装配式建筑在设计过程,要求构配件具有某一固定标准化、系列化的特征,具体操作在建筑、结构、设备专业同步设计的基础上,将设计图纸做深化设计,并参照国家标准规范拆分部件模数,这就如同汽车生产的全部过程[5],先将每个部位拆分成各种零部件,再将各部分零件进行拼装组合。从而满足高精度要求,同时提高了生产效率。
装配式建筑物,按其构造形态和建造方式可分为砖墙建筑物、实木板建筑物、盒式建筑物、骨架实木板建筑物、升板(升层)式建筑物等类型内容。详细分类如下表1。
在中国传统的混凝土现浇式施工方法中,因为所有建造项目结构尺度都各不相同,这就导致了建造时所用的模板无法重复使用,于是就必须购买一次性的木制模具,由此造成了大批的木料资源被浪费掉。但装配式施工建造方法有着循环经济的重要特点,所有建设项目的结构尺度都相对统一,且使用的钢模板能够循环系统使用,从而节约了大批木料资源的利用与耗费。
装配式建筑通过模数化建筑规划设计的方法,能够准确的通过环境变化进行有新意的建筑规划设计,使建筑物更自由、更和谐、更别致地和城市环境融合,通过这种建筑规划设计方法制造出来的建筑构造形式灵活多样,形状优美,性能优越。
城市化的建立和蒸蒸日上紧密关联于建筑工程,并成为了将来我国建筑行业必然蓬勃发展的预制装配式建筑,其在发展进程中还面临着许多问题,这就必须持续地完善预制装配式建筑中的不足之处,并持续地从工程实践项目施工操作中吸取成功经验,并不断地培养所有相关工作人员的认真学习敬业精神和创新发展思想理念。
在同等型号的混凝土条件下,装配式建筑构配件密度仅仅为一样体积混凝土质量的一半或更轻,从而增大了建筑物基础荷载容许值,降低对地面承载力结构设计的基本要求,节约建筑造价费用。此外装配式建筑另一个特性就是低导热,能提高建筑外墙保温层热能效果,保障室内居住人员舒适度。
与原有现场浇注混凝土方法不一样,装配式建筑主要构件是由工厂预制完成的。各个部品构件通过工厂流水化生产,按照尺寸交付要求,每种部品构件的生产时间都能提前确定,不容易受到外界不良环境的影响。现场通过大型机械吊装设备做拼装完成,能够极大减少原始施工方式现浇作业量,进而缩短混凝土现浇以及后续过程中养护周期时间,来保证工程按期完工。
超高预制率(70%以上)、高预制率(50%~70%)、普通预制率(20%~50%)低预制率(5%~20%)、局部使用预制率构件(0%~5%)
装配式混凝土建筑(装配式整体式混凝土剪力墙结构、装配式整体混凝土框架结构、装配式整体式框架~剪力墙结构)、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑、装配式复合材料建筑
装配式建筑的所有结构均由预制加工公司大批量生产,整个制作的完整过程完全不受天气、环境、气候等各种各样的因素的影响,因此制造效率较高且生产状态平稳,有很大效果预防了现场实施工程人员因气候不良等因素而停产的状况;同时,装配式建筑的构件生产可以与现场施工同步进行,如在施工地基与基础时就可同时预制墙面、楼面等[8],等到施工时只需要将已经预制好的建筑构件运输到施工现场,通过少量的现场作业将各个构件拼装起来,从而有效缩短了工期。
摘要装配式施工建筑是目前在中国一个比较新兴的建设类型,是现在中国整个建筑行业的主要发展目标与趋势。但是,现在的装配式施工建筑尚有很多缺点,使得实施工程单位在开展建筑施工工作时,必须掌握当今世界上最先进的实施工程技术,以便构建合理的,科学合理的施工计划,从而使施工工作能顺利地完成。各个行政单位和技术主管部门,也必须对这些工程进行扶持与协助,包括制定了若干政策,来带领企业的发展和技术创新。同时实施工程单位也应该建立起完备的技术管理体系,并加强了对先进设备与仪器的投入力量。以便使各项工程建设顺利地进行,并确保了工程建设的所有的环节都能及时完工。
