樓蓋水平預(yù)埋管線的埋設(shè)而言,電氣管線的布置方式就比較靈活,管線在現(xiàn)澆板內(nèi)的布置要避免交叉,也不能使管線并排,同時(shí)電線管的最大外徑要符合國(guó)家技術(shù)規(guī)范。
3 結(jié)語(yǔ)
建筑工程電氣安裝的具體操作工程涉及到的內(nèi)容比較廣泛,需要施工人員高度重視施工中的各個(gè)細(xì)節(jié),考慮電氣安裝與其他專(zhuān)業(yè)間的協(xié)同配合,正確地設(shè)計(jì)電氣安裝結(jié)構(gòu),科學(xué)合理地處理安裝中多遇到的問(wèn)題,同時(shí)切實(shí)落實(shí)各項(xiàng)安裝施工技術(shù),為建筑工程安全順利、保質(zhì)保量、及時(shí)的完工提供有力支持。
參考文獻(xiàn)
Abstract: HD200 steel bridge is in a new type of fabricated bridge, combining with the BeiLei bridge engineering design of Laos application examples, the main structure are introduced, and the analysis of its structure, mechanical properties, hope to provide reference for the similar overseas projects.
中圖分類(lèi)號(hào): U448.36 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
1 工程背景
老撾人民民主共和國(guó)地處中南半島北部?jī)?nèi)陸、北面與中國(guó)云南相接,東面與越南為鄰,西面、西南面分別與緬甸、泰國(guó)交界,南面與柬埔寨接壤。老撾全國(guó)共劃分為16個(gè)省,一個(gè)直轄市,國(guó)土面積23.68萬(wàn)平方公里。
老撾工業(yè)落后、交通極不發(fā)達(dá)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)緩慢,據(jù)統(tǒng)計(jì),老撾公路密度在東盟十國(guó)中位居倒數(shù)第二,僅僅高于緬甸。近年來(lái),為了促進(jìn)城鄉(xiāng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,特別是針對(duì)由于境內(nèi)河流多,橋梁缺乏,嚴(yán)重阻礙交通通行的現(xiàn)狀,老撾政府將橋梁建設(shè)工程作為近期發(fā)展交通基礎(chǔ)設(shè)施的工作重點(diǎn)。
針對(duì)老撾改善交通環(huán)境的迫切需求,國(guó)際社會(huì)紛紛伸出援手。2010年6月,中國(guó)國(guó)家副主席訪問(wèn)老撾期間,中國(guó)與老撾交通部簽署了老撾貝雷橋及配套土建工程項(xiàng)目商務(wù)合同,項(xiàng)目主要工程內(nèi)容為建設(shè)69座貝雷鋼桁架橋梁,包括橋梁設(shè)計(jì)、供貨、土建、安裝以及連接道路的建設(shè)等。項(xiàng)目資金來(lái)源使用中方向老撾提供的優(yōu)惠貸款,項(xiàng)目規(guī)定建設(shè)的橋梁遍布老撾17個(gè)省、直轄市,南北最大直線距離約1200公里。
由于老撾國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平及其落后,不僅缺乏水泥、鋼材等施工原材料,而且基本無(wú)大中型橋梁的施工能力和維護(hù)條件,故其境內(nèi)現(xiàn)有橋梁基本為簡(jiǎn)易的木結(jié)構(gòu)和鋼桁架結(jié)構(gòu)。此外,本次項(xiàng)目的擬建設(shè)橋位大部分地區(qū)是熱帶山地丘陵,進(jìn)場(chǎng)道路多為非鋪裝的簡(jiǎn)易路面,車(chē)輛通行條件較差,道路交通量也很小,因此對(duì)橋梁的使用要求也不是很高。
根據(jù)以上特點(diǎn),合同規(guī)定擬建設(shè)橋梁的均按照單車(chē)道貝雷桁架梁橋建設(shè),要求橋梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于維護(hù)。按照前期研究,橋梁結(jié)構(gòu)決定采用HD200型裝配式公路鋼橋(以下簡(jiǎn)稱(chēng)HD200型鋼橋),施工原材料特別是鋼結(jié)構(gòu)絕大部分從中國(guó)境內(nèi)裝運(yùn)到老撾現(xiàn)場(chǎng)拼裝。
2 HD200型鋼橋
2.1 HD200型鋼橋特點(diǎn)
