時(shí)間:2023-08-07 17:05:47
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綠色建筑具有能耗低、污染少、保護(hù)環(huán)境等特點(diǎn),可為建筑用戶(hù)提供自然、高效、安全、舒適的建筑空間。裝配式住宅是綠色住宅建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的核心技術(shù),可降低綠色建筑建設(shè)成本,與綠色建筑的“四節(jié)一保”(節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地和環(huán)境保護(hù))發(fā)展要求相符,建筑企業(yè)應(yīng)在綠色建筑中推廣應(yīng)用裝配式住宅。
1裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
在綠色建筑工程建設(shè)中,裝配式住宅的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下五個(gè)方面:①節(jié)能。裝配式住宅在施工過(guò)程中,可減少人力、物力,在使用過(guò)程中,構(gòu)件性能優(yōu)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu),可減少建筑運(yùn)行能耗,節(jié)能效果顯著;②節(jié)材。裝配式住宅建筑使用的施工材料可循環(huán)使用,材料浪費(fèi)現(xiàn)象得到有效遏制,材料使用率顯著提升;③節(jié)水。裝配式住宅統(tǒng)一生產(chǎn)構(gòu)件,運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配,施工現(xiàn)場(chǎng)配置的施工人員、施工材料都較少,生活用水與生產(chǎn)用水大大減少,節(jié)約水資源;④節(jié)地。裝配式住宅在工廠生產(chǎn)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件,無(wú)須單獨(dú)設(shè)置場(chǎng)地進(jìn)行混凝土生產(chǎn),可節(jié)約土地資源;⑤環(huán)保。在裝配式住宅建筑中,施工現(xiàn)場(chǎng)以裝配施工為主,無(wú)須運(yùn)輸水泥、砂石等材料,施工現(xiàn)場(chǎng)粉塵污染大大減少,且無(wú)需進(jìn)行夜間施工,不會(huì)產(chǎn)生光污染、噪聲污染,不會(huì)影響施工現(xiàn)場(chǎng)周邊居民正常生活。
2裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用策略
基于裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),建筑企業(yè)應(yīng)根據(jù)住宅建筑特點(diǎn),選擇合適施工技術(shù),開(kāi)展裝配式住宅建設(shè)工作,做到“四節(jié)一保”,實(shí)現(xiàn)綠色建筑建設(shè)目標(biāo)。以某建筑企業(yè)的小區(qū)工程項(xiàng)目為例,總結(jié)裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用策略。該小區(qū)工程項(xiàng)目用地面積約8萬(wàn)m2,住宅可建設(shè)用地面積69858.88m2,均為裝配式住宅,要求預(yù)制率超過(guò)30%,其中裝配式住宅中“三板”占比超過(guò)60%。設(shè)計(jì)人員根據(jù)該小區(qū)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)地理?xiàng)l件與工程建設(shè)要求,進(jìn)行裝配式住宅建筑、結(jié)構(gòu)等專(zhuān)業(yè)方案設(shè)計(jì),通過(guò)設(shè)計(jì)施工一體化工作,為裝配式住宅施工提供詳細(xì)指導(dǎo),切實(shí)發(fā)揮裝配式住宅優(yōu)勢(shì)。
2.1預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在裝配式住宅施工中,預(yù)制結(jié)構(gòu)部件是基礎(chǔ)環(huán)節(jié),建筑企業(yè)應(yīng)結(jié)合建筑工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將建筑劃分為預(yù)制柱、預(yù)制樁、預(yù)制剪力墻、內(nèi)外墻板、樓板、屋面板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在工廠完成各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作,將其與施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑的部分柱與梁進(jìn)行拼接,或到現(xiàn)場(chǎng)拼接各種預(yù)制構(gòu)件,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的建設(shè)目標(biāo)。為此,為保障裝配式住宅建設(shè)質(zhì)量,設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照規(guī)范流程與要求實(shí)施預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。
2.1.1方案設(shè)計(jì)
在裝配式住宅的方案設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)裝配式住宅的平面布局、立面、結(jié)構(gòu)、建筑空間等模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合裝配式住宅的平面布局與立面結(jié)構(gòu),選擇合適的預(yù)制構(gòu)件類(lèi)型,在滿(mǎn)足建筑工程對(duì)建筑空間要求的基礎(chǔ)上,選擇合適的預(yù)制構(gòu)件連接技術(shù),再結(jié)合預(yù)制構(gòu)件類(lèi)型與連接技術(shù),完成預(yù)制結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。在該小區(qū)工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)人員引進(jìn)BIM技術(shù),基于BIM軟件的模擬功能,將裝配式住宅進(jìn)行結(jié)構(gòu)拆分,計(jì)算裝配式住宅的預(yù)制率,明確預(yù)制的建筑構(gòu)件及相關(guān)參數(shù)要求。