裝配式住宅設計8篇

時間:2024-04-18 09:57:43

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裝配式住宅設計

篇1

關鍵詞:預制裝配式混凝土;設計;施工

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.097

傳統(tǒng)的混凝土建筑大都采用現(xiàn)澆模式,此種施工方法有能耗大、污染高、材料利用率低、施工技術落后、成本大等諸多方面的問題,而且在工程建筑中如果調度不當會影響工程進度,因此與當前經濟環(huán)境下的發(fā)展理念逐漸偏離,為此,預制裝配式混凝土住宅逐漸成為當前發(fā)展的必然趨勢。

1 預制裝配式混凝土住宅設計

1.1 結構設計

要進行裝配式混凝土住宅結構設計首先要根據(jù)實際環(huán)境、使用需求、還有設計要求進行構件拆分,因此對構件的數(shù)量、質量、型號、受力強度以及使用性能要進行合理的分析,必要的時候要進行力學的試驗性確定,以保證選擇的科學性,構件拆分不但影響著后續(xù)的設計還影響著工程的施工,一定要科學合理。完成構件拆分之后,我們進行裝配構件節(jié)點設計,把裝配構件之間、裝配構件與現(xiàn)澆結構之間通過裝配節(jié)點實現(xiàn)連接形成結構整體。

1.2 建筑設計

預制裝配式住宅在建筑設計上要根據(jù)實際情況配合結構設計進行。設計要保證結構設計的外立面美觀統(tǒng)一,盡可能的將結構設計中存在的PC構件產生的不勻稱性消除掉,遵循原則如下:

(1)保證平面功能,采用線條進行劃分、顏色上的對比、凹凸韻律的變化、紋理細節(jié)上的彌補等手段對 PC 構件進行劃分,塑造出富有一定變化韻律的立面效果。

(2)滿足立面變化的同時要保證PC 構件的使用性能、成本可控、施工技術可行。

(3)線條要布置合理,最好層層布置,防止因布置不合理產生PC 構件種類多變,增加工作難度。

2 預制裝配式混凝土住宅施工

2.1 整體施工前準備

預制裝配式混凝土在結構施工中,要根據(jù)設計需要提前做好模具生產廠家、預制構件生產廠家的選擇,確定構件臨時支撐體系、預埋件和窗框的選定等相關準備,除此之外就是常規(guī)的施工準備,務必做到精細到位。

2.2 進行構件運輸車輛選擇、堆放場地和運輸?shù)缆沸拚?/p>

構件運輸車輛要根據(jù)構件的長度、寬度、高度、重量進行合理選擇,除此還要根據(jù)安全運輸?shù)南嚓P規(guī)定和現(xiàn)場的實際情況確定,一般情況下所運輸構件的裝載長度不得超出車廂 2m 以上;構件的裝載寬度不得超出車身寬度;構件的高度從地面起不超過 4m;運輸構件的重量不得超過汽車最大載重量。在進行場地道路布置時必須明確構件的進場路線,道路凈寬不得小于 6m,運輸車輛通過時距道路邊緣不小于 0.5m,并且要根據(jù)運輸車輛的回轉半徑在道路轉彎處的內側鋪設鋼板,如果遇到特殊情況要和道路管理的有關部門進行協(xié)商解決。

2.3 起重機的確定

裝配式混凝土構件的吊裝需要特有的施工流程和現(xiàn)場平面布置。施工流程有構件吊裝、支撐體系安裝拆卸及關于構件間如何結合的施工,在施工中盡量最大限度地發(fā)揮起重機械的工效。起重機械選擇依據(jù)構件的數(shù)量、重量、施工過程、施工環(huán)境、施工半徑、構件位置、吊具重量、塔吊位置等因素確定。

2.4 合理進行施工階段劃分、節(jié)點控制、構件安裝順序確定

裝配式混凝土結構施工階段劃分根據(jù)1d 內構件可能安裝的數(shù)量確定,還要考慮實際的環(huán)境影響和澆筑量是否滿足施工使用量以及建筑間是否有伸縮縫,控制好時間節(jié)點,明確預制構件的安裝順序,結合工作人員的工作效率和設計時對施工的特殊要求進行確定。

2.5 標準層施工步驟的確定

合理確定施工順序和標準層工期,以 7d 一個標準層為例:第 1 天,進行放線和外腳手架的加高;第 1~3 天,剪力墻配筋、模板;第2 天,進行墻體部位裝配式混凝土安裝;第 2~3 天,梁、樓板進行支撐、支模;第 2~4天,梁配筋;第 3天,進行裝配式混凝土樓梯部位安裝(1 層樓下);第 4~6天,樓板配筋施工;第 5 天,進行裝配式混凝土陽臺部位安裝;第 6 天,根據(jù)實際情況進行塔吊提升,同時進行澆筑前檢查;第 7天,混凝土澆筑。

2.6 預制構件的支撐

預制構件和現(xiàn)澆結合部在形成的初期對外力荷載的承受能力較低,為了防止構件位置在側壓力的作用下出現(xiàn)偏移而影響整體結構的穩(wěn)定性,我們要對其結構進行支撐。現(xiàn)澆混凝土的最大側壓力=混凝土密度×新澆筑混凝土高度,可以用對拉螺栓承擔該側壓力。

2.7 預制構件的預制施工

按設計要求對預埋件在預埋安裝前進行抗拉拔試驗;預制施工時要保證預埋件的位置要求,如果鋼筋與預埋件定位發(fā)生沖突,可適當挪動墻體配筋,范圍在-10~+10 mm;要保證預制構件施工后,表面光滑無破損;對內側與結構相接面做均勻拉毛處理,拉深4~5 mm;預制構件脫模標準是達到混凝土抗壓強度設計值的75%且不小于15 MPa;要防止預埋螺栓孔灌入混凝土,并在成型后填塞柔性泡沫棒;在預制疊合板與現(xiàn)澆層接合面做成凹凸差不小于4 mm的人工毛面。

2.8 預制構件的安裝工藝

預制件的安裝工藝為:放線抄平鋪找平灰餅,準備工具鋪灰起吊、就位臨時固定脫鉤、矯正塞水平縫(預制件下)梳整預埋鋼筋焊接豎縫支模整體澆筑與預制件相連的梁、柱預制件頂部抄平預制件頂部鋪找平灰餅鋪灰預制件上部梁及柱澆筑。

3 結束語

預制裝配式混凝土住宅設計美觀,注重品質,施工過程環(huán)保節(jié)能,高效優(yōu)質,是當代住宅產業(yè)化和建筑工業(yè)化形勢下的創(chuàng)新產物,發(fā)展預制裝配式住宅是大勢所趨。結合實際情況將預制混凝土住宅從設計到施工全方位優(yōu)化,形成產業(yè)化的縱深化發(fā)展,刻不容緩。

參考文獻:

[1]段凱元,張季超.預制裝配式混凝土住宅設計施工一體化研究[J].施工技術,2014(11):45-47.

[2]初文榮.預制裝配式混凝土結構特點與設計體會[J].中外建筑,2015(05):172-174.

篇2

【Abstract】In our country's life, housing as an important demand, its design and assembly of the structure play a vital role. With the progress of world science and technology, the design and optimization of steel structure assembly house provides a new way for modern housing design. Based on this, the paper studies and analyzes the design form, design and optimization of the steel structure assembly house in our country, so as to provide reference opinions and suggestions for our residential type steel structure design.

【關鍵詞】鋼結構裝配住宅;設計方案;優(yōu)化方案

【Keywords】steel structure assembly house; design scheme; optimization scheme

【中圖分類號】TU391 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)06-0034-02

1 引言

鋼結構裝配式的住宅設計興起于20世紀70年代,并在歐美國家廣泛流行。裝配式住宅設計不但改變了傳統(tǒng)的住宅結構模式,也使住宅設計實現(xiàn)了標準化。而鋼結構裝配式的住宅設計不僅提高了住宅施工的效率和質量,也縮短了施工工期,進而使得鋼結構的裝配式住宅設計在國外受到廣泛歡迎。但是由于我國的鋼結構裝配式住宅設計存在設計綠色環(huán)保意識不足、設計水平較低以及設計規(guī)范缺失及部件發(fā)展落后等問題,使得我國鋼結構裝配式住宅設計的發(fā)展一直止步不前,所以,通過研究鋼結構裝配式住宅設計,借助對廚衛(wèi)、戶型和平面布置等方面進行設計研究,優(yōu)化鋼結構裝配式住宅設計,進而不斷推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

2 我國鋼結構裝配式住宅的形勢

2.1綠色環(huán)保意識不足

綠色環(huán)保意識不足是現(xiàn)今鋼結構裝配式住宅設計面臨的形勢。隨著我國城市化的加快,越來越多的建筑項目不斷開工,而建筑行業(yè)作為一個高消耗的行業(yè),其環(huán)保意識不足是其中的薄弱環(huán)節(jié)。而鋼結構具備環(huán)保功能,但是在建筑的施工中,對鋼結構的使用卻少之又少,進而影響鋼結構裝配式的住宅設計。

2.2 設計水平不高

設計水平不高,對于鋼結構的設計要點沒有把握,進而影響鋼結構裝配式住宅設計水平。在進行鋼結構裝配式住宅設計中,其設計理念、結構體系以及平面的定位方式等都與傳統(tǒng)的住宅設計不盡相同,但是在施工階段,缺少對鋼結構裝配式住宅設計的詳細分析,進而影響其設計水平。因此,要對鋼結構的設計要點進行嚴格的把控。

2.3 設計規(guī)范缺失以及部件發(fā)展落后

設計規(guī)范缺失以及部件發(fā)展落后使得鋼結構裝配式住宅設計無規(guī)范可依,進而影響鋼結構裝配式住宅設計。在進行鋼結構裝配式住宅設計中,沒有對鋼結構住宅設計形成統(tǒng)一的標準和規(guī)范,使得在進行設計施工時無規(guī)范可依,進而阻礙鋼結構裝配式住宅設計。此外,部件發(fā)展落后,無法推動現(xiàn)今技術水平和設計體系理念的進步,進而使得鋼結構裝配式住宅設計無法滿足人們的需求。

3 鋼結構裝配式住宅的設計

3.1 廚衛(wèi)設計標準化

在進行廚衛(wèi)的設計時,要根據(jù)廚衛(wèi)的功能以及性能進行設計。在廚衛(wèi)的設計中,由于廚衛(wèi)的管道繁雜且多,因此,在進行廚衛(wèi)的設計時要謹慎,要制定一套標準的廚衛(wèi)設計規(guī)范,在簡單化的基礎上,進而不斷提高廚衛(wèi)設計的標準化和定型化。有一套標準化的廚衛(wèi)設計規(guī)范,使得在進行住宅施工時,能減少不必要的問題,進而提高施工的效率和水平[1]。

3.2 戶型設計標準化定型化

戶型設計標準化和定型化也是鋼結構裝配住宅設計中的重點。在我國的鋼結構裝配式住宅設計中,由于其發(fā)展較晚,在戶型設計中沒有統(tǒng)一的標準,進而影響住宅的施工,產生施工問題。因此,針對這樣的狀況,需要對房間的尺寸、板材的尺寸等進行統(tǒng)一,減少對異形板的使用,進而縮短生產周期[2]。

