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装配式建造技术范文精选

装配式建造技术

装配式建造技术范文第1篇

[关键词]BIM;装配式;人才培养

一、引言

长期以来,我国建筑行业一直是劳动密集型产业,传统的建筑生产方式多为粗放式生产,绝大多数的施工环节都是在施工现场完成的,造成了严重的环境污染。除此之外,传统建筑行业的特点还包括手工操作多、工人工作条件差、工业化程度低、工程质量和安全水平不高、建造过程能源和资源消耗大等。随着社会和经济的不断发展,建筑行业的发展环境已发生了深刻变化,传统的粗放式生产模式已难以为继,必须与新型生产方式转轨。装配式建筑应时而生,其建造速度快、受环境影响小、节约劳力、绿色环保,已成为国际建筑发展的趋势,也是未来建筑的主要形式,更是我国建筑业转型升级的重要途径。近年来,发展装配式建筑已上升为国家发展战略目标。2016年9月27日,国务院办公厅印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》(以下简称《指导意见》),力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%,并明确提出要强化队伍建设,大力培养装配式建筑设计、生产、施工、管理等专业人才[1]。《指导意见》的印发标志着我国装配式建筑的发展进入了全新的阶段,是我国建筑建造方式从现浇向装配式转变的标志性节点。与传统建筑相比,装配式建筑增加了预制构件的生产和装配这两个施工过程。在装配式建筑的施工过程中,增加了机械操作的工作量而减少了传统建筑工人的手工操作量,迫使传统建筑工人向产业工人进行转化,提高建筑行业的工业化程度。这一转变要求参与装配式建筑的专业人员要更加懂技术、懂操作[2]。但由于装配式建筑在我国刚刚兴起,装配式专业人才严重不足。不但缺乏既懂装配式建筑技术又懂BIM信息化管理的复合型高级人才,就是熟练的装配式施工现场技术人员数量也有限。从行业发展来看,从事装配式建筑的专业人员的数量和综合素质与行业发展的需求不能完全契合。人才的培养与储备是推动装配式建筑发展的重要保障和关键要素,高校对装配式建筑人才的培养迫在眉睫。装配式建筑的发展离不开建筑信息模型(BIM)技术的应用,BIM技术在装配式建筑的一体化设计和施工建造管理过程中都发挥着巨大的作用。在某种程度上说,BIM就是为装配式而生的。将BIM技术融入装配式建筑,利用其可视化的特点,能更形象直观地展现装配式建筑的设计、施工、管理过程,提升学生对装配式建筑的认知和深入了解[3]。近年来,国家为了推动BIM技术和装配式建筑的发展,出台了一系列政策。高校作为人才培养的后备基地,紧跟时代的步伐,在BIM技术的推广上,已经以各类竞赛形式展开,装配式建筑也要逐步发展起来。高校要适应建筑业的发展需求,做好BIM+装配式等专业技术人才的培养和储备。

二、基于BIM+装配式的人才培养现状

随着BIM技术的发展,建筑业和信息化深度融合,对建筑业从业人员的素质和能力的要求也越来越高。装配式建筑的发展,需要既明晰装配式施工技术又能掌握BIM信息化技术的复合型人才,这也是高校建筑类专业人才培养改革的目标。目前基于BIM+装配式的人才培养状况如下:

(一)基于BIM+装配式的人才培养标准模糊

高等院校建筑类专业在产业变革的大形势下,缺乏对BIM+装配式建筑的学习和认知,没有将BIM+装配式人才培养体现在培养方案中。据统计,全国范围内专门开设装配式建筑专业的高校寥寥无几[4],大部分院校都是在原有的建筑工程专业或土木工程专业基础上增加了装配式建筑的知识内容,使学生对装配式建筑有一个初期的了解和认识。与此同时,有关BIM和装配式的相关理论体系和国家标准建设也不完善。由此,基于BIM+装配式建筑专业的人才培养标准并不清晰,导致专业与产业的需求度不契合。

(二)师资力量不足,没有形成系统完整的BIM+装配式教学体系

各高校缺乏专业的BIM软件和BIM应用型教师,没有形成完整的BIM技能教学结构,关于装配式建筑教育也没有完整的教学体系,其相应的考核评价体系也没有建立起来[5]。装配式建筑作为一种新型的建筑形式,其教学资源相对较为匮乏。就师资来说,因为装配式建筑在工程上应用的时间不长,一些年长的、教龄比较大的教师没有接触过,而年轻的老师也只是有所了解,但缺乏实践经验,这使得高校装配式建筑人才培养的各项工作开展有限。师资力量的不足,限制了高校装配式建筑人才的培养。

