首页 > 文章中心 > 建筑工业化研究

建筑工业化研究范文精选

建筑工业化研究

建筑工业化研究范文第1篇

[关键词]绿色建筑;工业化;体系;健康

1建筑工业化与绿色建筑

1.1建筑工业化

中国改革开放40年,逐步实现了工业与农业现代化,正在走向现代化的新阶段———工业化。建筑行业也逐步由手工业、半工业化向工业化转变。建筑工业化指的是工厂化、规模化生产建筑部品部件,在现场进行安装,采用工业化生产方式建造建筑。它使建筑业从分散的、落后的、大量现场人工式作业的生产方式,逐步过渡到了以现代技术为支撑、以现代机械化施工作业为特征、以工厂化生产制造为基础的大工业生产方式,是建筑业生产方式的大变革。建筑工业化的核心特点是建筑建造和设计标准化、部品部件生产工厂化、构件生产和现场施工建造机械化、建造运营全过程管理科学化。在此基础上,不断吸收新型现代科技成果,提高机械化程度、加快建设速度、降低工程成本、改善施工环境、提高工程质量。目前,我国建筑工业化大致经历了3个阶段:20世纪50年代末开始,注重施工建造的效率和数量,并大量发展砌块建筑,开始了装配式壁板建筑的试点,大模板住宅兴起。20世纪80年代中期,由于我国装配式混凝土技术水平落后,导致建筑构件形式单一,保温、抗震性能差,受到了人们的抵制,陷入了发展低迷的阶段。建筑工业化面临改革升级的挑战:关注重点从效率和数量,转向了标准化、舒适化和多样化。21世纪以来,我国建筑工业化进入了快速发展期。装配式建筑面积迅速增长,品质不断提高,多种绿色装配式建筑体系应运而生。在政策方面,2016年9月30日国务院常务会议审议通过《关于大力发展装配式建筑的指导意见》指出,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。《建筑产业现代化发展纲要》明确了未来5年到10年建筑产业现代化的发展目标,提出到2020年,基本形成适应建筑产业现代化的市场机制,发展环境、建筑产业现代化技术体系基本成熟,形成一批达到国际先进水平的核心技术和成套技术。到2025年,建筑品质全面提升,节能减排、绿色发展成效显著,创新能力大幅度提升,形成一批具有较强综合实力的企业和产业体系,装配式建筑占新建建筑的比例达50%以上。建筑工业化的发展重点进一步转向节能环保、舒适健康的可持续发展阶段。提升建设科技含量,走智能工业化,将显著提升工程质量水平。新时代的建筑工业化的发展需要与绿色建筑充分结合,如何找到切实有效的措施,将建筑工业化和绿色建筑的优势最大限度地发挥出来,将直接影响到建筑业发展的走向和未来。

1.2绿色建筑

绿色建筑指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。[1]从世界范围来看,20世纪60年代,生态建筑的概念被提出;70年代的全球能源危机形势,催生出了节能建筑;80年代,进一步提出可持续性建筑。在绿色建筑评价标准方面,1990年英国全球首部绿建评价标准BREEAM,之后,美国、日本、新加坡、德国等国家陆续各自的绿色建筑评价标准。我国《绿色建筑评价标准》于2006年颁布,自颁布以来,我国的绿色建筑积极发展,取得了较大成绩。绿色建筑符合生态发展理念,未来必将获得长足发展。绿色建筑走工业化、智能化道路是大势所趋,但如何把握新一阶段的建筑工业化发展浪潮,找到绿色建筑与建筑工业化相结合的切入点,在建造过程中融入绿色建筑设计理念,以推动绿色建筑的改革创新,是一个需要深思的问题。

2绿色建筑推广现状与挑战

(1)绿色建筑自身品质问题

目前市场上的绿色建筑存在寿命短、过度装修、未与本土特点结合、实际耗能高、人性化设计不足等问题,使得目前我国所建造的绿色建筑只能是低质量的绿色建筑。

(2)大部分绿色建筑项目尚未在运营过程中得到验证

目前,我国已获得绿色建筑标识项目90%以上集中在设计阶段,运营阶段绿色建筑标识项目较少。这一方面是因为运营阶段评价在时间上会有个滞后;另一方面则是有很大一部分获得绿色建筑设计标识建筑在运营过程并未达到原设计预期。

(3)市场的角度

市场上存在着追求噱头,盲目进行技术堆砌的错误倾向。这种做法忽略了绿色建筑的内核,罔顾建筑本身的特性,盲目堆叠绿色建筑技术。绿色节能建筑反而成了高能耗、低效率的建筑。这是被市场绑架的结果,不仅造成了建造初期的资源、能源浪费,在后期的运营维护中也弊端尽显。与片面追求绿色建筑技术堆砌的做法相反,由于部分开发商对绿色建筑投入产出的科学评价存在短视问题,未能端正绿色建筑对社会环境有着积极效益的态度,且实际运营中用户的获得感较低,使得市场在投资建设绿色建筑中积极性不高,不愿为前期增量成本买单。

(4)制度推动

当前我国绿色建筑仍处于初步发展阶段,主要依靠国家对政府投资建筑、保障性住房、大型公共建筑等实行强制性要求,以及政府财政对二、三星级标识绿色建筑奖励支持相结合的方式自上而下推动发展。这种以政府推动为主,以市场为动力的绿色建筑发展运行机制还需进一步改革。除此之外,还存在绿色建筑规范尚不完善,地区发展程度不均衡,在新技术、新方法、新材料的创新研发及应用方面比较保守等问题。

