时间:2023-05-30 10:36:51
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇装配式建筑,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词]预制装配式;设计;施工;一体化;优化
引言
预制装配式建筑(prefabricatedconcrete)即PC建筑,是通过工厂化生产构件,经过养护、运输、吊装、连接、与现浇段结合等步骤形成的混凝土结构。预制装配式建筑是未来建筑工业化的发展方向,符合绿色建筑的理念。预制装配式建筑在我国仍处于发展的初期阶段,与传统的现浇结构建筑存在较大差异,其设计、施工也与传统建筑截然不同,至今仍没有国家标准规范指导,施工作业人员缺乏经验。本文以上海市内环第1个预制装配式住宅建筑为例,对预制装配式建筑的设计施工一体化进行分析研究。
1预制装配式建筑特点
预制装配式建筑与传统现浇混凝土建筑相比有如下特点。1)结构深化设计需要对建筑结构进行构件拆分,构件拆分需要综合考虑设计、施工、吊装、运输、施工场地布置等因素。机电管线、线盒需预埋预设在预制构件中,到现场后直接对接安装。2)构件工业化生产,生产模具重复使用率高,构件尺寸精度高,达到清水混凝土的效果,预制构件甚至能根据设计需要在构件表面印出清水花纹。3)构件在工厂中预制,后运输到施工现场直接吊装施工,方便快捷。最大程度减少现场湿作业,减少对环境的扬尘、噪声等污染,减少现场施工作业人员配置,在城市市区内施工有明显优势。4)预制构件与现浇构件结合的现浇节点受力复杂,是设计施工的关键节点,钢筋排布密集,在后期存在漏水隐患。预制装配式建筑的以上特点导致其设计、施工相比传统建筑有其自身特性,并且两者相互影响,因此单独研究预制装配式建筑的设计、施工存在片面性,不利于其发展,需对预制装配式建筑的设计与施工进行一体化研究,使预制装配式建筑的设计与施工相互配合、相互促进,优化提高,为建设项目增值。
2预制装配式建筑设计
2.1联系现场实际的结构深化设计
现阶段开发商为加快资金回笼,不断压缩项目周期,而预制装配式建筑在建筑施工图完成之后仍需对建筑进行构件拆分,进行结构深化设计。构件拆分的大小、质量、形状,直接影响到现场材料堆放的布置、施工临时道路的设置、吊装的选择、塔式起重机基础的设计等。在施工方案总设计中需考虑施工现场实际情况,并在可行的情况下进行优化,尤其在施工场地狭小的城市核心区域。因此预制装配式建筑的结构构件拆分深化设计需与施工单位紧密联系,并在前期总体设计中考虑运输、施工难度和成本等。
2.2考虑全施工过程的受力设计
预制装配式建筑构件在工厂内生产,经过养护,构件强度达到要求后运输到施工现场,再通过吊装安装到位。构件在成为结构的一部分前需要经过运输、翻身、吊装等多个过程,出现多种不同的受力形态,这些过程均需通过预埋在构件内的球形铆钉实现。因此构件拆分及设计过程中不仅需考虑构件在建筑结构中的受力还需考虑生产施工全过程中构件的受力。构件吊点的设置需考虑到构件重心位置、吊装中的平衡、构件运输过程中摆放角度等。以本工程中转角飘窗设计为例:转角飘窗属于多维度异形构件,构件内存在大开洞,构件自重达9.7t,且构件重心位置不在墙身竖向范围内,因此在构件上部设计了4个吊点,确保构件吊装的平衡。考虑吊装运输过程中构件的受力,通过MIDAS软件分析构件的应力分布,如图1a所示。通过分析发现,转角飘窗在吊装过程中局部应力分布过大,需进行加固处理。通过研究采用3根槽钢对转角飘窗进行加固处理,加固后的应力分布如图1b所示,应力集中明显减弱,可以确保吊装运输的安全。
2.3机电管线设计
预制装配式建筑中的机电管线与现浇结构中的机电管线施工存在较大不同,在现浇结构中机电管线通过预埋并直接整体浇筑在混凝土中,而预制装配式建筑中机电管线需预先埋设于构件中,抵达现场后与现浇结构中预埋管线进行拼接,体积和质量巨大的构件在现场完成机电管线精确对接施工难度极大。因此机电管线设计需尽量避免埋设于预制构件中,本工程同时使用BIM软件对现浇和预制构件部分进行建模,分析构件内部的管线排布、线管线盒的位置,确保机电管线能够精确对接。
2.4利用预制构件特性完善建筑设计
预制构件为工厂化生产,尺寸精度高,表面整洁,能达到清水效果,且能够预制出相应的花纹。在建筑设计过程中应充分考虑到预制构件自身优势,减少建筑做法,减少现场湿作业。在本项目中,设计多处利用到了预制构件的特性,如在楼梯部分充分利用了预制构件的精度,安装完毕后表面不再做面层处理,如图2所示;墙壁后期做挂石材处理,墙壁取消了传统的抹灰湿作业。
3预制装配式建筑施工
3.1充分领会设计意图
预制装配式建筑在国内仍处于发展的初级阶段,施工操作经验不多,因此在施工过程中需充分领会设计意图。构件作为一类特殊产品,在最终成为结构的一部分前需经历吊装、运输、翻身等过程,而构件一旦破坏再生产需经过较长周期,将直接影响到整个项目施工工期,因此施工需要充分领会设计对构件受力分布的考量,防止构件在吊装、运输等过程中出现破坏。
3.2施工关键节点优化处理
预制装配式建筑彻底颠覆了传统的施工方式,施工中的吊装作业、建筑做法等与传统的现浇结构完全不同,施工中要充分考虑施工的各个过程优化。预制构件与现浇段间的连接是装配式结构施工的关键,该节点受力复杂,钢筋预埋较多。施工中需充分理解构件预留钢筋与现浇段之间的连接关系,分层次完成钢筋绑扎连接。现浇结构中窗附框位置经常存在漏水隐患,若预制结构后期再装窗附框将同样存在漏水隐患,因此在施工前与设计沟通研究,将窗附框在工厂中与预制构件一同浇筑完成,形成整体,避免后期存在的漏水隐患。3.3现浇段与预制段节点处理预制构件与现浇段连接处是关键节点,因为混凝土浇筑时间不同,存在施工缝且收缩不一致,存在渗漏隐患,同时也是结构连接的薄弱环节。为避免后期出现渗漏情况,本项目在预制构件的上部和下部分别采取了不同的方式进行节点处理。为方便构件堆放,构件下部设计为拉毛平面,构件吊装完成后在构件外侧采取3道防水措施,如图3所示,从外到内依次为220mm防水卷材,13mm厚耐候胶,20mm×30mm橡胶条。在构件的内侧采用预制构件上部留有预留纵筋和箍筋,施工中无法采用上述3道防水措施,通过与设计沟通研究,将构件上部设计为凹槽形式,如图4所示。在与现浇段钢筋绑扎后采用防水混凝土浇筑,凹槽的设计不但可以防止水流向内侧,还能有效增强节点连接。
4结语
预制装配式建筑在国内仍处于发展的初级阶段,在进一步摸索前进的过程中,设计与施工一体化协作,可以有效地促进设计、施工的优化提升,为建设项目增值。通过本工程的应用研究,在结构深化设计中联系现场实际、综合考虑施工全过程中构件应力分布、机电管线设计优化、利用预制构件特性等对设计施工有极大促进作用。同时在施工中充分领会设计意图、做好成品保护、优化关键施工节点等可有效地促进生产效率,提升工程质量,提升经济效益,促进预制装配式建筑的发展。
参考文献:
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【关键词】 聊城 装配式建筑
1 装配式建筑的定义与内涵
装配式建筑是指将梁、板、楼梯等建筑构件在厂区机械化、模块化生产后,再到达建筑施工现场进行安装拼接的一种建筑类型和生产方式。
这种新型建筑形式一直以来受到国家政府部门和行业专家的推崇,在《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》(建科〔2005〕78号)、《国务院办公厅关于转发建设部等部门关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见的通知》(〔1999〕72号)等文件中明确指出装配式住宅属于低碳环保、节能减耗、政策支持的优势项目,全力要求加快其发展建设进程。特别是山东省住建厅下发《关于公布2015年度山东省建筑产业现代化试点城市、试点工程项目、生产基地名单的通知》,明确济南、青岛为试点城市,正式启动我省装配式建筑全面发展的序幕。
2 装配式建筑在聊城市推广的重要意义
就我市而言,做好装配式建筑推广工作可以带来以下优势:
一、建筑模块工厂化生产,标准统一、质量把控有保障,产品可溯源、责任区分简单。
二、厂区生产有利于培养一批专业素养高、技术水平灵活的生产工人,为提升我市整个建筑市场劳动力水平做出贡献,有利于将我市劳动力人口优势与技术优势相结合,打造建筑市场聊城制造的品牌
三、固定的园区生产、连续化生产,可以以土地、生产车间为担保,有效保护工人工资福利等个人利益不受伤害,避免年关建筑工人集中上访讨要工资的社会性的发生。
