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摘要:对装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑三种类型进行了介绍。探讨了三种建筑类型的建筑特点、适用范围、发展意义以及存在的问题。通过研究,了解了装配式建筑的优点和目前存在的问题,为更加经济、合理使用装配式提供了借鉴意义。
随着建筑行业的快速发展,建筑技术得到了很大的提升。近年来国家、部委对装配式建筑政策、标准的逐步出台,装配式建筑得到了很大的推广和应用。当今新材料新技术的不断引进和发展,从原来的预制产品得到了提升改进成为现在的装配式建筑。现在装配式建筑产品质量和产品技术已经达到一定高的程度。当前绿色发展、节能发展成为建筑行业发展的主要方向。建筑工程作为资源消耗的主要产品,应该响应国家号召,让自然资源有序利用和循环利用。当前呈现出装配式建筑和现浇建筑共同使用和发展的局面。装配式建筑在节省能耗,提高效率,绿色可持续发展中显示了一定的优势。
1 当前装配式建筑分类
1.1 装配式混凝土建筑
装配式混凝土建筑主要是工厂生产的钢筋混凝土预制构件为主,通过将预制件按照设计现场组装完成的建筑产品。装配式混凝土建筑一般分为全装配式建筑和部分装配式建筑两大类:全装配式建筑是全部采用构件完成建筑物工程;部分装配式建筑是主要构件采用装配式构件,再通过与现场现浇混凝土连接、组装完成的建筑物。
1.2 装配式钢结构建筑
装配式钢结构建筑主要是指钢构件钢质材料作为主体框架,再用新型质量较轻、保温隔热、高强度的其他材料配合使用而成的建筑物。
钢结构结构可划分为:钢框架体系、钢框架支撑体系、钢框架核心筒体系、钢框架模块核心筒体系以及钢框架剪力墙体系。
1.3 装配式木结构建筑
装配式木结构建筑主要是指木结构主要构件、分部构件在工厂预制,现场装配而成的木结构建筑。
2 装配式建筑特点及适用范围
2.1 装配式混凝土建筑
1)精度高、质量好、耐久性强。预制混凝土构件在工厂模具中生产,模具可以严丝合缝,混凝土不会漏浆;墙、柱等立式构件大浇筑、振捣方便、效果更好,养护质量、构件的强度、耐久性和精度大大提高。
2)有效节约材料。装配式混凝土结构建筑节约模具材料达80%以上,减少模具材料消耗,预制构件表面光洁平整,可以取消找平层和抹灰层;减少脚手架材料消耗达70%以上;装配式建筑精细化和集成化会降低各个环节材料与能源消耗。
3)不受冬季施工影响。装配式建筑把很多现场作业转移到工厂进行,高处或高空作业转移到平地进行;风吹日晒雨淋的室外作业转移到车间里进行;工作环境大大改善,冬雨季施工的成本比现浇建筑降低很多。
装配式混凝土建筑适宜发展居住类建筑。
2.2 装配式钢结构建筑
1)符合建筑节能可持续发展的要求。装配式钢结构建筑是用钢构件作为主要材料,再使用保温隔热,高强度等材料作围护结构完成的建筑。钢结构建筑减少了对粘土砖、砌块、水泥、砂、石、灰的用量,减轻对资源的破坏,保护了生态环境。同时,钢材还可以再次回收利用,在新建和拆除建筑物时对环境污染相对较小,属于绿色节能环保建筑。
2)强度高、重量轻。钢结构自重轻,约是混凝土结构的一半。由于减小了房屋自重,从而提高了承载力。同时还降低了建筑的造价。
3)工业化程度高,符合产业发展要求。钢结构建筑的结构构件大多在工厂制作,后经现场加工完成的建筑。钢结构建筑安装方便,适宜大批量生产。钢结构改进了生产方式,促进了建筑产业从粗放型到集约型的转变,促进了生产力的发展。
4)抗震性能好。由于钢材弹性好,塑性强,因此提高了建筑的安全性可靠性。钢结构具有钢材的特征,强度高、弹性好、塑性区,极大改善结构的受力性能,尤其是提高了抗震性能。