目前在國(guó)內(nèi)工程中使用的比較成熟的貝雷桁架式的鋼結(jié)構(gòu)裝配式橋梁主要有321型鋼橋和HD200型鋼橋。321型鋼橋是在原英國(guó)貝雷(BAILEY)桁架橋的基礎(chǔ)上,由我國(guó)60年代研制并設(shè)計(jì)定型的一種裝配式鋼橋,問(wèn)世45年來(lái),其在交通基礎(chǔ)建設(shè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)和國(guó)防戰(zhàn)備等方面都發(fā)揮了重大作用。HD200型鋼橋是在321型鋼橋的基礎(chǔ)上,由中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院開(kāi)發(fā)的新一代鋼橋,其桁架片的高度由原來(lái)的1.4m提高到2.134m,橋面寬由3.7m擴(kuò)到4.2m,同時(shí)提高了橫梁及連接構(gòu)件的強(qiáng)度,因此在車(chē)行道寬度、承載能力、整體剛度和強(qiáng)度、構(gòu)件疲勞強(qiáng)度等方面都比原321鋼橋有較大的性能提高,具有更高的性能價(jià)格比。 其主要特點(diǎn)是:構(gòu)件簡(jiǎn)單、架設(shè)方便、標(biāo)準(zhǔn)化程度高,互換性強(qiáng)、承載能力大、適應(yīng)性好,可作為永久和半永久性橋梁使用。
2.2 HD200型鋼橋基本結(jié)構(gòu)
HD200型公路鋼橋是一種拼裝桁架式的下承式橋梁,主要構(gòu)件包括桁架、橫梁、橋板、連接銷(xiāo)及各種連結(jié)系構(gòu)件,基本結(jié)構(gòu)由以下幾個(gè)部分組成(見(jiàn)圖1):
(1) 桁架
桁架單元是橋梁承重的基本構(gòu)件,所有的橋梁部件全部要通過(guò)桁架進(jìn)行連接。主要采用10號(hào)、8號(hào)兩種槽鋼組焊而成,構(gòu)造尺寸:長(zhǎng)3.048m,高2.134m。
(2)橫梁
橫梁是橋面系承重梁,并對(duì)兩側(cè)主桁架的穩(wěn)定起支撐作用。橫梁采用400mm高的H型鋼制作,單車(chē)道橋面凈寬為4.2m,橫梁長(zhǎng)5.7m。
(3)橋面板
橋面板是橋面構(gòu)件,用于直接承受履帶式和輪式荷載作用。橋板長(zhǎng)3.042m.寬0.84m,由5mm的花紋面板和4mm的鋼板冷彎焊接而成。
(4)加強(qiáng)弦桿
加強(qiáng)弦桿用于加強(qiáng)桁架弦桿。加強(qiáng)弦桿的兩端分別為陰頭和陽(yáng)頭,中間有支撐架孔和弦桿螺栓孔。
(5)水平撐架和豎向撐架
水平撐架和豎向撐架用來(lái)連接同側(cè)的多排桁架,使多排桁架形成整體結(jié)構(gòu),以便共同受力。
2.3 HD200型鋼橋受力性能
為了滿足橋梁施工架設(shè)的需要,HD200型鋼橋桁架按照橫向片數(shù)布置有單排、雙排、三排和四排四種形式;根據(jù)是否安裝加強(qiáng)弦桿,可分為加強(qiáng)型和不加強(qiáng)型兩種形式,此外為了充分利用桁架的抗剪能力,桁架有標(biāo)準(zhǔn)桁架和高剪力桁架之分,高剪力桁架共設(shè)計(jì)了3種類(lèi)型。其具體的桁架組合容許內(nèi)力的見(jiàn)下表(表1):
根據(jù)橋跨相應(yīng)的計(jì)算荷載,對(duì)應(yīng)桁架內(nèi)力表,HD200鋼橋的組合跨徑可由9m~76m,適用荷載標(biāo)準(zhǔn)可為中國(guó)荷載標(biāo)準(zhǔn)公路I級(jí),公路II級(jí),也適用于美國(guó)荷載標(biāo)準(zhǔn)HS15、HS20、HS25等。
3 典型橋梁設(shè)計(jì)方案
3.1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)參數(shù)
(1)設(shè)計(jì)行車(chē)速度:按25公里/小時(shí)設(shè)計(jì)。
(2)設(shè)計(jì)荷載:受歷史影響,老撾境內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)荷載沿用了歐美的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于老撾國(guó)道、省道橋梁車(chē)輛荷載按AASHTO標(biāo)準(zhǔn)(美國(guó)公路和運(yùn)輸官員協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))HS-20設(shè)計(jì),農(nóng)村地區(qū)橋梁的車(chē)輛荷載按AASHTO標(biāo)準(zhǔn)HS-15設(shè)計(jì)。
