李 燕 軍
(山西八建集團有限公司,山西 太原 030024)
目前基礎設施建設以傳統建造方式為主,資源能源消耗巨大、環境污染嚴重。裝配式建筑改變了傳統的建造方式,將建筑業與信息化、工業化深度融合,為新型城鎮化發展提供了新的思路,是綠色建筑發展和推進供給側結構性改革的重要舉措。目前我國高歌猛進推廣裝配式建筑,住建部出臺了一系列行動方案及管理辦法,明確了“十三五”期間裝配式建筑的發展重點以及工作任務,而標準化是加快裝配式建筑發展、推動建筑工業化的關鍵,只有設計生產達到高的標準化,才能使建造水平、生產效益、環境的保護、資源的利用等都達到完美的結合,在此基礎上裝配式建筑的標準化顯得越來越重要。
目前我國裝配式建筑標準化程度較低,很大原因是標準缺失,標準系統不完善。同時標準化發展不平衡現象嚴重,標準管理不到位,深層次分析問題產生的原因,主要有以下幾個方面:
1)政策導向。各省市分別出臺了推進裝配式建筑的方案,制定了相關的標準,個別省市裝配式建筑推進較快,如遼寧沈陽、浙江紹興等地,部分省市發展較為滯后,京津冀、長三角、珠三角較發達地區作為裝配式建筑發展的重點。由于裝配式建筑需要考慮地域因素,也造成了標準發展的不平衡現象,影響了標準系統的發展。
2)技術因素。技術因素是影響裝配式建筑的一個重要因素,目前裝配式建筑在技術上還不夠成熟,比如設計方面,預制混凝土高層建筑的節點連接問題,使結構整體抗震性能達不到,在抗震要求高的地區不能使用;構件生產方面,構件生產的精度達不到設計要求,造成安裝的不便;運輸方面,預制構件不適合尺寸過大,不宜在山區或遠距離運輸;施工安裝方面,外墻板拼接接縫防水問題,以及施工安裝的精度不夠,造成二次搬運等問題。技術上仍存在不少問題,同時由于技術的不成熟,造成實際施工中的經濟指標的提高。因此,標準系統在技術上缺乏有力支撐。
3)人的因素。人的因素主要指參與標準制定的各個利益主體,如標準制定人員本身的知識水平及素質參差不齊,主觀因素較強;各利益主體人員代表性不強;技術委員會委員資格把關不嚴,人員組成不合理;工作效率低下,工作質量不高等。人的因素在標準化系統中起著重要的作用,人的素質、工作機制及工作效率直接影響到標準的質量。
4)組織管理因素。一方面,標準系統的建立涉及到眾多的標準化組織,如政府行政主管部門、標準化組織、生產單位、科研機構等,各主體之間的協調溝通問題是組織的重要內容,標準制定過程中組織復雜混亂、分工不明確,加上各個主體之間的趨利避害、利益維護,造成部分組織不作為,影響到標準的質量。另一方面,標準的制定程序比較復雜,過程程序的管控尤為重要,存在主管部門監管不嚴的現象。此外,標準系統包含技術、管理、工作、經濟等標準,各利益相關方要健全各類標準。
5)經濟因素。經濟因素主要標準系統建立涉及的資金保障,目前裝配式建筑推進過程中資金保障一部分來自政府補貼,部分來自企業資助。一些企業認識到標準化帶來的經濟效益,企業內部成立研發部門,比如房地產開發商萬科,建立了自己標準化體系,迅速發展,在行業內處于領先水平,創造了巨大的經濟與社會效益。因此必須增加企業的投入,建立標準化專項投入計劃,專款專用,為裝配式建筑標準化提供資金保障。
標準化設計是指在一定的時期中,根據產品的共性及通用性特點,通過制定生產的統一標準與模式,對同類或類似產品進行廣泛的設計,以提高生產效率,合理控制生產成本。在商品住宅建筑大量開發的今天,開發過程中設計與施工成本占絕大比例,而且設計往往是控制造價的源頭,合理的設計能夠增加施工的便利性,縮短施工的工期,提高建筑的品質。裝配式建筑標準化形式主要體現在統一化,通用化,組合化,模塊化。
裝配式建筑基于并行工程設計的思想理念采用集成設計方法,主要通過現代信息化技術把傳統的產品設計過程中相對獨立的階段有效地結合起來。以系統工程的方法為指導,把裝配式建筑作為一個系統,拆分為結構系統、外圍護系統、設備及管線系統、裝修系統四大子系統,然后進行各個系統的設計、生產、集成,這里的集成不僅僅是簡單把孤立的元素集合起來,而是使集合的各元素之間產生相互聯系,相互協調,將各個子系統連接成一個整體,從而形成共同工作的有機的整體,使之滿足用戶多種使用功能。目前由于企業對裝配式建筑集成化設計理念還不夠重視,標準化設計方法還不夠完善,很多裝配式建筑設計以傳統的設計方法設計,再進行拆分,造成設計成本增加,成為阻礙裝配式建筑發展的因素之一。