四、装配式生产避免现场施工的扬尘、噪声,对减少雾霾、污水等环境问题有较大帮助,同时减少建筑工地邻里单位之间的矛盾纠纷,有利于和谐水城的创建。
五、尽早入手,确定行业标准话语权,有利于确立我市行业地位,争取更多市场份额。
3 我市推广装配式建筑的优势
目前我市装配式建筑发展具有良好的基础,具体而言表现在如下方面:
一、具有一批诸如聊建集团、中通钢构等建筑建材行业领军企业,企业责任感、战略眼光都具有一定眼光,科技研发水平不弱。
二、有我市企业参股的山东金柱万斯达装配建筑有限公司等企业,已经在济南获得大量装配式建筑项目,积累了相当的实践经验。
三、聊建集团和清华大学、山东建筑大学等科研机构合作,对装配式建筑进行了深度技术攻关,效果良好,并参与行业标准的制定,技术话语权分量较重。
四、我市棚户区改造、乡镇改貌、新型城镇化工作量大质优,如果与装配式建筑结合更是锦上添花。同时装配式建筑减少环境污染,也是我市全国卫生城复检过关后,环境保护的常态要求。
五、社会重视,科技局专门进行调研,推进项目开展,多位人大代表和政协委员提出多份提案,呼吁政府相关部门立项支持。
4 推广装配式建筑的措施保障
基于以上情况,建议从如下发面加快我市装配式建筑积极发展:
一、建立行业协会,加强组织协调,扩大宣传,提高社会认知度。
由市政府组织,市住房城乡建设委作为牵头单位,成员单位包括市规划、发展改革、国土、科技、经济信息化、质监、财政和相关企业等部门,做好宣传推广。采取多种形式,在报纸、电视、电台与网络等设置专栏或专题,并组织大型宣贯会议和论坛等,对政府管理部门、开发商、施工单位、生产企业以及消费者开展宣传教育,提高装配式建筑的社会认知程度。
二、推广适用技术,完善标准体系,积极做好技术研发和推进工作。
开展设计标准化、部品模数化研究,新型部品设计、生产工艺研究,机械设备研究,以及信息管理平台开发等。建立健全标准户型设计图集,生产、施工和验收标准,以及住宅性能认定规程和部品认定制度等。
三、发挥政策调控作用,开展试点示范
优先在以划拨方式取得土地的政策性住房,政府投资的公益性建筑上开展试点。对于其他商业性项目,政府相关部门在确定土地出让价格以及开发单位在投标和竞购土地过程中应综合考虑产业化成套技术用和成本因素,进行扶植帮助。
四、整合行业资源,培育实施主体
1、调整产业布局,完善资源配置。一是在我市扶持建设若干家预制部品、钢构品生产企业,使生产能力适应产业化住宅建设需要。
2、整合行业资源,培育住宅产业集团。以市场为导向,整合产业链资源,鼓励开发、设计、部品生产、施工、物流企业和科研单位组成联合体,或形成优势互补、实力雄厚、信誉良好的大型产业集团。
3、实施“引进”战略,加快住宅产业化进程。鼓励发达地区有实力的住宅产业集团与我市有关企业开展合作,充分吸收其先进技术和管理经验,培育我市住宅产业化开发、设计、生产和施工力量。二是在产业化住宅项目招投标中,允许外地企业直接参与竞争,促进我市住宅产业化工作。
4、开展技术培训,培养专业人才
一是加大企业人才培训支持力度,促进装配式建筑企业与相关职业教育机构合作,培养实用技术人员。二是依托试点、示范工程,通过企业内部培训,培养具备建造相关专业技术及生产、操作经验的职业技术工人。三是加强劳务企业管理,建立用工与培训长效机制。
5 结束语
装配式建筑从概念提出到实践应用已经将近十年,技术层面没有太多障碍,推广的最大难点在于居民的认可程度,以及拆迁时期补偿问题的标准确定不明确。居民有心理负担和思想包袱。政府应及时出台相关配套政策,打消顾虑积极推进。需要强调的是,目前建筑行业在国民经济中占的比例还是比较大的,要传统建筑市场生产形态,建设装配式建筑市场新格局就要做好行业转型时的经济震荡的心理预期。
关键词:装配式建筑;工程管理;BIM技术
装配式建筑所使用的构件可以预先在工厂完成预制,运输至施工现场只需要对预制构件加以吊装与拼装即可。与传统的建筑形式相比,装配式建筑的应用优势十分凸显,但在施工过程中也有一些值得非常注意的要点,尤其是装配式建筑工程管理过程中极易受到诸多因素的影响。总的来说,装配式建筑工程管理过程中所受到的影响因素主要有四个方面,即设计因素、生产因素、协同因素和人为因素,均会对装配式建筑的工程管理效率与质量造成很大的影响。考虑到这些因素对装配式建筑工程管理质量影响较大,因而务必积极落实项目管理工作。
1装配式建筑的应用优势
作为建筑行业一种发展快速的建筑形式,装配式建筑的应用优势是十分显著的,直接革新了传统的建筑形式,对建筑行业的影响是十分巨大和深远的。总的来说,装配式建筑的应用优势集中体现在以下:可有效提升施工质量:装配式建筑所使用的构件均由工厂预制完成,在预制阶段可以严格按照标准数据来生产,因而可以最大限度避免一些施工质量问题,比如可避免墙体开裂。另外,可以大大提升建筑物整体的安全等级、耐久性和防火性。可加快项目进度:凭借工厂预制的优势,装配式建筑可以在构件运输至施工现场后立即着手施工,对加快项目进度有十分大的裨益。长期的研究发现,装配式建筑的施工进度可以高出传统建筑形式施工进度的30%左右[1]。有助于提升建筑物品质:从装配式建筑室内精装修的角度来说,在施工过程中能够即拆即装,又快又好,施工人员正在开展吊装施工,如图1所示。足够的节能环保:从节能方面来说,装配式建筑所使用的外挂板是两面混凝土中间夹挤塑板,有很好的保温性能,保温效果明显优于外墙保温和外墙内保温。另外,应用这种材料可以此来解决传统建筑所做外墙保温层脱落的问题。在环保方面,因为所使用的构件均是通过工厂化方式来制作,因而施工现场的建筑垃圾可以大大减少,对生态环境所造成的不利影响可以控制在最低。有助于文明施工和安全管理:与传统的建筑作业现场有所不同,装配式建筑的施工现场不需要太多的施工人员,只需要留有一小部分的施工人员即可,这样可以大大降低施工现场安全事故的发生风险。
2装配式建筑工程管理的影响因素
总的来说,装配式建筑工程管理的影响因素主要包括四点,即设计因素、生产因素、协同因素、人为因素。设计因素:设计工作是装配式建筑工程管理的基础部分和重要内容之一,其可以直接影响工程管理质量。就设计阶段的工作来说,若是设计人员未在前期阶段充分考量结构构件的分离、运输、堆放等相关内容,势必会导致整体的设计方案较为模糊,缺乏可行性和科学性,最终影响工程管理的质量[2]。以构件生产、存放及运输等环节的困难与成本为例来说,若是在设计阶段缺乏全面的考量,势必会导致所设计出的构件结构单薄、节点复杂,后续施工难度有所增加,且构件还易发生断裂和崩烂。再比如若是设计阶段没有充分考虑构件安装工序及安装难度、施工成本,则易导致后续施工钢筋穿插绑扎困难,甚至出现无法施工的情况,导致成本增加。生产因素:对于装配式建筑来说,其施工过程中所需要的构件均由工厂加工,这让工厂在整个装配式建筑工程管理中的重要性十分凸显。具体来说,以加工厂的预制构件运输工作为例来说,为确保预制构件的运输质量,在运输过程中需要做到车启动应慢,车速应匀,转弯变道时要减速。在运输墙板时需要竖放,用槽钢制作满足刚度要求的支架,而后将墙板搁支点设定在墙板底部两端处。在运输楼梯、阳台等预制构件时需要单块堆放,在叠放时则需要用四块尺寸大小统一的木块衬垫。但若是加工厂在预制构件运输过程中并没有做到这些工作,势必会导致预制构件质量受到很大的影响,无法确保后续的施工质量。协同因素:与传统建筑形式的施工有所不同,装配式建筑虽然施工现场的工序较少,但工序划分和岗位的配置更加的精细,在实际开展施工时非常注重多个部门的协同作业,尤其是需要设计部门、加工厂、施工部门和监理部门的协同作业,这无形中增加了装配式建筑工程管理的难度[3]。具体来说,装配式建筑涉及顶层设计、技术标准、产业链打造和关键技术等重要内容,单纯依靠企业是无法完成的,必须紧紧依托于产业协同和优势对接,以此高效完成建筑施工。以标准化设计、智能化制造、精益化装配、BIM信息化管理这四个部分为例来说,彼此之间有着十分密切的关系,任何一项工作完成质量不佳时均会对其他环节造成影响。但若是在工程管理中缺乏统筹管理意识,未在项目实施过程中形成紧密的产业链,势必导致各个工序的设计工作、加工工作、施工及验收存在问题,更易出现管理混乱的问题。人为因素:人员是装配式建筑高质量落实的关键,人员的核心素养可以直接影响和决定装配式建筑施工质量。比如在智能化制造环节,对工厂工人的综合素养有着非常高的要求,要求工人可以借助自动化系统来完成构件的预制,尤其是要确保构件的预制精度。再比如进行精益化装配工作时,会对施工现场的施工人员综合素养有很高的要求,尤其是钢筋绑扎、楼板吊装对施工人员的施工能力要求更高。另外,在BIM信息化管理这一方面,通过应用BIM技术,可以将建筑、结构、机电一体化设计等诸多工作联系起来,对装配式建筑实施全过程控制。另外,BIM技术有着可视化、协调性、模拟性和优化性的显著优势,其应用在装配式建筑的工程管理中,有着安全耐久、施工快捷、可视化程度的优势,非常值得推广应用。但若是项目人员对BIM技术掌握不足,实际使用时会导致BIM技术无法发挥最佳的优势,从而影响装配式建筑的工程管理质量。