(5)在工业化绿色建筑方面

由于我国建筑工业化的发展较晚,总体上来说,工业化发展水平要落后于其他工业行业。目前还存在设计、施工不规范,缺乏统一管理,规范标准滞后等问题。另外,建筑工业化的设计、生产、输送、施工、安装设备的研发差距还很大,影响了建筑工业化的快速发展。不论是在意识上,还是在行动上和能力上,建筑工业化要获得竞争力和长足发展,必须要彻底反省,改变传统的“农耕”思维方式,重新建构智能化的工业化绿色建筑新体系,建立全新的建筑工业化模式。我国现有绿色建筑评价标准中,仅对工业化生产的预制构件给出了5分评分值,这显然是不够的。绿色建筑的快速发展必须通过工业化的方式来实现,要提高建筑工业化在绿色建筑中所占的比例,推动绿色建筑相关评价标准的修订,首先必须从自身出发,提高建筑工业化行业的整体水平;其次,应在设计建造的过程中充分结合绿色建筑设计理念,突出装配式建筑在节能、环保、健康方面的优势。否则,我们会再一次在全球化的经济、技术革命中失去国际竞争力。

3绿色建筑发展趋势

(1)在进一步提高“四节一环保”性能的基础上,宜居和健康将成为新的追求目标以生态文明建设理念为指引,将以人为本贯穿于建筑全生命期各阶段,充分体现人与自然和谐共生的理念,创造宜居环境,建设中国特色绿色建筑;注重提升绿色建筑的品质,从空间功能规划、主体结构、护结构、后期维护等多方面延长建筑寿命。

(2)因地制宜采取技术措施,创作设计与地域气候等自然环境条件相适应的绿色建筑,将成为未来数十年建筑师的追求目标,也将成为这一时代建筑文化自信的基础。提倡使用本地可再生健康建筑材料,减少水资源耗用量,合理利用空间,全面实现超低能耗、零污染物排放、低废弃物排放、健康室内环境等目标。

(3)孕育已久的建筑工业化时代即将到来,全新的工业化装配式绿色建筑体系将在变革中逐渐形成和完善。工业化时代下的绿色建筑发展有以下几个关注点:①将绿色建筑的核心理念贯穿在装配式建筑设计建造的整个过程之中。首先,由于预制装配式体系的特殊性,使得被动式设计策略的实现可以从施工阶段提前到构件生产阶段,通过研究,将绿色建筑的节能、减排理念融入装配式结构体系中,真正将绿色建筑从源头“生产”出来;其次,对于建筑整体而言,应深入剖析绿色建筑设计的方法,在实际工程中因地制宜、灵活运用绿色建筑设计策略。②一体化建筑设计思维。装配式建筑的部品设计、整体设计,运输,吊装,后期维护等各个环节之间衔接紧密,必须在最初的设计阶段就进行精细的一体化设计考量,才能保证整个建造过程的质量。③减少人工辅助程序。无论是工厂部品制造、现场施工建造,应尽量减少人工辅助施工,以保证工程质量,进一步提高装配率和施工效率。④既有建筑绿色化改造。利用装配式建筑建造效率高、施工质量好的特性,将装配式建筑应用于既有建筑的绿色化改造。

(4)在绿色建筑中推广智能管理系统。搭配BIM平台、互联网、物联网、人工智能等新型技术,从安全、检测、调控等多个角度贯彻智慧建筑理念,提升居住者的实际获得感;人工智能(AI)技术必将全面进入绿色建筑的建造与运行过程之中。综上,实现建筑工业化时代背景下绿色建筑发展的根本出路在于:建筑部品与部件生产装备、输运传送装备、施工与安装装备的成套化、智能化。同时,要实现全行业推广绿色建造,全社会推广绿色建筑,全面实现建筑的智慧运行,还需要相关行业的共同努力。

4结语

建筑绿色化、工业化、智能化,任重道远,前景光明无限好。我国绿色建筑发展必定要走建筑工业化道路,抓住工业化建筑高速发展的契机,打破传统思维方式,转变观念,从根本上寻求建筑工业化、智能化、绿色化的新材料、新工艺、新装备,必将带来建筑业发展的新阶段。

参考文献

建筑工业化研究范文第2篇

关键词:建筑信息化;工程造价;教学改革

工程造价专业不仅在建筑行业中十分重要,对于吸纳人员就业,进而维护社会稳定也发挥着重要作用。但目前工程造价从业者的学历普遍较低、专业程度不高,造成这种现状的重要原因是传统的培养方式无法满足相关人员的需求,因此进行工程造价专业教学改革是十分有必要的。

1构建融入建筑信息化相关技术的教学课程体系

住建部出台了建筑工程不同阶段施工的具体政策,如《关于推进建筑业发展与改革的若干意见》,便提出了推进“建筑信息模型(BIM)等信息技术在工程设计、施工和运行维护全过程中的应用,提高综合效益”。面对国家政策要求,将建筑信息化相关技术融入教学课堂、构建完整的课程体系势在必行。在构建工业造价课程体系的过程中,要切实做到以下三点:第一点,按照相关标准进行教学改革,建筑信息化技术应当运用于施工的全过程中,为此工程造价专业课程的设置,应当充分利用这一技术,将其贯穿于课程全过程。第二点,调整课堂体系,以往的工程造价的课程体系设置较为单一,包含的范围较窄,因此在调整课程体系的过程中,可以将建筑信息化技术纳入其中,以此来广泛涉猎其他和工程造价相关的领域,丰富课程内容。第三点,侧重课程内容的调整与完善,工程造价相关课程的内容应当既包括对理论的阐述,又包括理论的相关实践活动,只有将二者结合起来,才能让学生更好地掌握所学内容。表1呈现了融入BIM技术的工程造价专业课程体系。这一课程体系将工程造价的内容与信息化技术紧密结合在一起,学生在学习的过程中,不仅能学习理论层面,对于相关课程的掌握也有了更多的实践机会。