(三)缺少必要的装配式建筑实践教学实训基地,实践教学不好开展

装配式建筑的实践教学很多需要到工地现场或厂房车间去完成,而目前可提供实践教学的装配式建筑实训基地较少,即使有,也因为高校的实践教学时间安排比较集中,在较短的时间内,学生在现场只能看到一类或几个构件的装配过程,无法对装配式建筑的完整施工过程或管理过程进行总体了解与学习。同时装配式建筑的实践项目大都具有高危、高成本、高消耗,具有不可及或不可逆的操作特点,而高等院校受场地、设备、经费、教师等客观条件的限制,很难针对装配式建筑的“组装”过程进行“解剖”,实践教学实际操作起来较困难。

三、基于BIM+装配式的人才培养途径

装配式建筑的核心是集成性,在建筑业发展的新形势下,需要将先进的BIM技术集成到装配式建筑上,致力于BIM+装配式的人才培养战略。

(一)合理规划以市场为导向的BIM+装配式人才培养模式

制定以市场为导向的基于BIM+装配式的人才培养方案,需要政府、高校、企业紧密结合、协同育人。政府部门、社会机构和高校要加强合作,重视对BIM技术人才和装配式技术人才的培养,要定期举办培训活动,提高高校教师和科研人员的BIM素养和装配式技能。与此同时,高校要主动适应社会需求,通过聘请BIM、装配式等方面的技术专家,对本科院校装配式建筑现有的人才培养方案进行指导、调整,形成BIM+装配建筑专业特有的培养模式。

(二)加强师资队伍建设,完善课程体系

大力推进校企合作,充分利用校内专职教师的教学优势和校外企业兼职教师的技能优势,组建一只“双师型”的教学队伍。校内和校外教师相互学习交流,在确定人才培养目标的基础上,建立产教融合的课程体系。在课程体系建设上,一是要充分引入装配式建筑国家和行业标准,将标准融入具体课程,确保所授知识的规范性和适应性。二是校企共同开发教材,融入企业的装配式构件设计、生产和装配施工的技术,课程以实际项目案例为引导,体现教学内容的应用性。三是实行“一课双师”校企教师混编教学模式[1]。

(三)充分利用BIM等信息化技术建立装配式建筑虚拟仿真实践教学系统

鉴于上面提到的装配式建筑实践教学不好开展的问题,应拓展思路,建设基于BIM的装配式建筑虚拟仿真实践教学系统。该系统借助虚拟仿真技术让土建类专业学生切身体验装配式建筑建造的全过程。通过模拟装配式建筑预制构件的生产工艺过程、施工装配过程及施工管理过程,使学生对装配式建筑生产、施工现场有真实的沉浸感,理清生产进度与施工进度的逻辑关系,具备初步的施工现场管理能力。虚拟仿真教学可以让学生以非常接近工作岗位的场景,理解书本上抽象的工艺流程和要求;可以让学生从实际建设的角度出发,建造完成某一个小项目,在此过程中,学生可以反复操作、多角度观看。通过这样的情景带入、实际操作,有利于安全快速地培养学生的实践能力。

四、结语

装配式建筑是未来建筑的主要形式,是我国建筑行业的发展趋势,而BIM技术的应用可以促进装配式建筑的发展,那么培养基于BIM+装配式的建筑人才,是高校建筑类专业的主要任务。校、政、企三方合作,建立健全BIM+装配式的人才培养方案,加强师资队伍建设,完善相应的理论课程体系和实践教学系统,共同培养符合社会和行业需求的BIM+装配式技术人才。

参考文献:

[1]许胜才,苏莹,蔡军.产教融合背景下地方高校装配式建筑人才培养问题探析[J].高教论坛,2020(7):33-36.

[2]王鹏,王玫.虚拟仿真下装配式建筑教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2020,39(4):174-177,190.

[3]吴反反,孙文静,汪德江,等.BIM技术在装配式建筑中的应用[J].实验室研究与探索,2020,39(6):219-222.