3强化装配式建筑工程管理的策略
3.1创新管理理念与模式
管理理念与模式的创新工作对落实装配式建筑工程管理工作意义重大,必须始终给予高度的重视。在管理理念创新中,需要及时去转变管理理念,要彻底改变以往存在于传统现浇建筑的管理理念,需要做到及时转变管理理念,让技术前置和管理前移。具体来说,装配式结构的实施效率是项目效益的基本保障,在管理工作中要将设计、生产和施工等诸多环节紧密联系起来。以装配式混凝土建筑为例来说,均要严格按照产业化要求来施工,转变以往的建设方式,注重设计规范化、标准化,尽可能地去形成一种一体化的建设模式。为确保各个生产工序可以与单位协调配合,可以结合生产加工周期、安装时间和工程工期等因素,通过倒排的方式来制定设备和材料的采购计划,并事先确定好重要构件的技术参数,提升对各方面因素的管控能力。在管理模式创新上,装配式建筑可以尝试使用PDCA循环管理模式和EPC(工程总承包)施工模式。以EPC施工模式为例来说,项目可以落实五位一体的管理方式,对设计、生产、施工、装修和BIM一体化加强管理,确保整个装配式建筑可以实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理[4]。通过应用这样的管理模式,势必可以保证和提升装配式建筑工程管理的管理水平。
3.2引进先进技术
就当前阶段装配式建筑在技术上的应用情况来说,最具应用优势和发展潜力丰富的技术当属BIM技术,有很多的施工单位会选择使用BIM技术,通过发挥好BIM技术的可视化、协调性、模拟性和优化性优势,可以确保装配式建筑设计和管理工作的质量。具体来说,施工单位通过应用BIM技术,可以为工程的协同设计和管理提供技术支撑,施工单位可以此来进行各项信息的整合,构建BIM模型。在此基础上设计人员可以凭借BIM软件的可视化和模拟化功能,来评估协同设计是否具有足够的可行性、科学性和经济性,以此来确定最佳的设计方案。除此之外,在工程管理过程中,BIM技术的共享特征可以将各个生产部门紧紧联系起来,建立一种动态、协同化的管理体系,这可以为设计部门、生产部门和施工部门的管理工作提供便利,对保证装配式建筑工程管理效率与质量有十分大的裨益。
3.3提高员工的综合素质
装配式建筑的施工与管理有着复杂性和专业性的特点,尤其是施工过程中对施工人员的专业能力有很高的要求,这要求施工单位必须做好员工的专业能力培训工作。具体来说,施工单位为提升员工的综合素质,需要重点做好两方面的工作。一是要不断提升员工的责任意识,帮助员工认识到装配式建筑工程管理的重要性,明确自身职责,继而积极参与到施工与管理工作中去。二是要不断提升员工的专业能力,可以定期开展相关的技术培训活动,引导员工参与到技术知识的学习中去,以此掌握更多的装配式建筑施工知识和管理知识。
[关I词]预制化加工;装配式建筑;BIM技术;绿色施工 文章编号:2095-4085(2017)05-0098-02
BIM技术是利用工程项目所包含的各项相关数据进行建筑模型的构建,模拟施工工程所体现的全部信息。与发达国家相比,我国的BIM技术发展较晚,目前的应用主要集中在设计阶段,在项目管理及指导施工方面的应用相对较少。
1装配式建筑发展现状及存在问题
我国的建筑工程以钢筋混凝土为主,施工主要采用“现浇筑”的方法,由工人在施工现场进行操作,极大的增加了施工的安全隐患,导致原材料及人力的浪费。装配式建筑无论是从环境保护、绿色节能、质量控制、进度控制、成本控制及安全管理等方面均有其很大优势。但是在实践过程中出现的如缺乏规范和标准,预制化产业链及管理不完善,预构件标准化不统一等,导致装配式建筑在设计、生产、施工以及维护过程中都存在问题。
2BIM技术应用现状
BIM技术完整的模拟工程项目的全生命周期,经过优化的模型,还可以体现项目各个时间点所需要的材料、施工工艺、预制预留等信息。BIM技术作为建筑信息化的核心,全方位全生命周期的实现建筑信息化,能很好的解决在项目工程各个阶段建筑信息不对称导致的总策划力不足、施工技术不符合要求等问题。因此,BIM技术和装配式建筑相辅相成,可以使建筑业更快更好的实现装配式施工。
3BIM技术在装配式建筑中的优势
BIM技术相对传统技术而言主要有协调性、可视性、模拟性、出图性以及优化性五个特点。工程管理人员可利用建筑信息模型及BIM技术的特点,优化施工方案、组织设计、技术交底等,从而提升设计、施工的准确性及质量。
3.1深化设计
在施工前利用BIM技术建立施工项目模型,对模型进行碰撞检查、优化管线排布,并提交设计院进行审核,形成更加科学、合理的模型,有效指导管线综合排布及预留预埋,从而降低装配式建筑可能出现的局部预埋件无法对接及回厂重造等情况。
3.2出图、交底及施工
相较于传统图纸而言,BIM技术强大出图功能可以为厂家提供准确的模型信息,指导厂家完成各个部件的预制加工,最终实现无缝对接。
3.3完善的运行维护体系
BIM技术作为全面的建筑信息模型,不仅可以在施工阶段指导施工,同时可以实现对建筑物的运行和维护。经过优化得到的模型和实际完成的建筑保持高度一致,在模型中包含建筑物的各个系统,各个部件及组装信息。建筑信息模型实时同步模拟,无论建筑物在运行过程中出现任何问题,都可以提取相应的模型信息,高效实现建筑物运行维护。此外,即使建筑物需要被拆除,模型也可以筛选出可回收再利用的部件,减少不必要的浪费。
4BIM技术_在装配式建筑中的应用分析
4.1模拟施工
BIM技术对建筑物的全生命周期、全构件进行分析整合,统一协调的实现模拟施工,发现存在的问题并提出有效的解决方案,准确的体现装配式建筑在装配过程中的次序,直观的为施工人员展示建筑物的装配过程。
4.2预制构件
BIM模型可以指导厂家对建筑物所需的各种部件完成预制化加工,在出厂时对构件信息进行编码,并在管理中心保存构件的重量、安装位置等具体信息,根据构件的编码,将不同规格的构件准确配送到施工现场。编码后的构件,还将为建筑物的运行维护提供方便。
4.3现场施工
(1)材料的科学管理。BIM技术一方面结合现场实际情况,实现对不同施工阶段材料需求量的计算,及时准确的做好材料的准备工作,避免窝工及现场材料过多现象;另一方面可以随时根据现场进度情况调整材料进场计划,实现材料的精细化管理。
(2)构件的实时监测。BIM技术对建筑物不同装配阶段的时实分析,在装配就位后,对构件的位置及组装细节进行校核,提高装配过程的安全性。
[关键词]装配式建筑;综合效益;分析方法;研究
文章编号:2095-4085(2017)01-0164-02
随着建筑行业生产模式的不断改革升级,致使我国的建筑产业化也发生了极大转变,其中装配式建筑结构模式便是建筑行业转型升级的关键。为了满足当前人们生活水平的不断提高,发展舒适、和谐、绿色的居住条件,成为了当前人们普遍关注的话题。也正是在这样的背景下,我国的建筑行业更要紧抓大好时机,有效的减少能源消耗,提高建筑房屋的抗灾能力,保证与环境协调发展。
1.理论思路
(1)经济效益。建筑行业在当前我国的国民经济中属于支柱行业,其表现出来的经济效益十分显著。对于经济效益来说其评价指标是多样化的,其中最为重要的评价指标就是全生命周期成本。本文中对于经济效益的研究主要集中在全生命周期的建筑和使用阶段的成本上。而有关装配式建筑的经济效益就是与传统建筑经济效益进行对比的结果,也就是在全生命周期成本下进行传统式与装配式的对比进而得到装配式建筑的经济效益。
(2)环境效益。有关环境效益的内容多种多样,本文的环境效益主要是从节水、节能、节财和节地四个方面进行分析。另外,还通过全生命周期碳排放的方式从建筑和使用两个阶段分析了低碳所带来的环境效益。
(3)其他效益。装配式建筑结构模式囊括了多个优点,属于一种新型的建筑方式,除了具有极高的经济和环境效益,同时还具有其他众多的效益,比如改善施工环境,提高建设效率和降低工作事故等。本文对于其他效益的研究主要集中在改变生产方式和提升生活品质两方面。
2.综合效益分析方法分析
2.1经济效益分析
