广州大学土木工程学院 广东广州 510006
摘要:本文主要对装配式建筑行业的发展现状进行概述,通过本课程的学习,结合该领域的文献,分析了装配式建筑目前存在的主要问题,围绕这些问题展开对装配式建筑如何进行工厂化生产及装配的讨论。
关键词:装配式,工厂化,BIM,信息化管理
引言
蒸汽机的发明给世界带来了第一次工业革命,电力的推广使用随后点燃了第二次工业革命,而计算机的普及带来的信息化革命的影响远比前两者的影响更加巨大而深远。但是曾经被称为万年红的行业——建筑业却鲜有如此重大的革新,所以像耗能大、污染环境等缺点一直沿袭下来却得不到大的改善。革命随着现代工业技术的发展,建造房屋有望可以像机器生产那样,实现工厂化制造生产。只要把预制好的房屋构件,运到工地装配起来,并运用信息化管理对每一个梁板柱进行记载并确保其安全性能。
装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣,到六十年代终于实现。英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑的建造速度快,而且生产成本较低,迅速在世界各地推广开来。早期的装配式建筑外形比较呆板,千篇一律。后来人们在设计上做了改进,增加了灵活性和多样性,使装配式建筑不仅能够成批建造,而且样式丰富。
装配式建筑的优缺点:
1、节能
由于外挂板为两面混凝土中间夹50厚挤塑板,帮其保温性能较传统建筑的外墙外保温或外墙内保温性能更好,同时,也解决了传统建筑因为做了外保温而带来的外墙面装修脱落现象;
2、环保
由于采用工厂化生产,使得施工现场的建筑垃圾大量减少,因而更环保;
3、节省模板
由于叠合板做楼板底模,外挂板作剪力墙的一侧模板,因此节省了大量的模板;
4、缩短工期
由于大量的墙板及预制叠合板都在工厂生产,从而大量减少了现场施工强度,甚至省去了砌筑和抹灰工序,因此大大缩短了整体工期;
5、要求放线准确,标高测量精确
由于工厂化的生产,使得预制构件的尺寸已经定死,如果放线时尺寸偏小,将使预制构件安装不下去,如果放线时尺寸偏大,则构伯又会造成拼缝偏大的现象。同时,在现场施工时,剪力墙的标高也要控制好,不然将会造成叠合板安装不平整或是纵算将叠合板安平了,也会造成板与剪力墙间有条较大的缝,又要重新支模,反而更麻烦了;
6、对预留孔洞位置精度要求较高
装配式建筑由于为混凝土结构,要求在预留预埋时,尺寸、位置尽量精确,否则要重新开槽、开洞,增加施工难度,甚至影响结构;
7、板底缝隙成八字形,勾缝后可能易脱落
经过现场实际观察,预制板为上大下小的倒八字形板,在两块板之间所形成的板缝为正八字形,因此尽管采用抗裂砂浆勾缝,但还是很容易发生脱落伤人的现象,故建议将预制板改为上小下大的正八字形板,那么在两块板之间的拼缝就是倒八字形了,而且可以将板缝和叠合板一起现浇;
8、预制构件尺寸也存在一定误差,拼装时缝隙有时过大或不均匀
尽管是工厂化生产,预制构件也可能有一定的尺寸偏差,同时由于现场施工时的人为误差,有时拼装时产生缝隙过大或不均匀的现象;
9、外挂板无止水橡胶条
装配式建筑外挂板设计,有的平楼板面,带止水橡胶条,而有的高出楼板面200的外挂板就没有止水橡胶条了。
如果没有止水橡胶条,尽管在外缝处用耐候胶处理了,但还是有渗漏的可能,建议所有外挂板都要有止水橡胶条;
10、部份门框处未预埋木砖
部份门框处未预埋木砖,将会导致用户在以后的装修过程中,无法或是很难安装门,建议在以后的内墙预制时,在有门的位置,应在门框上预埋木砖,以方便用户以后的装修使用;
11、外墙板缝处理采用耐候胶,老化后更换不方便
尽管说耐候胶的使用寿命为30年,但存在很多不利环境因素,使得耐候胶的寿命降低,而一旦要更换耐候胶的话,施工是极为为方便了;
12、装配式建筑的工程造价与传统式建筑工程造价相比,要高很多