結(jié)合參數(shù)要求,在BIM軟件中構(gòu)建各個(gè)預(yù)制構(gòu)件族庫(kù),遵循“少規(guī)格、多組合”的原則,將重復(fù)利用率偏低的結(jié)構(gòu)從預(yù)制構(gòu)件族庫(kù)內(nèi)刪除,改為現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工,以此明確工程項(xiàng)目中預(yù)制結(jié)構(gòu)的范圍。在確保建筑工程預(yù)制率符合要求的基礎(chǔ)上,協(xié)調(diào)預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工,避免二者占比不合理,加大工程建設(shè)能耗,實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)。
2.1.2初步設(shè)計(jì)
首先,結(jié)合方案設(shè)計(jì)成果,設(shè)計(jì)人員依托于BIM協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái),整合各項(xiàng)工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息,計(jì)算方案設(shè)計(jì)后的預(yù)制裝配率等指標(biāo),準(zhǔn)確拆分裝配式住宅的預(yù)制構(gòu)件,實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),確保預(yù)制構(gòu)件符合工程項(xiàng)目建設(shè)要求,為后續(xù)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)提供詳細(xì)指導(dǎo);其次,結(jié)合預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)成果,計(jì)算裝配式住宅建設(shè)成本,優(yōu)化改進(jìn)裝配式住宅的預(yù)制構(gòu)件規(guī)格,提高裝配式住宅建設(shè)效益;最后,明確設(shè)備管線的預(yù)留預(yù)埋要求,完成裝配式住宅結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。在該小區(qū)工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)方案為:25個(gè)單體預(yù)制疊合板、13個(gè)預(yù)制剪力墻與3個(gè)預(yù)制空調(diào)板;通過(guò)初步設(shè)計(jì)的成本分析,調(diào)整預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格,轉(zhuǎn)變?yōu)?9個(gè)單體預(yù)制疊合板、9個(gè)預(yù)制剪力墻與1個(gè)預(yù)制空調(diào)板,減少了種類(lèi)數(shù)量,節(jié)約預(yù)制構(gòu)件施工所用的模板、人工等,提高了制作運(yùn)輸安裝效率,每平方米節(jié)約成本近30元,并顯著提高了裝配式住宅建設(shè)的環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.3施工圖設(shè)計(jì)
在完成初步設(shè)計(jì)后,設(shè)計(jì)人員開(kāi)展施工圖設(shè)計(jì),繪制裝配式住宅的結(jié)構(gòu)施工圖,明確裝配式住宅的裝配構(gòu)件拼接要點(diǎn),為裝配式住宅的施工提供依據(jù)。為保障施工圖的準(zhǔn)確性與指導(dǎo)性,設(shè)計(jì)人員利用BIM技術(shù)的碰撞檢查功能,對(duì)預(yù)制構(gòu)件拼接的空間實(shí)施管線碰撞檢測(cè),分析機(jī)電管線是否存在交叉、重疊等問(wèn)題,重新調(diào)整管線布局,通過(guò)翻彎、改道等措施,優(yōu)化改進(jìn)裝配式住宅的空間布局,確保預(yù)制構(gòu)件的裝配更為科學(xué)合理,避免施工設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致返工,避免進(jìn)一步影響綠色建筑建設(shè)目標(biāo)的達(dá)成。
2.1.4深化設(shè)計(jì)
在裝配式住宅深化設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)工作分為土建與機(jī)電兩個(gè)部分:第一,在土建深化設(shè)計(jì)中,主要對(duì)預(yù)制構(gòu)件和裝配式建筑的現(xiàn)澆部分進(jìn)行結(jié)合設(shè)計(jì),保障裝配式建筑的整體性。設(shè)計(jì)工作涵蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)檢測(cè)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)三部分。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要結(jié)合預(yù)制構(gòu)件拆分結(jié)果,計(jì)算預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)合點(diǎn),完成構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),并明確預(yù)留、預(yù)埋要求;在參數(shù)檢測(cè)中,從裝配式住宅建筑整體(即預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu))入手,分析預(yù)制構(gòu)件之間是否存在碰撞問(wèn)題、預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)是否存在碰撞問(wèn)題;在參數(shù)統(tǒng)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員須要計(jì)算預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)所需的混凝土體積與重量,明確預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工程量,并統(tǒng)計(jì)預(yù)埋鋼筋的規(guī)格要求與所需長(zhǎng)度,為工廠原材料采購(gòu)提供參考,避免出現(xiàn)材料浪費(fèi)現(xiàn)象。結(jié)合上述深化設(shè)計(jì)成果,設(shè)計(jì)人員利用BIM軟件自動(dòng)輸出預(yù)制構(gòu)件拆分圖、預(yù)制構(gòu)件裝配圖及深化設(shè)計(jì)圖等圖紙。第二,在機(jī)電深化設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員根據(jù)裝配式住宅的土建設(shè)計(jì)成果、圖紙等,選擇合適的機(jī)電設(shè)備類(lèi)型,綜合部署機(jī)電設(shè)備管線,實(shí)施凈空控制、支架吊架設(shè)計(jì)及荷載驗(yàn)算等工作,明確土建工程中應(yīng)預(yù)留的機(jī)電管線孔洞,并通過(guò)BIM軟件自動(dòng)輸出機(jī)電深化設(shè)計(jì)圖。