(1)建造成本。装配式建筑就是通过专用的连接技术和现代化机械设备将各种各样的通用预制构件进行连接,使其具备产业化生产的专用建筑技术。无论是在建造成本还是核算上都和传统的建筑方式存在极大的差别。在建筑成本上的分析主要是集中在建筑部件生产成本、运输和安装成本核算所具有的经济效益。
(2)使用成本。由于在使用成本上装配式建筑远远低于传统建筑,所以在全生命周期上装配式建筑具备极高的经济效益。本文通过对相关装配式建筑进行统计分析,具体分析了其使用成本。1)管理成本c1在房屋建造过程中由于装配式建筑模式使用了全新的技术和材料,所以在后期的维护上要普遍高于传统的建筑模式。2)能耗成本c2作橐恢秩新的建筑方式,装配式建筑具有节能环保的作用,其能源的消耗成本要比传统的建筑结构方式明显较低。其主要的能源消耗集中在采暖、电费和燃气等日常的使用费用上。3)大修成本c3在装配式建筑结构上通常采用的材料都具有优良的强度和耐久性,所以在日常的维修和保养上的成本投入要比传统的建筑结构方式低。4)日常维护成本c4建筑物在投入使用后,物业公司都要对房屋进行日常维护,比如电梯的维护、小区环境的保持以及管道的维修等。经相关数据统计显示,装配式建筑在日常维护的投入为40元/m2,而传统的为65元。5)残值c5经过长期的使用,建筑达到使用寿命后,其自身有一部分材料可以进行回收再使用。实际上,当建筑达到使用期限时,这些建筑材料只是放错地方的资源,能够将其转变成为具有新型节能功能的材料,进行重新建设,这也落实了国家提出的“节能环保”的政策。通过相关数据统计显示,装配式建筑结构方式的残值可以取8%,而传统的则为4%。
2.2环境效益分析
在全生命周期的各个阶段,建筑都会对周围环境造成一定的影响,为了避免造成环境破坏,保证建筑与内外环境协调发展,所以人们在推广装配式建筑时都十分注重环境效益,这种建筑模式也正好符合国家的环保政策,其环境效益显而易见。(1)节水效益V1建筑行业的用水量一直在全社会总用水量中占据着极大比重,并且呈现出上升趋势,而采用装配式建筑能够更大的降低建筑用水量。通常,建筑行业的用水主要集中在施工和生活用水上。装配式建筑是先在工厂生产Pc预制件,减少了混凝土和设备用水,避免了湿作业,极大程度上减少了用水量。此外装配式建筑采用机械安装,减少了工人数量,便于现场管理,也减少了各种生活用水和浪费。(2)节材效益v2装配式建筑是在工厂制造预构建,对其生产方式,以及使用的材料和产品质量都有着严格的控制和管理,从而最大程度上降低了材料的浪费。此外,生产预构件的工人都是经过培训,具有良好的技术和极强的责任心,从而减少了不合格件的出现。(3)节地效益V3虽然我国具有辽阔的疆域,但是能够用于建筑的土地极少,所以如何提高土地利用率成为了城市发展首要解决的难题。采用装配式建筑能够有效缓解土地不足的情况,主要是因为装配式建筑采用的材料多为高强度的轻质材料,通过增加建筑层数能够提高土地利用率。另外,建筑的使用周期也是影响建筑用地的因素,装配式建筑具有较长的使用寿命,能够极大减少建筑用地的占用。(4)节能效益v4节能效益主要集中在施工过程中的用电量和使用阶段的能源节约,在建造过程中装配式建筑普遍采用的保温节能材料极大的降低了能量损耗。(5)碳排放的效益v5建筑物的碳排放是温室效应的一个重要因素,在建筑物的全生命周期中无论哪个阶段都有碳排放,所以发展低碳建筑成为当前保护环境的重要方向。在装配式建筑中采用大量的新型环保材料能够有效降低碳的排放。
2.3其他效益分析
(1)生产方式的转变。装配式建筑的大力推广,也使建筑工人的环境发生了极大的转变,同时也降低了工人技术参差不齐的现象,避免出现较大的员工流失情况。工人都是经过考核后招聘上岗的高技术工人,这样也极大的提高了生产效率,从原先的手工劳动转变为机械化劳动。
(2)生活品质的提升。装配式建筑所具有的环境效益能够极大改善居民的生活环境,为居民提供一个健康舒适的生活条件。环境能够影响心情,良好的生活环境能够显著提高居民心情,提高居民的生活品质。
【关键词】BIM技术;装配式建筑;建筑产业化;应用案例
1 装配式建筑与BIM概述
1.1 装配式建筑
在生产车间中预制好建筑的部品、构建、原料后,向施工现场运送加以安装,最后采用后浇筑砼或浆锚法相连而产生建筑产品称之为装配式建筑[1]。板材、砌块、盒式、升层升板、骨架板材等五种建筑类型均为装配式建筑。因为该类建筑有很多在车间加工完毕的建筑补品,因此导致原始现浇作业大大低于装配作业。采取建筑、装修相融合的设计,使功能现代化、设计多元化、生产车间化、施工装配化的模式形成,推动建筑行业转变成节省、集成、科技、环保等现代化形式,与绿色建筑的诉求相契合。
1.2 BIM技术
Building Information Modeling即建筑信息模型简称为BIM,其是通过数字技术对某一建筑项目的功能、物理信息进行表述,可以将BIM技术在项目各个阶段和参与方式各异的情况下完成录入、修正、输出项目信息等操作,拥有仿真性、可视性、改良性、协调化、可输出图等特征。作为项目信息协同、共享的载体-BIM技术,能够提供给项目从策划概念到维护拆掉整个生命周期决策根据[2]。
2 应用案例
2.1 工程概况
南京万科上坊北面地块6-05栋经济适用房项目是整体型钢筋砼架构加钢支撑结构体系为全预制型的装配,地上和地下分别为45层和1层,有10380m2的建筑面,建筑有45m高,是国内第一栋全预制式高层建筑。装配式预制构件涵盖区间为:使用预制砼框架柱作为竖直的结构主体构件;使用预制砼叠合梁作为梁;用框架结构加钢支撑体系作为抗侧向力剪力构件;预应力砼叠合板预制来作楼板;砼梯板预制完成后在标准层楼梯上使用,砼叠合阳台板预制完安装在阳台上,预制K板后用作阳台上的隔板;使用NALC板;预制好的楼板运用在下沉式或者整个厕所中。
2.2 工程实施难点
整栋楼全部预制的高层建筑项目,需要在较短的时间内完成设计、制造、施工,且保持良好的质量。即使用该种装配式技术,应在短期内把设计到施工整个流程的所有工作高质量的实现,这时传送和协调建筑信息的工作十分关键。有以下问题需要攻克:1)在设计环节。进行归纳深化,需要将预制构件彼此间的碰撞检测精细到钢筋层级,在短期内凭借老员工的经验,很难完成二维图纸辨别工作;2)制造构件环节。生产商要吃透一万多张构件图纸,完成计划、制造、供应工作根本不可能实现。3)施工环节对构件进行精准迅捷的定位,高品质安装没有新技术扶持难以实现。以项目的特征为据,工程将BIM模拟研究中心建成,利用该技术达到项目管理的信息化。
2.3 BIM在设计阶段的应用
本工程使用Autodesk Revit系列三维建模平台建立BIM模型,对本项目的建筑、给排水、结构这些三维信息化模型构建时使用了各专业得力的设计员,并在Autodesk协同环境中实现,高效精准。在2D环境中,一张图纸则是独立的“小项目”,应从绘制平面展开,接着绘制剖面、立画,然后根据项目的进程对全部图纸进行修正。而建筑师之所以工作时间长、繁重最大的因素就是需要反复、永不停歇的更改图纸所致,珍贵的精力和时间白白的浪费在了这一工作上[3]。而BIM技术改变了这种工作方式。即把设计搬至仿真建筑中,设计的核心并非图纸而是在模型上,全部图纸均在模型中直接产生,而图纸则沦为设计的附属品。所有视图都有与之相应的数据库,在其中的数据库中完美展现视图的各个角度,建筑师只需以自身所需随时将视图生成即可。从建筑模型中可生成立体、平面、3D、剖面、大样图等视图。
因为在装配中应当精细化预制构件彼此间的撞击检测到钢筋层级,精细化设计员可采用TeklaStructures内部的校核撞击管理器对钢筋进行精细化检查,点开后只需对要校验的模型或构件选定之后,直接对校核这个菜单单击方可。实现撞击检查,像撞击对象的类型、名称、对象ID、构件等全部撞击位置会在管理器对话框中罗列出来,对表中的一个撞击位置选中时,在模型中会用高亮的方式显示出碰撞实体,从而方便修正和检测。
2.4 BIM在构件生产阶段的应用
建筑的设计到生产整个信息传输都可以在BIM模型中完成,生产环节可以提炼和更新设计环节中生成的BIM模型。在制造构件环节使用BIM的明显优势是信息传送的高时效性和精准性,这从很大层面上能够达到制造构件技术的精益。在保证精益建造的理论引导下,将BIM信息化平台运用其中,将其集中化储存优势和技术功能支持的作用充分施展出来,确保实时、精准、有效的呈现整个项目全生命周期内的信息流,进而使精益生产的目的达成。
2.5 BIM在施工阶段的应用
