装配式建筑的可持续性发展研究陆振锋

装配式建筑的可持续性发展研究陆振锋

浙江汉林建筑设计有限公司

摘要:近年来,我国积极探索发展装配式建筑,装配式建筑代表新一轮建筑业的科技革命和产业发展方向,既是建造方式的重大变革,也是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,有利于节约资源能源、减少施工污染、提高劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与信息化、工业化深度融合,培育新产业新动能,推动化解过剩产能。本文进一步分析了装配式建筑的可持续性发展,以供同仁参考借鉴。

关键词:装配式建筑;可持续性

一、装配式建筑的发展前景及研究方向

1.1重视预制构件模数化和标准化的研究

对于模数化及标准化研究内容来说,其包含两种方面,首先,应该有的对全产业链资源进行合理的整合与完善,并在全产业内有效的推行模数协调工作形式;其次,应该实现价值统一,并制定合理的技术标准。对于当前我国对装配式建筑标准化的研究已经有所突破,属于中国的第一个“装配式建筑标准化部件库”已经建立而成。在第一批标准化预制构件数据库当中就包含了九十余件,并且也得到了非常广泛的运用。

1.2对装配式建筑的抗震性能研究分析:

通过与传统建筑形式进行比较,装配式建筑的抗震研究相对比较少。我国装配式建筑的抗震研究已经被重视起来,装配式建筑节点的抗震性能和现浇节点还是具有一定的差异性。由于力学特性使得建筑整体的抗震性能无法发挥最大作用,因此对于装配式建筑节点抗震性能的研究更应该提升其重视。并且加强对不同形式的装配式建筑抗震性能进行研究与分析,结合最新依据,研究出合理的装配式建筑抗震性能成果,从而更好的提升装配式建筑的抗震性,进而促进建筑的良好发展。

二、装配式建筑现有问题分析

2.1成本不具优势

目前装配式建筑及建筑工业化项目过少,尚未形成规模效益,且从建造成本造价上来看,装配式建造的工业化住宅项目要比目前常规采用的全现浇住宅略高,其主要原因有以下几点。(1)我国目前工业化住宅建设尚处于试验推广阶段,总体来说规模较小,而预制构件开模的费用较高,从而造成构件预制的费用较高。(2)目前的产业工人对装配式建造工艺不熟悉,导致施工效率较低。(3)装配式建筑工业化建造方式所需的专业技术工人和专业机械的成本也较高,这些都制约了装配式建筑及建筑产业化的发展。

2.2专业人才和产业工人严重缺失

制约装配式建筑及建筑产业化发展的因素中,除建造成本因素、施工技术因素外,人才缺乏也是建筑产业化发展的重要瓶颈。我国的建筑工业化尚处于探索阶段,在设计的系列化、标准化、多样化、通用化方面还有许多问题需解决,相关各方面的技术人才极为稀缺。目前从事建筑产业化的人才数量较少,整体素质不高,普遍缺乏预制构件厂家或装配式施工现场的技术工人,技术管理复合型人才更是少之又少。另外,经过严格培训的预制构件生产厂家的工人或施工现场的装配式施工工人都严重短缺,一旦施工规模过大或进度推进过快,建筑工程质量无法得到保障。

三、装配式建筑的可持续发展策略

3.1提前构件预拼装演练,优化构件安装顺序、确保构件供应和吊装安全

现场吊装顺序的合理性,构件现场安装产生碰撞等等问题,需要采取构件预拼装来彻底解决这些问题。而在预制厂或者施工现场预实际拼装,难度非常大,而且费用巨大。我们采用了先进的Navisworks软件进行虚拟施工。运用BIM技术建立三维模型,对现浇构件拆分成工厂能够直接生产的预制构件。中空楼板BIM模型排版。模型建立完成后在电脑上进行拼装演练,将吊装的回转半径提前预测,以防吊装完成的构件与起重设备碰撞。并且使用碰撞检测功能得出碰撞报告,再根据碰撞报告内容对钢筋及管线排布进行优化,协调参加各方人员修改模型及图纸,实现了现场施工无返工、提高工程质量,节约工期的创优目标。