3.3 平面布置系列化靈活化

平面布置系列化靈活化使得鋼結構的住宅設計更加完善。因此,在鋼結構裝配式住宅設計中,可以利用木塊的多種拼接適應總面積的布置變化,實現(xiàn)住宅平面功能的開放設計,充分發(fā)揮構件標準化設計等特點。

3.4 以建筑結構為主,結構專業(yè)為輔

通過以建筑結構為主,結構專業(yè)為輔進行鋼結構裝配式住宅設計,在尊重其原則的基礎上,可以對綠色環(huán)保以及建筑效果等方面進行設計。在進行設計時,要滿足人們的生活需求,以舒適為主,為人們提供適宜的住宅設計風格和水平。

4 鋼結構裝配式住宅設計的優(yōu)化方案

篇3

關鍵詞:節(jié)能減排;裝配式住宅;營造體系;標準化;模塊化

中圖分類號:TU208

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2014)06-0141-06

1 引言

裝配整體式混凝土結構是由預制混凝土構件或部件通過鋼筋、連接件或施加預應力加以連接并現(xiàn)場澆筑混凝土而形成整體的結構,又簡稱為預制裝配式結構(precast concrete,PC結構),按照此工藝建造的建筑,稱為裝配式建筑,亦可稱為PC建筑。由此體系建造的住宅為裝配式混凝土住宅。裝配式混凝土住宅是住宅生產方式的變革,住宅產業(yè)化是住宅建設的發(fā)展趨勢,是實現(xiàn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經濟的必然需求。當今世界,能源緊張、節(jié)能減排已是全球共同的話題,住宅建筑的工業(yè)化和產業(yè)化勢在必行。

裝配式住宅工業(yè)化生產,這與國家產業(yè)結構改革、節(jié)能減排、原材料的循環(huán)利用、提升建筑質量等是密切相關的,政府在管理層面上也出臺了一系列政策大力支持。裝配式混凝土住宅已逐步在全國各地進行推廣,各地也初步形成了符合當?shù)靥厣难b配式混凝土住宅體系,也有相關的地方規(guī)范出臺。但從目前裝配式混凝土住宅的實際情況來看,存在的一個重要的問題是,標準化、模數(shù)化沒有充分體現(xiàn);建筑形式與裝配式、工業(yè)化的關系不緊密。產生此問題的根本原因是缺少一個標準的營造體系。

2 營造體系的標準化需求

國內的PC技術有很多種,各地不盡相同。萬科在全國各地推廣的PC也有多種體系,北京萬科的是預制整體式剪力墻技術(豎向套筒連接),深圳萬科是內澆外掛體系,上海萬科是PCF體系,上海城建(集團)采用的是框架體系。體系眾多,裝配式住宅產品的設計標準化、模數(shù)化的概念不強,和現(xiàn)澆的住宅產品比沒有實質性的變化。標準化、模數(shù)化的缺失,導致裝配式住宅的建造成本大幅度提升。同時也存在為了預制而預制,或者象征性的采用部分的PC技術。達到此目的很容易,造價也不會太高。然而建立一套成熟的技術體系則需要長時間的實踐和堅持,只有不斷改進和優(yōu)化才能進一步降低成本,將技術的推廣應用推向成熟。

2.1 裝配式建筑的技術策略

基于對裝配式建筑多年研究和實踐,建議可采用如下技術策略。

2.1.1 向制造業(yè)學習

我國建筑行業(yè)一直走的是粗放型的發(fā)展道路,標準化缺失,模數(shù)化沒有真正推廣開,建筑部品在推廣和應用模數(shù)協(xié)調方面貫徹不力,導致住宅產業(yè)化長期形不成,開發(fā)成本、效率和效益低下。住宅開發(fā)及部品生產標準化概念淡薄,模數(shù)協(xié)調理論早丟到腦后。部品設備無序化生產,技術引進名目混亂。我們一直號召向制造業(yè)學習,像造汽車那樣造房子,向機械行業(yè)、計算機行業(yè)學習,學習什么?首要的就是要學習標準化、模塊化思想,用標準化的理論知識武裝頭腦,結合建筑行業(yè)的實際,解決PC技術應用帶來的成本居高不下、難以標準化的問題。同時需要建立標準化的一系列標準文件,占據(jù)行業(yè)發(fā)展的高端地位,引領社會化大協(xié)作生產模式的技術發(fā)展方向。

2.1.2 熟悉各種不同的技術體系,吸取各種技術體系的長處,尋找技術實施和研發(fā)的現(xiàn)實條件

技術體系的成熟不是一天兩天的事情,各種結構技術體系均存在一定的優(yōu)缺點,沒有完美的技術體系。但可以結合規(guī)范的允許范圍,促進成熟可靠技術的實施推廣;并聯(lián)合社會各界技術研發(fā)力量,搭建尚未成熟的技術的研發(fā)平臺,熟悉掌握各種可能出現(xiàn)的技術,在有條件時開展試驗。

2.1.3 以成本為導向研發(fā)、設計產品,同時注意技術體系的延展性

宜家的產品設計有一個特色,那就是“先制訂價格,再進行具體設計和生產”,所以出現(xiàn)很多價格低廉、非常具有設計感的家居產品。宜家憑這樣的設計理念讓宜家的產品走進了干家萬戶,在激烈的市場競爭中占得一席之地。

做裝配式住宅也可以根據(jù)售價未開始設計,根據(jù)不同的受眾群體來設計適合他們的裝配式住宅。但同時還要考慮到裝配式技術的延展性,縱向是自身技術的發(fā)展的脈絡要清晰,在質量穩(wěn)定和成本可控的同時逐步提升預制率,提供更加高質量的產品,橫向是將裝配式住宅技術向其他領域擴展到辦公、商業(yè)乃至于各種業(yè)態(tài)的綜合集群建筑。

2.2 關于標準化、模塊化的研究

2.2.1 標準化

標準定義為“在一定范圍內獲得最佳秩序,對活動或其結果規(guī)定共同的和重復使用的規(guī)則,導則或特征的文件。該文件經協(xié)商一致并經一個公認的機構批準。”標準應該以科學技術和經驗的綜合成果為技術,以促進最佳社會效益為目的。制定標準的對象是重復性事物或概念;制定標準的對象,包含生產、技術、經濟工作和社會活動各個領域,但并不是所有的事物或概念,而是比較穩(wěn)定的重復性的事物或概念;標準產生的客觀基礎是“科學、技術和實踐經驗的綜合成果”;標準在產生過程中要“經有關方面協(xié)商一致”;標準的本質特征是統(tǒng)一;標準“由標準主管機構批準以特定的形式,作為共同遵守的準則和依據(jù)”的統(tǒng)一規(guī)定。“標準”是一個廣義的概念,有文件標準、實物標準等。

2.2.1.1 標準化的定義

標準化為在一定范圍內獲得最佳秩序,對實際的或潛在的問題制定共同的重復使用的規(guī)則活動。上述活動主要是包括制定、及實施標準的過程。標準化的重要意義是改進產品、過程或服務的適用性,防止貿易壁壘,并促進技術合作。標準化的總目的是為了在一定的范圍內獲得最佳秩序并促進最佳的社會效益。除此之外,標準化還有一個或多個特定目的,以適應某種需要或選擇。標準化的方法原理:標準化的基本原理通常是通行的八字原理:“統(tǒng)一、簡化、選優(yōu)、協(xié)調”。

2.2.1.2 標準化設計

標準化設計是指標準件的選用和常用件的設計。標準件設計中提高效率的最簡便的方法是建立標準件庫和常用件庫。經過生產實踐的檢驗具有優(yōu)良的性能才能確立為標準件,其結構和參數(shù)都已經標準化,所以無須對其結構合理性進行檢驗。在標準件庫設計中體現(xiàn)了信息傳遞的單向性,即設計者只能選用不能修改。標準件庫的優(yōu)點如下:采用統(tǒng)一的描述格式,不同系統(tǒng)開發(fā)的標準庫可以進行信息交換,最大限度地減少重復開發(fā)標準件庫造成的資源浪費,并提高了系統(tǒng)的可靠性;為設計人員提供盡可能完整的標準件信息,該信息不僅包含尺寸、圖形信息,還包括材料、功能信息等。基于事物特性表的標準件庫體系是開放的,易于擴充。

2.2.2 模塊化

模塊的本意就是“組件、預制件或預制住房單元”等,人們采用標準的尺寸的磚、石和黏結劑,通過不同的組合,可建成形狀、風格各異的建筑物。磚、石的形狀雖然簡單,但是他們的組合是多變的。Module的形容詞modular則表示有節(jié)奏的進行測量,含有積木化或組裝式等含義,模塊化(modularization)一詞就兼有積木化的意義。由若干塊“積木”,可以組合成不同形狀和風格的建筑物,雖然他們的元素不多,但它具有快速組合和形式多變的特點,這正是人們所需要的優(yōu)點。模塊化是在通用化、系列化、組合化等標準化基礎上引入系統(tǒng)工程原理而發(fā)展起來的一種標準化的高級形式,表現(xiàn)特征為尺寸模數(shù)化、結構典型化、部件通用化、參數(shù)系列化,組裝積木化。作為組合化發(fā)展的高級階段,模塊化的理論基礎是系統(tǒng)的分解與組合原理。

2.2.2.1 模塊化的涵義

所謂模塊化設計,就是在標準化理論的基礎上運用系統(tǒng)工程的原理,將一復雜的工程產品分解成層次合理的簡化、系列化、標準化單元模塊,并用這些標準化模塊組合成各種不同產品的過程。它是以功能分析為基礎,通過功能、用途不同的各模塊的互聯(lián)組合實現(xiàn)基型產品和變型產品,主要包括模塊劃分與模塊組合兩個過程,模塊劃分是功能模塊的結構設計過程,模塊組合則是根據(jù)具體的功能要求,選擇合適的模塊組成產品。根據(jù)模塊化設計思想,產品的構成層次發(fā)生了重大的變化。模塊成了設計制造單元,要設計并建立標準模塊庫、專用模塊庫與相似的零部件庫。生產時,查找標準模塊庫、專用模塊庫,對無法直接利用的模塊可在其基礎上進行變性設計形成新的模塊,重新拼合模塊使之成品化,縮短了設計周期。

2.2.2.2 模塊化設計

模塊化設計的關鍵是模塊化標準化和通用化。它是指結構標準化,尤其是模塊接口標準化和通用化。模塊化設計所依賴的模塊化的組合,即連接或接口。顯然,為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換,模塊化應具有可組合性和互換性兩個特征,而這兩個特征出現(xiàn)在接口上,必須提高其標準化、通用化、規(guī)格化的程度。例如,具有相同的功能,不同性質的單元一定要具有相同的安裝基面和相同的安裝尺寸,才能保證模塊化的有效組合。計算機行業(yè)中,由于采用了標準通用的總線結構,來自不同國家和地區(qū)廠家的模塊均能組成計算機系統(tǒng)并協(xié)調工作,使這些廠家可以集中精力、大量生辰某些特定的模塊,并不斷進行精心改良和研究,促使計算機技術達到空前的發(fā)展。