在吊装施工构件环节。以3D-BIM模型数据库设计完成为前提,采用施工进展信息关联模型对象的方式,将有时间属性的4D模型设计出来。进行Autodesk Navisworks中的API的运用,采取BIM前沿性的管理模式和质量技术办法,能够使传送信息流程中的衰减率下降,确保施工质量更加优良,施工中的安全管理得到强化。使用手持便携式电脑,进行施工管理系统研发,可对施工员确定吊装位置给予指导,查询构建参数特性,提示施工质量指数等,达到可追踪整体施工质量数据的目的。
在安装水电管线环节。在综合标准层中,秉承综合性原则,借助BIM的可视化成效,对各种专业管线进行妥当的布置,设立综合性的支吊架,集约化部署各类管线,接下来透过BIM对感官成效进行检验,同设计交流,展开校核核算,妥当设定固定支架、膨胀节等。在地下室,对无压力管道朝向进行改良,避免有压力管道对无压管道的挤压,使用BIM模型对支吊架进行妥当设定,将同其余管线的撞击难题处理好。在管井层,利用BIM设计创建模型,对安装设备的方位进行改良,定位好施工序列,并且在BIM中进行管道支架的设置,对妥当性进行验证,并采用三维建模检验管井维修空间的合理性。
3 结语
BIM技术在装配式建筑中使用,能够使工程质量和生产率卓效提升,能够保证构建规整化、户型规范化的装配式建筑出炉,降低了设计失误率,出图率提升,特别是能够紧密连接生产中的上下游公司,信息化推动产业化的发展模式切实完成[4]。不过在装配式建筑中还需要化解BIM技术还存在软件太过封闭、软件同我国制图标准有一定分歧、信管智能化程度低下等问题[5],进而能保证建筑产业化得到稳健发展,进而推动建筑产业改变旧的发展模式。
【参考文献】
[1]贾晓英.建筑工业化与工业化建筑[J].科技信息,2012,22(8):435.
[2]美国国家建筑信息模型标准项目委员会.美国国家建筑信息模型标准(NBIMS-US)[M]2014.
[3]宫文军,曹杨,巩俊松.基于BIM技术的装配式构件系统设计与优化[J].安装,2014(1):55-57.
关键词:装配式,BIM(Building Information Model),施工仿真,动画漫游
1 引言
装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑,不仅绿色环保,节省造价,而且可大幅度提升建筑品质,必将成为建筑业主要领域之一。“装配式建筑”和“BIM技术”是目前建筑行业内的热点,具有许多共性与互补性,都还仍处于起步阶段。通过调研,装配式建筑在实际工程中运用的还比较少,万科房地产开发的装配式住宅为早先工程实例,目前需多的企业还仍流于形式,装配式设计和施工条件还存在难题。BIM技术能够为装配式建筑的快速发展提供新的解决方案,有效提高装配式建筑的构件生产、施工吊装、工程造价、运维等全生命周期的效率与质量,同时也可以弥补我国装配式建筑在设计施工中的不足,充分发挥装配式建筑的特点,优化施工解决方案,保障我国装配式建筑快速健康发展。
2 施工仿真
施工仿真即通过直观的三维模型动画并结合相关的施工组织,来指导复杂的施工过程。与二维图纸的施工组织设计相比,BIM技术的三维模型和动画漫游施工仿真具有其无法比拟的优势,尤基于BIM技术从根本上解决了施工中可能遇到的碰撞问题,实现了各专业及构件的协调,减少了不必要的损失。施工仿真模拟更容易提前发现问题,警惕的作用,客事先解决。节省造价,减少工期。同时施工人员能够更清楚、更透彻的掌握施工的流程,有效避免了传统技术交底模式中可能出现的信息沟通不畅等问题。BIM技术的模型可以直接导出详细的工程量统计表,方便后期进度计划及工程造价工作的进行。全面提升了建筑施工阶段的效率、质量,有效降低了工程造价和施工风险。
基于BIM技术的施工仿真又分为4D施工仿真和5D施工仿真。4D施工仿真是在3D的基础上加上了时间维度,实现对实际施工过程中建筑从无到有的一个模拟过程;5D施工仿真是在4D基础之上又加入了造价维度,可以模拟建筑在施工过程中的资金流。
2.1 4D施工仿真
4D施工仿真的核心为将BIM三维核心模型与施工进度计划进行匹配,把模型的每个构件赋予具体的时间进度参数,以实现三维建筑模型与施工进度的联动,同时实现建筑信息模型随时间进度逐渐生成,如图1所示。
2.1.1项目结构分解与编码
在进行4D施工仿真之前仍需像传统施工组织计划,对项目结构进行分解,并进行编码,这是项目进度管理的基础。项目结构的分解通常采用项目结构图(Project Diagram)的形式来进行,通过树状图对一个项目的结构进行逐层分解细化,包含于该工程项目的所有分项工作。在项目结构图中,我们以矩形框表示不同的分项工作,并用线段加以连接。
在完成对项目结构的分解之后,下一步是对项目进行编码。众所周知每个人都有唯一的一个身份证号,身份证号又分为多个字段,分别表示地域、出生日期和性别等,项目的编码与身份证编码类似,也是通过不同的字段编码的组合实现对项目的分类与识别。
2.1.2由Microsoft Project创建施工进度计划
在完成项目的分解与编码之后,通过Project来编制施工进度计划。通过该软件我们可以实现施工进度计划的智能优化与管理。
在完成项目结构分解之后,我们进一步可以在Microsoft Project中创建相应的工作流程和搭接关系,初步完成施工进度计划,并对施工进度计划进行优化,见图2。
用Project完成施工进度计划导入到Navisworks平台,将其与BIM模型构件进行匹配,实现BIM模型与施工进度计划的联动。匹配链接设置完成之后,我们即可实现4D施工仿真。通过在实际施工前进行模拟施工可以提前发现施工中可能出现的问题,进而对模型或施工进度计划进行调整优化,保证实际施工过程的顺利进行。如图3显示装配式结构首层施工过程,绿色部分代表正在施工中的部分,屏幕左上角有相应的各项进度指标。
在施工仿真的过程中,通过直观的三维模型与进度计划的匹配,我们可以提前发现进度计划编制的不足之处并加以修正,避免了实际施工过程中可能出现的问题,如施工分项工程搭接的顺序错误等。
在模拟施工优化完成之后,我们则可将该施工仿真模型用于实际工程的指导,辅助施工的顺利进行,同时,由于施工是一个动态且复杂的过程,不可避免的会导致实际施工进度会与进度计划有出入,我们可以通过将实际施工进度及时的反馈回4D施工仿真模型,实现施工进度计划的智能化调整与优化。
2.2 5D施工仿真
5D施工仿真主要形式是“动画漫游”,即通过动画形式对实际工程进行虚拟展示。可以加深业主或甲方对所建工程的认识程度,更好的理解其设计意图;动画漫游作为辅助施工仿真的工具,进一步使得施工技术人员熟悉所做工程,提高技术交底的效率。促进各方之间的顺畅沟通,为施工的优化管理提供了强有力的保证。
在本工程案例中,我们可以通过Navisworks来实现动画漫游。
将Revit模型可以导入Navisworks中,利用其动画相关功能我们可以实现在建筑内部的实时漫游,来帮助我们更直观的了解内部的结构,如图4所示。
3 结果输出
3.1 平面图纸输出
BIM模型包含了建筑的所有信息,并且在视觉效果以及直观性等方面都是平面图纸无法比拟的,但目前在硬件、软件及人员配置等方面,大部分施工现场仍无法实现直接对接BIM模型的,所以就目前状况来说,仍需将BIM模型转换成平面图纸以方便施工现场查阅。
利用BIM模型,可以直接输出平面图纸(图5),若要达到施工图的水平可以在图纸上通过进一步的二维图纸修饰功能来实现,同时标签栏的各种设计信息采用参数驱动模式(图6),可以自动通过读取BIM模型中的参数信息来自动添加,提高了出图效率。
3.2 电子信息输出
BIM通过云共享可以实现平台间专业间实时同步与共享,通过云共享可以提高工作效率和质量,打通信息模型交换的渠道,辅助协同设计和指导现场施工。
以指导现场施工为例,我们在iPad上可以查看模型,如图7所示。将BIM三维模型与实际现场模进行比对。Ipad上安装Autodesk BIM 360软件,将BIM模型存为.nwf格式的文件,即可打开模型,实时预览查看,方便在施工现技术人员指导施工,并可以针对施工中出现的某些问题对iPad中的BIM模型进行标记并将其同步上传,使得其他部门及时了解相关的情况而对方案进行修改与完善。
4 结语
BIM技术和装配式建筑作为近来建筑行业的两个热点,为建筑业注入了无限活力。BIM技术的理念非常契合装配式结构精细化、工业化的特点,将二者有机结合,使得BIM技术在装配式结构施工中的得到应用与创新,装配式建筑难点得以解决,加快发展。
参考文献
[1] 张凯. PC技术在保障房建设中的应用[J].住宅产业,2012,05:55-59.