2利用建筑信息化技术促进教学改革、开发线上课程资源

在进行工程造价教学改革的过程中,一方面注重专业课程内容的改革,另一方面要注重教学方法与信息技术的紧密集合。随着施工技术不断与信息化技术相融合,对于工程造价的相关人才培养也提出了新要求,促使相关人员在学习工程造价专业的过程中,以BIM技术为基础、通过信息化的方式展开学习活动。除此之外,建筑信息化技术的发展推动线上课程的开发,虽然将BIM技术运用到教师课堂中,能够发挥生动直观的展示作用,促进学生更好地掌握与工程造价相关的知识,但课堂教学的时长和内容都是有限的,不能完全将工程造价专业知识传授给学生,这时建立线上课程资源库,学生自行开展自学的学习方式便发挥了重要作用,如传递行业新要求、施工新技术等,这些较为复杂、耗时较长的学习内容,除老师课堂上做出的讲解,学生课下也可以自主开展学习,以便于更好的掌握。例如,在专业课程内容变革的过程中,要做到在传统教学内容中融入信息化相关内容,这些所融入的内容不仅与传统教学内容息息相关,还应当包括其他与工程造价产生关联的课程内容,从而培养学生横向思考的能力。除此之外,只有进行教学内容的变革,才能更好地建立学生的三维信息模型。具体实施方法为将Revit相关课程与工程造价课程的《工程构造与识图》课程相融合,促使学生在学习的过程中增强空间构图的能力。并且为了紧跟行业发展的新风向,在《建筑工程计量与计价》课程中引入BIM实训,能够精准的把握计量与计价的数值。在教学方法的变革过程中,利用BIM技术代替传统的课堂教学。一方面,在《工程项目管理》课程中,引入BIM技术,让学生感受在施工组织阶段做好每一项准备工作对于后续施工的重要性;另一方面,在建筑工程造价类课程中引入BIM技术。首先,学生细心的构造工程图,对于建筑工程的细节部分把握的更加准确;其次,学生直观的面对数字计算,对于工程计量计价能有深刻的认知,进而精确查询相关价格,控制工程造价的成本,准确计算每一个数值。在安装工程造价类课程中引入BIM技术,模拟工程水电安装,能够让学生对于工程中需要安装的水电数量及价格准确把握,控制水电安装的数量和成本。在开发线上课程资源的过程中,首先要建立课程资源库,课程资源库的内容不仅仅包括工程造价专业课程,还应当包括与工程造价专业相关的内容,扩大学生的知识面。其次在课程教学的过程中,老师引导学生下载课程资源库,并在课前预习环节、课后巩固环节,老师指定与课程相关的视频,由学生自行观看。

3引导学生选择适合自己的学习方式

传统的学习方式是老师作为课堂的“主导者”,学生作为课堂的“参与者”,在老师不断讲解相关内容的过程中,学生进行知识的学习与掌握。而当下,随着信息化技术的发展与革新,学生可选择的学习方式变多了起来,除了传统的课堂学习,学生可以自主学习、网络学习。因此,学校应当充分利用信息化技术,将网络、BIM平台都汇总到一个网站中,供学生们自行选择适合自己的学习方式。而老师在学生探索适合自己的学习方式的过程中,应当扮演好引导者的角色。一方面,鼓励学生主动开展学习活动,巩固熟练掌握的知识,探索不熟悉的知识;另一方面,要因材施教,对于不同的学生促使其找到适合自己的学习方法。对于学习能力较强的学生来说,除了课堂上的常规学习以外,利用网络平台学习更深层次的与工程造价相关的知识,或者学习与工程造价存在紧密联系的相关知识。而对于那些学习能力较差的学生来说,网络平台的作用,主要是促进其弥补课堂学习的不足,对于课堂上没有掌握牢固的知识,在课下通过网络自主学习的方式来进一步掌握。例如,在具体实施的过程中,老师首先要对学生进行多方位的考察,考查内容包括学生的理解能力、记忆能力等,最后得出学生学习能力良好与否的结论,进而有侧重的对学生开展引导工作。首先,对于学习能力较强的同学,引导他们自主开展学习活动,能够掌握更多课堂上没有涉及到的相关知识。而对于学习能力较差的学生来说,需要开展的工作则比较多,先采取跟学生逐个“面谈”、课上课下观察学生的方式,找到学生学习能力较差的原因所在,然后老师利用BIM技术、动画等学习资源,激发学生的学习兴趣,使其在课堂上能够积极参与,进而掌握最基础的工程造价专业知识。其次,再慢慢引入网络平台学习的方式,让学生开展自主学习,查漏补缺,增强学生对于技能的理解和掌握程度。最后,对于学生所需要的掌握的技能和知识,能够熟练掌握和运用的时候,鼓励学生参加学校、企业组织的比赛,通过参加比赛的形式,将所学知识与技能运用到实践当中,使得学生体会到学习的奥妙,培养学生长期自主学习的能力。

4结语

我国建筑行业的不断发展,对工程造价专业提出了更高要求,而如果想要更高质量的完成工程造价专业的相关工作,专业人才是不可缺失的重要因素。为此,在建筑信息化的背景下,改革工程造价专业的教学方式是十分有必要的。本文虽然有针对性的提出了改革的三条措施,但对于整个行业来说还是远远不够,更需要工程造价专业的教育从业者一同出谋划策,推动教学改革的进行。

参考文献:

[1]林娜,王菊.建筑信息化视角下工程造价专业教学改革分析[J].现代信息科技,2019,3(18):192-194.

[2]陈蓉芳.建筑信息化视角下工程造价专业教学改革研究[J].课程教育研究,2019(30):49-50.