[4]韩晶晶,黄朝威,黄中强,等.基于装配式建筑的地方高校人才培养[J].价值工程,2018,37(2):197-198.

装配式建造技术范文第2篇

关键词:装配式构件;下部桥梁结构;设计标准化;生产工厂化;安装机械化;管理精细化

0引言

工厂化、装配化是我国基础设施建设发展的重点方向。随工程进程不断加快,居民对环保意识不断加强,对交通建设也提出了更高的要求,桥梁的施工环境越来越受到政府和人民的重视,桥梁建设工期、施工噪声污染等逐渐在桥梁设计时必须放在首要考虑位置。预制装配式技术具有构件生产标准、现场安装快速便捷、施工节能环保优势,它可以减少对大气环境和交通道路的影响,提升品质和安全质量、文明施工水平,是我国桥梁行业的发展趋势。近年来,桥梁下部结构装配化也在不断研发、应用,全桥装配化建造是一种创新,具有重要的实际意义。

1装配式下部桥梁结构在城市道路建设中的应用特点

在当前国内桥梁建设中,大多数还是采用传统的钢筋绑扎、混凝土浇注等建筑形式,这种建筑形式存在施工效率低、周期长、妨碍交通、环境污染大等诸多问题。装配化建设有效解决了上述问题,已在城市桥梁建设中得以应用,如沈阳市中央大街跨浑河桥是沈阳首个采用装配式下部结构桥梁工程,桥梁全长2450m,装配式预制盖梁24个,装配式预制墩柱48个。沈康四期高速公路开展全预制装配式桥梁试点工程,项目通过学习《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》文件及根据住建部“十三五”总体规划要求,加快产业产品升级换代,督促建筑工程的发展,大力宣传装配式下部桥梁结构的应用,通过装配式建筑工业化制造、装配化施工、实现减少建筑垃圾节能减排目标。相比于传统的桥梁建造,装配式桥梁建设的应用特点主要表现在以下几个方面:(1)施工工期短且易于控制由于装配式桥梁的部件是在加工厂预先订制好的,因此这大大缩短了施工建设的工作时间,尤其对于交通要道的城市道路桥梁建设来说,例如,厦门BRT高架桥坐落在交通极度繁忙的厦禾路和莲前路上,工期的缩短不仅改善了交通环境,还避免给居民带去不良的环境影响。除此之外,工程部门可以根据可控的工期科学规划时间,提升工程效率[1]。(2)减轻对环境的影响程度随着人们对居住生活质量重视程度的不断加强,装配式桥梁的建设迎合大众的需求,在施工现场只需完成各个构件的吊装和拼接,产生的噪声小并且几乎不会产生建筑垃圾,大大减轻了对环境的影响程度,响应我国保护环境、节能环保的可持续发展性理念。(3)桥梁建设质量有所保障桥梁的各个构件在工厂进行加工建造的过程中,专业技术人员会严格把关,对每一个部件进行多次的检验试用,保证没有任何问题之后再投入正式使用,所以各个构件的耐用性良好,桥梁的建设质量有所保障。

2装配式下部桥梁结构拼装过程中的关键技术问题

装配式下部桥梁结构包括墩柱、承台和盖梁,其预制拼装工艺主要有预留钢筋在承台的埋设、拼接面注浆、各部件的吊装等。在装配式下部桥梁结构的拼装过程中主要有以下关键技术问题需要多加注意:(1)埋设预留钢筋的位置和深度如果不准确,承台的方向发生偏差,就会导致墩柱和盖梁之间的对接有缝隙或者不成功,影响桥梁底座的平稳度。(2)在进行拼接面的注浆时,拼装面坐浆的多少、薄厚或者密度达不到桥梁下部结构建设的具体要求,将会对墩柱和盖梁的拼接质量产生严重的影响,减低桥梁下部结构建设的质量。(3)墩柱的吊装过程中角度和方向往往会因为操作人员的失误或者方向等外部因素发生偏移或者翻转,这样的吊装质量会导致桥梁下部铺设混凝土的破坏,除此之外,盖梁吊点的受力不均匀同样会造成这样的后果。(4)压浆的过程中也可能因为环境温度和灌浆材料本身质量的问题导致桥梁下部建设质量不符合原先的工艺设计要求[2]。由以上关于装配式下部桥梁结构拼装过程中的几点关键技术问题来看,提升关键技术的质量控制是工程部门当前最应该解决的重要问题。