关键词:总成装配式 建筑装饰 施工方式 前景 可行性 配套措施
一、总成装配式装饰施工方式发展的前景
1、传统施工方法的落后,导致装饰行业产业化滞后。使得劳动生产率迟迟得不到提高,质量标准也得不到提升,想要使装饰施工行业能快速发展,就必须要在施工方法上进行创新。
2、木装饰装修在近几年一直受到建筑装饰行业的广泛关注和推崇,并在建筑装饰中得到了大量的使用,但是这种方式的覆盖面是有限的,而且施工领域仅限于木装饰,没有拓展,所以它只能成为一种装饰施工方法,不可能代表整个装修施工的方式。
3、装配组装反映现代工业的思想,利用全覆盖的宽度,可以促进装饰行业整体水平的提高。所谓总成装配装饰施工方式是指:就是将装修装饰工程零件进行加工,把装修装饰组件在工厂进行加工和集成,进行建筑装饰装配或组装,之后运送到装修的施工现场进行整体组装安装。此外,该整体装配装修的方式处理系统并不限于木装饰的内容,而是涵盖了所有的装修施工项目。
二、总成装配式装饰施工方式的可能性研究
1、总成装配式装饰已突破最顽固的瓶颈
装饰装修在我国也是历史悠久的了,对于整个装饰方面而言,木制装饰是一个最古老的,被认为是最合适的手工方面装饰,但是在进行工厂的整体装配环节却被认为是最不恰当的。这无疑是实现总成装配式装饰最难以实现组装生产的“瓶颈”之一。然而,经过多年的研究,在这个领域已取得了突破性进展,并逐步形成了比较成熟的技术组件,使得木装饰可以整体性的划入总成装配式装饰组装加工范围。
目前很多的高级酒店项目、大型的会所项目主体性都是以木装饰施工为主的。主要的应用地方有:进行装饰的各种木门、木门套、固定家具、装饰床背景、踢脚板以及不同类型的木栏杆等。此外还有注浆技术预制GRC造型吊顶装饰技术的墙瓷砖等项目都已经将总成装配式装饰理念融入其中,并进行装配概念和技术的应用。
一般认为,建筑石材贴面想进行总成装配式装饰是比较难以实现的。然而,经过一段时间的摸索,很多从事装饰的人员已经引入室内预制石材,经过很多装修工程实践的安装效果是很成功的。整个石材与钢铁框架完全按照精心设计的布局和试点部件组装。整体装饰效果完全按照设计施工方案实现。就是在石嵌缝设计和预制修改等步骤,都可以在安装地点进行操作,可以现场切割和抛光石材,使整个石材饰面的建设完全符合理想的装配装饰要求。
由此可以看出,预制木饰面以及石材饰面的装配取得实践的成功,为推广总成装配式装饰奠定了重要基础。可以进一步推广普及总成装配式装饰这种技术,有助于扩大该技术的表面装饰部分的理想目标逐步实现。
2、经过一定技术攻关,八成的传统装饰施工方式可能实现总成装配式施工
首先,大多数装饰装修里的吊顶工程采用的原材料最常用的是矿棉板、石膏板、金属饰面。
一方面,从目前的情况来看,使用矿棉板、金属吊顶施工都是要完成骨架安装板的安装,之后安装矩阵片,目前骨架片也有专门的供应商进行专业成套供应,只有高档装饰板往往需要现场处理。假如增加了实地测量、深化了吊顶排版图的布局、收边组件的设计,那么天花板上的端头板加工完全可以不在现场进行,而可以进行总成装配式施工。
另一方面,石膏板吊顶的装饰装修,石膏板现场加工必须要限制在二侧的加工,想要增加现场的准确的测量以及生产布局规划,进行深化设计等,在现场是不可能完成的,这就需要进行总成装配施工。
其次,墙体饰面部分的幕墙工程中最常用的是木饰面、石材饰面、金属饰面、软包饰面、墙纸饰面、油漆饰面、玻璃幕墙、面砖贴面装饰等。
2.1木饰面如上所述,已经完全有能力进行总成装配的预制施工。只要需要多施工的内容进行充分的考虑,在施工技术等方面去设法进一步降低成本,规范已经成熟的技术标准和培训。
2.2石材饰面也已经具有成功的先例。尤其是计算机技术的发展,装饰装修进入了软件设计、软件控制的时代,在石材饰面的布局中,可以使用CAD制图软件进行精度的制作,计算机控制的水射流切割技术是成熟的,特别是配合均匀预涂研磨技术,不仅解决了原来存在的大量技术难题,应用也得到推广。
2.3玻璃、玻璃镜、软包饰面的总成装配式施工。不足之处是有些地方没有采取精确的测量现场,进行版面设计,导致有一些小的元件需要在现场进行加工处理。但是只要用一点点的努力,就可以使问题得到彻底解决。
2.4金属饰面作为一个整体,完全可以采用预制总成装配式施工。超薄金属饰面的剪切、粘贴以及局部调整等施工方法都需要进行测量、制图等。
2.5为了实现墙贴装饰施工预制,关键是准确的实地测量和有效的布局设计及施工方案的准确实施。墙砖设计完成后,只要测量精度的准确的,布局是合理的,这是完全有可能实现有效的建筑预制施工方案的。
3、对其他材料的进一步技术分析
实木地板、复合地板、防静电地板、地毯等,这些装饰装修的材料,只要加强现场测量和布局就可以完全进行总成装配施工。
安装和装配建设调整方案设计,突破传统的施工方法初步看来是有一定的效果的,但是要想使预制建筑全面实现,仍然是一个“瓶颈”, 但只要装配思路清晰,在技术上取得突破,最终取得成功的时间不会太久的,很快就会实现的。
三、对总成装配式建筑施工的配套措施研究
1、建立总成装配施工的发展目标,坚定不移地一步一步地前进。以目标为导向,以技术为旗帜,紧密的围绕这一目标而努力,终有一天目标会实现。
2、技术人员完成基本技能的改造。传统的施工方法,需要技术人员进行监督。而新的施工方法对施工的要求是技术人员现场测量,基于数据结构的设计进行数据采集,将各种数据汇总后,把这个深化复杂的领域变成标准的加工技术要求。
3、管理中心的重力变化。对项目和技术管理,现在将重点转移到深化设计配套建设的关键中来,加强对操作工人和供应商的管理。
4、技术规划和发展
首先,要有良好的宏观规划。从装饰的施工方法,分析阻碍实现目标的障碍,然后确定总体目标的,并进行科学的研究,以解决发展中的每一个问题,这也是进行装饰装修的一个组成部分。
其次,收集、消化信息。装饰施工装配需要大量的新概念、新技术、新材料、新方法,需要新的信息技术的支持。
第三,深化建设定型,进行程序集成模块建立和普及。对各种新的装饰装修的艺术设计进行总结,建成较为规范的、成熟的标准模块和做法,并进行及时、准确的推广和普及,是加速推进预制总成装配式施工的有效方法。
第四,转换设备的配置。为了改善传统的施工方法,在施工现场配置最先进的小型电动工具进行加工加工,保证装饰装修的速度和质量。通过提高设计能力,对施工进行控制和处理,以提高建筑装饰组件的技能、速度和质量,使得总成装配式建筑装饰取得理想的效果。
参考文献:
[1]王辉平.总成装配式建筑装饰施工方式的研究[J]建筑施工,2008,(05)
关键词:装配式建筑;EPC模式;IPO模式
0引言
传统的工程项目管理模式有违法分包的弊端,管理过程中产生的许多问题源头都是分包商的资质没有保障。由于装配式建筑在我国实践时间较短,所以许多建设单位经验不足,技术水平和发达国家相比偏低,管理不到位,引发了许多工程质量和安全问题。
1传统的装配式建筑工程管理模式的缺点
1.1设计管理问题
在传统的现浇混凝土建筑中,建筑、结构、电气、给排水、暖通空调五大专业是相对独立的设计单位,当施工单位在工程项目现场发现问题反馈至监理,监理再向上反馈至业主,业主找原设计单位或具有相应资质的设计单位对问题进行深化设计,这个流程反射弧过长耽误工程项目的进度。传统的设计管理模式着重点在项目的实施阶段,而装配式建筑工程项目的设计管理应把重点放在前期,把建筑构件的分离和组装、转运和堆放、吊装拼接、后期维护等因素综合考虑[1]。
