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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:5316
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-02-26 23:46:50
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

浅谈我国建筑装配化和工业化的发展

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 李建兵
资料简介

摘要: :本文主要分析我国装配式建筑发展到现在各个阶段,探讨了我国建筑工业化的可能性和必要性,以及实现建筑工业化的措施,并提出了建议。

浅谈我国建筑装配化和工业化的发展

李建兵

南通兆华建筑安装工程有限公司 江苏 南通 226002

摘要::本文主要分析我国装配式建筑发展到现在各个阶段,探讨了我国建筑工业化的可能性和必要性,以及实现建筑工业化的措施,并提出了建议。

关键词:装配式建筑,工业化,必要性,措施

我国作为全球第一建筑大国,每年新增建筑面积超过20亿平方米,新建房屋占全球一半以上,消耗了全世界40%的水泥和钢材。同时建筑用电带来的间接排放加上建筑使用初期能源所带来的直接排放共占21%左右,仅次于工业排放。在中国,建筑使用能耗也占全国总能耗的接近30%。同时建筑业还产生了大量污染物的排放,如施工噪声、建筑粉尘、建筑垃圾、固体废弃物、室内污染空气等。消耗了大量资源和能源的建筑业,还存在大量的浪费。这种浪费一方面表现在使用年限超短,从毛坯到精装浪费大,一方面则表现在资源回收利用率极低。北京为例,其每年产生的建筑垃圾多达4000万吨。据测算,每10000平米的建筑施工面积平均产生550吨建筑垃圾,而建筑施工面积对城市建筑垃圾产量的贡献率为48%,据保守估计,未来10年,我国平均每年将产生15亿吨以上的建筑垃圾。对于如此大量的建筑垃圾,我国处理的方式目前主要仍为填埋与露天堆放,易产生大量环境问题并占用宝贵土地资源。并且,因为我国对建筑垃圾资源化处置的政策支持力度不够、对其管理存在诸多不合理之处,各地方政府也对建筑垃圾处置企业缺乏热情,导致建筑垃圾处理技术远落后于发达国家,建筑垃圾资源化率也远低于发达国家平均资源化率95%,只有不到5%的建筑垃圾资源化率。

同时我国正处在快速城市化的过程中,需要建造大量的建筑,预计这一过程还要持续25年~30年。回顾我国近30年的发展历史可知,广大从业人员对建筑工业化追求一直没停止过,我国二十世纪七八十年代就开发建设了不少的预制装配式住宅建筑,建设部于1979 年颁布实施了行业标准JGJ 1-79 装配式大板居住建筑结构设计和施工暂行规定,吹响了建筑工业化的冲锋号,后又于1991 年10 月1 日修订为《装配式大板居住建筑设计和施工规程》。2016年2月国务院总理李克强作政府工作报告中表示:积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量。这一切都预示着装配式和工业化建筑将在未来20年内是我国建筑发展重点。同时建筑装配式和工业化也是我国建筑发展的必由之路。

1 建筑工业化的必要性

长期以来,我国的经济都是粗放式经营,依靠资源和生产资料的简单再投入来拉动经济的增长,这种经营方式只能带来短期的经济效益,却不能使国民经济持续快速的健康发展。建筑业是

我国国民经济中传统的支柱性产业。但是,传统的建造方式带来了高能耗和高消耗,建筑消耗和能耗占了全国能源消耗的约30%,建筑垃圾占了城市垃圾总量的30% ~ 40%,装修占了6%左右,传统的建造方式给社会带来高能耗和高消耗的问题,给环境带来了巨大的压力,严重阻碍了经济的循环发展和可持续发展。工业化将大大提高建筑业的生产率,显著降低生产和使用过程中能耗和资源的浪费。据测算,与传统施工方式相比,每平方米能耗可以减少约20%,水耗可以减少63%,木模板消耗量减少87%,产生的施工垃圾量减少91%。正因为如此,要在施工阶段大幅度减少能源消耗,只能采取装配式施工。

2 建筑工业化的系统性

建筑工业化系统可以分解成主系统、次系统,或更次级系统,若需组成整体系统就是研究其各系统的运动特性。系统作为整体具有特定的功能,也就是具有一定的目的性。系统需要设定具体目标。复杂的系统会显示多目标状态,在多目标体系中各个指标之间有时会有矛盾,协调这些指标,已达到整体优化。建筑产业化就是如此,其系统目标非常明确,就是提高生产率,降低成本,使建筑产业转变为主次分明的系统,使生产构件标准化、集约化,服务的社会化,生产经营的一体化等。法国是世界上推行建筑工业化最早的国家之一。以全装配式大板和工具式模板现浇工艺为标志的“第一代建筑工业化”。以发展通用构配件制品和设备为特征的“第二代建筑工业化”为发展建筑通用体系,法国构件建筑协会( ACC) 是第二代建筑工业化的调研和协调中心,由该协会制订尺寸协调规则。法国混凝土工业联合会和法国混凝土制品研究中心把全国近60 个预制厂组织在一起,由它们提供产品的技术信息和经济信息,编制出一套GS 软件系统。这套软件系统把遵守同一模数协调规则、在安装上具有兼容性的建筑部件( 主要是围护构件、内墙、板、柱和梁、楼梯和各种技术管道) 汇集在产品目录之内,它告诉使用者有关选择的协调规则、各种类型部件的技术数据和尺寸数据、特写建筑部位的施工方法,其主要外形、部件之间的连接方法,设计上的经济性等。采用这套软件系统,可以把任何一个建筑设计“转变”成为用工业经建筑部件进行设计而又不改变原设计的特点,形成了一个开放的系统。