3.2运用现代化信息技术参与构件生产、吊装过程,加强各方协同管理

(1)参建各方建立BIM5D公共工作平台使用BIM云平台功能,实现模型数据共享,甲方、监理、总包、设计、构件厂、施工项目部各方单位人员协同管理,使管理更加高效。建立BIM模型在电脑上进行拼装演练,将吊装的回转半径提前预测,以防吊装完成的构件与起重设备碰撞。

(2)工厂预制生产RDIF物流跟踪技术采用基于BIM5D平台和RFID射频技术结合的“一柱一码”可追溯系统。物联网信息载体采用高频电子芯片,将电子芯片在砼浇筑过程中植入到构件内部,赋予每个构件唯一的身份编码,用于建立一个信息化的,与构件生产、物流、验收、安装同步的数字流程,标定每一个工作节点状态,以实现不同的工作场所实时获得构件相关信息,减少沟通的差错和成本。采用不同颜色的构件区分构件所处的不同状态,比如采用紫色代表验收安装,桔红色代表已生产养护中的状态。参建各方在平台里随时可以掌握构件处在生产状态还是安装状态,确保构件生产进度并满足现场安装进度要求。

(3)基于手机APP对工程过程的管控手机端则显示现场验收所获得的相关信息,并可搜索到每个构件的原材料质保资料。使用BIM5D手机端对施工过程进行管控,将BIM技术对项目的精细化管理落到实处。

3.3提高装配式建筑的模数化与标准化

装配式建筑的典型优点就是工期较短,因此要想更加突出地将这一优点彰显出来,在未来的发展中,就需要相关人员加大对装配式建筑各种构建生产效率与生产质量措施的探究与创新,借助对当前的建筑结构与构建的设计方法、生产模式、加工技术、调运装配等进行改革与调整,从而提高装配式建筑各种构建的施工标准化、生产模数化、设计通用化程度。要想切实提高装配式建筑的模数化与标准化水平,就需要相关部门可从行业层面与国家层面上制定出各种构件的加工、设计技术指南、标准与规范,以显著优化工业化水平。

3.4提高装配式建筑的经济性与耐久性

安全性是装配式建筑应该追求的最主要功能。要想显著提高装配式建筑的安全性,就需要施工人员积极采取针对性措施提高施工质量,以大幅延长其使用周期、增强其结构的稳固性,提高建筑的抗台风、抗地震等自然灾害的性能,降低混凝土结构出现内部损伤及裂缝等问题,是装配式建筑未来建筑结构施工中需要解决的重点技术问题。如果能很高地突破这一施工技术,就会大大增强装配式建筑结构的稳定性,从而提高各种建筑资源的利用率,进而可明显增强装配式建筑的安全等级,最终可优化建设单位的经济效益与社会效益。

3.5进一步加强装配式建筑及建筑产业化管理

新时期要实现新的跨越,装配式建筑施工过程需在管理模式上有新突破,应重点发展以预制构件生产厂家、施工企业、房地产公司为主的全部产业链发展模式,优化整合全部产业链上的资源,运用现代信息技术手段重点解决设计、制作、施工一体化问题,尤其是从规划设计的源头就应解决预制构件标准化的问题,使装配式建筑及建筑产业化发挥最大的效率和效益。

结束语

目前,我国的装配式建筑还处于发展的初级阶段,仍有很大的提升和进步空间。装配式建筑也存在着问题与挑战,现阶段由于缺乏标准化设计,装配式建筑建造成本较高,同时很多购房者对装配式建筑的认知不够,开发企业出于成本考虑等原因,一定程度上放缓了装配式建筑的发展脚步。推动装配式建筑发展,必须要摆脱传统模式路径的依赖和束缚,充分利用“互联网+”技术形成新的生产模式,通过新系统对生产过程进行管理。

参考文献:

[1]齐宝库,朱娅,等.装配式建筑综合效益分析方法研究[J].施工技术,2016,45(4).

[2]张中勇,王永吉.预制装配式技术在地铁工程中的应用[J].建筑技术,2017,48(8).

[3]石振武,黄祚万.建筑项目可持续性评价体系的构建[J].华侨大学学报:自然科学版,2017,38(1).

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