由于裝配式建筑基于系統集成化和建筑產品化的思路,因此對建筑師的要求更高。產品設計人員在一開始的設計階段需要考慮到產品全壽命周期的眾多因素,從而提高產品的設計效率,降低產品的生產成本。建筑師不僅僅是傳統意義上的方案設計,結構設計,施工圖設計等,而且要具備系統工程的思想,集成產品功能的理念,在傳統建筑功能的基礎上,熟悉主體結構,外圍護、建筑部品以及設備管線之間的連接與協同關系,統籌裝配式建筑各大系統的設計生產,整合為裝配式建筑成品。建筑師不再是傳統的設計師,而是綜合各專業知識的集成產品設計師。
裝配式建筑設計是系統集成的過程,各大系統需要建立預制構件庫,構件種類繁多,同時預制構件的孔洞預留、預埋設計需要各專業設計人員緊密配合。BIM技術構件數據庫的建立能夠提高裝配式建筑設計的規范性和標準性,直觀的模型觀測、碰撞檢查及模擬有效提高了裝配式建筑設計的精準度,采用協同功能和信息關聯性對參數及方案進行修整,提高了裝配式建筑設計的質量和效率。由于在我國發展處于起步階段,部分地區BIM技術應用相對滯后,也是影響裝配式建筑標準化設計的重要因素。
預制構件的生產的質量直接影響到施工安裝能否順利進行。由于裝配式建筑預制構件在工廠加工生產,運輸到現場進行安裝,因此對預制構件的尺寸偏差要求比較高,要求預制構件較高的精準度。目前,預制構件的生產存在不少問題,如工程加工的構件精度不夠導致現場無法安裝,預制構件的質量控制不嚴格,生產標準化程度不高、生產效率低等問題。構件生產的質量和效率還有待提高,施工前需要對技術人員進行培訓和交底,提高技術人員的質量意識,嚴格執行設計圖紙的要求。
裝配式預制構件達到養護條件后要運輸到施工現場,由于許多裝配式建筑在城市區域內建造,如裝配式混凝土住宅,受限于市區路段擁擠狹窄,運輸過程中構件尺寸不宜過大,因此構件加工廠在選址上也受到一定的制約性,要方便于構件的運輸,同時為了保障構件質量,預制構件不適宜長距離以及路況不好的山區運輸,運輸過程中要做好構件成品的保護。施工安裝階段是標準實施系統的重要階段,也是裝配式建筑質量控制的關鍵過程。施工安裝階段參與主體有建設行政主管部門、建設單位、設計單位、施工單位、監理單位等。其中建設行政主管部門主要對建設參與方的行為監督以及質量安全監督,參與工程建設的各企業單位的管理行為是影響標準實施的重要因素,管理行為的好壞決定著標準執行的情況,間接地影響標準化程度的高低。企業不僅需執行強制性的技術規范標準,也要執行管理標準、工作標準,這兩者輔助著技術標準的執行。因此,政府的監督行為與企業的管理行為是標準實施系統的重要影響因素。
施工單位是現場施工安裝的主體,施工企業缺乏推進標準實施的配套措施,應制定相關的組織、管理、經濟、技術措施來輔助標準的的實施,促進標準化系統的順利運行。如施工前進行技術交底、安裝人員進行培訓后上崗、確定人員分工以及工作流程等都是組織措施的范疇。對于構件堆放、節點連接、防水施工、施工安裝的專項方案的制定屬于技術措施。通過這些措施的控制,使其達到構件進場檢查、吊裝、定位校準、構件安裝就位、設備安裝等各方面的要求。
此外,施工安裝階段不夠重視信息化技術的應用,通過建筑信息模型可視化模擬和虛擬仿真,能夠實現進度、資源、成本、質量和場地布置的動態管理。
驗收階段是利用規范標準來檢驗施工質量以及是否符合規劃設計要求的過程。驗收包括法人驗收以及政府驗收,法人驗收包括分部工程驗收、單位工程驗收、合同工程驗收等,政府驗收包括階段驗收、專項驗收、竣工驗收等。裝配式建筑目前驗收規范還不完善,沒有形成構件生產、施工安裝階段性標準化驗收體系,因此,導致裝配式建筑部分驗收過程無章可循,只能參照傳統建造方式的驗收標準,對于裝配式建筑的質量控制不利。
另一方面,驗收參與方的工作標準也是影響驗收階段的重要因素,建設行政主管部門要按照規范行使監督權力,簡化工作程序,以結果為導向服務項目。監理單位在建設過程中受到建設單位或施工單位的授意,不能嚴格按照監理實施細則開展工作,影響工程建設質量。施工單位在驗收階段做好信息管理工作,做好竣工備案,形成標準化竣工驗收程序。