相对于传统现浇型施工方法所制造的建筑物,装配型施工方法有着减少相关成本、节能环保、降低环境污染、压缩工期、提高建筑质量、安全风险隐患较小、模数化设计等的优越性之和特点。
目前中国建筑行业职工呈现老化的趋势,劳动力不足,劳务成本逐渐上升,这为现浇的施工方式添加了不少压力。装配式建筑由于采用工厂化预制生产、机械化现场安装的施工方法,有实际效果的减少了现场施工和管理人员,由此降低了人工费用[7]。同时,装配式工程也降低了现场对木质模板的使用率,由此减少了抹灰量和浇筑工作量,在某些特定的程度上也减少了成本。
《装配式建筑评价标准》中明确,现阶段装配式建设发展的重要方向有三项:一是建筑主要构件从预制型部品向建设全系统整体过渡;二是装饰装修中主要构件的统一发展,推行全装饰,并提倡装配化装修方法;三是部品配件的标准化应用,与产业集成。
装配式建筑设计可实现实施工程技术与安装一体化的前期实施工程的方案设计,在施工全套工艺流程整体模型以及标准化构件运输至现场,通过施工吊装拼接的新型建筑进行干式作业达到主体工程与装饰装修的同步,在某些特定的程度上避免像传统施工环境中,建筑外立面的破坏和损耗(如装饰面、图层面、结构面墙等)。其部品部件具有标准化、系列化、集成化的产品特性和规模化、工业化的生产特性[6]。满足绿色环保的要求,同时降低了竣工交付前的维护成本以及运维过程中资金消耗,保障土建施工质量。
传统现浇的施工方法由于在现场工作量较大,工作条件复杂,加上机械作业、露天作业较多,产生了一系列的安全风险隐患。而装配式工程结构的制造通常是在厂房内,有对应的制造厂房,有合理的生产流水线,工人的工作环境也大为提高;而工程构件的现场安装,则有最先进的机械设备和专门的实施工程人员团队,严格地依照工艺流程和标准做安装,这样不但大幅度的提升了质量还在极大程度上减少了安全隐患。
传统水泥现浇式建筑施工方法的现场建筑施工要求易受外部环境的因素而不易控制,如高热、下雨等,而且由于建筑施工现场的技术人员状况也比较繁杂,因此现场人员的管理上难免会发生纰漏与过失等。在现代装配式建筑施工方法中,更能够降低这种恶劣因素的危害。由于建筑工程预制构件对生产厂房的高热、潮湿要求可以有效的进行良好的管理,而制造结构时所采用的模具等的品质也高于传统的水泥现浇式建筑施工方法,由于员工作业技术娴熟,生产厂房内管理比较严格,因而对建筑工程预制构件的产品质量有了足够的保障。同样,现场施工的拼装浇筑阶段,通过专门的装配工团队与浇筑机具完成结构的拼装,工作过程集约化又有利于管理,这也使组装式建设的浇筑品质获得了提高。
装配式建筑由于其工业化生产方式同传统全过程的施工建造存在很大差别存在替代关系,传统的建造方式,将设计和施工全套工艺流程分为两部分,设计阶段主要是依据业主方前期规划书以及可行性方案进行编制设计,施工阶段按照设计图纸说明将所需要的材料运送进厂开展现场施工,最后进行验收竣备。组装式建筑实施工程的方案,即是将建筑规划设计建造成一体模型,通过严格的规范化产品设计过程,以部件制造为核心,通过系列化产品设计、模块化拆分、工厂生产和现场安装等的方式来进行施工过程,将材料构配件在工厂中生产运输至现场拼装的过程。
如使用工程信息模块,实现装配式工程建设项目的全生命周期数据共享与施工信息化管理系统。建筑由于工程周期较长,专业涉及方面广泛、人员劳动力众多,工程信息表现为数据总量大、类型繁多且来源离散、牵连面广泛等特点。在施工管理过程中,信息化、数字化管理可以有效升级建筑产业管理模式,使其向更专业、更好的方向发展。
[1]叶斌.装配式建筑智慧建造的现状及发展的新趋势[J].智能建筑与智慧城市,2021(09):104-105