亟待落实措施适应装配式建筑发展

(整期优先)网络出版时间:2017-03-13
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亟待落实措施适应装配式建筑发展

吴佳伟1陆文杨2

南通大学建筑工程学院江苏南通226019

摘要:装配式建筑是适应我国国情的一种新型工业化结构,促进建筑业的节能节材、环保事业进步,加快各类建筑生产和工业化、产业化发展。是我国工业化发展重要方向之一,是完成建筑行业重要改革和转型的节点。如何推动装配式建筑大力发展,真正实现该技术新突破和普遍落实是亟需深入研究的问题。本文通过分析装配式建筑在我国发展的现状,提出从成套技术研究、深度融合信息化、形成体系标准、打造新型建设队伍及加大政策支持力度等方面积极落地措施,加速推动建筑业成功升级。

关键词:建筑产业现代化革新转型成套技术研究融合信息化体系标准打造新型队伍政策扶持环境

1前言

早在上世纪50年代中期,我国国务院发布《关于加强和发展建筑工业化的决定》中提出“三化”设计标准化、生产工厂化、施工机械化。建国以来,建筑产业工业化一直是我国的发展方向。2014年7月,住房和城乡建设部出台《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》开始提出推进建筑产业现代化进程。至2016年2月,中共中央国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中提出大力推广装配式建筑要求。一系列的历史沿革的本质在于发展我国新型的建筑建造方式,实现建筑产业结构真正革新升级。发展装配式建筑正是我国建筑产业转型突破点,建筑工业现代化的重要方向,但是装配式建筑在我国仍有很大的发展空间,很多方面亟待进一步研究并完善,迫切要求采取各方措施推动其发展。

2现状研究

2.1装配式建筑的应用价值

2.1.1建筑工业化程度高

装配式建筑是将梁、板、墙、柱等主要结构构件在工厂车间预制完成,构件主要种类有预制梁、预制柱、外墙板、内墙板、叠合板、空调板、楼梯、阳台等。预制过程充分发挥工厂生产工艺的高精度控制,生产出的构件越标准,大幅度提高生产效率,降低相应的生产成本。通过合理的作业流程和产品控制标准,生产出质量更高的建筑预制构件,能达到很好的质量效益。

2.1.2绿色、节能、环保

部分预制构件可以在施工现场兼当模板使用,比如预制梁、预制板、预制柱,灵活的多重利用可以减少施工现场对木模板的大量使用,从而减少因加工木模板而产生的大量能耗,符合我国推行的低碳建筑理念。

同时,对建筑预制构件的高精度控制生产,一定程度上规避了现场施工对建筑材料的粗放式消耗。由于采取工厂车间定点生产模式,可以大规模地减少施工现场的建筑垃圾及废弃物的排放,也减少了因现场混凝土浇筑、钢筋绑扎等作业产生的大量噪音、粉尘和光污染,能有效地营造良好的施工环境,更维护了工地附近居民的日常生活环境。

对比传统施工方式,装配式建筑的预制及装配工艺能有效实现“四节一环保”的绿色发展要求,实现低能耗、低排放的建造过程,促进我国建筑业的整体发展,实现预定的节能减排目标。

2.1.3安全施工

装配式建筑的施工现场以机械吊装和连接各构件为主要工作任务,相比复杂繁重的传统施工作业,装配式建筑把大部分的工作留给了工厂完成,可以适当缩减现场施工人员数量,同时施工工人的工作环境也得到了大幅度改善,一定程度上减少了施工现场事故发生率。

2.2国家文件明确推广趋势

《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》和《政府工作报告》文件中明确部署了大力发展装配式建筑的任务。近期国务院办公厅为落实该要求,发布了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,其强调了要因地制宜大力发展装配式建筑,其类型包括装配式混凝土结构、钢结构与现代木结构等。同时该《意见》期望实现我国建筑行业力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%这一任务。

2.3当前存在的发展威胁

2.3.1安全隐患

装配式建筑作业方式虽然相比传统建筑施工方式,其安全性能较好些,但是同样存在一些需要我们考量的安全风险。装配式建筑最大的施工特点在于配送工厂预制的构件以及现场机械化吊装拼接,所以装配式建筑施工存在的安全风险主要发生在构件的装运和吊装两个过程。这些安全风险主要可以分为装运及卸载预制构件中的风险、吊装及拼接构件中的风险、构件失稳坠落风险和高空作业坠落风险。

