建筑学视角下的装配建造初探 冯巍

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:冯巍
[导读] 摘要:进入新时代,社会高速发展,现阶段,在国家大力推广装配式建筑的背景下,文章以建筑学视角,从装配建造与传统建造的对比、工业生产模式对装配建造模式的影响、装配建造导致的构造重组3个方面展开探讨,分析装配建造的特征与技术价值,为建筑师理解与运用装配建造提供参考。
        包钢集团设计研究院(有限公司) 内蒙包头  014010
        摘要:进入新时代,社会高速发展,现阶段,在国家大力推广装配式建筑的背景下,文章以建筑学视角,从装配建造与传统建造的对比、工业生产模式对装配建造模式的影响、装配建造导致的构造重组3个方面展开探讨,分析装配建造的特征与技术价值,为建筑师理解与运用装配建造提供参考。
        关键词:建筑学;装配建造;生产模式;构造重组
        引言
        装配式建筑是指大量的预制构件在车间生产加工完成后,将其运输到施工现场,将零散的预制构件组装而建成具有使用功能的房屋。装配式建筑构件之间的衔接经过精密计算和设计,比传统建筑模式更具安全性,有利于提高施工质量和劳动生产效率;有利于节约资源、减轻施工污染和文明施工安全管理;有助于促进在建筑业中深度融入工业化、信息化,通过新产业和新动能减轻产能过剩。目前装配式建筑是我国的建筑行业发展中的热点,经济与产业结构的转型为装配式建筑发展提供机遇,政府也对装配式建筑的支持政策也相当有力,新建公租房也实施装配式建造。并且已有多家企业组成装配式产业联盟,积极推动生产基地建设,加快引进、调试生产设备,尽快实行预生产,最终实现标准化生产。但目前我国的装配式建筑设计、生产和施工管理等相关专业人才还不能适应装配式建筑的要求,为了促进装配式建筑的设计、生产、施工安装和管理满足需求,应加强从业人员对装配式建筑知识的教育。
        1装配式建筑模式的背景
        目前装配式建筑在我国的建筑行业中已经逐渐的成为了焦点,市场经济的发展和经济产业结构的优化也为装配式建筑的崛起提供了机遇与支持,针对装配式建筑的优点我国也对其作出了大力的支持和推广,特别是对新式公寓的建设,大部分的公寓建筑都采取了装配式建筑模式进行建造,并且逐渐的形成了现代化建筑的规模,很多建筑企业开始对装配式建筑进行投资和研究,并积极的进行生产基地的建设,同时建筑企业还引进了先进的生产技术和生产设备,增加了装配式建筑的预制构件的生产规模,也以达到了生产质量的标准化。但由于我国的装配式建筑的发展时间较短,在生产技术方面还不能做到最大化的推广,在装配式建筑的设计、生产、施工安装以及管理上也无法做到充分的满足。因此装配式建筑的发展还需要提高设计人员和施工人员的技术水平和专业素质。
        2装配建造的构造重组
        2.1构造的空间重组:工厂—运输—现场
        建筑构造发生的空间范围可以反映建造材料、技术等资源的整合程度,装配建造的预制生产机器通常是固定不易移动的,因为其构成复杂、体积庞大,对场地空间有更高要求。因此,装配建造从工厂预制后运输到现场组装,这种空间的转换催生建造工具的变化,而工具的变化也进一步扩大建造资源的空间范围。建造空间转换所带来的工具变化提高了建造精度与建造能力。现场建造向工厂预制的转变,这是现代主义思潮一直延续的一个梦想,20世纪杰出的建筑师们都在孜孜不倦地追求着建筑生产的工厂化。工厂化建造配备了先进的自动化工具,特别在数字时代已经在逐渐重置概念与加工之间的关系,设计信息流与建造物质流之间建立了一个直接的联系,建筑信息模型可以通过数控技术实现文件到工厂的过程。

数控加工有效解决了生产效率和生产灵活性在工业化生产过程中的矛盾,实现了构部件定制从标准化生产到个性化定制的变革。当前建筑定制主要数控加工技术手段有:二维切割、三维加减、塑形加工、机器人装配等。
        预制构部件从工厂运输到现场,因为其尺寸往往较大,不同构件具有不同的受力形式,因此,选择好运输车辆及合理装车,可以在装载与卸货过程中最大程度避免构件受力破坏、边角损伤等问题。此外,在运输前应选择好运输路线,道路等级不同,对车载物体的重量和尺寸限制也不同。预制构件现场堆放也应合理规划,为了减少在构件堆场寻找构件的时间,实现对构部件全寿命期监控与智能化管理,可在构件生产阶段将可读写的RFID芯片埋入构件,并在之后的各个过程中读取和写入信息,通过物联网系统传输,管理人员可以实时查看监控每个构件的状态,以做好计划与控制工作。
        构件吊装过程涉及吊装设备的选型、施工场地布置、吊装工序。常见吊装设备有地面起重与塔吊两种基本类型。塔吊选型时要考虑最重的预制构件重量与其所在的位置,确保塔吊能够达到最重构件的起吊要求。同时,装配建造过程中移动、连接精确有序的核心问题是测量与定位。运用数字技术,场地上的每个点都可以通过GPS接收机精确定位,全站仪可以通过无线传输将数据实时传回数据中心,与建筑信息模型之间建立直接联系。这些数字化的技术与设备能够根据装配进度更新实时传输数据,与数据中心的各种决策进行互动,准确实现建造计划。
        2.2专业教师的教学水平提高
        设计、生产、施工和运营全过程都在推广使用BIM应用系统,使预制装配式建筑实现全程工业化控制,显著提高整体效率,提高工程应用智能化水平。专业教师应了解BIM的原理及应用,掌握基本操作。三维仿真培训教学系统逐步应用到教学过程中,专业教师要充分利用三维效果把装配式建筑构造特点与建造方式展示给学生,有能力的教师要不断丰富自己的教学内容。建筑设计原理及建筑构造在工程实践中的应用丰富多彩,专业教师只有亲身体验,才能有更深入的了解,专题性的装配式建筑教研活动有助于指导专业教师参与工程实践,总结出有效的教学经验和教育智慧。
        结语
        装配建造利用工业化制造方式重组了建筑构造,使得建筑建造能够更加准确、快速与灵活,进而使得建造向制造转变,建筑向产品转变。而对于建筑师来说,装配建造使建筑构部件规模化生产,为之提供了前所未有的丰富题材。但是如果这些素材只是用来实现历史风格与视觉图像追求,那么建筑师将错失装配建造所带来的可能性。
        参考文献:
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        [3]魏献忠.基于应用型的《房屋建筑学》教学内容改革与实践[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2018,18(03):123-125.
        [4]牟星.《房屋建筑学》课程实验教学的探索与实践[J].智库时代,2018(38):196-197.
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