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预制装配式混凝土建筑全景解析(三)

        装配式建筑、建筑工业化及住宅产业化三者紧密相关。因此,发展装配式建筑对于住宅产业化意义非凡。首先,装配式建筑改变传统建筑业落后的生产方式。具体来说装配式建筑引起5大变革。1、手工——机械,模具制作、绑扎钢筋、混凝土浇筑、振捣、构件养护等原来需要靠手工操作的工作均可由机械完成; 2、工地——工厂:墙板、楼板、梁柱、楼梯、阳台等原来在现场浇筑的部分均可在工厂完成; 3、施工——总装:传统建筑施工大部分浇筑作业在施工现场完成,装配式建筑则是工厂生产出构配件运输至施工现场进行组装; 4、农民工——产业工人:原来施工现场的农民工变身产业工人,工作环境大大改善,安全事故将大大减少; 5、技术工人——操作工人:技术工人变身操作工人,技术准入门槛大幅降低,企业负担减轻。▼

        其次,由于装配式建筑的构配件在工厂生产,不受天气因素影响,构配件的质量完全按照工业产品的质量控制体系进行控制,同时施工现场作业量大大减少,不可控风险大幅减低。相对而言,装式建筑实现了建筑流程完全可控。1、质量:解决传统建筑方式普遍存在的渗漏、不隔音、不隔热、精度差等“质量通病”。 2、进度:施工周期是传统建筑方式的1/3左右,高层建筑含精装修可在一年以内完成; 3、成本:现场用人少,时间短,综合成本降低,企业实现减员增效。

       再次,装配式建筑符合可持续发展理念。节水80%,节能70%,节时30%,节材、节地分别达到20%,同时模板、脚手架等措施费用节省8%。真正实现低碳环保,符合国家四节一环保的发展目标。

        综合来看,发展装配式建筑是传统住宅产业化向现代化住宅产业转型升级的必经之路。

       装配式混凝土建筑作为建筑工业化的核心技术体系,具备建筑工业化的基本特征,即建筑设计标准化、构配件生产工厂化、施工装配化、装修一体化以及管理信息化。本节将对装配式建筑的5大基本特征进行展开说明。

        首先介绍装配式建筑的设计标准化。建筑设计标准化是建筑工业化的前提。从建筑方案设计开始,建筑物和构筑物的设计就遵循一定的设计标准,尽量做到建筑物及其构配件的模数化、标准化。下面快速简单介绍一下基于某设计平台的装配式建筑设计。第一个是构件库。本设计平台包含阳台、楼梯、空调板等参数化构件,可以通过调整参数实现自动化的智能匹配,适应层高或开间进深的不一致。目前国标图集已录入该平台构件库。构件库有平台自带的构件库,也可以由用户基于国标标准图集自定义构件库。第二个就是装配式方案的确定。方案包括模型的来源,结构模型和建筑模型可以来源于建筑的方案,也可以直接从外部导入。可以指定哪一部分预制,软件会自动及时统计出与预制率,看满不满足预制率的要求。第三个就是深化拆分。在该平台上,可以可视化的进行拆分设计及拆分的调整,同时提供了非常便捷的一些拆分手段和工具。再一个就是bim全过程应用。像原来可能设计是一家单位做,加工、安装是另外一家单位做,他们之间实际上是形成了一种信息的隔离,BIM的最大价值在于他的全过程的应用。其实工厂的生产自动化程度是非常高的,但是因为设计交付的只是图纸,加工的时候只能根据图纸人工录入进行机械化的生产。使用BIM 技术以后,这些数据可以直接传送给工厂生产的管理系统,生产管理系统根据不同的钢筋形状输送给不同的钢筋加工设备,结构外形尺寸输送给工厂的划线设备,就是哪些地方要支模,哪些地方要开孔,哪些地方要留线盒,然后给他画出来。混凝土数据输送给混凝土浇注设备,混凝土的量可以算的非常精细。BIM全过程应用可以大大提供工厂加工效率并减少错误。最终的话在设计阶段以后还是要进行图纸的交付,可以基于BIM的拆分结果,自动生成全套的构件加工详图。