3提高装配式下部桥梁结构质量的现实性对策

3.1选择性能稳定的连接装置

为解决节点的连接强度不稳定问题,国内外已开发研究灌浆套筒连接装置成品,工厂化生产,性能较为稳定。下部拼装宜采用技术已成熟的正品连接装置。

3.2引进高精度钢筋加工和绑扎设备

为解决预留钢筋埋设位置和尺寸不准确的问题,引进并采用高精度智能钢筋加工设备,将墩柱和盖梁拼装过程中的误差定位在可控范围内。采用高精度加工设备加工的钢筋在专业的钢筋绑扎设备上进行操作处理,高精度钢筋绑扎设备的作用是准确定位主筋位置,提高各个构件拼接的准确度,进而提高工程效率。

3.3严格控制拼接面注浆和灌浆浆液的质量

在严格控制拼接和吊装的两个装配环节施工质量的基础上,拼接面注浆和灌浆浆液需满足《钢筋连接用套筒灌浆料》性能要求,减小温度、湿度对灌浆料性能影响,灌浆料宜采用高标号补偿收缩混凝土。施工时注意灌浆料搅拌均匀,同时采取下口进浆上口出浆循环灌浆技术,保证套管内浆液充实。3.4保证压力灌浆全过程高质量进行作为装配式下部桥梁结构建造中的一个隐形工作环节,必须保证压力灌浆全过程高质量运行,具体可以表现在以下几个方面:(1)注重对装配部件表面的清洁工作,例如在加工过程中产生的切屑,安装高密度灌浆橡胶材质的密封垫,为避免出现管道阻塞的紧急情况发生,在出口处设置清洁管。(2)在钢制锚的中间留出一定宽度的间隙,确保管道充满泥浆,提高坚固度。(3)沿水平方向安装带帽梁的灌浆管,不提供灌浆支管。(4)灌浆工作的完成一定要注意把控时间,保证浆液的质量。(5)工作人员要详细记录压力灌浆全过程中提取出来的数据,确保在以后施工出现的紧急情况下项目数据的完整性,为以后建筑调整提供参考数据。

3.5研发并运用新型建筑材料

普通的混凝土和纤维聚合物在桥梁的建造过程中存在很多的问题,因此,研发新型建筑材料并将其应用到现在的装配式下部桥梁结构中显得尤为重要。通过相关调查和查阅大量的文献资料得知,超高性能混凝土(UHPC)和纤维增强聚合物材料(FRP)等新材料,可以在很大程度上提升拉伸能力和使用的耐久性。其中超高性能混凝土(UHPC)现在被称为耐用性最好的建筑材料,它的力学性能在一定程度上和钢结构没什么差别,同时超高性能混凝土(UHPC)具有优良的耐磨和抗爆性能,超高性能混凝土(UHPC)已经在桥梁建造工程中运用,例如,大跨径的人行天桥、公路铁路桥梁等。

3.6创新施工工艺

桥梁的建设应当随着建筑地区和周围环境的不同而采用因地制宜的施工工艺,在进行桥梁的建设之前,首先要对建造环境和建造过程中可能出现的重点、难点问题分析,提出施工工艺的技术创新优化。比如墩柱的吊装过程中角度和方向往往会因为操作人员的失误或者方向等外部因素发生偏移或者翻转,若是采用传统的绳索牵引或者是人工测量,往往很难达到规定的标准和要求。现阶段很多地区的桥梁建造都会引进比较热门的无人机技术,通过无人机辅助装配式桥梁的吊装和拼接,既保证施工人员的安全,也极大地提高了工作效率[3]。

4结束语

综上所述,随着交通运输压力增大,交通运输正在不断创新发展,为有效减轻施工现场对城市居民居住环境和周围交通运输产生的不良影响,需要将施工工期缩短且控制在一定范围内,最重要的是便捷施工、绿色施工、文明施工已是城市道路建设的大势所趋,在这样一个背景下,广泛应用装配式下部桥梁结构变得尤为重要。注重下部结构预制拼装设计与施工中的关键技术要点,也是为保证桥梁下部结构建设打下坚固基础做准备。通过列举引进高精度钢筋加工和绑扎设备、严格控制拼接面注浆和灌浆浆液的质量、保证压力灌浆全过程高质量进行、研发并运用新型建筑材料以及创新施工工艺等提高装配式下部桥梁结构质量的现实性对策,希望给相关人士提供一些参考性建议,从而减少结构施工过程中的风险,促进预制装配式桥梁在我国的全方面应用。

参考文献

[1]张奉春.装配式桥梁下部结构安装施工技术[J].四川水泥,2021(6):136-137.

