周密
(蘇州工藝美術職業技術學院,江蘇蘇州 215000)
當前,國際上并未明確規定裝配式建筑中的部分評價細節,例如,鋼筋混凝土剪力墻與鋼框架剪力墻等結構通常被建筑業應用到中心城市的超高層建筑中,而現澆柱剪力墻難以應用國標對預制率進行計算,這給設計師的設計工作帶來一定難度。基于此,有必要對裝配式建筑評價中的細節進行探究。
2016年10月,國務院辦公廳發布有關裝配式建筑發展的指導意見,用10年時間,將裝配式建筑比例擴大至30%,政策的支持給國內各地區裝配式建筑的發展帶來發展的機遇,使相關的評價標準逐漸統一、明確,將傳統的裝配化率、預制裝配率、等、預制率等概念剔除評價指標體系。現階段,裝配式建筑在國內各地區的發展并不均衡,其中,一線、二線城市擁有較為成熟的裝配式建筑,該類建筑已逐步發展至系統集成,但國內仍有大部分地區的裝配式建筑還處于起步階段,仍在圍繞簡單預制構件進行推廣,圖1為裝配式建筑。
在對裝配式建筑的主體結構進行評價時,主要采用預制率對豎向構件進行評價。由于豎向構件具有較大的應用難度,盡管當前業內已普及成熟的套筒灌漿技術,但該項技術需要較高的連接精度且吊裝作業難度極大。同時,市場還不具備圍繞該項技術的成熟鋼筋檢測技術,沒有充足的熟練產業技術工人。在地震災害頻發且烈度較高的區域或裝配式工藝發展較為薄弱的地區,應盡可能地減少豎向構件在鋼筋混凝土預制作業中的使用量。國內部分地區,例如,河南、湖南、浙江在圍繞裝配式建筑制定評價標準時,引入高精度模板對主體豎向構件進行評價。同時,廣東省圍繞豎向構件制定了最低應用比例的評價標準,將其范圍擴大至25%。上述諸多措施的根本目的在于,提高圍繞豎向構件制定的評價標準在評價機制中所占的比重,進而有效推廣裝配式建筑。

圖1 裝配式建筑
當前,國際上并未明確規定鋼筋混凝土剪力墻與鋼框架剪力墻等結構的評價標準。由于上述結構通常被建筑業應用到中心城市的超高層建筑中,現澆柱剪力墻難以應用國標對預制率進行計算,給設計師的設計工作帶來一定難度。部分地區針對此類結構,制定了地方性的評價標準;比如,廣東省、浙江省、湖南省、河南省分別給以上述結構二十分、二十五分、十五分、三十分的直接賦分,這種評價方式值得國內各地區借鑒。豎向構件的部分裝配體系、裝配技術并未進入國標中,但卻被國內部分地區廣泛應用。比如,外包剛組合剪力墻、雙面疊合剪力墻,這些構件的制備需要將混凝土澆筑在中空部分,因此不適用于國標計算方法。國內部分地區在制定評價標準時,會折剪預制構件中空混凝土體積;比如,山東省、河南省會設置0.8的調整權重,湖南省設置0.85的調整權重。相比于全預制構件,中空構件具有更強的合理性,其結構體系具有穩定可靠的傳力、施工工藝簡單,適合應用到裝配式建筑工藝并不成熟的地區,有助于推廣裝配式建筑。國內部分落后地區可以引用以上省市的評價標準,評價裝配式建筑,加快相關技術的推廣速度。
現階段,國標對水平構件的概念界定相對模糊,針對各樓層的外墻保溫層、建筑總面積、陽臺面積,沒有明確的計算方法。通常情況下,國標不將空調板涵蓋在內,對于是否將電梯洞口等孔洞涵蓋在面積計算中也存在疑問。但是,國內部分省市卻在地方標準中細化了評價標準,例如,廣東省、河南省、浙江省規定空調板、陽臺、樓梯、樓板、屋面板、梁板等構件在建筑內的水平投影之和被納入總面積的計算工作中。山東省在計算建筑平面總面積時,會對承重構件、電梯井等洞口的投影面積進行扣除,同時不會將外連廊的面積記錄在內。業內普遍認為,在計算建筑總面積時,應將空調板、陽臺,樓梯、全部樓層的梁板、樓板構件的投影水平面積之和納入其中,這樣更易于理解且更合理。