装配式钢结构建筑适宜公共建筑、高档住宅、工业建筑。
2.3 装配式木结构建筑
建筑的结构系统是由木结构承重构件组成的装配式建筑。
木材作为一种建材,比起钢和混凝土来有许多环境方面的优点,在建筑全生命周期中满足绿色建筑的各项要求,符合当代建筑行业积极倡导的可持续发展理念、绿色理念和工业化生产。
装配式木结构建筑适宜旅游设施、园林景观、别墅等低层建筑。
装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑虽然材质和施工方式不同,但共同具有标准化工厂生产,标准化施工完成,工业化程度高,工期短,节水节地节能、减少垃圾产生,减少人员等特点。
3 发展装配式建筑的意义
3.1 推动建筑产业转型升级,保证建筑工程质量
装配式建筑需要强大的产业支撑,需要部件、装修材料、相关装备、设备的生产,还需要设计、质量检查、科研等配套产业,同时也将推进建筑“互联网+”等新兴产业的发展。
3.2 促进绿色发展
工业化的建造方式可将大部分作业转入工厂,有效减少有害气体及污水排放,降低施工粉尘及噪声污染,降低固体垃圾的排放。据有关资料显示,装配式建筑相较于现有建造模式,可以节水50%左右,节约模板80%左右,减少建筑垃圾70%以上,材料可循环使用率达到80%以上、建筑有效空间增加5%,建设周期平均缩短20%,人工节约30%。
3.3 化解过剩产能
以钢结构为例,钢结构装配式建筑单位建筑平方米的用钢量在80 kg以上,是现有建筑建造方式用钢量的1倍多,且90%以上可被回收利用,同时也是重要的战略资源储备方式。
4 在装配式建筑推广和应用的过程中需要注意的问题
4.1 建造成本较高
一是在设计前期和预制构件加工图设计两个阶段,主体结构、预制构件、设备管线、装修部品和施工组织的一体化协作,在标准化完善的情况下,成本会有增加。二是装配式建造相匹配的产业链不完善,配套能力不足,包括预制构件生产设备、运输设备、关键构配件产品、适宜的机械工具等,专用运输距离远等都会增加建筑成本。
4.2 保障措施力度不足
装配式建筑相对于传统建造方式,在未形成规模化发展之前,每平方米成本会增加,加之相应的新技术标准、监管体系、市场成熟度等均未配套,如果没有政策和资金的强有力支持,很难推广。在产业发展初期政策支持对于行业发展至关重要。虽然在税收、容积率、公积金贷款等方面提出了一些优惠政策,但相比较面临的问题力度还不够。
4.3 设计、科研发展能力不足
企业虽然认识到装配式建筑的发展趋势,但由于建筑、结构、装修、BIM、装配式施工等专业人员缺乏及在高技术人才、先进设备引进,发展装配式建筑的能力等方面明显不足。只有提升工作水平、使用水平、创新水平,才能提升行业的整体技术水平。
4.4 行政监管还处在发展阶段
由于还处于发展初期使用率不高,相对需要完善的地方还很多。行政监督要加强事前事后管理,加强全过程管理,加强违法行为的处罚的监管。一方面行政监管部门要加强装配式建筑项目审批,加强规划审批、土地使用、施工许可、产品质量、竣工备案、节能环保等各环节监管。另一方面行政监管部门和企业内部要加强预制构件原材料采购管理,完善预制构件原材料的采购、使用管理制度。实现原材料质量可追溯、责任能追究。要加强预制构件生产应严格按照有关规范、标准要求对原材料进行进厂验收和取样检测,要加强预制构件在出厂前的质量检验。通过各方监管才能保证装配式建筑质量安全可靠。
5 结语
装配式建筑符合国家提倡的可持续发展政策,符合绿色环保、低碳生态的城市建设发展理念。装配式建筑还在发展阶段,只有了解了当前装配式建筑的特点和存在的问题,合理运用,才能够合理创造出经济价值。
参考文献
[1]陈建伟,苏幼坡.装配式建筑与建筑产业现代化[M].北京:知识产权出版社,2016.