       装配式建筑的第二个特征是构配件生产工厂化。构配件生产工厂化是建筑工业化的必要条件。建立各种建筑构配件、装饰材料、商品混凝土以及其他建筑制品等专业工厂,发展工厂化生产。右图是构配件生产的一个简单流程。接收设计单位的设计数据经核对无误后,构配件生产厂家开始制作模具、弯制钢筋并拌制混凝土。钢筋、模具及预留孔洞核对后,进行混凝土自动浇筑、振捣并进行蒸汽养护,脱模后堆场存放并根据装配进度运输至工地现场。

        装配式建筑的第三个特征是施工装配化。施工装配化是建筑工业化的核心。采用先进、适用的技术、工艺和装备科学合理地组织施工,发展施工专业化,提高机械化水平,减少繁重、复杂的手工劳动和湿作业。下面简单介绍一下施工装配化的过程。首先是施工现场的构件存放。施工单位根据施工进度情况安排构件进场,并根据构件装配顺序合理地对进场构件进行存放。存放过程中应做好构配件成品保护。第二步根据墙板位置进行放线定位,同时使用钢板模板对钢筋位置进行调整,便于预留钢筋插入套筒。第三步进行墙板吊装。吊装过程中应确认吊点位置,避免受力不均造成构配件损坏。预留钢筋插入套筒后,对墙板的垂直度进行调整,并使用支撑系统对墙板进行固定。第四步对墙板与楼板连接部位进行座浆施工,达到一定强度后,对钢筋套筒连接节点进行高压灌浆处理,灌浆料采用高强度水泥基材料,灌浆料具有自流性好,快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀。钢筋套筒灌浆连接方式等同现浇连接,安全可靠,满足抗震要求。第五步预制剪力墙与剪力墙之间暗柱处钢筋绑扎以及模板支设,模板可采用铝合金或钢材材质。第六步进行叠合楼板支撑体系架设和叠合楼板吊装并绑扎叠合板钢筋,最后完成混凝土浇筑施工。

        装配式建筑的第四个特征是装修一体化。装修一体化是建筑工业化的必然趋势。通过整体设计,施工,售中跟踪,工程监理监督,交叉作业协调,售后服务等过程,使整个装修过程变得科学合理。一站式的服务,让装修变得省心、省时、省力更省钱,工厂化生产和机械化施工,使装修现场更环保和清爽。

        同层排水系统的管道不穿过楼板,防止噪声对楼下住户的干扰;解决卫生死角,采用挂式洁具,方便清扫,彻底解决卫生间死角;个性化设计,不受坑距限制,避免上下卫生间须对齐的尴尬,卫生间布局自由;防渗漏,与建筑同寿命,性能优异的管道管材,且管材不受混凝土挤压,有效避免渗漏发生。整体式卫浴系统采用定制化生产,工业化程度高;拼缝少,全圆弧边角,布局合理,易清洗;施工效率高,两个工人一天即可安装一间卫生间;节能环保,不污染环境、不产生建筑垃圾,保温隔热性能优良;隔声降噪,整个卫浴间与主体分开,大大降低卫浴间噪声对周围环境影响。集成装配化吊顶系统又称整体吊顶、整体天花顶,就是将吊顶模块与电器模块,均制作成标准规格的可组合式模块,安装时集成在一起,能真正达到快速安装且方便。装配式隔墙系统是采用装配式的施工工艺,具有施工效率高、现场湿作业量大大减少,具有节能环保,可重复使用的特点。

        装配式建筑的第五个特征是管理信息化。管理信息化是建筑工业化的内在要求。将建筑信息模型(BIM)技术在装配式建筑的设计、生产、运输、施工、运维等全寿命周期建设过程中投入运用,将有助于全面实现项目信息的无障碍交流。

        装配式建筑管理信息化具体功能表现在以下5个方面。一是辅助智能化生产。利用BIM实现从设计到生产环节数据包的无缝传递对接,使预制构件实现工业化智能生产。二是利用4D仿真模拟技术进行数字化施工,实现对项目进度可控。三是施工现场进行图纸计算机辅助日常维护,运用电子图纸,实现无纸化管理。四是借助BIM模型,能够快速、准确完成项目工程量信息的统计,大大提高财务和采购部门工作效率,同时,即时、准确的成本变化评估,也为决策层调整制定战略决策提供强有力依据。五是将运维阶段所需信息(如:维护计划、检验报告、工作清单、设备参数、故障时间等)录入BIM模型,使BIM模型和实际交付建筑物信息一致,为实现物业科学高效管理提供强大助力。

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