以上是容易发生在装配式建筑现场施工过程中的主要也是最具特点的四大风险,我们务必要引起重视采取措施防护,最大程度地保障劳动者人身安全。无论何时何地,安全生产是装配式建筑发展的基本前提。

2.3.2标准规范不成熟

装配式建筑早在第二次世界大战后萌发了动力,当时是为了解决西方国家面临的住房紧缺和劳动力不足的问题。半个世纪以来,欧美等发达国家在对装配式建筑深入科研的基础上进行了长期工程实践,积累了丰富的理论和实际经验,针对装配式建筑已经制订了一系列行业规范和技术标准。在我国,装配式建筑无论是技术上或体系标准上仍有很长的发展空间。

2.3.3专业建设队伍紧缺

目前,我国针对装配式建筑的专业人才培养不够充分,国家建设部、教育部、企业单位都应积极提出思路和方案,及时探索出适应我国的科学培养人才机制来解决这个面临的难题。发展新型的建设方式需要建设行业不断挖掘新型专业人才,填补新型技能需求和新型岗位缺口,实现装配式设计、装配式施工及管理三方面的建设队伍全方位定向培养。

2.3.4构件制造风险

装配式建筑的核心之一是预制构件,在构件生产过程中面临复杂的预判考量。施工中各部分的预制构件容易发生衔接误差,或厂房已经制造的产品跟不上现场安装方面的变更调整,这些情况都将使得建设单位面临构件返厂重造而带来的经济、进度风险。在装配式建筑建造过程中,因设计、生产、安装各阶段之间的信息传递不对称而导致的各方认知上的误差会严重影响构件的返厂率及生产进度。

3亟待措施

3.1装配式成套技术创新研究

绿色节能装配式建筑成套技术的研究,结合江苏中南建筑产业集团有限责任公司引进的国外先进建筑理念与结构体系。经过消化、改进、研发、试点工程建设,最终形成一套适应中国国情,具有完全知识产权的绿色节能装配式建筑成套技术。

3.1.1结构体系形式

竖向构件剪力墙、柱、电梯井采用预制,水平构件梁、板采用叠合形式;竖向构件连接节点采用浆锚连接,水平构件与竖向构件连接节点及水平构件间连接节点采用预留钢筋叠合现浇连接,形成整体结构体系。

3.1.2绿色节能集成创新技术

(1)门窗一体化预制技术:

在预制墙板中预埋门窗框,将门窗框的防水企口、洞口滴水线、窗台泛水坡度等通过门窗洞口侧边模板一次性浇筑成型,彻底解决门窗渗漏隐患。出厂前安装门窗扇,现场随墙体构件吊装一次完成。

(2)外墙石材装饰一体化预制技术

外墙石材装饰和构件预制一体化浇筑,在工厂里进行预制构件浇筑混凝土前,先铺好石材,整体浇筑形成一体化,直接完成外墙的石材精装。

(3)屋面防水保温和瓦铺装一体化预制技术

屋面瓦利用专用模具与预制构件一次浇筑成型,材料采用轻质陶粒等混凝土,具有与结构一体、轻质、保温、防水等多种性能。

(4)清水混凝土预制技术

利用工厂清水混凝土技术制作混凝土构件,外墙可直接起到装饰效果,用于室内构件可以免抹灰。

(5)外墙装修一体化预制技术

利用硅胶倒模法技术制作各种形状等装饰作用的混凝土构件,起到装饰效果,可以制作任意外观效果构件。

(6)外墙保温一体化

采用三明治夹心保温预制外墙板,内外混凝土采用专用保温连接件连接。具有防水、防火、使用寿命大于普通外墙外保温做法,外墙装修无空鼓脱落。

(7)承重墙与非承重墙一体化

非承重墙采用预制轻质混凝土填充墙,原材料用陶粒、珍珠岩、硅粉、水泥及其他添加剂制作。与承重墙一起预制加工、现场吊装,主体结构吊装结束即完成填充墙施工,大大节约工期和后期湿作业,提高工期、降低成本,并增加填充墙的整体性,克服填充墙开裂等质量问题。

3.2建筑业与信息化深度融合

BIM全称BuildingInformationModeling,意为建筑信息模型。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。BIM建立起三维的建筑模型,可通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,这种信息模型的应用在建筑设计、建造、管理三大过程中提供了一套完整的集成管理环境。