建筑工业化研究范文第3篇

关键词:预制装配式;混凝土;外墙施工工艺

建筑工业化作为新兴建筑生产模式,能够促使这一行业平稳发展,可以实现对劳动生产率的提升,对粉尘及有害气体的排放的降低,甚至于对工人工作环境的优化和实现对劳动力及能源资源的节省。当前仍然需大力宣传我国建筑工业化,因其长时间停留在初始阶段。想要保证建筑工业化有序发展,需实现对工业化住房经济性能、建筑结构系统、结构抗震性、施工方法等核心技术的进一步探究。

1生产制作预制装配式混凝土外墙工艺

构件厂在完成有关外墙模具图之后,需依据图设计模具方案。在很大程度上,清水的凝土墙板成型质量受到模板影响,所以在设计模具的时候,需严格依据其质量标准,以及预制施工工艺特征。此工程选择翻转台法脱模,也就是在水平模具中,将构件浇筑于其中,之后把模具水平起吊,需等到混凝土实现设计强度之后,便能够脱模。下述为生产制作过程注意事项:(1)浇筑及养护结构层混凝土:需在钢模上涂抹缓凝界面剂,为了能够产生自然毛面需于浇筑混凝土前进行,除此之外还应确定出其涂抹的位置,并选取涂剂用高压水枪在脱模之后冲净。(2)保温层的铺设:连接件实现对保护、结构、保温层的连接,并选取挤塑板为保温主要材料。(3)起吊与堆放:需经构件厂、监理、驻场总包三方,实现对构件外观、尺寸等的检查,针对的是堆放在临时场地的材料,构件厂在发现气泡、缺陷、色差等情况时,需进行修复处理。(4)结构层钢筋骨架入模:进行钢筋下料和编号,依据标准构件配筋图。同时需选择专用塑料垫块,用于确保钢模和钢筋间距离符合要求,从而实现对保护层厚度的有效控制。(5)铝合金窗框安装:要将限位框安置在内模中,事先需先做好窗框、内径同样大小的限位框,为了确保二者不脱离,需实现限位框和窗框的连接。(6)在模板组装时,需拧紧连接的螺栓,保证之间不存在缝隙,并且做好除锈、去毛、清洁。(7)预埋件安装:要做到保证合格,且预埋件完整为重要的验收合格指标,同时需在安装过程中,为了保证合格,需在模板上打孔,选择螺栓在构建外定位方式。(8)涂刷脱模剂:选择优质脱模剂,为油质、蜡质。在模版上均匀的刷上脱模剂,为了保证见光不见油,之后用棉纱进行擦拭。

2外预制装配式混凝土外墙吊装及安装

2.1吊装工艺

准备工作。确定实际需要是否和构件的轴线、型号相匹配,并要实现对墙板的编号,依据吊装的顺序展开,同时清理干净墙板上的灰尘、泥土。为了保证在合理的范围中,控制墙板底部标高于其中,应标明 1m 水平标高线于墙板内侧。除此之外,还应标示出竖直中心线、外墙板两侧边线于作业层板面上,用于确定墙板 X、Y 向位置。吊装工艺。首先需在预制装配式混凝土墙板中,将接驳器安装于其上,且需选择多功能吊运钢梁,于吊装过程中。经塔吊进行吊装是之前所选择的方式,但是这样的方式并非所有预制装配式混凝土构件吊装均适合。两侧钢丝绳的吊点,会随着构件不同而存在很大区别。吊耳板基于多功能吊运钢梁的,可对称于主梁中心线将吊点,依据构件各个起吊点位置,进行模数化安装。且其单纯需实现对吊点的更换,依据不同类型的构件类型,仅仅经一种吊具,便可提升效率,减少吊装时间,可以吊装出不同类型构件,节约成本,且通用性很强。

2.2安装工艺

和梁板底部的连接。最广泛的墙板竖向连接方法,是预埋钢筋和灌浆套筒的连接方式。也就是说要在上层墙板内底部,把套筒预埋其上,并在下层墙板顶把竖向插筋预留于其上,同时将在和底部有一定距离的地方,把灌浆孔预留于其上。在灌浆前,需固定好,并确定墙板位置的精准性。通常情况下,水泥为选取灌浆材料,主要原因是其整体性好,强度高,可实现对多种预制装配式混凝土构件的连接,同时有效控制裂缝的产生,流动性好,操作方便快捷。但是,不乏会有一定的缺点存在于其中,也就是说灌浆套筒的高价会整体上提升造价。和梁板顶部的连接。用线支撑连接其墙板顶部、框架梁,把已经预留好的U型插口,选择钢筋从上部内侧插入,同时连接好钢筋和梁,选择现浇混凝土。架起梁主筋,以柱箍筋为支撑,并且套住已经掰开的箍筋,依据自下而上的方式。此方式操作方便快捷、施工简单,可以确保构件满足抗震需求,上端锚起到固定连接作用,下端只是用来限位连接。和框架柱的连接。现浇柱处已经设计了垂直缝,针对的是预制装配式混凝土外墙,连接已经预留出的锚固筋和柱子,选择现浇的方式,在墙板两侧实现对预留的锚固筋设置。操作的时候,应将柱钢筋、剪力墙绑好,之后于精确位置吊装墙板,将锚固钢筋放置于其上。这般操作步骤,可提升工作效率,保障接缝处的抗渗能力。于设计时,在预制装配式混凝土两侧及墙板间的位置,把U 型箍筋、暗桩等先预留于其上,同时连接起各个部件,选择浇筑混凝土的方式。放置暗柱箍筋交叉于正确位置,之后绑扎好竖向模式对钢筋。而经焊接方式获取的箍筋其存在很多缺不足,如因焊接质量问题,能够破坏掉保温板等。所以,需在钢筋中将开口为封闭的暗柱箍筋于其中,向上以90度的角度折起钢筋,最后绑扎竖向钢筋。

3社会效益及经济效益

固件方量和质量是人工费主要影响因素,当标准层构越少,则人工费越低,单层所耗人工数量越少。当存在越小的构件方量,说明存在较高的折合成每方量的人工费。除此之外,铁件损耗和密封胶共同组成了耗材。而装配式体系和构件数量,是影响密封胶用量的因素。当存在越多的标准层预制构件数量,则密封胶材料使用量越大,缝长度更长。周材、机械、人工、耗材周转费用,是PC吊装费用主要包含的,但是据不完全统计,发现在整体的PC吊装费用中,人工费以及耗材费占大概为70%,剩下的30%是周材及机械周转费用。所以控制PC吊装费用时,需选择人工及耗材方面展开。

参考文献:

[1]程雪峰.预制装配式混凝土外墙施工技术探究[J].绿色环保建材,2018(07):8-10.