2.2.2.3 模塊化與模數(shù)協(xié)調

關于模塊化與模數(shù)協(xié)調,模塊化是復雜產品標準化的高級形式,無論是組合式的單元模塊還是結構模塊都貫穿一個基本原則,這就是用型式和型式尺寸數(shù)目很少且有經濟合理的統(tǒng)一化單元一模塊,組合成大量具有各種不同性能的各種復雜的非標準綜合體,這一原則成為模塊化原則。為了實現(xiàn)模塊化原則,保證模塊是由模塊組成的產品在尺寸上的協(xié)調,必須建立一套模數(shù)系統(tǒng)對產品的主尺度、性能參數(shù)以及模塊化的外形尺寸進行約束,這就是建筑中的模數(shù)協(xié)調。

模數(shù)協(xié)調工作是各行各業(yè)生產活動中最基本的技術工作,遵循模數(shù)協(xié)調原則,全面實現(xiàn)尺寸配合,可保證在住宅建設過程中,在功能、質量和經濟效益方面獲得優(yōu)化,促使住宅建設從粗放型生產轉化為集約型的社會化協(xié)作生產。

2.2.2.4 模數(shù)協(xié)調技術在裝配式混凝土住宅設計的目的

模數(shù)協(xié)調技術在裝配式混凝土住宅設計的目的主要表現(xiàn)在以下幾方面:實現(xiàn)住宅建筑的設計者、制造業(yè)者、經銷商、建筑業(yè)者和業(yè)主等人員之間的生產活動互相協(xié)調;能從建筑各部位尺寸進行分割,并確定各部件(模塊)的尺寸和邊界條件,是部件(模塊)規(guī)格化,又不限制設計自由;優(yōu)選某種類型的標準化方式,達到使用數(shù)量不多的標準化部件(模塊),建造不同類型的住宅建筑;能使建筑部件(模塊)尺寸的數(shù)量達到優(yōu)先化;促進部件(模塊)的互換性,使部件(模塊)的互換與其材料、外形或生產方式無關;采用合理化的方法定位,吊裝和組裝部件(模塊),以簡化施工現(xiàn)場作業(yè)。

2.2.3 PC技術體系選定要訣

PC技術體系選定的過程中一定要做到“六化”,即簡化、統(tǒng)一化、通用化、組合化、系列化、模塊化。具體可表現(xiàn)為以下九點:

1)結構布置盡可能的簡單,構件的規(guī)格盡可能的簡化;

2)相同通用構件體系的住宅產品可以實現(xiàn)多種戶型和樓型,但是具有相同的“基因”,實現(xiàn)一種統(tǒng)一外部表現(xiàn),個性化的表現(xiàn)通過外表面顏色、附加構件如陽臺板、空調板等的設置實現(xiàn)個性化;

3)構件、戶型應該形成事實上的通用化體系,并具有互換的特性,促進產品和部件的標準化;通用構件應具有很靈活的組合性特點;

4)按照建筑模數(shù),形成構件、部品的系列化分布,以適應更加多樣的需求;

5)PC建筑首先拆分為標準模塊,然后是標準構件,形成一定的系統(tǒng)層次關系;某些非標部位形成非標模塊,以適應部分特殊需求;

6)標準化需要形成一定的標準化構件和部品庫,且這是一個開放的系統(tǒng),易于擴充;

7)拆分構件時應注意構件在整個系統(tǒng)中的作用及其更換性的可能性以及必要性,并保持構件在功能及結構方面有一定的獨立性和完整性,構件問的結合要素便于連接與分離;

8)構件的標準化背后其實就是模板的標準化,目的就是提升鋼模的利用效率,標準的構件可以由可變模板技術實現(xiàn)系列化的構件系統(tǒng);

9)模塊化數(shù)理方面的支撐就是模數(shù)協(xié)調技術,模數(shù)協(xié)調技術首先利用基本模數(shù)網格控制建筑物的平立剖面,以利于拆分成單元模塊或構件,并利用構件定位技術、公差與配合等技術實現(xiàn)部件安裝接口的模數(shù)協(xié)調。

3 裝配式混凝土住宅相關體系

根據(jù)近年未裝配式混凝土住宅按結構體系體可分為預制框架體系、預制剪力墻體系、預制疊合剪力墻結構體系、內澆外掛體系(各體系綜合比較見表1)。

3.1 預制框架體系

預制框架結構體系(如圖1)的主要特征是將框架結構的構件拆分成梁、柱、樓板等基本預制結構體,單個構件重量較小,有利于預制和運輸。連接處可以選擇在梁柱節(jié)點,也可選擇在梁柱節(jié)點以外,垂直構件連接一般采用套筒灌漿連接,可以實現(xiàn)高可靠性的連接。節(jié)點區(qū)或分段連接區(qū)現(xiàn)澆,樓板疊合層一般現(xiàn)澆,形成整體的剛度,達到等同現(xiàn)澆、抗震的目的。目前上海地區(qū)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,裝配整體式混凝土框架結構總高度不應大于50m。

外墻作為結構體的荷載,不作為主要受力構件,根據(jù)建筑物的性質,可以選擇預制混凝土墻板或者玻璃幕墻。預制墻板與結構體的連接采用干法或濕法連接,必定有一個方向與結構體鉸接。結構體遇到外部荷載發(fā)生形變時,墻板之間可以發(fā)生變形,但墻體本身不發(fā)生破壞。

預制框架可以結合現(xiàn)澆剪力墻或者預制剪力墻同時使用形成框架剪力墻結構體系。預制框架結構體系在上海、南京、沈陽有部分項目應用。

3.2 預制剪力墻體系

預制剪力墻結構體系將剪力墻結構體系的建筑拆分成剪力墻、樓板等構件,構件類型較少,但單個構件重量較大,剪力墻板豎向采用套筒或者漿錨連接,套筒可靠度高但是造價比較高,漿錨連接理論可行、造價較低,但施工質量保證難度較大;墻板水平向采用預留現(xiàn)澆段連接。預制剪力墻的平面布置與現(xiàn)澆結構區(qū)別不大,用于住宅比較容易適合傳統(tǒng)的高層住宅的消費習慣。現(xiàn)行上海地區(qū)沒有規(guī)范出臺支持本系統(tǒng)。目前在國內預制剪力墻技術北京、沈陽、哈爾濱有部分項目應用(如圖2、圖3)。

3.3 預制疊合剪力墻結構體系

預制疊合剪力墻是為了實現(xiàn)住宅產業(yè)化而生產的一種介于全現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻和全預制剪力墻之間的一種剪力墻結構構件。預制墻板工法又稱為PCF工法,日本是較早推廣、應用這種剪力墻的國家,技術也相對成熟。目前,預制疊合剪力墻在日本作為框架填充墻或框架結構中的抗震墻使用,真正作為受力構件用于純剪力墻結構的工程實例不多見,同時日本工程界對于結構高度超過60m的建筑中采用預制疊合剪力墻態(tài)度謹慎。現(xiàn)行上海地區(qū)規(guī)范規(guī)定預制疊合剪力墻結構只適用于結構總高度不大于60m,層高不大于5.5m,抗震等級為三級以及以下的小高層、高層剪力墻結構住宅外墻。目前在國內預制疊合剪力墻技術上海有部分項目應用。

3.4 其他體系

在國內展開應用的其他體系還有NPC體系、預制疊合墻板體系等,這些體系與前述介紹的三種體系之一無本質區(qū)別。內澆外掛體系本質上是將部分外墻板當成荷載,受力結構采用現(xiàn)澆結構的形式,兩者利用現(xiàn)澆連接在一起,本質上不屬于結構受力構件采用PC技術的范疇,不具備技術延展性,屬于為了預制而預制。預制異形柱結構體系也是一種適合于預制構件標準化的結構體系,由于本體系現(xiàn)澆結構的適用范圍(上海地區(qū)異性柱框架結構適用的高度為21m,異形柱框架剪力墻結構技術體系適用的高度為40m)不算大,且尚未開展相應預制工法的研究,預計未來可以作為一種比較有特點的預制技術體系加以應用。

4 基于標準營造的技術體系研究

基于裝配式混凝土住宅標準營造可以從標準構配件、標準戶型和標準立面三方面人手形成一套完善的技術標準體系。

4.1 標準構配件

標準構配件有立柱、疊合梁、墻板、疊合板,樓梯,陽臺六種構件(如圖4),每種構件的規(guī)格控制在2種以內,可以提高模板的重復利用率,降低模板的攤銷費用,從而降低生產成本。

4.1.1 標準立柱

規(guī)格600x600,可采用預制柱或現(xiàn)澆柱。

方柱VS扁柱(見圖5):方柱形狀和受力性能I-IN個方向完全相同,更有利于構件梁、墻體的標準化,提高模板的利用率;扁柱在角部設置帶來了多種非標準構件,處理難度較大。

4.1.2 標準墻板

150厚預制混凝土外墻板或200厚預制夾心保溫墻板,造價要求高時采用單板,造價允許時可采用夾心墻板(見圖6)。

4.1.3 標準樓板

采用疊合樓板,板厚140(60預制+80現(xiàn)澆)(見圖7)。

4.1.4 標準樓梯

采用預制樓梯(見圖8)。

4.1.5 標準陽臺板

采用懸挑疊合陽臺板(見圖9)。

4.2 標準戶型設計

4.2.1 戶型設計原則

裝配式混凝土住宅設計應該充分體現(xiàn)標準化、模數(shù)化的設計理念。筆者結合實際情況,對戶型的設計總結出若干原則:

1)裝配式框架一剪力墻體系的預制率的高低可調節(jié)性大,且此體系還可以用于辦公、商業(yè)、學校等一系列的公共建筑中,市場前景廣闊。因此,新的戶型設計依舊選用裝配式框架一剪力墻體系;

2)針對中小戶型設計,提出將梁柱外凸到室外,以減弱凸梁凸柱對室內的影響;

3)建筑尺寸盡量統(tǒng)一,從而可以較少預制構件的種類和規(guī)格。通過構件之間不同的組合來達到各種戶型的使用要求;

4)廚房、衛(wèi)生間、陽臺等小構件尺寸盡可能一致。

4.2.2 標準戶型設計

在上述原則的指導下,提出了如圖10所示的標準戶型設計。

此戶型構件的種類少,大部分的構建是以6.6m和3.3m為基本尺寸。平面規(guī)則,基本沒有凹凸,體形系數(shù)小,對節(jié)能有利。柱網規(guī)則,縱橫兩個方向均能對齊,對結構受力有利。沒有凹口,對房間采光有利。梁柱外凸,減少了結構構件對平面的影響。此戶型設計成一房、二房、三房,三種不同戶型的組合形式,可滿足中小戶型的住房基本功能需求。戶型單元之間可分可合(如圖11)。

此戶型的建筑構(部)件可拆分為:交通核剪力墻部分、樓梯、框架柱、框架梁、護墻體、陽臺、樓板、空調板等(如圖12)。剪力墻為現(xiàn)澆構件、樓板和陽臺為疊合構件、其它的均可做成預制構件(如圖13)。可根據(jù)工程實際情況,自主選擇預制構件。

4.2.3 戶型的可延展性設計

僅一種戶型是不可能滿足市場的需求。在上述對裝配式建筑的認識、實踐和設計原則的指導下,提出了一系列的戶型設計方案。同樣的建筑構件,通過不同的組合,再配以不同的現(xiàn)澆的交通核,未滿足不同住宅需求,實現(xiàn)簡化、統(tǒng)一化、通用化、組合化、系列化、模塊化設計,衍生出三種系列的戶型平面。

