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摘要:当前,我国经济的持续快速发展,劳动力成本不断提高,人们的节能环保意识也在不断增强。近几年,随着建筑行业发展的持续升温,我国关于预制装配式结构建筑方面的研逐渐发展成为一种新的趋势,许多单位开始探索,进行技术革新。这其中比较有代表性的是万科企业,目前已经完成了十多个项目,取得了不错的经济收益。
关键词:装配式建筑;施工技术;发展
引言
装配式建筑施工技术目前属于有待开发的技术,但是需要许多专业领域的技术支持才能实现,目前受制于技术水平,并不能实现很好的开发。但是,这项技术的优势也很明显,继续研究,努力实现建筑施工领域的创新,打造绿色建筑,建设环境友好型社会。
1装配式建筑施工技术概述
随着工业社会不断发展,工业技术出现在建筑领域,房屋建筑能够像机器那般生产,成批成套的进行制造,只需把预制完善的房屋构件,搬运到施工现场进行装配即可。就起源来说,在20世纪初期装配技术就出现激发了人们的兴趣,直到60年代彻底实现。法国、英国和苏联等为首国家优先对装配式建筑进行尝试,受到装配式建筑自身优势影响,其成本支出合理、建筑速度快等,在世界范围内被广泛应用。传统的装配式技术外形结构较为呆板,随着社会进步,人们进行优化和改进,增加了装配式建筑的多样性和灵活性,在我国以及世界各个国家大力应用。那么究竟什么是装配技术,详细来说装配式意思是拼装、组合、组装的意思,因此装配式建筑施工技术就是组合、拼装建筑材料,组成建筑体的施工技术。这项技术可以大幅缩短建筑施工的周期,有效提高建筑施工效率,并能完成绝大多数建筑的施工操作。当然这项技术的要求还是很高的,首先需要3D打印技术的支持,而且是商业化的3D打印,能够大规模投入实际生产的3D打印技术。
2建筑工业化背景
2.1我国建筑业现状
从2006~2011年这6年时间内,我国的建筑业总产值一直操持了高于20%的超高速度增长。然而,从2012年开始,增长速度开始下不滑到20%以内。其中2014年的增速为10.9%,仅达到了是2011年的一半水平,我国建筑行业开始进入了行业发展的低迷期。当前我国建筑行业发展受到了诸多因素的限制,据统计,我国的建筑工程施工过程中产生的建筑废渣为5~9t/m2,建筑产业的能耗占社会总能耗的50%以上,温室气体的排放总量在工程建设施工占到了15.8%,15.8%的PM2.5来自于建筑工地扬尘。另外,我国建筑市场中工地劳工还存在30%左右的空缺,行业质量问题频现处处存在的、建筑作业施工现场脏乱差、扬尘肆虐,以及人工劳动力、模板和脚手架的大量投入使用等弊端,落后的生产现状正在急切呼唤建筑产业转型升级。
2.2建筑工业化必然性
“绿色建筑及建筑工业化”在科技部《国家重点研发计划重点专项2017年被列为了国家层面的重点研发计划,表明了建筑工业化已经成为建筑业未来的发展方向。建筑工业化指的是把房屋的建造采用工业化生产方式来实现,就如同“造汽车”一样,把房屋建造形成“开发设计→生产施工→工程管理”一体化全新产业链。
3装配式结构建筑的分类与优点
国外统计资料显示,装配式建筑具有明显的优点,下面主要从从施工速度、工程造价等方面进行具体介绍:
3.1.1节约用工
资料同时表明,在法国,传统建筑每平方米平均用时为20个工时,但是通过采用装配式建筑,进行工业化生产构件特别是在拼装技术广泛运用之后,每平方米用工下降到了11.5个工时,施工的用工节约了将近50%。采用装配式建筑结构的优点是显而易见的。此外,劳动强度也因此大幅度降低。
3.1.2缩短工期
资料同时显示,在日本,采用传统的施工方法建行一栋一百户的五层住宅房需要的工期大约为240d。如果采用了装配式建筑,建筑构件都可以提前在工厂进行预制,然后现场进行机械吊装,同样的住宅楼仅仅用了180d就全部竣工,工期缩短了25%,大大节约了构建的时间成本。
3.1.3降低造价
统计资料同时显示,与传统施工方式相比,采用装配式结构建筑和工业化施工方法建造的房屋,每平方米的建筑造价也要低上很多。然而,因为各国的经济情况各异,建筑结构也不尽相同,因此具体的造价比的数据也不完全一致。
3.2装配式结构建筑的分类
装配式建筑根据其装配化的程度可以分为两大类:
3.2.1半装配式
此类建筑的半装配性主要体现在的主要承重构件的构筑上,一部分可以采用预制构件,而一部分则采用现场砌筑的方式进行。比如,在建筑结构中,用于竖向承重的砖墙一般需要在现场进行砌筑。而像楼板、梁、楼梯平台等这些水平方向上承重的构件,则都可以采用预制的方式进行,然后到现场进行吊装。在大型建筑的构筑上,常见的做法是预制外墙构件,然后再用模板现浇内墙。这种施工方式具有明显的优点,主要是与全装配式建筑相比,具有更加广泛的适用性,因为需要生产基地的一次性投资成本,大大节省了运输费用,在推广方面具有独特的优势。同时,还能够使工期大大缩短,更加的有利于在各地实施流动施工,北取得记好的经济效果。当前,这种半装配式结构我国建筑行业具有广泛的应用市场。
3.2.2全装配式
与生产机械产品相类似,这类建筑的所有构件都可以在工厂内进行批量生产,然后运输到施工地进行现场装配。这些构件涵盖了建筑所需的大部分,包括了装配式大板、梁、框架结构、板柱结构、盒子结构等等。同样,全装配式建筑周围的维护结构也可以采用现场砌筑或者是浇筑的方式进行,也可以采用预制墙板。这类建筑的主要优势主要体现在以下几个方面:建筑构件的生产效率高、质量有保障,直接进行拼接的施工效率高、施工的过程受季节变化影响小。所以,在工程量大而相对距离又不太远的地区,采用进行工厂化生产建筑构件将会大大提高施工进度和效率,进而提高经济效益,取得较好的效果。
4装配式建筑技术发展前景
虽然我国装配式建筑施工技术的发展正位于发展初期,装配比例和建筑规模离与我们的预期都还有一定的距离,且还存在市场培育不充分、技术体系不够成熟、质量管控需要进一步加强、行业队伍也有待提高等不足,但随着国家政策和地方具体落实的政策的陆续出台,已经为装配式建筑施工技术未来在我国的发展营造了很好的政策环境。2016年在全国范围内新开工的项目中,采用装配式施工技术的建筑面积已经超过了3500万m2。2017年6月1日,装配式建筑相配套的木结构、钢结构、混凝土结构的施工标准已经在住建部出台的《“十三五”装配式建筑行动方案》中被批准正式实施,而关于装配式建筑施工技术的评价标准的意见征求也已经完成,并形成了意见稿。此外,在“十三五”重大专项课题研究中,科技部也广泛组织人员进行建筑工业化课题研究。
结束语
所谓装配式结构建筑是基于这样一种构建方式而形成的建筑结构:首先在工厂或者是施工现场或者是其他地方对建筑的构件进行预制,随后将预制好的建筑构件运输到工地,配合使用拼接技术和机械吊装方式,把这些预制好的零散建筑构件装配成一个整体,从而形成全新的建筑结构。当前,我国经济的持续快速发展,劳动力成本不断提高,人们的节能环保意识也在不断增强,预制装配式结构建筑方面的研究与应用规模越来越大,许多单位开始探索,进行技术研究。
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