3 实现建筑工业化的措施

建筑工业化,首先应从设计开始,从结构入手,建立新型结构体系,包括钢结构体系、预制装配式结构体系,要让大部分的建筑构件,包括成品、半成品,实行工厂化作业: 1) 要建立新型结构体系,减少施工现场作业。多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展; 高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展; 施工上应从现场浇筑向预制构件、装配式方向发展; 建筑构件、成品、半成品以后场化、工厂化生产制作为主。2) 要加快施工新技术的研发力度,主要是在模板、支撑及脚手架施工方向有所创新,减少施工现场的湿作业。在清水混凝土施工、新型模板支撑和悬挑脚手架有所突破; 在新型围护结构体系上,大力发展和

应用新型墙体材料。3) 要加快“四新”成果的推广应用力度,减少施工现场手工操作。在积极推广建设部十项新技术的基础上,加快这十项新技术的转化和提升力度,其中包括提高部品件的装配化、施工的机械化能力。

4 住宅工业化关键技术研究

当前,我国尚未完成向建筑工业化的过渡,要实现真正的住宅工业化,必须进行相关关键技术研究,尤其对应当前我国要大力发展的保障房、经济适用房建设,制定统一的标准制作对工程质量、经济合理都有重要的意义。笔者认为应从以下方面入手:

1)装配式混凝土建筑结构体系研究: 包括框架结构、框架—

剪力墙结构、剪力墙结构等; 主要研究装配式叠合楼盖结构性能; 装配式框架节点受力性能、抗震性能;装配式剪力墙节点受力性能、抗震性能; 构件承载与变形性能,装配节点大直径钢筋浆锚连接构造的承载及连接整体性能等。

2) 装配式混凝土工业化住宅的建筑性能研究: 包括墙体保温隔热性能、接缝防水性能、建筑防火性能、外墙装饰性能、墙体耐久性能及隔声性能等。

3) 装配式混凝土工业化住宅经济性能研究: 包括设计与施工总体策划管理,标准化设计与施工技术,项目实施的时效性与规模效应对比等。

4) 结构体系选择与模数化、标准化设计: 设计包括规划选址、环境布局、立面设计、套型设计及设计原则、设备与设施、无障碍设计等几个方面; 我国的住宅建筑工业化结构体系还没有完全确立,通用结构体系和专用结构体系的协调配合还没有解决,标准化概念和设计技术还没有得到足够重视。导致目前工业化住宅设计方案实施成本高、周期长,最大的原因是缺乏有经验的设计咨询人员。

5) 构件及装配节点的深化设计: 工业化住宅的关键是要解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计。

6) 工业化专用三维设计软件开发: 由于装配式混凝土结构设

计构造的自身特点,要求设计方案必须在施工前检查复核,确保各专业的交叉重复在设计阶段解决,提高工业化设计的准确性。

7) 构配件高效生产技术: 采用机械化生产线可以减少工人劳动强度,提高产品质量和生产效率。

8) 构配件清洁生产技术: 采用工厂化定点批量生产,最大限度减少建筑垃圾及废弃物排放,满足国家环境保护政策对建筑业推广绿色施工要求。

9) 构配件节能生产技术: 采用自动控温的节能养护窑可有效降低能耗,加速模板周转,缩短工期,降低成本。

10) 工业化施工安装软件管理系统开发: 应针对工业化住宅结构体系开发施工安装管理软件,规范指导预制构件的施工装配。

11) 安装设备及配套机具开发: 结合具体工程示范开发标准化、定型化住宅配套设备安装机具。

12) 工业化定型模板配件及支撑系统开发: 配套模板及支撑固定用脚手架的开发与完善。

13) 装配节点专业化施工及配套材料开发: 连接套筒及高强无收缩灌浆材料的开发与应用。

南通市行政服务中心北侧停车场综合楼就是70%以上采用装配式建筑。其中二层以下采用砼框架结构,底区2-8层,高区1-16层采用预制装配整体式式框架-现浇剪力墙结构,预制构件分为预制柱、叠合梁、叠合板三种构件类型。整体施工进度大大提高,施工中达到建筑垃圾零产生。

5 结语

虽然我国当前已经有了一部分装配式建筑,总体还是处于起步阶段。实践中还会出现各种新问题和新矛盾,也只有不断累积设计、施工经验建筑工业化才能不断发张。同时我国保障房、经济适用房建设发展如火如荼,把握机遇,努力促进我国建筑工业化进程,需要建筑业全体同仁的不懈努力。

参考文献:

1、栗新.工业化预制装配式(PC)住宅建筑的设计研究与应用[J].建筑施工,2008(3):201-202