[2]姚凯,张金康,周青,等.城市桥梁预制装配式下部结构选型及设计[J].城市道桥与防洪,2021(3):40-42+11-12.

装配式建造技术范文第3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

装配式建造技术范文第4篇

关键词:装配式建筑;成本分析;影响因素;对策

0引言

装配式建筑是指应用预制构件在工地装配而成的建筑,建造速度快,受气候条件的限制小;以高效率装配化、集成化作业取代传统式作业,有效减少施工现场水体、扬尘、噪声等环境污染,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。当前“装配式建筑”带来的是一次建筑技术性革命,更加高效、环保、节省人力。自2016年装配式建筑项目建设全面开展以来,装配预制率及效率得到明显的提升。2020年,福州市成功被住建部认定为全国第二批装配式建筑示范城市,取得了一系列的工作成果。从当前装配式在我国建筑市场的反应可以看出,装配式建筑的建造成本普遍高于传统现浇建筑,为找出两者成本差异的主要因素和提出成本控制的对策,现结合实际项目进行论述。

1装配式建筑工程造价分析

1.1工程概况

福州市高新区某安置房一期项目于2018年4月份开工,总建筑面积为153122.93m2,其中高层住宅3#、7#、8#主楼部分采用装配式混凝土结构。选取该工程8#楼(装配式施工)、5#楼(现浇式施工)进行造价分析,8#楼的结构采用承重柱墙现浇模式,装配式建筑部品为预制板、预制楼梯等,单体预制率为20.03%,装配率不低于30%;5#楼采用传统现浇混凝土施工,主体结构为框架剪力墙结构。两个单体项目的各指标如表1所示。两个项目特征指标相似,进一步分析两种建造模式成本不同的原因。

1.2造价分析

通过装配式混凝土结构与现浇混凝土结构单项指标,对两者不同的建造成本进行数据对比(见表2)。1.2.1土建工程成本对比。装配式混凝土结构要比现浇式混凝土结构总体花费的多,单方造价指标高出163.75元/m2。其中,砌筑工程、屋面及防水工程、门窗工程等子分部工程的成本差异不大。8#楼采用预制叠合板、预制楼梯等,使现场混凝土浇筑的工程量大大减少,而在传统现浇模式中,板面一旦出现蜂窝麻面或空鼓的情况,会增加频繁返工的工序。由于预制构件表面精度高,无需现场抹灰,减少人工成本,所以装配式建筑的现浇混凝土工程的成本较节省,而PC构件及安装成本增加是导致装配式建筑的建造成本居高不下的主要原因。1.2.2装饰工程成本对比。装配式混凝土结构装饰工程经济指标为558.11元/m2,与现浇式混凝土结构经济指标591.22元/m2相比,节约33.11元/m2。原因在于装配式混凝土结构项目中,生产条件和生产过程不同,预制构件集成了部分抹灰工作内容,其表面平整度优于现浇混凝土结构,可以不用再做找平层而直接进行腻子层施工,使抹灰项目费用大幅减少。这也导致装配式混凝土建筑比现浇模式下的装饰工程成本低。1.2.3安装工程成本对比。在装配式混凝土结构的安装工程成本略高于现浇混凝土。其原因为预制构件在厂内加工时,应对各构件的线盒、为预留孔洞进行预埋,并在施工现场预制平台板上进行管路连接;同时,预埋管采用直接连接形式,可减少各种粉尘和建筑垃圾污染。与传统的现浇板面相比,在叠合板上敷设线管时无法做到沿最近管路敷设,管道在避让绕行时会增加管线材料的消耗量[1],因此机电安装费用有所增加。

1.3综合施工措施费用的成本分析

比较该项目的措施费用与传统现浇建筑的措施费,采用预制体系后,其他综合的施工措施费及其增量成本计算见表3。在传统的现浇混凝土中,模板底部支撑加固所需的钢管架能保证模板体系的稳定性;随着装配式建筑的预制率越高,模板和支撑架的使用量就越少,PC构件在工厂制作,施工现场模板费用大大减少,降低了措施费用;预制混凝土构件重量大,需采用起重量更大的塔吊,因此塔吊设备租赁费用有所增加;临时设施费、施工用水用电和建筑垃圾等与现浇混凝土相比,措施费用较减少[2]。经综合测算分析,装配式混凝土与现浇混凝土措施项目的造价不会有太大的影响。