3.2.1预制构件生产过程的信息化管理

装配式建筑对构件生产厂方、建筑设计方、施工和管理方之间的信息交换精确程度提出了更高的要求。通过Revit、Allplan等软件将BIM技术应用在装配式建筑的各类预制构件设计阶段,使得模型成为设计中的核心,可以让项目全流程里不同专业的技术人员站在同一个平台上进行信息交换,能有效降低预制构件的返厂率和相应的进度风险。

3.2.2安装过程的信息化管理

通过BIM技术组建建筑信息控制系统,实现各项目间的精确联动和信息共享,能预先解决预制产品送往安装现场的各类运输问题,包括对构件的规格、数量方面的精确选择。同时,利用BIM技术构建的建筑信息模型能深化模拟出现场对建筑各部分构件的吊装、连接等工序,从而提出更优化的施工安装方案,并能最大程度上规避现场安装引发的安全事故风险。

3.3健全标准规范体系

自我国国务院、建设部明确推广装配式建筑以来,已经颁布了一些标准规范,如在1979年颁布了《装配式大板居住建筑结构设计和施工暂行规定》JGJ1-79,在1991年颁布了第二版《装配式大板居住建筑设计和施工规程》JGJ1-91等。最近几年也颁布了几项技术标准,如在2014年颁布了第三版《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014和《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》JGJ224-2010等。近日,又有两项重要国家标准规范成功通过评审,分别是《装配式混凝土建筑技术规范》(GB/T51231)和《装配式钢结构建筑技术规范》(GB/T51232)。期间,还颁布了许多正在编制的专项技术标准。

随着我国经济、社会的发展进度,对装配式建筑的技术标准有了更高的要求。相比发达国家及国际标准化组织(ISO)已经制定的标准体系,装配式建筑的规范标准在我国仍存在很大的发展空间,亟待我们去进一步研究并完善。有以下几个方面:预制构件的设计加工、竖向构件接缝处理、水平构件的连接节点处理、建材一体化预制技术及建筑、结构、机电、装饰全专业的设计——制造——装配一体化技术体系等。

3.4打造新型施工队伍

装配式建筑是各专业技术一体化的具体表现,所需要的人才面向构件设计与生产、建筑设计、BIM建模与管理、现场安装与维护、安全管理等多个方面。人才因素是目前装配式建筑发展的威胁之一,也是实现建筑产业现代化革新的基本前提。应全面整合我国政府、建筑单位、土建类高校的资源,构建起一套针对装配式建筑复合型技术管理人才和专项技术应用人才的全方位培养机制,为我国装配式建筑进一步带动建筑产业革新储备充足的人动力。

3.5加大政策扶持力度

装配式建筑属于绿色节能环保项目,应列入国家低碳减排政策扶持行列,并享受相应的优惠政策,例如加大对装配式建筑项目的财税支持力度。在土地出让方面,国家适当采取政策措施,优先保障装配式建筑用地。为推进新型绿色建筑发展,政府在建筑存量改造方面应注重提高装配式建筑比例,鼓励推进多个重点项目建设。

4结语

装配式建筑在我国已经有近40年的引入历程,分别经历了2000年前的萌芽阶段、2000年-2013年的推广阶段、2014年至今的高速发展阶段。当下无疑是我国在装配式建筑领域飞跃猛进的时期,我们务必积极研究并落实可行措施,为装配式建筑在我国的深入改造与实践提供优质环境。对我国装配式建筑成套技术的研究与应用,确信是一条值得每位建筑人经久不息地追求的漫漫长路。有技术支撑的条件下,同时做好信息化装配式建筑领域的深度融合、健全标准规范体系、培养新型人才队伍以及扩大政策扶持力度这四项工作,必将带领中国稳步进入装配式建筑的新时代,顺利迎接建筑产业现代化的革新和突破。

参考文献

[1]文敏,王辉,吴凤平.预制装配式住宅楼施工安全风险管理探讨[J].四川建材,2015,41(5):262-264

[2]曹诗定,王伟.装配式建筑优点、技术难点剖析与监管重点探索[J].四新应用,2015,33(11):24-27

[3]胡珉,蒋中行.预制装配式建筑的BIM设计标准研究[J].建筑技术,2016,47(8):678-682

[4]沈维莉,张克纯.基于BIM技术的装配式建筑技能人才培养研究[J].山西建筑,2016.42(34):216-217