1.2构件生产安装问题
影响装配式建筑的质量安全、组装效率因素主要是建筑构件。目前装配式建筑的构件生产加工运行管理模式不够完善、运营体系跟不上发展的步伐,供应链有短缺。装配式建筑构件主要有以下工序:清模、装模、置筋、预埋预留、浇捣、吊装脱模、堆码、运输等,这些工艺很容易出现问题,如灌浆的填充不充分及作为项目的施工节点的套管连接的未对准等。
1.3项目现场施工管理问题
施工现场管理人员需要对新技术、施工部署和构件连接质量检测进行针对性的管理方式。装配式建筑目前在建筑行业中的普及率没有传统的现浇混凝土建筑高,因此在建筑市场上有经验的装配式建筑施工现场管理人员和施工人员数量较少。在装配式建筑工程的施工现场,有大量的部件,如起重、混凝土浇筑、螺栓连接和焊接等。由于大多数部件体积大且重,很容易造成施工现场的混乱,有针对性的管理才能使建设有序,以确保施工进度。
1.4信息化管理问题
目前,我国装配式建筑构件制造企业的信息化管理效率低下,与项目其他参与者的信息共享较差,组件标准化尚未达到预期要求。装配式建筑信息化程度不高导致项目各参与方信息传递延迟,尤其对于施工单位来说每延迟一天的进度就会产生各种各样的费用,如延迟产生的机械租赁费、人员窝工费和合同违约金等。为了解决上述问题,我们可以从数字虚拟化和信息共享等各种系统要素入手。
近期,由房产事业部组织的"装配式建筑"全生命周期培训在溧阳宾馆如期举行,根据领导安排,我有幸参加了本次培训。现将自己培训心得体会作一下分享:
一、在听取业内专家张方老师对国家及各地在装配式建筑方面相关政策的解读后,切实感觉到发展装配式建筑已经迫在眉睫,势在必行。
从国家到地方都出台政策对装配率提出了明确要求,所以发展装配式建筑将是建筑业的一个趋势,哪家企业能够在这次产业改革中走在前面,就占据了发展的优势。要想很好的发展,就要实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、智能化应用,提高技术水平和工程质量,促进建筑产业的转型升级。
二、做为成本岗位上的一名员工,经过这次培训和张老师所讲所学,我对成本控制上再说一说自己理解的一点毛皮:
预制率越高,成本付出越高,按各专家实际分析统计,预制率每增加10%,成本增量在170元/平方左右。EPC管理是成本管理控制的关键,这样可以整个使工程有一个完整有序的管理。首先,针对合同中关于装配面积的要求,可以通过分期开发,来平衡项目周期。由于预制构件要提前和工厂配合,且这些工厂的产能有限,对首期开发的时间成本造成很大的压力。其次,需要对结构构件进行拆分,选择预制构件重复率高的单体,一般构件重复率大于100件以上最好,重复越多越划算。最后,施工技术成熟的施工队也是缩短工期,减少成本的关键。
三、通过听取关于装配式混凝土结构的相关介绍,对不同的结构体系、各种结构体系的优缺点及施工工艺有了深入的了解。
不同结构体系实现装配化施工的关键是构件拆分,合理的拆分及施工方法是提高施工效率和保证工程质量的控制要点,这就要求根据不同结构体系的受力特点在设计阶段进行深化,在满足结构安全的前提下将构件进行合理拆分和吊点布置,方便构件的工厂化预制及吊装。不同构件安装就位后的连接及节点现浇部位的质量控制也是施工的关键。
四、我再学习BIM建模时,老师讲过的BIM模拟管理,现在想想绝对是装配式建筑吊装、设计、施工的好工具。
因为要考虑装配式构件预留钢筋与现浇部位钢筋的位置关系和连接,运用BIM就可以大大减少现场施工过程中构件的错位和碰撞。科学的运用管理工具也是降低成本提高工作效率的方法。因即将久和公司会做第一批装配式建筑,我将会通过各方面的学习来不断的提高对于装配建筑的施工工艺、方法、流程。成本控制等方面的专业水平来更好的为公司创造利益和服务。
关键词:装配式建筑物 优点 设计原则应用注意事项
中图分类号: S611 文献标识码: A
通过这些年的应用实践,装配式建筑物在浓江农场发挥了很大的作用。浓江农场小型农田水利工程配套建筑物的总数为1046 座,其中装配式建筑物170 座,装配式建筑物占16.6 %。小型农田水利配套建筑物工程规模虽小,但因其点多、面广、战线长、量大,而且造价和质量直接关系着群众利益和水利工程效益的发挥,因此,在农场水利建设中起到不可忽视的作用。小型农田水利配套建筑物工程多采用现浇混凝土与浆砌石混凝土结构,由于施工时间短与施工任务重的矛盾,以及受其他因素的限制,工程质量往往难以保证。为顺利完成农田水利配套工程设计施工规范化,浓江农场自1999年开始,进行了装配式建筑物的研究和应用,并取得了较好的成绩。到2006年底,这七年来浓江农场装配式建筑物普及率占全场配套建筑物的50%。装配式建筑物的推广应用,已经成为浓江农场水利工程建设的一大特色。实践证明,装配式建筑物施工、管理、使用维护等方面都具有一定的优点,值得大力推广。结合对装配式建筑物研究和应用,谈点体会:
一、装配式建筑物的优越性
1、自重轻,结构精巧,工程造价低。特别适合东北低温、寒冷地区。在安装时所需劳动力也较少,一般需4-6人。集中预制还可减少由于工地分散而造成的原材料损耗,且便于利用零星物品加工构件。因此可以降低工程造价。便于施工、缩短工期。同尺寸的装配式涵洞与浆砌石涵洞相比能降低40%造价左右 。
2、装配式建筑物的尺寸、重量和形式均可根据当地条件进行选择设计。构件外形简单、重量较轻,便于人工安装,且安装简便,工期较砌石工程短。
3、保证工程质量。由于集中预制,对混凝土配合比、砂石料的级配和冲洗、钢筋的数量等都好控制。在预制中,单个构件的模板、钢筋及混凝土浇筑等工艺过程都较现场浇筑施工方便,故可使单个构件的质量提高,因而,可以提高整个工程的质量。
4、使用性能和整体性能好。装配式建筑物主要构件均为钢筋混凝土,联接时采用刚柔结合的原则。因此整个构件对物体的热胀冷缩适应能力强,冬季抗冻胀能力较砌石工程大有提高,可以增加使用寿命。
5、便于维修装配式建筑物。装配式建筑物由许多预制件装配而成的,哪一部分构件损坏就换哪个构件。
6、节约材料。装配式建筑物所需材料除钢筋外,砂、石料及水泥的用量都较砌石工程的少。
二、装配式建筑物的设计原则
在装配式建筑物设计中,结合农场具体情况,充分考虑建筑物冻胀破坏问题,并从建筑物美观、结实、耐用、强度稳定、水利条件及应用方式等方面综合考虑其设计。
1、造型要合理 。根据施工条件,地基土壤情况及运行要求。选择合理的上、下部结构形式,在选择结构时,还必须注意力求组合构件数量少,接头紧密牢靠,适当地注意外形美观。
2、构件要力求标准化、定型化、外形力求简单,以便于预制。
3、尽量减轻重量 为了便于运输和安装,在施工的可能条件下,尽量减小构件断面尺寸。
4、荷载标准及强度设计 。在设计上,考虑建筑物的设计标准应符合经济发展,保证道路长期正常运行。
5、校核施工运输,搬移和安装的强度 。设计要依据施工中可能出现的搬移、运输及吊装情况,对构件进行强度校核,按校核结果布置必要数量的钢筋。
6、正确估计施工预制和安装的误差 。设计中应根据施工预制及安装的工艺水平,在构件的接头设计中留有恰当的接缝尺寸,既保证接头紧密,也避免给施工造成困难。
7、钢模设计 。模具的设计制作是装配式建筑物研制的主要环节,为防止模板变形,采用钢制模板,模具制作严格控制尺寸,有效地防止了模具变形。