4.2.3 1A系列

由三戶組成一個單元,開間模數(shù)3300,進深模數(shù)4500。通過現(xiàn)澆交通核的不同,來滿足11-24層的戶型要求(如圖14、15)。

4.2.3.2 B系列

由四戶組成一個單元,開口按摩模數(shù)3300,進深模數(shù)3300和3600。通過現(xiàn)澆交通核的不同,未滿足11-24層的戶型要求(如圖16、17)。

4.2.3 3C系列

由四戶組成一個單元,開間模數(shù)3300,進深模數(shù)由三種。通過內天井來實現(xiàn)中間戶型廚衛(wèi)等房間的通風和采光。此設計建筑進深大,有利于節(jié)約用地(如圖18、19)。

4.2.3.4 通廊式戶型(如圖20)

上述系列的房型都體現(xiàn)了標準化、模數(shù)化、系列化的概念。戶型平面規(guī)整,有利于建筑節(jié)能。但建筑的進深不大,對節(jié)約土地不利。如果能逐步采用暗衛(wèi)生間,對裝配式建筑的戶型設計是非常有利的。既可以減少凹凸和內天井,又能加大建筑進深。小面寬、大進深的建筑可以節(jié)約土地。

4.3 標準立面設計

裝配式建筑的立面設計同樣應體現(xiàn)標準化、模數(shù)化的理念。在二進制的計算機領域里“0”和“1”創(chuàng)造了數(shù)字世界,簡單卻擁有無限可能。在做立面設計時可以借鑒這個概念。“0”可以看做裝配整體式混凝土結構,“1”可以看做標準化、模數(shù)化的通用部件。兩者相結合,并以不同的排列和組合未達到立面設計的變化與同一性。

上述建筑戶型的立面上已經存在有四種元素――柱、梁、板、陽臺(欄桿)。此四種元素是建筑的基本構件。現(xiàn)代住宅建筑中通常會在空調板外加百葉,來隱蔽空調室外機。因此,立面上總共有柱、梁、板、陽臺(欄桿)、百葉共五種元素。通過五種元素的不同組合方式、柱和墻面的顏色和材質的變化,來到達立面設計的標準化、模數(shù)化、多樣化(如圖21)。

5 標準營造體系控制造價的基本心思路

裝配式混凝土住宅控制造價的總體思路是:大力推廣標準化工作,促進預制構件的社會化大生產和加強施工操作人員的培訓,降低預制構件的造價和安裝價格;部分簡易構件,比如疊合樓板推行工地現(xiàn)場就地預制,減少運輸費用。而在采用較低PC率的時候,比如立柱不采用預制,內隔墻全部采用傳統(tǒng)砌塊等靈活措施。

下面參照已有項目,根據(jù)標準營造體系進行不同PC率的造價分析(見表2―5,表內數(shù)據(jù)基于筆者部分工程實踐,按照上海市相關技術規(guī)程和定額計算標準)。

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【關鍵詞】裝配式住宅;預制構件;整體

1.裝配式結構體系

裝配式結構( Prefabricated Concrete,簡稱PC) ,是以預制構件為主要受力構件,經裝配連接而成的混凝土結構。裝配式結構體系在國外已經發(fā)展成熟并得到很好的推廣,而目前在國內,處于大力倡導和積極探索階段,形成了具有中國特色的裝配式住宅,即形成了以輕鋼結構為主,以木結構、輕鋼―木結構、輕鋼―鋼筋混凝土結構和輕鋼―鋼結構為補充的裝配式住宅結構體系( 見圖1) 。但經過一系列有益的實踐,并未得到規(guī)模性的推廣。主要原因是理論實踐受技術水平和經濟條件的約束,機具設備和運輸工具落后,無法滿足工藝的要求,加之推廣力度不大等客觀條件遏制了裝配式結構體系的發(fā)展。目前,鋼筋混凝土工程施工中,現(xiàn)澆體系處于主導地位。這一體系在國內發(fā)展成熟,并得到廣泛認可和使用,但由于需要現(xiàn)場進行支模,鋼筋綁扎連接,混凝土振搗養(yǎng)護等一系列手工操作,因此現(xiàn)澆體系存在諸多弊端: 工程施工工期長;工程成本不易有效控制;工程質量難以可靠保證;全面工業(yè)化生產難以實現(xiàn)。

圖1 裝配式結構建筑

2.裝配式結構體系巨大的優(yōu)勢

1) 住宅建造由工地化向工廠化轉變,使影響住宅質量和性能的不可控環(huán)節(jié)納入到可控制的體系下; 2) 采用預制鋼筋混凝土外墻及梁、柱,在工廠進行產業(yè)化生產,再運至現(xiàn)場直接裝配連接,安全快捷,節(jié)能環(huán)保; 3) 各預制構件機械化程度高,提高構件尺寸的精確度,減少材料浪費; 4) 現(xiàn)場作業(yè)人員減少,勞動量降低,作業(yè)時間減少,提高效率; 5) 節(jié)水、節(jié)電、節(jié)材、保護環(huán)境,社會效益提高。因而,建筑業(yè)應打破目前的建筑體系格局,積極引入住宅產業(yè)化的先進技術,揚長避短,大力發(fā)展裝配式結構住宅。

3.裝配式住宅現(xiàn)狀

近年來,工業(yè)化在中國逐步發(fā)展起來,隨著政策驅動,越來越多的企業(yè)不斷加入,工業(yè)化建筑產品也開始在地產開發(fā)、建筑等領域廣泛使用。得益于國家政策的指引,我國的建筑產業(yè)轉型升級迎來了新曙光,而裝配式住宅則是產業(yè)轉型的主要方向之一,發(fā)展裝配式住宅,可以改善結構精度、滲漏、開裂等質量通病, 提高隔聲、保溫、防火等性能, 便于系統(tǒng)維護、更新。裝配式住宅有著巨大的節(jié)能減排作用,提升了住宅品質和效能,大大提高了施工效率,縮短了施工周期,并充分體現(xiàn)了綠色建筑“四節(jié)一環(huán)保”的特點。可見,裝配式住宅是中國綠色建筑的發(fā)展方向。

中國裝配式住宅的發(fā)展趨勢和國際上先進國家的發(fā)展趨勢是一致的。我國目前裝配式綠色住宅還存在發(fā)展瓶頸,包括以下方面:一是裝配式住宅的設計、生產、安裝施工驗收評定等技術標準尚未建立,試點成果無法大規(guī)模推廣。二是裝配式住宅的建造成本比傳統(tǒng)方式每平方米高500元左右。住房和城鄉(xiāng)建設部副部長仇保興說“原因是未形成大規(guī)模生產,規(guī)模效益無法體現(xiàn);同時,工業(yè)化生產屬生產企業(yè),構件工業(yè)化生產產品要交納的17%增值稅,增加了生產成本” 。三是具備總承包資質的企業(yè)目前不具備專業(yè)化生產能力,尤其是裝配式住宅生產、安裝的能力不足,少數(shù)具備能力的企業(yè)又無承包項目資格,造成專業(yè)化公司還要掛靠,增加管理成本。盡管裝配式住宅尚存在發(fā)展瓶頸,但我國已有些城市和地區(qū)實現(xiàn)了突破。以深圳為例,深圳市的一些保障房住宅,目前實現(xiàn)了圖紙標準化、施工工廠化、管理可視化、現(xiàn)場整潔化,達到綠色建筑二星以上的評價標準,同時建筑質量得到提升,施工周期得到縮短。作為鋼材生產大國,鋼結構住宅和鋼木結構混合住宅也是未來裝配式住宅的一大方向,而且其施工方式和建造成本更具優(yōu)勢。

4.新時期裝配式住宅的發(fā)展

國務院辦公廳關于轉發(fā)國家發(fā)展和改革委員會、住房和城鄉(xiāng)建設部綠色建筑行動方案的通知(〔2013〕1 號文)中第(八)項為推動建筑工業(yè)化:住房城鄉(xiāng)建設等部門要加快建立促進建筑工業(yè)化的設計、施工、部品生產等環(huán)節(jié)的標準體系,推動結構構件、部品、部件的標準化,豐富標準件的種類,提高通用性和可置換性。推廣適合工業(yè)化生產的預制裝配式混凝土、鋼結構等建筑體系,加快發(fā)展建設工程的預制和裝配技術,提高建筑工業(yè)化技術集成水平。支持集設計、生產、施工于一體的工業(yè)化基地建設,開展工業(yè)化建筑示范試點。積極推行住宅全裝修,鼓勵新建住宅一次裝修到位或菜單式裝修,促進個性化裝修和產業(yè)化裝修相統(tǒng)一。2014 年1 月,住房和城鄉(xiāng)建設部通知要求各地積極推進綠色保障房工作,并同時了《綠色保障性住房技術導則》(試行)(以下簡稱《導則》),明確各地依此研究制定本地區(qū)的綠色保障性住房技術政策,做好技術指導工作《導則》共有項,其中強調了綠色保障性住房應遵循的基本原則,研究和制定了綠色保障性住房的指標體系,提出了綠色保障性住房的規(guī)劃設計、建造施工和產業(yè)化等技術要點。此外, 《導則》還專項設置了產業(yè)化技術指標和體系化技術。為大量、快速的住宅建設提供切實有效的保障,從根本上全面推進綠色建筑行動。

目前國內裝配式建筑發(fā)展較好的城市

沈陽:標準配套齊全,引進的技術論證嚴謹, 結構類型品種較多,構件廠設備自動化程度高。完成了《預制混凝土構件制作與驗收規(guī)程》等9 部省級和市級地方技術標準。

北京、上海:有政府出臺配套優(yōu)惠政策作保證,標準配套基本齊全,部分裝配的剪力墻結構的技術成熟。北京出臺了混凝土結構產業(yè)化住宅的設計、質量驗收等11 項標準和技術管理文件;上海已出臺5 項且正在編制4項地方標準和技術管理文件。

深圳:工作開展的較早,裝配式建筑面積較多,構件質量高,編制了產業(yè)化住宅模數(shù)協(xié)調等11 項標準和規(guī)范。

江蘇:結構體系品種齊全,部品的工業(yè)化工作同時開展。

合肥:近年來政府推動力度較大。

總 結

綜上所述,裝配式住宅我是國建筑的發(fā)展趨勢。從環(huán)境問題和社會效益等多方面考慮,它也將成為房地產業(yè)的引領者,目前我國裝配式住宅發(fā)展?jié)摿薮螅?jié)能效果好,對減少PM2.5空氣污染可發(fā)揮很大的作用,同時我國還要建大的住宅,依靠大量勞動力已不再可行,建筑質量無法保證,成本也在上升,所以,我國現(xiàn)在發(fā)展裝配式住宅正當其時。