[2]肖芳,李明.预制装配式混凝土外墙施工技术和节点防水技术研究[J].中国建筑防水,2018(06):25-28.

建筑工业化研究范文第4篇

关键词:免拆模板;外保温免拆模板;空腔免拆模板

1概述

近年来,我国建筑仍以传统现浇混凝土的方式建造为主,模板虽然是施工措施,但在混凝土施工中至关重要。传统的模板工程施工需要大量的人工,且劳动强度大,约占土建施工1/3的工期和用工。发达国家的经验表明,改进传统建造模式,将大量的现场作业转移至工厂完成,现场尽量装配化施工,是实现建筑业转型升级的有效途径之一。事实上,传统现浇模式仍有诸多优点,只要通过技术创新提高装配化程度,减少现场用工、加快施工速度、保证施工质量,仍不失为建筑工业化的有效方式。免拆模板墙体技术作为遵循现浇技术路线下实现建筑工业化目标的关键技术,应用前景广泛。本文在调查研究的基础上,梳理了国内外免拆模板墙体技术的发展现状和国内相关标准的总体情况,分析比较了几种典型免拆模板墙体的构造和技术特点,展望了免拆模板墙体技术的发展趋势。

2免拆模板墙体技术的发展及现状

2.1国内外技术的发展及现状

20世纪中期,欧洲国家开始应用保温与结构一体化的免拆模板复合现浇混凝土墙体技术。20世纪70年代,北美和西欧出现了一种采用发泡聚苯乙烯为原材料加工制作的永久性保温模板现浇墙体。80年代,美国和欧洲等地开发了一种将异形薄壁钢板作为免拆模板并浇筑混凝土的墙体。90年代以来,许多国家均致力于开发新型建筑体系。目前,国外免拆模板墙体存在不同形式:德国双皮剪力墙、美国复合保温混凝土结构体系(ICF)、德国MAGU-ICF混凝土保温剪力墙、意大利聚苯免拆模板墙体、澳大利亚RBS纤维石膏速成模板等免拆模板产品。国内在免拆模板墙体技术领域也在积极探索。20世纪末,学者借鉴国外相关技术,研发出一种适合我国国情的拼装式现浇混凝土免拆模板墙体技术[1]。进入21世纪后,随着技术的不断发展,更多新型墙体不断出现在工程应用中,如聚氨酯免拆模板墙体、矿棉(MF)保温免拆模板墙体[2]、植物纤维免拆模板墙体[3]、DM免拆模板墙体[4]、玻化微珠免拆模板复合墙体[5]、木丝水泥免拆模板墙体[6]等外保温免拆模板复合墙体,以及聚苯免拆模板剪力墙、EVE空心板剪力墙、复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙等新型墙体。

2.2免拆模板墙体技术标准现状

据不完全统计,目前我国涉及免拆模板的标准和图集主要有23部,其中包括3部行业标准,12部地方标准,6部协会标准和2部地方图集。除了两本地标图集《建筑节能与结构一体化高性能泡沫混凝土免拆模板保温系统图集》陕16J18、《轻质复合保温免拆模板建筑构造图集》陕2020TJ053外,与外保温免拆模板相关的标准有11部,其中,行业标准有2部,即JC/T2493—2018建筑用免拆复合保温模板和JGJ/T377—2016木丝水泥板应用技术规程;地方标准有7部,即DB/T29-281—2020天津市外模板现浇混凝土复合保温系统应用技术规程、DB21/T3236—2020YZ复合保温免拆模板应用技术规程、DB21/T3244—2020外免拆模板现浇混凝土复合保温系统应用技术规程、XJJ110—2019现浇混凝土复合外保温模板应用技术标准、DBJ04/T365—2018免拆外模板现浇混凝土复合保温系统(FS)应用技术标准、DBJ43/T135—2016现浇混凝土保温免拆模板复合体系应用技术规程和DB43/T1081—2015建筑用保温免拆模板;协会标准有2部,即T/CECS572—2019现浇混凝土复合外保温模板应用技术规程和CECS272:2010预制塑筋水泥聚苯保温墙板应用技术规程。这些标准分别对外保温免拆模板相关技术的适用范围、材料、设计、施工、验收等方面进行了规定。夹芯保温免拆模板复合墙体标准有3部,即DBJ51/T100—2018四川省现浇混凝土钢丝网架免拆模板建筑保温系统技术标准、DB13(J)/T196—2015CL建筑体系技术规程、CECS365:2014夹模喷涂混凝土夹芯剪力墙建筑技术规程,规定了喷涂混凝土夹芯剪力墙的设计、构造、施工及验收要求。空腔免拆模板墙体标准有7部,其中1部与聚合聚苯板有关,即T/CECS378—2019聚苯免拆模板应用技术规程,规定了墙体用聚苯免拆模板的设计、施工和验收要求。3部与聚苯模块有关,即JGJ/T420—2017聚苯模块保温墙体应用技术规程、DB64/T1510—2017EPS模块节能建筑应用技术标准、CECS409:2015模塑聚苯模块混凝土剪力墙建筑技术规程,分别对聚苯模块混凝土墙体夹芯保温系统、外保温系统以及空腔聚苯模块混凝土墙体等提出了设计、施工和验收标准。3部与钢筋混凝土叠合板剪力墙有关,即DBJ/T15-203—2020笼模装配整体式混凝土结构技术规程、DB37/T5133—2019预制双面叠合混凝土剪力墙结构技术规程、T/CECS579—2019装配整体式钢筋焊接网叠合混凝土结构技术规程,规定了结构设计、结构制作、结构施工、质量验收等内容。

