裝配式建筑應用研究

陳 龍

(福建林業職業技術學院,福建 南平 353000)

1 裝配式建筑概述

裝配式建筑是應用信息化技術的管理以及智能化技術,將建筑構件的全部或者部分在專業的標準化構件生產廠中生產,然后將構件運抵施工現場并運用一定的拼裝方法將這些構件在工地裝配而成的建筑。裝配式建筑包括裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結構建筑、裝配式木結構建筑。國務院在《綠色建筑行動方案》文件中提出,要大力推動建筑產業化,通過“標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理,智能化應用”,推動建造方式創新,大力發展裝配式建筑,提高裝配式建筑在新建建筑中的比例,實現建筑舒適安全、綠色環保、節能高效。

2 裝配式建筑的特點

裝配式建筑是促進創新帶動發展和經濟轉型升級的重要舉措,能夠推動城市建筑行業的現代化發展,具有以下優點。

2.1 施工裝配化

裝配式建筑主要是在工廠中進行預制構件大量的標準化生產,然后將構件運輸到施工現場進行施工安裝,減少了現場施工強度,施工現場沒有大量的腳手架和濕作業,甚至省去了砌筑和抹灰工序,大幅度提高了施工效率,這樣不僅可以在很大程度上減少現場施工時間縮短施工工期,提前完成項目計劃,還可以極大的提升施工的預測性,掌握施工進度。提高施工工藝水平,通過模塊化設計,采用先進的裝配化施工工藝,保證施工質量和施工效果,還能夠有效節約工程材料。由于構件都在工廠生產,受外界條件制約小,因此在冬季也可以正常施工安裝,現場只需要進行搭積木式的拼接安裝,所以施工現場可以大幅度節約勞動力。

2.2 構件生產工業化

裝配式建筑構配件安裝嚴格的質量標準和施工工藝,在穩定的外界環境下安裝作業流程進行生產,最大程度的避免的人為因素和外界因素對構件質量造成干擾,保證了構件品質優良、提高建筑質量,實現了持續施工。現場機械化吊裝和少量的節點施工大大的降低勞動強度并且很大程度提高建造過程的安全性。通過使用BIM技術,對構件進行優化和模擬施工,提高供給質量,擴大有效供給,提高社會生產力水平。對定型的通用的標準化構件,工廠可以最大限度的周轉使用模板,對構件進行大批量生產,可以達到節約資源目的。

2.3 功能集成化

裝配式建筑不是簡單的從現澆改為預制,而是建筑系統性集成,是將主體結構、圍護結構和內裝部品等前置集成為完整的體系。將BIM技術運用到構件的生產和施工模擬是必不可少的,通過BIM技術一體化協同,實現了模塊化設計,在設計過程中可以適時與業主交互,提供個性化的服務。集成裝配式建筑全產業鏈信息,為建筑全生命周期提供基礎數據支持。將裝配式建筑全產業鏈條的數字信息集成在BIM模型中,實現了設計、采購、生產、施工和運維全過程的信息交互,為物聯網應用,智能工廠和智慧工地的部署提供了基礎數據支持。提供智能化、數字化品質優良的建筑產品供給。

2.4 有效節能環保,實現綠色建筑

裝配式建筑主要是在生產車間中對鋼結構和混凝土構件大量的生產,很大程度上減少現場施工時間,現場采用干式施工法,能避免對周邊環境帶來嚴重的污染,更有利于貫徹綠色低碳理念。裝配式建筑與以往的現澆方式相比,可以實現資源節約,節水節電可以達到 55%,同時還能對現場作業的粉塵、噪音、污水等污染現象實現合理的控制,保證綠色施工水平。建筑構件工業化生產對環境負荷小、能耗更少、碳排放量更低。同時裝配式鋼結構材料具有可拆裝、可循環使用、高回收率等優點,有效提高資源利用率。