參考文獻

篇5

上個世紀50年代,歐洲國家采用工業(yè)化的方式建造住宅,建造了很多標準化的住宅體系,近年來,隨著科學技術的不斷發(fā)展提高,許多西方國家的住宅工業(yè)化有達到了一個新的。其中瑞典作為裝配式住宅應用較為廣泛的國家,其絕大多數(shù)的住宅采用通用部件,而在美國現(xiàn)在有34家生產單元式建筑的公司,并不斷使住宅產品的性能指標得到提高。日本上世紀60年代末開始發(fā)展裝配式住宅,并且在1969年,制訂了一個名為《推動住宅產業(yè)標準化五年計劃》的策劃書,到了70年代,日本制訂了一系列的工業(yè)化住宅認定制度和性能保證,使裝配式住宅的性能和質量都明顯提高,目前日本各類住宅構配件工業(yè)化和社會化生產的產品標準齊全。在英國,用戶對裝配式住宅的認識程度不高,使得后來英國裝配式住宅的發(fā)展有一些消極影響。但是在北美地區(qū),住宅構配件的商品化和集成化程度很高,各構配件在工廠內加工成型后,運至工地組裝成整個房屋,工期短,勞動生產率得到大大的提高。

我國裝配式住宅建設相對較晚。我國從20世紀70年代開始出現(xiàn)裝配化的概念,但由于當時的建設技術水平所限,住宅的質量不高,到了90年代,國家先后出臺了幾項關于裝配式住宅的政策和文件,從此我國的住宅產業(yè)化事業(yè)拉開了序幕,于此同時,國家出臺了一系列政策并在《關于推進住宅產業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質量的若干意見中》提出了建立住宅部品體系的重要性,尤其當前建筑行業(yè)用工荒的出現(xiàn),住宅工業(yè)產業(yè)化的趨勢日漸明顯。裝配式住宅的應用重新成為當前研究熱點,全國各地不斷涌現(xiàn)出裝配式住宅的新技術,目前國內的裝配式住宅技術,主要包括以萬科集團為代表的全預制裝配式混凝土結構技術,該技術主要用于全預制混凝土構件,如陽臺、樓梯、空調板、部分內隔墻板等,減少了現(xiàn)場施工工序。另外就是半預制裝配式混凝土結構技術,該技術主要用于預制混凝土剪力墻外墻模以及疊合樓板的預制板等結構,其他部分:如內部剪力墻、部分內隔墻、電梯井等仍然采用支模現(xiàn)澆。

總的來說,目前我國住宅的裝配化程度低,而且即使是裝配式住宅也沒有完全實現(xiàn)施工的裝配化。我們國家也沒有建立起完整的系列化的裝配式住宅體系,生產、組裝與銷售的產業(yè)鏈并未形成,相關專業(yè)人才力量也存在不足的問題。

2產業(yè)化技術在裝配式住宅中的應用

2.1動態(tài)交融性空間設計

居住空間的設計需要滿足兩個要求,分別為人們對于日常生活環(huán)境的基本要求和人類生活方式變化調整的要求。隨著人們生活水平的提高,對于居住環(huán)境也提出了更加多元化的要求,即:住宅、辦公、商業(yè)功能區(qū)劃分的模糊化處理,合租、分租的轉換,二代家庭的持續(xù)使用,家庭辦公的功能實現(xiàn)。上述要求的存在提高了建筑設計難度,在滿足基本居住環(huán)境的前提下要進行功能空間的創(chuàng)造與融合。動態(tài)居住空間設計需要建立在模塊化設計的基礎上,需要事先對空間功能布局以及通融性進行考量,使得住宅的居住、辦公以及商業(yè)三者之間能夠自由轉換,且不會相互影響,并且能夠滿足分租、合租以及二代家庭的使用,只需要對小空間進行適當調整就可以滿足用戶的需求,并且降低了資源的損耗和投入資金的浪費,最終實現(xiàn)建筑全壽命周期內部空間的動態(tài)使用。與此同時,在設計過程中,設計人員需要注重對高新可以的應用以及新型節(jié)能材料的使用,如隔墻采用可拆卸回收材料,在房屋不同的使用周期,根據(jù)業(yè)主要求實現(xiàn)建筑空間的靈活運用。

2.2工業(yè)化施工技術體系

工業(yè)化施工過程中,應實施清潔生產,即在不犧牲建筑產品工程質量、成本、功能的前提下,不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、改善管理等措施,從源頭削減污染,提高資源利用效率,減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,實施“廢棄物的處理和回收”,以減輕或消除對人類健康和環(huán)境的危害。

2.3工業(yè)化裝修

當前我國的裝修模式主要有三種:①傳統(tǒng)現(xiàn)場裝修模式,很多建筑工程采用的都是該模式,也就是住宅市場提供毛坯房,業(yè)主進行自主設計裝修再入住;②全裝修模式,就是將房屋交付給業(yè)主時,其功能空間的固定面已經全部鋪裝粉刷完成之后,廚房以及衛(wèi)生間的基本設施也已經安裝到位,這就是全裝修住宅;③工業(yè)化裝修模式,就是在工廠中生產出所需的全部住宅裝修材料,然后進行系統(tǒng)裝配,該模式由菜單式設計、工業(yè)化生產以及集成化供應三個部分共同構成。業(yè)主需要根據(jù)提供的“菜單”根據(jù)個人喜好選擇顏色款式,此種模式充分發(fā)揮出了產業(yè)化的優(yōu)勢,大幅度降低了能耗和成本,從而有效縮短了裝修周期。裝修安裝設計一體化,當前建筑行業(yè)中裝修設計和住家安裝設計是不同意的,在交房之后,消費者會對裝修提出意見,這時可能會拆墻補墻、開槽改造等,這樣就需要對原有的水電線路鋪設進行調整,而墻體水電的改造會對建筑結構整體造成影響,也會增加成本,甚至埋下了安全隱患。因此,需要在設計初始,對后期的裝修設計要求進行考量,這樣就意味著必須將裝修設計和安裝設計結合在一起,也就是在施工之前就進行統(tǒng)一化的裝修設計工作,做好協(xié)調溝通工作,盡量減少后期的變更以及成本的增加。

結語

裝配式住宅作為當今全世界范圍內新興的建筑概念,恰恰為我國十三五對于基礎性保障房和經濟適用房的大力開發(fā)的基本國策。裝配式住宅如果想要趕上這波浪潮,將自身的優(yōu)勢徹底全面的發(fā)揮出來,那么就必須大干快上,使建筑向工業(yè)化和產業(yè)化進發(fā),最大限度地提高住宅的性能與品質,又能實現(xiàn)綠色節(jié)能、低碳減排,使住宅產業(yè)化和綠色建筑邁入新的發(fā)展階段。

參考文獻:

[1]李王坤.預制裝配式混凝土建筑在住宅產業(yè)化中的發(fā)展前景[J].四川水泥,2016,(12):106.

[2]王肖文.裝配式住宅供應鏈整合管理研究[D].北京交通大學,2016.

篇6

關鍵詞:預制裝配式;鋼結構住宅

中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A文章編號:

引言

20世紀70年代至今,隨著全球經濟的快速發(fā)展,鋼結構住宅在全球經濟發(fā)達國家和地區(qū)得到了深入的發(fā)展,總體走向成熟。這些發(fā)達國家鋼結構住宅的科研和工程應用起步較早,工業(yè)化水平已經很高。迄今為止,國外鋼結構住宅已經形成了相當規(guī)模的產業(yè)化住宅體系,并且在住宅產業(yè)化生產方面的研究已經進入對住宅體系靈活性、多變性的研究階段。這對我國住宅鋼結構體系及其產業(yè)化的發(fā)展有很大的借鑒意義。

1 中國預制裝配式鋼結構住宅發(fā)展現(xiàn)狀

預制裝配式鋼結構住宅具有模塊化、標準化的特點,適應工業(yè)化需求,且抗震性能優(yōu)越、施工周期短、鋼材可回收、綜合技術經濟指標好。但由于種種原因,我國在多高層住宅建筑中采用鋼結構住宅的僅占了很小一部分,這其中既有人們傳統(tǒng)觀念難以接受的問題,也有預制裝配式鋼結構住宅自身的問題。

1.1 政策背景

我國住宅產業(yè)化的正式提出,始于1999年國務院辦公廳轉發(fā)建設部等八部委《關于推進住宅產業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質量若干意見》,要求加快住宅建設從粗放型向集約型轉變,推進住宅產業(yè)現(xiàn)代化,提高住宅質量,具體提出了發(fā)展鋼結構的要求。國務院(1999)第72號文件更是為預制裝配式鋼結構住宅及其產業(yè)化的發(fā)展提供了前所未有的政策支持,該文件明確提出:發(fā)展預制裝配式鋼結構住宅,擴大預制裝配式鋼結構住宅的市場占有率,將會加速住宅產業(yè)化過程,對我國建筑、冶金及相關產業(yè)的發(fā)展具有重大意義。

1.2 行業(yè)背景

2003年以來的大規(guī)模行業(yè)投資造成的鋼鐵行業(yè)產能嚴重過剩,2012年新開工面積負增長以及施工面積連續(xù)數(shù)月增速下降而壓制了需求,國內外經濟疲軟導致家電、船舶、機械等涉鋼商品消費萎靡。在供給端和需求端共同擠壓下,鋼鐵行業(yè)已由微利運行進入虧損狀態(tài)。雖然2012年四季度以來,伴隨著全球經濟環(huán)境好轉,下游需求的整體好轉支撐鋼價逐步上漲,但總體來說,現(xiàn)階段是一個發(fā)展鋼結構住宅的好時機。

1.3 發(fā)展現(xiàn)狀

我國鋼結構住宅起步較晚,大規(guī)模研究開發(fā)、設計制造、施工安裝鋼結構住宅還是近幾年才發(fā)展起來。預制裝配式鋼結構住宅在國內起步更晚,觀望者多,需求量少,實施者少。近年來,隨著城市建設的發(fā)展和高層建筑的增多,我國鋼結構發(fā)展十分迅速。

2 國內預制裝配式鋼結構住宅主要實踐

鋼結構建筑市場興起于上海和廣東,現(xiàn)在雖已遍布全國,但因地域經濟發(fā)展不平衡,可將其分為北京、上海、蘇杭、粵閩、天津等五大區(qū)域。鋼結構建筑企業(yè)主要分布在東南沿海地區(qū)的主要城市,如上海、杭州蕭山、東莞和無錫等大中城市,而在東北、西北、西南和華中地區(qū),鋼結構住宅發(fā)展緩慢,有些城市還處于起步階段。

2.1 北新集團

作為北新建材發(fā)展新型房屋業(yè)務的重要平臺,北新房屋成立于2002年,由北新建材與豐田、新日鐵、三菱等公司合資設立,公司全套引進日本先進的輕鋼結構房屋技術,以現(xiàn)代房屋制造業(yè)的標準化、精細化和定制化實現(xiàn)輕鋼結構房屋的設計、制造、安裝,實現(xiàn)“像造汽車一樣造房屋”。

成都青白江區(qū)清泉鎮(zhèn)花園村項目是由北新集團全資子公司北新集成房屋有限公司與成都市青白江區(qū)政府合作開發(fā)的統(tǒng)籌城鄉(xiāng)住宅項目,占地140畝,可容納266戶。這是青白江新農村建設的示范項目,同時也是成都市新型輕鋼節(jié)能建筑。青白江區(qū)清泉鎮(zhèn)花園村項目體現(xiàn)了北新集成房屋在建造過程、節(jié)能環(huán)保產品的集成以及抗震性能等方面的突破。