2装配式建筑成本高的影响因素

混凝土预制构件在预制厂加工生产,与现浇施工相比,增加了PC构件生产、运输和现场安装的成本。

2.1预制构件生产成本

PC构件生产成本主要包括人工费、材料费、模具费等。目前产品标准化程度低,通常出现异形构件,只能采用固定模台生产,无法实现流水作业。而模具的使用次数直接影响构件的制造成本,例如项目设计为异形构件梁或者阳台板时,模具的通用率偏低。其主要原因是前端设计不规范,缺乏标准化,造成预制构件模具摊销成本、人工生产成本增加,其中PC构件成本在装配式增量成本中所占比例最高。

2.2运输成本

构件运输成本中占PC构件项目成本也较高,特别是在城市的重要交通干道上运输预制构件,要考虑构件的体积尺寸,同时也要考虑避开交通拥堵时段。可能因预制构件工厂、运输单位与施工单位之间缺乏协调,构件标准化程度低,单车装载量不足,运输过程中限制较多等原因,导致运输效率低,运输成本偏高。此外,工厂一般位于偏远地区,运输距离和运输成本之间存在线性关系,运距越远,成本就越高。案例项目建设地点在高新区,PC构件厂建在连江可门港,其预制构件厂到施工现场的运输距离约80km,运输距离过远,导致运输费用较高。

2.3场地吊装

目前,装配式建筑施工现场无法完全实现直接吊装,因此施工现场需要设置预制构件的存放场地,现场堆放区域需满足硬化条件,还需设专人对存放场地进行管理。由于构件重量普遍较重,对吊装场地和起重机械要求较高,需要配备大型起重机械进行吊装,造成租赁费用增加。同时还需考虑支撑及临时固定、设备管线安装等所需的预埋件、包装、装卸等费用项目。

3装配式建筑成本控制的对策

3.1完善技术标准体系

现行的相关法律和标准大部分为地方性标准及图集,标准体系尚未完善,设计标准化程度较低,导致预制厂无法统一制作模具,最终影响生产成本,限制了行业的快速发展。因此,应尽快推进国家标准规范和建筑图集的订立,形成成熟先进的装配式体系结构设计理念,提高装配预制施工技术的应用范围。同时,充分发挥工厂化、规模化生产的优势,实行模具统一标准,降低模具的摊销成本,解决装配式构件生产费用高的问题[3]。

3.2BIM预制构件深化

装配式建筑中BIM技术的应用除了将各专业的二维的图纸转换为三维模型外,还可以综合考虑各专业之间的配合问题。通过项目整体的BIM模型,拆分至每一个预制构件的加工,实现每一根预埋管线,每一个预留洞口都能很精确地预留,提高预制构件的精度,实现预制构件的质优价优。

3.3优化预制构件堆放和运输方案

影响装配式预制构件的运输费用,主要包含运输距离、临时仓储费、运输设备费及装配效率等[4]。在预制构件运输前应运用场地信息化手段,实现预制生产构件在设计、生产、运输、建造、运营维护等各阶段的信息跟踪追溯,合理规划预制构件运输批次,现场预制构建的精确查找。预制构件进场时,应按计划的吊运方案及安装次序顺号堆放整齐,并预留适当的通道,使二次运输道路通畅,提高起重设备的使用效率,降低设备成本。项目部有关负责人应与厂家协商PC构件进场计划及运输事宜,减少施工现场的仓储用地和仓储时间,达到节约成本目的。

4结语

在我国装配式建筑发展的黄金十年(2016—2025年),装配式建筑由试点示范向大规模推广转化的过程中,虽然装配式建筑的建造成本比传统现浇式高,但产业化住宅量逐年增加,其建安成本将逐年降低。在国家和福建省人民政府政策的大力推动下,部品部件生产企业享受福州市工业企业相关扶持政策,并且近几年建筑业人工成本呈上升趋势,装配式建筑采用工厂化预制,可减少施工现场的用工需求,降低了用工成本。相信随着装配式建筑技术的日益成熟,市场的逐步完善,上下游产业链的打通盘活,装配式建筑在用工需求方面的优势将得到充分体现,其综合效益将会优于传统的建造方式。

参考文献

[1]王海鸥,汪严汇,郭飞.装配式建筑叠合楼板机电管线预埋注意事项[J].江苏建材,2019(1):51-53.

