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装配式建筑构件设计要点

2018-03-16 17:21  来源:中国钢结构资讯网   编辑:张丽娜  点击:次   [我要评论]

  近年来,在国家大力提倡绿色发展、转型升级和供给侧改革大背景下,装配式建筑获得了广泛关注,多个省市陆续出台扶持相关建筑产业发展政策。广东地区的深圳市率先推出了相关的优惠政策及相关实施细则,两年间推进了多个试点示范工程建设,在政府保障性住房方面也大力推行装配式建筑,形成了地产开发商重视,设计单位、构件制作单位和施工单位积极响应的良好局面。
 
  装配式混凝土建筑大量采用预先在工厂加工制作的预制构件,到现场进行装配化施工,具有节约劳动力、克服天气影响、便于常年施工等优点。采用建筑、装修一体化设计、施工,理想状态是装修可随主体施工同步进行,其构件要符合安全化、规范化等要求。工厂化作业方式大量减少了现场湿作业、模板、钢筋绑扎作业、脚手架搭设、强弱电线盒、套管埋设与人工的使用,符合当前我国建筑节能环保发展的方向,是现阶段我国大力推行的建造方式。
 
  按照国家相关政策,在装配式建筑项目中广泛推广“设计标准化、生产工厂化、装修一体化、现场装配化以及全过程信息化”五化一体的管理模式 ,其构件的设计标准化程度越高,模具的利用率越高,工厂的生产效率越高,相应的构件成本就会下降,配合工厂的数字化管理,整个装配式建筑的性价比会越来越高。
 
  目前最大的困惑是部分从业人员缺乏预制建筑方案设计和预制工程实施的训练,对标准的理解和应用没有整体概念,造成个别项目出现构件种类过多,成本高企,现场施工管理混乱,技术经济性差,甚至出现一些质量问题的现象。
 
  造成此现象的原因主要可从设计和管理两方面分析。
 
  设计篇
 
  第一,必须从立项制定初步设计方案阶段就选用装配式设计,这是标准化设计的源头。目前,存在一些先设计后拆分的装配式方案,此部分装配式建筑构件的出现主要是为了响应政策要求,而将原有的传统现浇的设计方案改为装配式设计方案,并非项目立项制定方案时就确定选用装配式建筑,对这些项目要从立项规划文件就采用装配式建筑设计的思路重新理清技术体系和技术路线,否则,将难以达到专业化、标准化的水平。
 
  第二,设计时应充分考虑构件在生产、存放及运输等环节的困难及成本。装配式建筑提倡现场生产困难的部件工厂化生产,此理念的实施可有效的降低现场的施工难度,提高施工效率,但设计时应本着在满足现场结构安全及相关功能的前提下,对一些复杂的薄弱的位置、节点进行优化,以减低构件生产及安装时的成本。由于目前预制构件行业的发展仍不够充分,设计院专业装配式建筑设计人才缺乏,造成预制件的相关生产工艺不够了解,在进行构件设计时没有充分考虑在生产、存放、运输等各种工步对构件的影响,设计出来的构件结构单薄、节点复杂,导致生产困难,在脱模、存放、运输等工况下容易发生断裂、崩烂等,为了保护此类节点,工厂内及施工现场必须增加模具、存放、运输等各方面措施,必然会造成成本增加。
 
  第三,构件设计时应未充分考虑构件安装工序及安装难度、施工成本等。由于现阶段装配式建筑设计人员部分为传统现浇建筑设计人员转化过来,相关经验相对欠缺,对构件的结构及安装工序不够了解,担心构件安装后会给建筑主体带来不良的影响,从而在设计时应用了大量的复杂节点,如在构件大量应用封闭箍或过粗的钢筋,但未考虑构件的安装工序,造成后期现场构件安装、钢筋穿插绑扎困难,甚至无法施工,继而造成了工期的延误及改模、变更等导致成本的增加,也违反了强主体、弱构件的设计理念。
 
  第四,装配式建筑应做到主体装修和机电一体化。集成化、一体化是装配式建筑的重要特征,但要做到集成化、一体化,就对建筑单位及设计单位提出了新的技术及管理要求:技术前置、管理前移。在前期构件设计时即要求把建筑、结构、水电、内装等各个专业分包单位组织起来并提前介入并完成相关专业的设计,最后由设计单位将各专业要求集成到构件上去,这是装配式建筑建设与传统现浇建筑的一个较大的区别,也对建筑单位及设计单位提出了一个新的挑战。
 
  第五,BIM技术在装配式建筑项目中的应用应解决实际问题,不能仅作为宣传手段,而更应着眼于解决一些生产或安装工序、节点上的难点,脚踏实地,逐步推进BIM应用。
 
  管理篇
 
  对于现场施工管理,现场管理者应是对装配式建筑了解较深入的有一定经验的管理者,对于传统现浇施工的管理者,需要及时转变管理观念,不能停留在传统现浇建筑的管理模式,应真正做到技术前置,管理前移。预防出现的典型问题包括:
 
  专业分包招标延后,未能及时介入深化工作,造成构件深化及生产工期延后;
 
  施工前未对专业分包进行技术交底及协调,施工时方发现,本应后置的工序放在前面,造成返工等情况。
 
  装配式结构的实施效率是项目效益的基本保障,设计、生产和施工环节应当更紧密协调,以达到大幅度提高施工效率的目的。
 
  装配式混凝土建筑全部需要采用符合产业化要求的建造方式,避免先设计后拆分,以设计源头,业主、设计、施工、生产等工程实施主体的紧密合作,彻底改变传统的建设方式,强调设计规范化、标准化,形成集设计、生产、施工、装修、部品、运维一体化的建设和管理模式,实现性能良好、质量稳定、成本可控、效益增长的可持续发展目标,体现装配式建筑的优势,促进装配式建筑稳步有序的发展。

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