3典型免拆模板墙体技术

3.1外保温免拆模板复合墙体

外保温免拆模板复合墙体是在外侧使用保温免拆模板,内部浇筑混凝土形成的墙体,现浇墙体与保温免拆模板采用专用锚固件连接。此类墙体种类较多,如聚氨酯免拆模板复合墙体、矿棉(MF)保温免拆模板复合墙体、DM免拆模板复合墙体、玻化微珠免拆保温模板复合墙体等。外保温免拆模板将保温芯材与水泥基面层相结合,经工厂预制,在现浇混凝土施工中起模板作用。外保温免拆模板复合墙体将保温与结构一体化,具有保温隔热效果好、施工质量稳定、节省施工工期等特点,适用于各类建筑并已在全国多个省市的外墙工程中应用。

3.2夹芯保温免拆模板复合墙体

复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙[7]作为一种夹芯保温免拆模板复合墙体,是把永久的保温材料植入墙体中间,用工厂生产的钢筋焊接网组成钢筋立体焊接网架保温夹芯板,现场在保温板两侧浇筑或喷涂混凝土,形成集承重、保温、隔热和隔声于一体的现浇混凝土复合剪力墙。类似产品有河北石家庄晶达研发的现浇钢筋焊接网架复合混凝土剪力墙(CL建筑体系)、清华大学建筑设计院研发的夹膜喷涂混凝土夹芯剪力墙(SW建筑体系)、河北曼尚建材研发的点连式内置保温现浇混凝土复合墙体(SCS体系)、河南洛阳盛都研发的现浇混凝土内置保温墙体(SD体系)等。该墙体具有保温与主体结构同寿命、耐火性能好、施工速度快、外墙可装饰性强等特点。适用于纵横墙较多的住宅、公寓、宾馆、商住楼等民用建筑,也可以和框架结构或钢结构相结合,应用于公共建筑、工业建筑等大跨度建筑。目前在国内多个省市的多层、小高层和高层建筑中应用。

3.3空腔免拆模板复合墙体

3.3.1叠合剪力墙叠合剪力墙包括双面叠合剪力墙和夹芯保温叠合剪力墙两类,是由桁架钢筋连接两侧预制混凝土板,再在空腔中现浇混凝土形成整体。桁架作为连接两侧预制墙板和夹芯现浇混凝土的拉结筋,可以提高结构的整体性能和抗剪性能。叠合剪力墙空心模板在浇筑混凝土时充当模板,并与现浇混凝土共同受力。该墙体标准化程度高、安装速度快、施工质量可靠,且预制构件的自重比同量级普通预制剪力墙轻1/2。适用于多层和高层住宅,因其具有较好的整体性和防水性能,也适用于地下室、地下车库、地下综合管道等地下工程。近年来,叠合剪力墙结构体系已在国内多个保障性住房、住宅项目中应用。3.3.2PI剪力墙[8]PI体系是将混凝土构件中的钢筋笼与保护层相结合,在工厂一体化制作成中空、自平衡的笼模预制件。PI体系中剪力墙笼模混凝土构件的箍筋采用焊接成型格网箍筋网片,形成笼模构件时最外侧箍筋嵌入外壳保护层,并在外壳与核心混凝土的界面形成抗剪键。混凝土浇筑时笼模构件外壳充当模板,成型格网箍筋对外壳起拉结支承作用,形成自平衡体系。PI体系剪力墙实现了模板与钢筋笼一体化,质量仅为混凝土预制构件质量的1/3,而且其独特的自平衡稳定体系可独立承担施工荷载,减少了支撑,增加了施工便利性。剪力墙笼模混凝土构件工厂预制,装配简便,提高了施工速度,主体结构可实现3d~4d一层。适用于多层、高层和超高层建筑,目前已在国内试点应用。3.3.3聚苯免拆模板剪力墙[9]聚苯免拆模板是一种工厂自动化生产的新型免拆模板,是由钢筋梯架、对拉栓和内外两侧燃烧性能为A2级的聚合聚苯板组成的带空腔的部品,在空腔中浇筑混凝土形成墙体。该免拆模板保温与结构一体化,解决了传统外墙外保温易脱落的问题,其规格可根据墙体厚度和节能要求灵活选择,且安装操作简便、施工速度快,节省劳动力,符合我国建筑节能要求,具有鲜明建筑工业化特点和显著优势。适用于6层以下,高度不大于20m的建筑。3.3.4聚苯模块剪力墙[10]聚苯模块剪力墙,是以聚苯乙烯为原料在工厂预制成型的保温模型,经积木式错缝插接形成空腔,空腔内布置钢筋并浇筑混凝土,内外表面采用厚抹灰防护面层或安装纤维水泥板,构成保温结构一体化的墙体。聚苯模块四周有接口且内外表面有均匀分布的燕尾槽,在浇筑混凝土时,使混凝土与聚苯模块结合牢固且不脱落,实现保温与结构同寿命。聚苯模块剪力墙具有良好的保温性能,还能避免建筑结露、长毛、开裂、鼓包、脱落等现象的产生,且具有较好的抗震、抗冲击和耐久性能,适用于3层以下不超15m、结构层高不大于5.1m的建筑,尤其适用于有低耗能和有抗震需求的建筑结构,目前在农村地区得到了较多的应用。3.3.5EVE空心板剪力墙[11]EVE空心板剪力墙是由钢筋和混凝土预制成带圆孔的标准空心板,预制空心板同时设置竖向孔和水平孔,相邻圆孔板结合处及板体圆孔内分别配置钢筋笼及钢筋网片,并现浇混凝土实现预制空心墙板的整体连接,可以等同于现浇混凝土结构,结构质量安全可靠。EVE空心板剪力墙具有质量轻、安装简易、施工方便、无需大型起重设备等优点,预制墙体构件实现模数化、标准化生产,其标准模板可以任意组合,满足绝大多数住宅建筑需求,适用于低层、多层、小高层住宅建筑,已在国内试点应用。3.3.6石膏复合混凝土剪力墙石膏复合混凝土剪力墙是以脱硫石膏为主要胶凝材料在工厂预制成带空腔的腔板,腔板两侧和腔肋配有提高石膏复合腔板的韧性的纤维网,空腔内设置钢筋并浇筑混凝土形成整体。作为外墙板使用时,墙板外侧可以复合保温板和装饰面层。石膏复合混凝土剪力墙在保留现浇钢筋混凝土结构优势的同时,实现部品全部工厂化生产。不仅整体坚固、抗震性能好,还具有节能、低耗、环保等性能。墙体的石膏层具有呼吸功能且热传导系数低,居住舒适、健康。通过调整保温层和钢筋混凝土结构层厚度,可以适应不同气候区中高层住宅建筑的需求并在国内试点应用。