[2]王佳琪.装配式建筑增量成本分析与控制[J].江西建材,2020(5):195-196.

[3]赵维树,彭浩.基于AHP的装配式建筑成本影响因素分析[J].唐山学院学报,2019(6):88-94.

装配式建造技术范文第5篇

关键词:装配式建筑;施工工艺;施工技术

近些年我国的建筑设计水平有了明显的提升,广大群众对于住宅的品质要求也逐渐提高,传统施工工艺的建筑已经不能满足人们的需求,于是装配式建筑应运而生。装配式建筑是指将建筑的各个部分在专门的工厂中进行生产,随后运输到施工现场进行组合装配。装配式建筑施工技术可以将建筑规模化、工厂化,大大提升了建筑的建造效率,降低了环境污染。但是在目前的实际施工中,装配式建筑的施工中还存在一些不足,阻碍了装配式建筑的进一步推广,还需要施工单位深入研究加以改进。

1装配式建筑施工的主要概念

装配式建筑是对传统建筑的升级,具体是指将整体建筑所需的各种部件进行提前加工,随后将部件吊装至施工现场,通过装配、连接以及灌浆等方式组成建筑。装配式建筑施工的主要技术体系可以分为部分预制和全预制,部分预制又可以分为楼梯、护墙、隔墙等构件预制,竖向承重构件全现浇或者部分承重构件预制。全预制是楼板、楼梯、梁、柱等选择预制部件,各部件的连接节点采用现浇的方式组合而成。按照建筑整体结构形式划分,可以将装配式建筑分为剪力墙、框架、剪力墙-框架以及核心筒-框架等形式,前几种的实际运用较多,具体的特点和应用举例如所示:

2装配式建筑的施工技术研究

2.1装配式建筑的前期准备工作

在装配式建筑施工之前需要做好一系列的准备工作,要掌握施工现场的关键信息和资料,对后续工程的施工步骤进行合理的规划以及部署,以保障施工的合理性。首先,施工单位要掌握施工现场地质情况以及规划需求,对建筑物的面积和抗震等级进行深入的研究,以确定后续施工材料和技术。其次,还要根据建筑的设计图纸对预制部件的安装节点进行确认,掌握建筑的每一个细节设计。最后,施工单位要制定科学完备的施工方案,根据建设项目的需求合理分配相关资源,管理整个工作流程,确保充分发挥装配式建筑的优势[1]。

2.2部件预制技术

装配式建筑施工技术中最重要的技术便是部件预制技术,部件预制的质量如何将直接决定后续装配式建筑的整体质量。首先要对模板的尺寸进行严格的把关,确保预制部件的大小符合设计方案的要求。其次,要严格把关施工原料,使得预制部件的强度和质量达到规定的建筑标准。最后,在对部件进行浇筑时,要严格把控浇筑的速率,防止对模板产生的冲击力过大,而且在进行混凝土振捣时,要保证混凝土与钢材不接触,避免预制部件受到侵蚀。

2.3运输与安装技术

装配式建筑的部件运输和安装也是十分重要的环节,运输环节极易出现部件的损坏,部件一旦出现损坏,不仅影响工程的质量,还会造成不必要的损失。运输和安装过程中需要注意的事情主要有以下几点:一是严格按照施工和运输标准进行运输。运输人员要选择可以固定预制部件进行运输的车辆,并且要布置相应的安全防护措施,比如可以采取支垫或者包角的方式防止运输期间出现碰撞和滑落等问题。二是在进行部件安装时,注意控制吊装设备的速度。尤其在建设高层装配式建筑时,吊装过程中部件极易晃动,具有很大的安全隐患,容易引发施工事故。所以施工人员要选择稳定的设备进行吊装,在施工期间要注意设备的速度,防止因为速度过快出现部件损毁的问题[2]。