2.5 運用建筑成套技術

建筑成套裝配技術包括建筑房屋主體的成套裝配、外墻裝飾成套裝配、防水保溫、屋頂造型成套裝配、墻體壓光成套裝配、門窗預制成套裝配、承重墻與非承重墻成套裝配。使用建筑成套技術,可以優化裝配式混凝土建筑平面方案、內部構造以及構配件,保證施工組設計和質量控制的合理性,將建筑質量控制在合理范圍之內,還很大程度提升了建筑安裝效率,保證施工安全。

3 裝配式建筑存在的問題分析

3.1 板底勾縫砂漿易脫落問題

混凝土裝配式預制板一般都設置成倒八字形結構,這種結構容易出現正八字形板縫,雖然安裝時會選用抗裂砂漿嵌縫,如果抗裂砂漿的質量得不到保障,長時間后砂漿失效,勾縫砂漿脫落,不僅建筑質量得不到保證,甚至產生安全問題,造成人身傷害。

3.2 構件尺寸偏差問題

雖然裝配式建筑的構件是通過標準化的生產環節生產和預配的,由于操作人員水平參差不齊或者其他原因。大批量生產的預制構件在各個工序之間難免會產生尺寸偏差,從而造成裝配式構件之間存在嚴重的誤差,導致拼接期間縫隙不能對應。這直接影響了整個裝配式建筑的施工進度和工程質量,耗材增加,成本也隨之增加,甚至產生安全隱患,會給建筑施工安全帶來一定的影響。

3.3 耐候膠更換難度大

為了保證裝配式建筑構件能夠可靠連接和提高墻板的密封性,往往使用密封性良好的耐候膠對建筑外墻墻縫進行有效處理。但是耐候膠裸露在外界環境中,長期受到風吹日曬,運用質量會降低直至脫落,所以要定期檢查,已經發現脫落就要及時更換。要注意耐候膠的更換位置,確保耐候膠與縫隙間高度精密粘結,還需要延長裝配式建筑的使用壽命,防止更不當,反而影響建筑質量。所以更換耐候膠技術要求高,工序復雜,更換難度大。

3.4 構建運輸和吊裝問題

由于裝配式建筑目前發展還不夠成熟,缺乏產業鏈,物流系統缺失,而預制構建生產的工廠大多數是在距施工現場較遠的另一個區域,而且裝配式構建體積大、自重大、超寬、超高、形狀不規則,造成運輸困難,所以將建筑構建從預制廠運輸到施工現場,運輸成本較高。

裝配式建筑對垂直運輸設備的要求高,而且這些吊裝作業是需要由運輸大型預制構件的設備來配合的。預制板具有厚度薄、體積大、轉角處易折斷的特點,因此預制平板運輸、吊裝過程中四角易損壞,預制轉角板在運輸、吊裝過程中轉角位置易折斷。

3.5 建造成本較高

我們裝配式建筑發展較晚,目前還處在初級階段,技術不成熟,專業化、標準化、模塊化程度低,產業組織集成化程度低。導致裝配式建筑的工程造價與傳統式建筑工程造價相比要高20%左右,而且成本還會隨著裝配率的增加而提高。將新材料、新工藝不斷應用到現代建筑上,通過結構、建筑、設備等專業密切配合,充分優化施工工藝,提高裝配式建筑性能。

4 裝配式建筑的發展前景

在2017年,住建部印發的《“十三五”裝配式建筑行動方案》中明確：到2020年,全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%以上,其中重點推進地區達到20%以上,這意味著在我國建筑裝配式是未來發展的必然趨勢,是建筑行業發展的方向。

國家相關政策指導和經濟扶持及市場來引導,使裝配式建筑發展前景廣闊,隨著標準體系的不斷完善,裝配式建造方式逐步向形成成熟、多樣化發展,形成標準化、系列化、配套化的裝配式建筑結構體系。BIM 信息化技術的廣泛應用,促使傳統的建筑向產業化、信息化發展。設計理念進一步更新,實現預制構件自動化生產。提升裝配式建筑的穩定性和抗震性,加強預制構建子模塊的多樣性,滿足廣大用戶的個性化需求要求。裝配式建筑將成為成能耗低、工期短、效率高、綠色環保的品質高建筑。