3.4技术对比

外保温免拆模板墙体的保温与结构一体化,但保温免拆模板不足以支撑混凝土浇筑侧压力时仍需要支撑模板;复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙集保温、防火、结构于一体,但建筑开间尺寸不宜过大;叠合剪力墙构件质量轻,安装速度快,施工质量可靠;PI剪力墙构件自重轻,施工效率高;聚苯免拆模板剪力墙保温、隔热、隔声性能好,模板与保温、钢筋一体化;聚苯模块剪力墙保温性能好、抗冲击性能强;但房屋透气性差;EVE空心板剪力墙抗震性能好、构件标准化;石膏复合混凝土剪力墙节能、环保、低耗。这些典型免拆模板复合墙体各具特色,目前推广应用情况不一。虽然都经过了一系列的试验研究、技术开发和工程应用,分别具有保温与结构同寿命、安装速度快、施工质量可靠等优势且满足建筑工业化的发展要求,但也存在如连接精度不够、需要设置支撑、运输不便等不足之处,有待进一步优化改进。

4发展趋势

随着国家大力推进新型建筑工业化,免拆模板墙体技术将得到更大发展。未来免拆模板墙体将朝着形式多样化、功能一体化和产品通用化的方向发展。1)形式多样化。免拆模板作为墙体施工过程中的重要构件,其形式不仅限于将模板与墙体通过连接件组合,还出现了网架保温组合模板、中空夹芯模板、预制圆孔模板等多种形式的免拆模板墙体类型,为今后研发更高性能的免拆模板墙体提供了更为广阔的思路。2)功能一体化。免拆模板墙体的功能也不仅限于减少资源消耗、缩短施工工期、提高工业化水平,还需要在满足承载能力的基础上,提高抗风、抗震、保温、隔热、防潮、耐高温、抗老化、防鼓包、防脱落、装饰等性能。3)产品通用化。免拆模板墙体作为建筑结构的重要构件,以少规格、多组合为原则,以设计标准化、生产工厂化、施工装配化为特征,以适应多种不同建筑设计需要,满足不同应用需求。

5结语

建筑工业化研究范文第5篇

关键词:装配式混凝土;BIM技术;预制构件;生产管理

BIM是BuildingInformationModeling(建筑信息模型)的缩写,是一种空间三维信息模型,动态、直观、立体地反映建筑全方位的信息形象(亦有把时间、成本等视作维度,称其为四维或五维的)。BIM技术指的是用这一信息模型作为数据化工具,整合项目的各种信息,并在项目的全周期中共享,搭建各阶段协同工作的公共平台。装配式混凝土建筑是实现建筑工业化的重要途径[1],其与传统的现浇混凝土建筑相比最大的不同是大量的构件在工厂预制完成,现场作业则主要为装配施工。装配式建筑对设计、构件生产、现场施工和运行维护等各个阶段的相互协调的要求很高。将BIM技术应用于装配式混凝土建筑可以优化工程各环节的衔接,有助于实现建造的数字化和智能化。2020年7月,住房和城乡建设部、国家发展改革委、科技部等13部门联合印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,其第一项重点任务———加快建筑工业化升级中明确指出“大力发展装配式建筑,……在建造全过程加大建筑信息模型(BIM)……等新技术的集成与创新应用”[2]。这标志着BIM技术与装配式建筑这一组合开始由探索期转入推广期。然而,目前国内的BIM技术在装配式混凝土中的应用研究和实践多见于项目管理、设计以及现场施工等方面[3],对BIM技术应用于预制构件生产的研究工作较少。研究基于BIM的预制构件制造技术对推动BIM技术在装配式混凝土建筑中的应用有重要意义[4]。

1BIM构件模型库

目前,国内的装配式混凝土建筑的设计准则是“等同现浇”,设计单位通常先进行整体设计然后拆分设计构件,这样拆分出的构件往往存在种类多、构造复杂的特点,设计工作量大又不利于预制构件实现标准化。而利用BIM技术可以实现一种模块化的设计方法:预制构件生产企业根据其生产能力、生产技术特点和现行标准规范,通过BIM软件的相关功能建立预制构件模型库,并通过项目的BIM协同平台提供给设计单位。设计单位在进行预制构件设计时,可以直接选择构件库中的模型或在其基础上修改,这就大大减小了设计工作量,也更易于实现设计标准化。目前,常用的BIM建模软件主要有Revit,BentleyArchiCAD,CATIA,天正,广联达等,预制构件模型库示例如图1所示。