國標規定,建筑物、屋面板、樓板的疊合預制底板寬度小于30cm的混凝土現澆帶的投影水平面積可以被納入樓板裝配預制面積中。但是,符合該項條件的混凝土預膠帶只能連接直徑為8cm的鋼筋。如果建筑物需要承擔大跨度或較大荷載時,需要采取直徑為12cm或10cm的鋼筋制作板底筋,構建雙向疊合板。若為滿足鋼筋錨固,需要擴大混凝土現澆帶的寬度,則會顯著降低水平構件在建筑進程中的裝配率,不利于裝配技術的應用。在倉儲類具有較大荷載、公建的建筑中,為嚴格控制30cm寬的國標需求,施工團隊應將多道次梁架設在混凝土現澆帶中;但在預制構件的生產作業以及裝配式施工進程中,主次梁連接具有較大難度。基于此,國內部分省市在制定地方性評價標準時,會適當放松水平現澆帶的評價寬度。比如,山東省、廣東省分別將標準放寬到40cm以及35cm。綜合而言,當前,國標設置的30cm寬的評價標準略微嚴苛,若將其適當放寬至35cm,則能夠滿足國內大部分建筑對結構的實際需求,有助于推廣裝配式建筑,使其能夠廣泛應用到公共建筑領域,促進國內建筑行業的發展[1]。
設計人員在理解非承重非砌筑維護墻概念時,很可能出現概念混淆問題。例如,使用現澆混凝土制作非結構構件,盡管非結構構件沒有砌體,但依然很難符合非砌筑要求在裝配式建筑中的各項指標。非承重非砌筑圍護墻應滿足現場安裝工廠制作標準,在施工進程中應以干法為主。基于此,現澆結構的各類構件均不符合非砌筑在裝配式建筑中的各項要求。
當前,國內絕大多數地區還未能擁有成熟的裝配式建筑技術,很難實現裝飾、隔熱層與維護墻一體化的實際應用。在裝配式建筑領域,若將建筑物裝飾放到一體化工廠當中進行制作,則會顯著增加施工成本。同時,現場施工也難以達到相應的精度要求標準,難以進行推廣。基于此,浙江省、湖南省、廣東省在制定地方性標準時,將裝飾、保溫層與維護墻一體化進行分別打分;其中,保溫與維護墻一體化具有成熟的技術,有助于在各類建筑施工領域大面積推廣;在此基礎上,上述各省市設置了0.5~0.8的折減權重,對裝飾、保溫與維護墻一體化進行區分,進一步提升評價分值的有效性、合理性。
裝修、管線與內隔墻的一體化評價未能將毛坯房項目融入其中,但是國內大部分二線、三線、四線城市以及欠發達地區的房地產商所推出的大部分住宅產品還是毛坯房項目;為進一步推廣裝配式建筑,湖南省、河南省、浙江省、廣東省將裝修項去除,單獨設立了管線與內隔墻一體化的評價標準,在國標基礎上,修正了評價分值,設置0.5~0.8的折減權重,以提升評價分值的合理性、有效性。這一舉措大幅降低了管線與內隔墻的集成化要求,有助于裝配式建筑在國內二線、三線、四線城市以及欠發達地區的房地產領域進行推廣[2]。
在對管線分離進行評價時,浙江省制定的地方性評價標準將樓面墊層與水平管線分離、墻體與豎向管線分離分開進行評價。這種對評價機制的改革是極佳的嘗試。在裝配式建筑的管線分離作業中,施工人員很容易實現墻體與豎向管線的分類,而且該種變化幾乎不會影響建筑使用的舒適性以及建筑物的各項功能。水平管線分離很難在建筑領域進行推廣,特別是地暖系統,給水平管線分離帶來較大難度。相比于傳統地暖,模塊化的地暖系統不具有令人滿意的舒適程度,很難符合商品住宅項目的用戶需求,不利于將其在商品住宅領域進行推廣[3]。基于此,分別評價水平管線分離與豎向管線分離是極佳的戰略選擇,能夠由易至難、由淺到深,逐步在商品住宅建筑領域進行推廣,有助于裝配式建筑將管線分離評價標準應用到實際的施工進程中。值得注意的是,在管線分離領域,商品住宅內的衛生間、集成廚房所使用的集成管線也被包含在內。
綜上所述,未來十年內,國內裝配式建筑比例擴大至30%,這給國內各地區裝配式建筑的發展帶來機遇,使相關的評價標準逐漸統一、明確,將傳統的裝配化率、預制裝配率、預制率等概念剔除評價指標體系;通過對管線分離、非承重非砌筑圍護墻、一體化內隔墻、一體化圍護墻、水平構件、豎向構件等評價細節進行完善,有助于裝配式建筑在國內的推廣。