8、建筑物回填土设计中,如有通车要求必须回填压实厚度超过60厘米,以防破坏涵管。
9、设计范围主要以支、斗、农级沟渠配套工程为主。
三、浓江农场推广应用的装配式建筑物
1、装配式涵洞。 是由挡土墙、涵管、拉筋等组成,长短根据过路情况增加涵管即可。接头处采用水泥砂浆填缝。
2、装配式涵闸 。主要以沟道配套为主,由启闭机、涵管、挡土墙、闸门槽等构件组成。
3、钢制装配式涵闸。是由钢制挡土墙、钢制涵管、闸门、启闭机等构件组成。可根据过路路面宽度的要求增加涵管节数。
4、装配式一字闸。是由混凝土基础、闸门槽、闸门及启闭机等部件组成。
四、推广应用装配式建筑物注意事项
装配式建筑物制作、安装、施工的每一个环节,技术要求都比较高,因此在推广过程中必须注意以下事项:
1、装配式建筑物布局必须合理。应根据规划区建筑物的要求,要因地制宜地选用与其相适应的建筑物,当实际情况与设计不符时,可根据具体情况适当变更设计,并相应修正工程量,避免不必要的浪费和建筑物破坏。
[关键词]装配式建筑;法律法规;对比
[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.38.160
由于环保、节能等要求,我国的建筑与房地产行业正处在一个重要的转折点,在这个转折点上,装配式工程成为了一个合适的选择。相对比而言,许多发达国家相对应的相关法律法规也较为完善[1]。因此,就我国装配式建筑相关法律法规中体现出的装配式建筑存在的问题,可适当借鉴装配式建筑较为发达的国家的相关经验。
1我国装配式建筑的现状及存在的问题
1.1我国装配式建筑的现状
我国从20世纪五六十年代开始研究装配式建筑的设计施工技术,发展至今形成了一系列装配式建筑体系。由于我国的装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平跟不上社会的需求以及建筑技术发展的需求,因此20世纪九十年代中期装配式混凝土建筑逐渐被全现浇混凝土建筑体系取代。[2]“十三五”期间装配式混凝土建筑将重回重要的地位,国家将大力加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。
在发展的过程中,国内随之制定了部分关于预制装配式建筑的规范,如:《CL设计规程》(2006年)、《预制装配整体式钢筋混凝土技术规范》(2009年)、《装配式混凝土结构技术规程》(2010年)、《装配混凝土住宅体系设计规程》(2010年)、《装配整体式混凝土结构技术规程》(2011年)、《装配式混凝土结构技术规程》(2014年)等,与此同时,一些法律法规也在筹备建设当中。[3]
1.2我国装配式建筑存在的问题
1.2.1缺乏统一的专业标准
标准在建筑预制装配化发展的初级阶段有着相当的重要性。在我国,由于缺乏装配式建筑技术标准的基础性研究和工程实践,致使许多技术标准仍处于空白,因此导致装配式建筑市场混乱、难以管理的现象。
1.2.2缺乏完善的质量评估体系
与传统式现浇建筑相比,装配式建筑有许多特点,如:装配式建筑需要在工厂生产预制构件,因此构件的质量需要纳入评估当中;装配式建筑中含有一些非定量因素,必须考虑到相关数据的不确定性和随机性。因此相关规定中传统的评估方式并不能很好地适应装配式现浇建筑的评估。
2相关发达国家装配式建筑及其法律法规
2.1美国装配式建筑及其相关法律法规
美国的装配式建筑主要包括建筑预制外墙和结构预制构件两类。美国的装配式住宅起源于20世纪30年代,20世纪70年代能源危机期间开始实施配件化施工和机械化生产。现在美国每16个人中就有1个人居住装配式住宅,装配式住宅成为非政府补贴的经济适用房的主要形式。
1976年美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案,同年开始出台一系列严格的行业规范标准,逐渐与美国建筑体系相融合、趋于完善。由于预制/预应力混凝土协会(PCI)的长期推广,美国的装配式住宅的相关标准规范已逐渐完善,其编制的《PCI设计手册》及一系列技术文件保证了美国装配式建筑的发展。
2.2日本装配式建筑及其相关法律法规
日本1968年提出装配式住宅的概念,1990年推出了采用部件化、工业化生产方式、高生产效率、住宅内部结构可变、适应居民多种不同需求的“中高层住宅生产体系”,经历了从标准化、多样化、工业化到集约化、信息化的不断演变和完善过程。在此期间建造的预制混凝土结构经受了1998年阪神7.3级大地震的考验。
日本的相关标准包括建筑标准法、建筑标准法实施令、协会标准、企业标准等,其中日本建筑学会(AIJ)制定的装配式结构相关技术标准和指南为日本的装配式发展起到了重要作用。日本的主要法律法规有《预制建筑技术集成》丛书、《预制混凝土工程》(JASS10)、《混凝土幕墙》(JASS14)等。
2.3丹麦装配式建筑及其相关法律法规
丹麦自20世纪50年代就开始有大量企业开发了装配式建筑的相关部件。目前丹麦的新建住宅中通用部件达到了80%,既满足了多样性的需求,又达到了50%以上的节能率。丹麦推行装配式建筑工业化的途径是开发以采用“产品目录设计”为中心的通用体系,同时比较注意在通用化的基础上实现多样化。
丹麦是一个将模数法制化应用在装配式住宅中的国家,国际标准化组织ISO模数协调标准即以丹麦的标准为蓝本编制。丹麦地处欧洲,欧洲的《欧洲规范》《预制混凝土构件质量统一标准》(EN13369)、《模式规范》(MC2010)等均为丹麦预制混凝土建筑行业的标准化发展提供了助力。
3我国装配式建筑发展的思路
3.1确定并落实相关的标准规范
标准规范是群体所确立的行为标准,作为行业准则,能使装配式建筑工程的相关流程保持健康、高效,促进其发展。在标准规范的实施过程中需要及时根据实际情况修订原有规范、制定新的标准规范。
国家行业主管部门应组织国内外骨干企业、国内外相关专家,对我国装配式建筑的实际情况进行基础性调查,并根据我国的现状,结合装配式建筑较发达的国家的相关标准规范,提出和落实我国的装配式建筑设计、施工、技术等标准规范,为我国的装配式建筑发展提供相关依据。此外,还需结合新的政策等,根据实际情况修订原有规范、制定新的标准规范。
3.2确定并实施装配式建筑施工质量评估体系
一个良好的质量评估体系,能解决装配式建筑市场混乱、难以管理的现象,能进一步保证相关标准规范的落实,并保证建筑行业及其他相关行业对装配式建筑的重视,以促进装配式建筑工程的发展。
确定一个良好的质量评估体系,对于我国装配式建筑的发展来说刻不容缓。根据装配式建筑较发达的国家的质量评估体系,装配式建筑质量评估应充分考虑不确定因素以及随机性影响,从装配式的各相关阶段(设计、预制件制作、施工、验收等)进行质量考核,并符合系统性、客观性、全面性的原则。
3.3完成装配式建筑规范与我国建筑体系的融合
完善的建筑体系对于一个国家建筑行业的发展,以及建筑行业的协调性、统一性、可持续性有着重要的作用。对于我国的装配式建筑工程,将会陆续有一些规范出台,而在实践中不断地改进,令这些规范与我国现有的建筑体系相融合至关重要。
所谓融合,首先要保证装配式建筑相关的法律法规与我国建筑体系不冲突,二者需在原则、实施、监督等方面协调一致。这就要求建设单位、设计单位、勘察单位、施工单位、监理单位以及政府相关部门在实际操作过程中不断思考并提出建议,保证最基本的协调。