青白江區(qū)清泉鎮(zhèn)花園村

2.2 遠大集團

我國首座工廠化集成建筑在長沙建成,這是一棟前所未有的住宅樓。在全部零部件都是工廠化生產的鋼結構房屋里,看不到任何管線路和風口,而房子卻正在制冷或取暖,提供冷、熱水;當主人遠在千萬里之外,可通過家里的電話自動打開空調和音響,或關閉窗戶和電燈⋯⋯這種我國首創(chuàng)的全新概念的集成建筑,通過了湖南省建委組織的國內外專家的技術鑒定。據(jù)介紹,集成建筑的誕生掀開中國建筑史上新的一頁,預示著專業(yè)化大工廠生產住宅的時代已經來臨。

2011年在湖南省洞庭湖畔,遠大可建一廠僅僅用了15天(360個小時)就建成了一幢高30層總建筑面積達1.7萬平方米的酒店大樓。而且大樓主體框架建成用時僅46個小時,大樓封層耗時僅90個小時。這座大樓由遠大集團建造,命名“T30”。大樓之所以建成神速,是因為其93%的部分不是在工地蓋起來,而是在工廠生產,連內裝修一起做完后運到現(xiàn)場,隨后像拼積木一樣拼裝起來。

遠大“T30”

2.3 寶鋼集團

作為鋼鐵行業(yè)的龍頭,寶鋼集團一直致力于加大鋼結構住宅領域的拓展力度。早在2008年,在武漢黃金口小區(qū),寶鋼和賽博思公司就開始開發(fā)建造鋼結構住宅示范工程。該工程被國際鋼鐵協(xié)會Living Steel(住宅鋼結構)項目選定作為中國地區(qū)可持續(xù)性住宅的示范建筑。

寶鋼、賽博思黃金口岸鋼結構住宅示范工程

2011年,寶鋼成立了寶鋼建筑系統(tǒng)集成有限公司,打造鋼結構住宅從信息化管理、集成化設計、裝配化施工到最后的裝修建筑一體化的完整產業(yè)鏈,希望實現(xiàn)“像造汽車一樣造房子”的目標,核心業(yè)務范圍將涵蓋政府公用建筑、保障型住宅、商業(yè)建筑、商品住宅。

2012年,由寶鋼集團牽頭發(fā)起的國內裝配式鋼結構民用建筑產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟近日在上海正式成立。據(jù)介紹,該聯(lián)盟匯聚了寶鋼集團、中國建筑股份有限公司、同濟大學、中國建筑標準設計研究院等23家行業(yè)內知名的企業(yè)、院校和科研機構,涵蓋技術研發(fā)、設計、工程施工、部品部件生產、房產開發(fā)等建筑產業(yè)鏈環(huán)節(jié)。

3 我國預制裝配式鋼結構住宅發(fā)展阻力

3.1 市場接受度低

鋼結構住宅的發(fā)展面臨的首要問題是現(xiàn)階段社會對這種新的住宅體系還存有疑問。毋庸諱言,鋼結構住宅在防火、梁柱節(jié)點做法、樓板形式、配套墻體材料、經濟性上尚有許多不完善的地方。中國消費者由于長期居住在磚混或鋼筋混凝土結構的住宅中,習慣將混凝土住宅的優(yōu)勢與鋼結構住宅的劣勢作比較。強大的慣性力量的轉變不是一朝一夕的事情,這需要一個逐步接受的過程。

3.2 設計方法滯后

傳統(tǒng)的住宅設計和預制裝配式鋼結構住宅的設計無論從結構體系的設計、基本模數(shù)的確定、平面的定位方式、設計的指導思想等等方面都存在著很大的區(qū)別。在方案階段,通用結構體系和專用結構體系沒有區(qū)分,模數(shù)化、標準化的設計思想沒得到足夠重視;在施工圖階段,缺少對于構件及裝配節(jié)點的深化設計,沒有解決構配件的標準化定型和裝配節(jié)點的構造詳圖設計,這些問題或多或少阻礙了預制裝配式鋼結構住宅的發(fā)展。

3.3 標準規(guī)范缺乏

預制裝配式住宅的相關設計、施工標準規(guī)范欠缺,與之相關的施工工藝、工法和安全規(guī)程也還未建立,甚至在某些方面和國內現(xiàn)行的建筑技術標準、規(guī)范在很多地方還不兼容,使得設計、審批、驗收無標準可依。這對工業(yè)化住宅的大規(guī)模推廣是一個障礙。

3.4 工程造價偏高

造價偏高是阻礙鋼結構住宅發(fā)展的關鍵因素,特別是與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構住宅相比,鋼結構造價明顯較高。采用預制裝配式的建造方式之后,構件作為工業(yè)產品進入施工單位,還增加了稅收環(huán)節(jié),在房價日益高漲的背景下消費者更難以接受。由于缺乏經濟激勵政策,眾多開發(fā)商缺乏建造預制裝配式鋼結構住宅的積極性,因而阻礙了預制裝配式鋼結構住宅的推廣應用。

3.5 部品部件發(fā)展滯后

鋼結構體系住宅成套技術,由于過去缺乏技術引導,市場需求沒有達到產業(yè)化程度。因此,我國的相關產品功能性單一,工業(yè)化程度不高,產品質量還不能滿足住宅產業(yè)化標準的要求。目前,該技術零散而不系統(tǒng),技術水平及標準參差不齊,不配套,需進一步研究創(chuàng)新并進行整合。我國鋼結構住宅在建材和部品方面,目前建造輕鋼結構試驗工程所需材料許多要從國外運來,甚至有些由外商在中國大陸委托加工的部件,往往也只能到國外去采購,在國內市場上一時還找不到。這嚴重制約了鋼結構住宅的發(fā)展和推廣。

4 預制裝配式鋼結構住宅未來發(fā)展建議

鋼結構住宅設計有模塊化、標準化、系列化的特點,可以達到工廠化和裝配化的要求,并且抗震性能優(yōu)越、工業(yè)化程度高、施工周期短、綜合技術經濟指標好。建筑工業(yè)化是以構件預制化生產、裝配式施工為生產方式,以設計標準化、構件部品化、施工機械化、管理信息化為特征能夠整合設計、生產、施工等整個產業(yè)鏈,實現(xiàn)建筑產品節(jié)能、環(huán)保、全生命周期價值最大化的可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產方式。

4.1 加強政府對預制裝配式鋼結構住宅產業(yè)化的推進作用

在推廣預制裝配式鋼結構住宅的道路上,政府的引導作用不可忽視。國家有關部門應制定相應的激勵和扶持政策,對已建成的示范工程應及時進行經驗總結和宣傳,使之成為今后的發(fā)展模式。此外,政府還應當投入一定的科研資金,鼓勵科研單位開展輕鋼結構住宅及相關技術的研究工作。加強政府在預制裝配式鋼結構住宅產業(yè)化進程中的作用,通過在政府主導項目中采用住宅產業(yè)化的建設,有助于推動住宅產業(yè)化生產產品為市場所接納,也通過政府的示范效應,帶動住宅產業(yè)化的發(fā)展。

4.2 采用模數(shù)化和標準化的設計方法

目前國內設計單位大多數(shù)較少涉及鋼結構住宅的設計,對于標準化和模數(shù)化的設計方法更是不甚了解,仍舊按照傳統(tǒng)的設計方法去進行設計,影響了預制裝配式鋼結構住宅的推廣。因此,總結標準化和模數(shù)化的設計方法并加強對設計人員在標準化和模數(shù)化設計方面的技術培訓是當務之急。

4.3 引入BIM技術

BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)是以三維數(shù)字技術為基礎,集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數(shù)據(jù)模型。俗話說:“工欲善其事,必先利其器。”BIM提供了一種交互式的預制裝配式住宅虛擬設計平臺,可針對每個預制構件,建立構件信息化系統(tǒng)。在構件制作、施工前對構件進行虛擬三維檢討,以期在制作和施工前發(fā)現(xiàn)存在的各種問題并予以解決。

結語

預制裝配式鋼結構住宅在我國處于起步階段,其發(fā)展面臨很多問題。但從社會綜合效益分析以及改善住宅品質、提高安全生產和文明施工水平、縮短施工周期、減少對熟練勞動力依賴等潛在價值來看,發(fā)展工業(yè)化預制裝配式建筑技術,是國家和地區(qū)社會經濟發(fā)展到一定水平的必然選擇,也是住宅產業(yè)化是我國住宅業(yè)發(fā)展的必由之路。

參考文獻:

[1] 沈健偉.發(fā)展鋼結構住宅遇到問題和對策及發(fā)展現(xiàn)狀和前景分析[J].2012年中國鋼結構行業(yè)大會論文集,2012,10:500-504

篇7

關鍵詞:裝配式、政策、成本

2014年,沈陽市人民政府辦公廳沈政辦發(fā)〔2014〕16 號“沈陽市人民政府辦公廳關于印發(fā)加快推進現(xiàn)代建筑產業(yè)發(fā)展若干政策措施的通知”,其中指出要在全市推廣應用裝配式建筑技術。三環(huán)內及沈陽經濟技術開發(fā)區(qū)、渾南新城、沈撫新城等有條件的區(qū)域范圍內,建筑面積5萬平方米以上的新開發(fā)房地產項目,在土地出讓條件和出讓合同中明確提出采用裝配式建筑技術建設,單體工程裝配率要求達到20%以上,期間全國其他各大中城市也相繼出臺相關政策法規(guī),推行裝配式建筑技術,鼓勵裝配式住宅的實施。這無疑會對房地產市場產生一系列的影響。

一、裝配式住宅對比傳統(tǒng)建設方式有以下幾個優(yōu)勢

1. 縮短建設工期。按照目前并未規(guī)模化的生產測算,裝配式住宅方式比傳統(tǒng)建設方式的進度快30%左右。

2. 安全可靠。預制的樓梯、外墻等運到施工現(xiàn)場,也需要進行鋼筋混凝土的搭接,并不是簡單地連接。每個樓板內都貫穿著鋼筋,房屋結構非常結實。

3. 構件精度高,質量好,增加住宅整體安全等級。裝配式住宅與傳統(tǒng)建造的住宅相比,構件精度更高,能最大限度地改善墻體開裂、滲漏等質量通病,并提高住宅整體安全等級、防火性和耐久性。它采用輕質隔墻體系,業(yè)主可根據(jù)需要變更裝修。

4. 節(jié)能環(huán)保。無論是在建設還是在使用階段,裝配式住宅更節(jié)能環(huán)保,通過工廠化生產和現(xiàn)場裝配施工,可大幅減少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害氣體及粉塵的排放,減少現(xiàn)場施工及管理人員。減少木材損耗、施工垃圾、裝修垃圾約80%,節(jié)能約50%以上。

5. 促進現(xiàn)代建筑產業(yè)化配套設備、產品及上下游產業(yè)鏈企業(yè)發(fā)展。深化經濟體制改革,建立起一套涵蓋生產、設計、施工、驗收等過程的現(xiàn)代建筑產業(yè)化技術標準體系。

二、裝配式缺點

1.建筑技術要求高

由于工廠化的生產,使得預制構件的尺寸已經定死,如果放線時尺寸偏小,將使預制構件安裝不下去,如果放線時尺寸偏大,則構件又會造成拼縫偏大的現(xiàn)象。同時,在現(xiàn)場施工時,剪力墻的標高也要控制好,不然將會造成疊合板安裝不平整或是縱向將疊合板安平了,也會造成板與剪力墻間有較大的縫,又要重新支模,反而更麻煩。 裝配式建筑由于為混凝土結構,要求在預留預埋時,尺寸、位置盡量精確,否則要重新開槽、開洞,增加施工難度,甚至影響結構。 預制構件尺寸也存在一定誤差,拼裝時縫隙有時過大或不均勻。盡管是工廠化生產,預制構件也可能有一定的尺寸偏差,同時由于現(xiàn)場施工時的人為誤差,有時拼裝時產生縫隙過大或不均勻的現(xiàn)象。