2预制构件编码

预制构件生产企业得到设计单位提供的构件设计后,运用BIM技术对预制构件进行生产管理,记录构件全过程数据信息,这就要求每一构件必须有独立编码[5]。需要注意,构件信息需要在项目的BIM协同信息平台上进行共享和传递,所以构件的编码不仅用于构件的生产管理,也用于设计和装配施工等各阶段。在项目的全过程中,每一构件的编码应该是统一的。构件分类和编码,应结合构件的构造、生产工艺及应用特点,在项目构件库建立的同时,由设计单位会同构件生产企业来进行。通用构件编码采用3层结构,三个层次分别代表构件类型、构件名称、构件尺寸,如图2所示。具体项目中,可结合实际要求在此基础上进行扩展,例如后加注混凝土强度等级等。编码之后,构件生产企业就可以在项目BIM协同平台中共享项目的预制构件数据,并将BIM构件数据及RFID(RadioFrequencyIdentification)信息同步。后续生产时,在相应构件的首道工序中嵌置RFID芯片,以便于后续生产和施工时在构件实体上调取信息。

3预制构件生产工艺设计

目前预制构件的生产工艺主要有固定模工艺和流水线工艺,虽然两种工艺在模具方案和自动化程度方面有一些区别,但其工艺设计的内容和过程是类似的。预制构件生产工艺设计是构件生产企业制作构件的依据,其内容主要包括:1)建筑、结构、水电暖、设备等各专业设计汇集;2)构件的生产工序设计;3)构件脱模设计;4)吊点设计;5)构件的仓储和堆放设计等。在各专业设计汇集时,构件生产企业可以通过项目的BIM协同平台调取各环节对各预制构件的要求,要确保无遗漏的反映在生产工艺设计中。工序设计指的是钢筋加工和绑扎、模板和预埋件安装、混凝土浇筑和养护等的设计。工序设计时,利用构件的BIM模型复核预埋件及钢筋的位置,用BIM软件的碰撞检测功能检测预埋件与钢筋是否存在位置冲突,是否距离过近影响混凝土的浇筑和振捣施工,如有则需对原构件设计进行调整。构件脱模设计时,按所编制脱模顺序,用BIM模拟脱模过程,检测是否有无法脱模或不易脱模的位置,如有则需调整模具设计方案。吊点设计和堆放设计时,主要考虑的是索具、支撑及构件本身的承载能力和变形验算,然后用BIM技术进行吊运和堆放空间的模拟与检测。

4预制构件生产管理

基于BIM和RFID技术设计的预制构件生产管理和控制流程主要包括利用协同平台进行生产计划制定和优化、技术交底和生产任务的布置、构件生产即时追踪和构件质量检测等。

4.1生产计划

根据所在工程项目的总进度要求、构件生产企业的产能和预制构件的生产工艺等编制生产计划,包括构件生产的进度计划、生产班组织计划、机械设备计划和模具的周转方案、构件物料配置计划、仓储和出厂计划等。另外,编制生产计划调整预案,以针对可能的突发问题利用预留产能和优化算法调整生产计划。生产计划导入BIM协同平台里,以供后续的生产任务布置和生产即时追踪时加以利用。

4.2技术交底和生产任务布置

在每种新的预制构件生产前,利用BIM的三维可视化模型进行技术交底;在各工序衔接段,根据生产计划和构件生产即时追踪结果,协同平台自动向技术人员和工人布置当前的生产任务以及相应的技术资料。例如,平台通过RFID追踪到钢筋笼和预埋件安装工作完成,则自动布置混凝土搅拌和浇筑的任务,并同时发送配套的BIM模型和物料清单表。技术交底和生产任务布置时,应基于“一模型通”原则。所谓“一模型通”,就是对于每种构件提供该构件的完整模型,在该模型上可以调取生产所需的各种信息,不要让技术人员和工人在不同的模型或图样去查询同一构件信息。利用BIM技术模拟构件制作过程,并导出视频供技术交底使用。

4.3生产即时追踪

生产过程中,利用BIM和RFID技术进行预制构件生产即时追踪。其中,RFID技术用于预制构件即时追踪的识别,而BIM用于将追踪到的生产信息以模型和图标展示出来并加以显示和应用。选用RFID技术进行识别,可以避免因为预制构件的生产过程中的污损、蒸汽养护工序高温高湿等无法贴近读写的问题[6]。追踪过程主要涉及生产工序、信息识别记录、信息集成和管理三个环节。识别预制构件信息的时间节点包括:生产开始、钢筋绑扎结束、模具安装完毕、混凝土浇筑完毕、蒸汽养护开始、构件脱模、构件入库、构件出厂时。

4.4预制构件质量检测

预制构件质量检测项目主要有各类构件的外观质量、尺寸偏差、装饰层、保温层、防水和粗糙面的质量等。其中,尺寸偏差是影响结构性能和安装、使用功能的主要因素。构件尺寸偏差传统的检测方法是人工量测,检测数据主要通过钢尺、靠尺、塞尺等测量工具进行实体测量得到。人工量测耗时多,易产生误差。可利用BIM技术联合3D激光扫描技术对构件的尺寸偏差进行快速、精确的检测。在BIM-3D激光扫描检测系统中,BIM模型参数结合具体项目要求的检测指标和合格标准,确定各构件的检测规范,标定其检测属性,整合设计参数和合格标准参数,建立合格条件数据库,为系统自动判定构件的尺寸偏差合格与否提供数据基础。激光扫描检测后,系统自动比较构件设计值与实际值,判断误差是否满足合格条件,完成构件尺寸偏差检测。检测的结果通过编码方式存在BIM模型中。同时,也可以用该技术检测构件的外观质量,发现表面缺陷。该检测技术具有效率高、精度高、信息化、智能化的特点,更适于装配式混凝土建筑发展的需要。上述基于BIM的预制构件生产管理过程如图3所示。

5结语