(3)橋梁寬度:橋面凈寬4.2m,單車(chē)道。
3.2桁架組合形式
擬建設(shè)橋梁分布于老撾國(guó)道、省道、地區(qū)道路、城鎮(zhèn)道路、農(nóng)村道路上,根據(jù)橋梁建設(shè)清單,本次工程為適應(yīng)不同橋位的橋跨布置及荷載的變化,HD200的桁架組合選用了單排單層DS、雙排單層加強(qiáng)DSR、四排單層加強(qiáng)TSR共三種組合,其桁架組合形式及適用跨度按照下表布置:
3.3 簡(jiǎn)支單跨-三排單層TSR型HD200鋼橋
根據(jù)表2可見(jiàn),簡(jiǎn)支單跨-三排單層TSR型HD200鋼橋可應(yīng)用于跨徑48m以下的單跨簡(jiǎn)支橋梁。
典型橋梁位于老撾Champasak省Sa Na Som Boum縣Vang Vorn村附近,跨越Ka Pher河,設(shè)計(jì)荷載為HS-20。橋址處河段河道順直,兩側(cè)河岸較高較陡,河寬穩(wěn)定。
經(jīng)對(duì)橋位現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,結(jié)合河道洪水位情況和兩岸道路標(biāo)高等綜合因素,該橋設(shè)計(jì)為單跨簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),橋梁跨徑45.720m,橋梁結(jié)構(gòu)由15片TSR型HD200桁架(15*3.048m)拼裝組成。
橋型布置見(jiàn)下圖(圖6):
3.4連續(xù)多跨-雙排單層DSR型HD200鋼橋
本工程的多跨橋梁均采用連續(xù)結(jié)構(gòu),單孔跨徑長(zhǎng)度和桁架組合按照表2的要求設(shè)計(jì)。在中跨的連續(xù)節(jié)點(diǎn)處設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)的槽型鋼托梁構(gòu)造,托梁的作用首先是作為施工時(shí)的架梁軌道槽,其次作為成橋后的中支點(diǎn)的連續(xù)支撐構(gòu)件。
典型橋梁位于Xaignbouli省肯濤縣Phak kam村(右岸)附近,橋位處在村莊中間地帶,河道兩岸坡度較陡,河道寬度約50m,設(shè)計(jì)荷載為HS-20。
經(jīng)對(duì)橋位現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,結(jié)合河道洪水位情況和河道兩岸道路標(biāo)高等綜合因素,該橋設(shè)計(jì)為三跨連續(xù)結(jié)構(gòu),橋梁跨徑30.480m+30.480m+30.480m,橋梁結(jié)構(gòu)由30片DSR型HD200桁架(30*3.048m)拼裝組成。
橋型布置見(jiàn)下圖(圖6):
4 結(jié)語(yǔ)
(1)老撾是典型東南亞的發(fā)展中國(guó)家,境內(nèi)遍布山地雨林,河流眾多,當(dāng)?shù)亟ㄖ牧蠂?yán)重匱乏,施工力量薄弱,全年受雨季影響,河流水位漲落很大,一年中只有半年是有效施工周期。
因此構(gòu)件簡(jiǎn)單、架設(shè)方便、承載能力大的HD200鋼橋,可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)解決該國(guó)的基本交通保障問(wèn)題,對(duì)于促進(jìn)其國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展具有較好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。
(2)HD200型鋼橋是一種新型的裝配式公路鋼橋,本項(xiàng)目是其首次在境外工程中大規(guī)模的設(shè)計(jì)應(yīng)用,因此是也一個(gè)學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。目前該工程設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,進(jìn)入施工建設(shè)期,希望能對(duì)類(lèi)似境外工程提供一定的借鑒作用。
參考文獻(xiàn):
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[3] 喻忠權(quán).HD200型裝配式公路鋼橋的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].公路.2000,(11):64-65.
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