2.裝配式建筑的工程造價與傳統(tǒng)式建筑工程造價相比,要高很多

傳統(tǒng)建筑的樓板厚度大約就是100厚,而裝配式建筑的樓板厚度為60厚疊合板加80厚現(xiàn)澆板,總體厚度達到了140,超傳統(tǒng)建筑板厚很多;外墻外掛板與剪力墻連接,使外墻厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。這些都導致了造價的增加。同時,由于外墻厚度的增加,導致用戶在同等建筑面積上,裝配式建筑的凈空面積比傳統(tǒng)式建筑的凈空面積小很多,從而導致了裝配式建筑的平方米造價比傳統(tǒng)式建筑的平方造價貴很多,也不容易被消費者所接受。當然隨著這種建筑技術的大面積采用,可以降低建筑成本。

三、裝配式方案對工程費用成本進行分析測算

1.構件費用構成及計算方法

經與構件廠溝通了解,其構件費用組成及計算方法與建安工程的費用組成(人+材+機+措施+規(guī)費+稅金)有所不同,更為接近設備購置費的構成方式,即

購置費=原價+運雜費

原價包含:材料費、加工費、輔材費、模具、包裝、利潤、稅金等

運雜費包含:運輸、裝卸、采保費等

因此,采用裝配式施工較現(xiàn)行的現(xiàn)澆施工成本高,原因主要有以下幾點:

(1)工藝

裝配式施工技術前期的研發(fā)成本及所需要的設備、廠房、技術人員等方面的投入都比現(xiàn)施工單位大,所以分攤到構件上的成本也大,只有形成規(guī)模效應,才能夠攤薄成本

(2)運輸及因運輸因素導致競爭不足

A、現(xiàn)建造模式中,各材料供應商將材料運抵現(xiàn)場,在施工現(xiàn)場進行施工,而裝配式施工需要材料供應商將材料運抵工廠,制作完畢后再運到工地進行安裝,沈陽目前具備生產能力的構件廠廠址均在市郊,此因素暫可忽略不計,但若引入外埠構件廠,則可能引起成本的上升,而現(xiàn)建造模式中外埠施工單位就不存在這個問題

B、因上述因素影響,在沈陽只能選擇這五家具備生產能力的構件廠,難免會有競爭不足的情況發(fā)生。

(3)利潤

現(xiàn)建造模式中,建筑業(yè)屬于勞動密集型產業(yè),附加值較低,增值能力有限,利潤率較低,而裝配式構件廠則屬于技術/資金密集型產業(yè),附加值高,增值能力強,利潤率高

(4)稅金

按照現(xiàn)行的稅務制度,構件廠需要繳納增值稅,綜合稅率約為10%(其中增值稅稅率為17%,經建委測算,考慮進項稅抵扣后綜合稅率約為10%),而建安工程需要的綜合稅率為3.477%(包含營業(yè)稅、城市維護建設稅及教育費附加),此一項就高6%。

2.優(yōu)惠政策分析

其余優(yōu)惠政策:

(1)采用裝配式建筑技術的開發(fā)建設項目,墻改基金、散裝水泥基金可暫緩繳納

解讀:墻改基金9元/平,散裝水泥基金2元/平,在大配套費中包含繳納,緩繳可視為不繳。

(2)采用裝配式建筑技術的開發(fā)建設項目,土建工程質量保證金以施工成本扣除預制構件成本作為基數(shù)計取

(3)采用裝配式建筑技術的開發(fā)建設項目,投入開發(fā)建設的資金達到工程建設總投資的25%以上,施工進度達到正負零,可辦理《商品房預售許可證》。

(4)鼓勵消費者購買現(xiàn)代建筑產業(yè)化商品住宅。購買采用裝配式建筑技術的商品住宅,公積金貸款首付比例為20%;購買全裝修商品住宅,公積金貸款首付比例為30%。

(5)在認定普通商品住宅價格標準時,采用裝配式建筑技術的住宅每平方米提高300元;采用全裝修的住宅每平方米提高1000元;采用裝配式建筑技術并全裝修的住宅每平方米提高1300元。

結束語:

隨著經濟技術的發(fā)展,進一步深化經濟體制改革,推行裝配式住宅勢在必行。住宅 產業(yè)化包含三個方面,一是住宅建筑的標準化,二是住宅建造的工業(yè)化,三是住宅生產與經營的商品化。住宅建造的工業(yè)化是住宅產業(yè)化的核心而發(fā)展裝配式住宅又 是實現(xiàn)

沈陽市推進裝配式住宅對房地產市場的影響

車雪飛1 劉薇薇2

(1.沈陽金地長青房地產開發(fā)有限公司;

2.中審華國際工程咨詢(北京)有限公司遼寧分公司)

摘 要:2014年,隨著沈陽市政府的關于印發(fā)加快推進現(xiàn)代化建筑產業(yè)發(fā)展若干政策的通知,裝配式住宅越來越被大家所關注。隨之也產生了一系列的影響。本文從政策,成本等角度,進一步分析推行裝配式對房地產行業(yè)的影響。

關鍵詞:裝配式、政策、成本

2014年,沈陽市人民政府辦公廳沈政辦發(fā)〔2014〕16 號“沈陽市人民政府辦公廳關于印發(fā)加快推進現(xiàn)代建筑產業(yè)發(fā)展若干政策措施的通知”,其中指出要在全市推廣應用裝配式建筑技術。三環(huán)內及沈陽經濟技術開發(fā)區(qū)、渾南新城、沈撫新城等有條件的區(qū)域范圍內,建筑面積5萬平方米以上的新開發(fā)房地產項目,在土地出讓條件和出讓合同中明確提出采用裝配式建筑技術建設,單體工程裝配率要求達到20%以上,期間全國其他各大中城市也相繼出臺相關政策法規(guī),推行裝配式建筑技術,鼓勵裝配式住宅的實施。這無疑會對房地產市場產生一系列的影響。

一、裝配式住宅對比傳統(tǒng)建設方式有以下幾個優(yōu)勢

1. 縮短建設工期。按照目前并未規(guī)模化的生產測算,裝配式住宅方式比傳統(tǒng)建設方式的進度快30%左右。

2. 安全可靠。預制的樓梯、外墻等運到施工現(xiàn)場,也需要進行鋼筋混凝土的搭接,并不是簡單地連接。每個樓板內都貫穿著鋼筋,房屋結構非常結實。

3. 構件精度高,質量好,增加住宅整體安全等級。裝配式住宅與傳統(tǒng)建造的住宅相比,構件精度更高,能最大限度地改善墻體開裂、滲漏等質量通病,并提高住宅整體安全等級、防火性和耐久性。它采用輕質隔墻體系,業(yè)主可根據(jù)需要變更裝修。

4. 節(jié)能環(huán)保。無論是在建設還是在使用階段,裝配式住宅更節(jié)能環(huán)保,通過工廠化生產和現(xiàn)場裝配施工,可大幅減少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害氣體及粉塵的排放,減少現(xiàn)場施工及管理人員。減少木材損耗、施工垃圾、裝修垃圾約80%,節(jié)能約50%以上。

5. 促進現(xiàn)代建筑產業(yè)化配套設備、產品及上下游產業(yè)鏈企業(yè)發(fā)展。深化經濟體制改革,建立起一套涵蓋生產、設計、施工、驗收等過程的現(xiàn)代建筑產業(yè)化技術標準體系。

二、裝配式缺點

1.建筑技術要求高

由于工廠化的生產,使得預制構件的尺寸已經定死,如果放線時尺寸偏小,將使預制構件安裝不下去,如果放線時尺寸偏大,則構件又會造成拼縫偏大的現(xiàn)象。同時,在現(xiàn)場施工時,剪力墻的標高也要控制好,不然將會造成疊合板安裝不平整或是縱向將疊合板安平了,也會造成板與剪力墻間有較大的縫,又要重新支模,反而更麻煩。 裝配式建筑由于為混凝土結構,要求在預留預埋時,尺寸、位置盡量精確,否則要重新開槽、開洞,增加施工難度,甚至影響結構。 預制構件尺寸也存在一定誤差,拼裝時縫隙有時過大或不均勻。盡管是工廠化生產,預制構件也可能有一定的尺寸偏差,同時由于現(xiàn)場施工時的人為誤差,有時拼裝時產生縫隙過大或不均勻的現(xiàn)象。

2.裝配式建筑的工程造價與傳統(tǒng)式建筑工程造價相比,要高很多

傳統(tǒng)建筑的樓板厚度大約就是100厚,而裝配式建筑的樓板厚度為60厚疊合板加80厚現(xiàn)澆板,總體厚度達到了140,超傳統(tǒng)建筑板厚很多;外墻外掛板與剪力墻連接,使外墻厚度大幅增加,所用材料也就大幅增加。這些都導致了造價的增加。同時,由于外墻厚度的增加,導致用戶在同等建筑面積上,裝配式建筑的凈空面積比傳統(tǒng)式建筑的凈空面積小很多,從而導致了裝配式建筑的平方米造價比傳統(tǒng)式建筑的平方造價貴很多,也不容易被消費者所接受。當然隨著這種建筑技術的大面積采用,可以降低建筑成本。

三、裝配式方案對工程費用成本進行分析測算

1.構件費用構成及計算方法

經與構件廠溝通了解,其構件費用組成及計算方法與建安工程的費用組成(人+材+機+措施+規(guī)費+稅金)有所不同,更為接近設備購置費的構成方式,即

購置費=原價+運雜費

原價包含:材料費、加工費、輔材費、模具、包裝、利潤、稅金等

運雜費包含:運輸、裝卸、采保費等

因此,采用裝配式施工較現(xiàn)行的現(xiàn)澆施工成本高,原因主要有以下幾點:

(1)工藝

裝配式施工技術前期的研發(fā)成本及所需要的設備、廠房、技術人員等方面的投入都比現(xiàn)施工單位大,所以分攤到構件上的成本也大,只有形成規(guī)模效應,才能夠攤薄成本

(2)運輸及因運輸因素導致競爭不足

A、現(xiàn)建造模式中,各材料供應商將材料運抵現(xiàn)場,在施工現(xiàn)場進行施工,而裝配式施工需要材料供應商將材料運抵工廠,制作完畢后再運到工地進行安裝,沈陽目前具備生產能力的構件廠廠址均在市郊,此因素暫可忽略不計,但若引入外埠構件廠,則可能引起成本的上升,而現(xiàn)建造模式中外埠施工單位就不存在這個問題

B、因上述因素影響,在沈陽只能選擇這五家具備生產能力的構件廠,難免會有競爭不足的情況發(fā)生。

(3)利潤

現(xiàn)建造模式中,建筑業(yè)屬于勞動密集型產業(yè),附加值較低,增值能力有限,利潤率較低,而裝配式構件廠則屬于技術/資金密集型產業(yè),附加值高,增值能力強,利潤率高