传统建筑的楼板厚度大约就是100厚,而装配式建筑的楼板厚度为60厚叠合板加80厚现浇板,总体厚度达到了140,超传统建筑板厚很多;外墙外挂板与剪力墙连接,使外墙厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。这些都导致了造价的增加。
13、造价管理部门编制定额不能跟进,造成生产厂家一家独大,价格由生产厂家说了算的境况。装配式建筑在我国尚处于新事物发展阶段,造价管理部门编制定额还不能实时跟进,这就造成了生产厂家一家独大的现象,造价由生产厂家说了算,这也不利于装配式建筑的发展;
实现了装配式的建筑结构只是向工厂化迈进一步,要想完全实现工厂化还有很长的路要走,要做到建筑结构的工厂化必须满足三个基本条件:
1. 工厂化制造:即建筑构件的制造与加工能够完全通过集中化的工厂完成预制,达到高产能、高效率、低消耗的效果。
2. 机械化装配:即建筑构件的运输及组装基本可以通过计算机和机械控制,只需要少量人力进行机械操作,大量减少人工费用。
3. 信息化管理:即通过计算机系统对建筑构件的从加工、运输、到装配整个流程进行信息跟踪并作出反馈,尽量减少人力的参与,有效减小人为产生的过失以及管理漏洞。
建筑结构工厂化的意义:
随着劳动力成本上升,资源环境约束趋紧,传统建筑技术已到非改不可的地步了,建筑业必须加快转型。装配式建筑正是建筑业转型升级的重要方向之一。
发展装配式建筑是建造方式的重大变革,有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与工业化信息化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。
政策优势:
从实践来看,装配式建筑已经得到了广泛认可。2016年2月份,国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中明确提出,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑比例达到30%。2016年9月份,国务院印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,明确了推进装配式建筑发展的重点任务。
现状及存在的问题:
虽然从中央到地方的推进力度不小,但工厂化建筑在我国仍存在不少突出问题。比如,
1.在理念认识上,不少行业人士把工厂化建筑简单等同于主体结构系统的装配,又把主体结构系统的装配等同于预制钢筋混凝土剪力墙结构;
2.生产构件的工厂目前只能预制一些大件的梁板柱等,对于各种的构件的连接依然采用人工搭接的方式,低效且成本高,所以需要一种能够取代人工搭接的方式,能够在工厂直接预制这种连接构件。
3.推动装配式建筑高质量发展,首先要解决理念问题,全面、准确地认识装配式建筑的内涵和外延。装配式建筑应该是由主体结构、围护墙和内隔墙、装修和设备管线三方面系统全面装配而成,是一个整体系统,不能分割开来。
4.缺乏一体化集成设计,全专业、全过程未能一体化发展;在装配式建筑推进过程中,仅有建筑业参与,未通过与制造业的紧密联动,实现建筑工业化,以及信息化支撑不足,等等。例如在国外已经运用非常广泛的BIM技术的应用还没有完全普及到我国社会生产中。
结语
工厂化建筑结构作为一种绿色低碳环保的建筑理念,可以说是未来推行的必然趋势,在当今提倡环保的大背景下,该项技术还具有延长建筑寿命、免修护的优点,虽然目前在中国,该技术还处在发展成长阶段,人们对其重视度不高,发展也较为缓慢,但是随着生产力水平的提高,人们将越来越重视绿色建筑,重视工厂化建筑结构。另外,该技术除了在建筑上运用广泛,同时也有利于建筑部件的发展,比如门窗装饰、墙面等,这些部件实现了环保化和工业化,装配式建筑也能得到推广。
通过本学期对工厂化建筑结构这门课程的学习,我对建筑结构的工厂化有了深刻的了解,也对未来建筑行业的发展方向有了全新的认识,在此感谢老师的悉心指导。