3装配式建筑施工工艺研究

3.1预制部件的生产工艺

预制部件作为整体建筑的重要组成部分,其生产制作工艺有着严格的流程和要求。大致工艺流程如下:首先,要将预制部件所用的模板进行彻底的清洗,去除灰尘、木屑等杂物。其次,要按照预制部件的设计尺寸对模板进行定位。再其次要将准备好的钢筋依次放入模板中,将需要预埋的部件进行安装定位。最后,进行混凝土的浇筑和振捣密实环节,需要注意的是在振捣时,不要碰到预埋件。在振捣结束后,要营造蒸汽养护的环境,便于预制部件更好地成型。当混凝土的强度达到70%时,对预制部件进行脱模处理。需要注意的是,墙板部分的预制还要进行保温层的铺设。

3.2预制部件的装配施工工艺

在进行预制部件的吊装前,要确保部件之间连接面的干净整洁,并将需要用到的灌浆工具、调整斜撑以及螺栓等准备妥当。首先详细介绍柱的装配工艺,主要流程如图1所示,当预制部件距离安装层面20厘米左右停止,施工人员仔细查看连接套筒和层面预留位置是否对准,对准之后继续下降。随后安装斜撑调整柱子的垂直角度,当垂直度符合标准后,在柱子和层面的连接处注入砂浆进行密封。墙板预制部件的体积较大,在吊装过程中要保持较低的速度运输,当墙板距离安装层面60厘米左右时,工人要辅助预制部件缓慢下降。通过预制部件预留的钢筋和套筒进行定位,随后缓慢下降墙板,预留20厘米的空间进行后期的接缝灌浆。最后安装斜撑调整墙板的垂直角度,调整完毕之后灌入不收缩的砂浆。

3.3接缝灌浆工艺

以上各种预制部件的装配工艺中均运用到了接缝灌浆工艺,这也是装配式建筑工艺中必不可少的工艺流程,其施工质量将会直接影响到整体建筑的使用性能。具体工艺流程如下:在灌浆前,要对灌浆部位进行彻底的清洁,而且要封堵接缝处,防止砂浆渗漏。随后配备灌浆料,要选用优质的料粉以保证料浆可以均匀混合,采用压力灌浆方式,快速完成灌浆操作。最后,要对灌浆的饱和程度进行检查,及时清理溢出的浆料,然后留有充分的时间等待浆料稳固,期间要保持预制部件处于平稳的状态。

4装配式建筑施工技术和施工工艺的应用策略

4.1做好预制部件的质量和存放管理工作

预制部件是装配式建筑最重要的部分,因此需要做好存放和质量管理工作。虽然在施工现场不需要“湿作业”,但是对于钢筋、水泥等原材料的质量管理不容忽视。在原材料进厂时,施工单位要请质检人员对其进行全面的检查,合格后方可继续施工。原材料的质量达标,才能使得预制部件的强度和质量符合建设要求,进而可以为后续的装配奠定良好的基础。此外,预制部件制作完成之后,要分类存放,做好存放和取用的记录,并且保障存放地的通风和排水工作,防止因为存放不当而导致预制部件的性能发生改变,影响整体建筑的质量。

4.2采用BIM技术提升装配环节的精准度

采用BIM技术可以有效地提升装配环节的精准度,以提升装配式建筑的质量效果,提高建筑的施工效率。首先,BIM技术可以在系统中全方位地展示施工现场,项目的设计和施工人员可以详细地掌握项目建设情况,降低了项目各环节工作人员之间的沟通成本。其次,BIM技术在生成模型时,可以及时发现设计图纸中存在的问题,比如构件尺寸标注不清、详图与平面图不符等,以便设计人员及时进行调整,防止出现构件尺寸不符的问题。最后,有助于施工现场质量和安全信息管理,施工现场的管理人员发现质量问题后,可以通过客户端将问题上传到云端,系统自动将问题发生的位置、时间和整体施工模型相关联,方便施工人员查询存在问题的施工节点。

5结语

综上所述,装配式建筑施工的价值在现代化社会的发展中逐渐显现,也受到了广泛的认可。但是因为装配式建筑涉及到许多方面的建设规范,所以相应的施工工艺和施工技术要不断提升,否则将影响到装配式建筑的进一步推广。基于以上情况,施工方要严格把控施工期间的各个环节,及时应用先进的技术,提高装配式建筑的质量,促进我国建筑行业的高质量发展。

参考文献

[1]贾敬峰.装配式建筑施工技术在建筑工程中运用[J].中国建筑金属结构,2022(1):44-45.

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