(4)稅金

按照現(xiàn)行的稅務制度,構件廠需要繳納增值稅,綜合稅率約為10%(其中增值稅稅率為17%,經建委測算,考慮進項稅抵扣后綜合稅率約為10%),而建安工程需要的綜合稅率為3.477%(包含營業(yè)稅、城市維護建設稅及教育費附加),此一項就高6%。

2.優(yōu)惠政策分析

其余優(yōu)惠政策:

(1)采用裝配式建筑技術的開發(fā)建設項目,墻改基金、散裝水泥基金可暫緩繳納

解讀:墻改基金9元/平,散裝水泥基金2元/平,在大配套費中包含繳納,緩繳可視為不繳。

(2)采用裝配式建筑技術的開發(fā)建設項目,土建工程質量保證金以施工成本扣除預制構件成本作為基數(shù)計取

(3)采用裝配式建筑技術的開發(fā)建設項目,投入開發(fā)建設的資金達到工程建設總投資的25%以上,施工進度達到正負零,可辦理《商品房預售許可證》。

(4)鼓勵消費者購買現(xiàn)代建筑產業(yè)化商品住宅。購買采用裝配式建筑技術的商品住宅,公積金貸款首付比例為20%;購買全裝修商品住宅,公積金貸款首付比例為30%。

(5)在認定普通商品住宅價格標準時,采用裝配式建筑技術的住宅每平方米提高300元;采用全裝修的住宅每平方米提高1000元;采用裝配式建筑技術并全裝修的住宅每平方米提高1300元。

結束語:

隨著經濟技術的發(fā)展,進一步深化經濟體制改革,推行裝配式住宅勢在必行。住宅 產業(yè)化包含三個方面,一是住宅建筑的標準化,二是住宅建造的工業(yè)化,三是住宅生產與經營的商品化。住宅建造的工業(yè)化是住宅產業(yè)化的核心而發(fā)展裝配式住宅又 是實現(xiàn)住宅工業(yè)化的關鍵。

參考文獻:

[1] 徐勇剛.預制裝配式住宅的研究與實踐[J]. 住宅產業(yè). 2012(07)

[2] 潘雨紅,趙樺,熊建華.預制內墻板在重慶地區(qū)應用前景研究[J]. 新型建筑材料. 2011(12)

[3] 楊靖.國內住宅工業(yè)化技術應用研究[J]. 住宅科技. 2011(02)

住宅工業(yè)化的關鍵。

參考文獻:

[1] 徐勇剛.預制裝配式住宅的研究與實踐[J]. 住宅產業(yè). 2012(07)

篇8

關鍵詞:住宅工業(yè)化,裝配式建筑,密封膠,耐久

1 概述

在我國住宅建設中,混凝土結構大都采用現(xiàn)澆體系。雖然該施工方式技術成熟,但同時也普遍存在高能耗、高污染、科技含量低等問題。在“低碳經濟”、“綠色建筑”等新興概念的引導下,改革住宅建造方式,推進住宅建筑工業(yè)化,發(fā)展預制裝配式住宅已成為我國住宅建筑發(fā)展的必然趨勢[1-4]。根據(jù)經驗表明,與傳統(tǒng)混凝土現(xiàn)澆建造方式比較,裝配式建筑可節(jié)水80%左右,省材20%以上,減少建造垃圾約80%,綜合節(jié)能70%,降低后期維護費用95%左右。同時,可減少施工場地占用,提高土地利用效率。

所謂裝配式工業(yè)化住宅,就是將住宅建筑分成多個單元或構件,其中的主要構成部分(墻體、梁、柱、樓板以及樓梯等)均在工廠生產,然后運到工地,然后將預制混凝土構件在現(xiàn)場進行裝配化施工建造[5]。利用預制構件吊裝的建筑,除了滿足安全性之外,還需要滿足建筑的一般要求,如外觀、防火、防水等。而這其中,工業(yè)化住宅的防水設計和材料選擇成為國內研究的重大課題。

工業(yè)化建筑預制外墻接縫的防水一般采用構件防水和材料防水相結合的雙重防水措施,防水密封膠是外墻板縫防水的第一道防線,其性能直接關系到工程防水效果[6],這就要求在實施工業(yè)化建筑時,需要選擇專業(yè)的、具有針對性的防水密封材料。

根據(jù)JGJ1-2014《裝配式混凝土結構技術規(guī)程》和四川省《裝配整體式住宅建筑設計規(guī)程》的要求,預制外墻接縫密封膠必須與混凝土具有良好的相容性,較好的位移能力及防水、耐候、低溫柔性等功能,同時需要滿足相應的國家和行業(yè)的標準要求。

2 裝配式建筑用密封膠的性能要求

2.1 粘接性

對于密封膠來說,對基材的粘接性始終是最重要的性能之一。對于裝配式建筑所用的基材亦是如此。目前,市場上所用的PC板片大多數(shù)為混凝土板,因此需要接縫用密封材料對混凝土基材有很好的粘接性能。

對于混凝土材料,普通的密封膠在其表面的粘接性是不易實現(xiàn)的,這是因為:

(1)混凝土是一種多孔性材料,孔洞的大小和分布不均勻不利于密封膠的粘接;

(2)混凝土本身呈堿性,特別是在基材吸水時,部分堿性物質會遷移到密封膠和混凝土接觸的界面,從而影響粘接;

(3)PC板片在車間預制生產的末端,為了脫模會采用脫模劑,而部分脫模劑殘存在PC板片的表面,也使密封膠的粘接受到挑戰(zhàn)。

為了保障接縫密封膠對預制板塊的粘接性,首先在施膠之前需要將粘接表面的灰塵處理干凈,且保持干燥;同時在選擇預制建筑接縫密封膠時,需將以上影響粘接的因素考慮在內,選擇一款適合混凝土基材的密封膠。

硅寶科技在考慮了混凝土材料本身特性情況下,研制的專利產品硅寶668混凝土建筑接縫用硅酮密封膠可以對混凝土實現(xiàn)良好粘接(表1),從而為裝配式建筑的防水密封提供了保障。

2.2 力學性能

混凝土板片接縫中采用的密封膠,除了要求粘接性之外,膠體本身的力學性能也非常重要。這是因為混凝土板片會隨著溫度的變化產生熱脹冷縮,以及建筑物會因風壓和地震等產生輕微震動,因而混凝土接縫會隨之產生位移。根據(jù)四川省《裝配整體式住宅建筑設計規(guī)程》的要求,“外墻接縫寬度設計應滿足在熱脹冷縮及風荷載、地震作用等外界環(huán)境的影響下,其尺寸變形不會導致密封膠的破裂或剝離破壞的要求。在設計時應考慮接縫的位移,確定接縫寬度,使其滿足密封膠最大容許變形率的要求”[7]。除此之外,現(xiàn)行的一些國內外建筑用密封膠的標準也對力學性能有所規(guī)定,如表2所示。

表3給出了按照行標JC/T881測試的硅寶668產品的部分力學性能,從結果可以看出,硅寶668混凝土接縫用硅酮密封膠屬于25級LM產品,完全滿足國內外對于接縫密封材料的要求。對于一般建筑規(guī)程要求的10至35mm混凝土接縫來說,良好的位移能力和彈性恢復率能夠保障密封膠的應變適應性和完整性,可以用于預制混凝土接縫防水密封。

2.3 耐候性

在JGJ1-2014《裝配式混凝土結構技術規(guī)程》中,明確表示建筑接縫防水密封材料應選用耐候性材料。如果材料選擇不當,則會影響密封膠使用壽命。輕則幾年之后密封膠出現(xiàn)開裂,造成漏水;嚴重則甚至使裝配后不久就出現(xiàn)密封膠失效,影響建筑物的安全。

對于硅寶668硅酮密封膠來說,在耐候性方面擁有明顯的優(yōu)勢,這主要是由其分子結構決定的。在常用的密封材料中,聚氨酯的主鏈為C-O鍵,C-C鍵和C-N鍵,其中C-C鍵的鍵能約為348kJ/mol;硅酮密封膠的主鏈化學鍵則為Si-O鍵(鍵能對比圖1所示),鍵能大約為445kJ/mol。而宇宙中輻射到地球表面的最強紫外線波段處于UVB,其波長典型值約為300nm。根據(jù)得知,其能量為399kJ/mol。

也就是說,照射到地球表面能量最高的紫外線不足以破壞硅酮密封膠的Si-O主鏈結構,保證了其良好的耐紫外性能。與之相反,該紫外線能量可以破壞聚氨酯的主鏈結構,導致其在使用一段時間過后,會出現(xiàn)不同程度的開裂,從而造成漏水,影響使用效果。

2.4 低溫柔性

由于我國幅員遼闊,緯度跨度較大,從海南到黑龍江的溫差也較大。因此,預制建筑板片接縫用密封材料也要具備溫度適應性及低溫柔性。

對于硅酮密封膠來說,其分子結構上的Si-O鍵較長,且硅原子上的甲基間距比較大,因此可以自由的進行旋轉。此外,甲基上的氫原子在低溫下有很高的運動性,這種運動主要圍繞Si-C鍵旋轉;而且氫原子占據(jù)的空間自由體積大,與臨近分子間距大,分子間作用力小。這些化學結構上的特點都使得硅酮密封膠具有良好的低溫柔性。

測試結果表明,硅寶668表面無龜裂,仍具備良好的彈性,證明其在低溫下性能保持良好。此外,根據(jù)表3的測試結果來看,硅寶668混凝土接縫用硅酮密封膠在經歷-20℃條件的測試,拉伸模量為0.4MPa,滿足JC/T 881-2001的要求,從而仍起到完好的密封防水作用,保證了整個密封系統(tǒng)不受破壞,使得整個建筑物的使用壽命得到保障。反之,若采用了模量高、硬度大的密封膠或耐低溫性能差的密封材料,則會在極寒溫度條件下發(fā)生開裂,導致漏水,從而影響建筑物的安全。

3 結語

裝配式建筑是建筑模式的發(fā)展趨勢,在整個系統(tǒng)中密封膠的選擇將成為裝配式建筑防水的關鍵環(huán)節(jié)。為了保障整個建筑體系的防水效果,要求密封膠必須具備對混凝土有良好的粘接性,優(yōu)異的力學性能,極佳的耐候性以及低溫柔性。根據(jù)測試,硅寶668混凝土接縫用硅酮密封膠可以滿足以上要求,并在實際案例中為裝配式建筑提供可靠的防水密封解決方案,保障裝配式建筑的長久安全及使用壽命。

參考文獻

[1] 趙志縉,李慶梅. 我國建筑安裝施工技術的進步[J]. 施工技術,2002,31(5) : 1-4.

[2] 嚴薇,曹永紅,李國榮. 裝配式結構體系的發(fā)展與建筑工業(yè)化[J]. 重慶建筑大學學報,2004,26(5) : 131-135.

[3] 粟新. 工業(yè)化預制裝配式( PC 板) 住宅建筑的設計研究與應用[J]. 建筑施工,2008,30( 3) : 201-202,208.

[4] 段凱元,張季超,預制裝配式混凝土住宅設計施工一體化研究[J]。施工技術,2014,43(22):45.

[5] 張?zhí)K蘋.裝配式工業(yè)化住宅應用實例[J],山西建筑,2012,38(6):3.

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