2.2施工方案設(shè)計(jì)
在完成裝配式住宅的預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后,根據(jù)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)要求、建筑工程設(shè)計(jì)要求,實(shí)施預(yù)制構(gòu)件施工方案與建筑施工方案設(shè)計(jì),指導(dǎo)裝配式住宅施工,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工一體化建設(shè),提高裝配式住宅工程建設(shè)質(zhì)量和效率。
2.2.1預(yù)制構(gòu)件施工設(shè)計(jì)
在該小區(qū)工程項(xiàng)目中,建筑企業(yè)根椐設(shè)計(jì)好的裝配式施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)方案,確保工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件在質(zhì)量、規(guī)格等方面符合建設(shè)要求。預(yù)制構(gòu)件均采用裝配整體式預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),通過(guò)工廠定制的鋼模板,完成各個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成后,通過(guò)澆水與蒸汽進(jìn)行養(yǎng)護(hù),確保預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量與精度符合工程建設(shè)要求。同時(shí),設(shè)計(jì)人員考慮裝配式住宅的可持續(xù)性,將外墻結(jié)構(gòu)與面磚的施工工藝設(shè)計(jì)為一次澆筑成型工藝,避免外墻面磚脫落,以提高外墻結(jié)構(gòu)的密實(shí)性,預(yù)防出現(xiàn)開(kāi)裂滲水等質(zhì)量問(wèn)題。在該小區(qū)工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵循工程精度要求,設(shè)計(jì)規(guī)范的施工流程,將預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的精度控制在5mm內(nèi)。以外墻板為例,設(shè)計(jì)的預(yù)制施工流程為:①制作鋼模,根據(jù)小區(qū)住宅的外墻板大小,選擇鋼材制作模板,可循環(huán)利用約200次,且鋼模板報(bào)廢后可回爐重制,節(jié)約材料;②綁扎鋼筋,根據(jù)設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行鋼筋綁扎;③鋪貼面磚,選擇節(jié)能環(huán)保性能優(yōu)異的面磚材料,按照反打工藝的規(guī)范要求及流程鋪貼;④安裝窗框與預(yù)埋件,選擇隔熱性能優(yōu)異的窗框材料,按照設(shè)計(jì)方案規(guī)定的位置安裝窗框與預(yù)埋件;⑤澆筑混凝土,一次性澆筑成型;⑥養(yǎng)護(hù)脫模,選擇蒸汽養(yǎng)護(hù)方案,循環(huán)利用養(yǎng)護(hù)用水,節(jié)約水資源,待混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合要求后,再進(jìn)行脫模;⑦全面清洗鋼模板,以便后續(xù)重復(fù)利用;⑧將制作完成的外墻板運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。
2.2.2裝配式住宅施工設(shè)計(jì)
就目前的建筑施工技術(shù)而言,裝配式住宅常用的施工技術(shù)包括單元吊裝組拼技術(shù)、BIM技術(shù)與產(chǎn)品保護(hù)技術(shù)等。在預(yù)制剪力墻施工流程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員考慮到剪力墻為裝配式住宅的核心承重結(jié)構(gòu),在剪力墻內(nèi)部設(shè)置鋼筋大網(wǎng)片,以此提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;將預(yù)制剪力墻板運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后,要求施工人員以剪力墻內(nèi)部的定位件作為吊裝設(shè)備的附著點(diǎn),指導(dǎo)施工人員規(guī)范操作預(yù)制構(gòu)件的拼裝施工,保障裝配式住宅施工質(zhì)量。在上述施工流程設(shè)計(jì)中,裝配式住宅施工配置的人員較少,且無(wú)需進(jìn)行水泥砂石運(yùn)輸或攪拌等操作,可節(jié)約資源,降低施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲,減少環(huán)境污染。在該小區(qū)工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)方案中的施工流程為:預(yù)制剪力墻吊裝→預(yù)制柱吊裝→預(yù)制梁、預(yù)制樓梯吊裝→預(yù)制樓板吊裝→預(yù)制外墻、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板吊裝→樓板上部鋼筋綁扎→樓板上部混凝土澆筑。
2.3內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)
在裝配式住宅的結(jié)構(gòu)施工方案設(shè)計(jì)完成后,建筑企業(yè)可遵循綠色建筑的建設(shè)特點(diǎn),將裝配式住宅的建設(shè)理念應(yīng)用于內(nèi)部裝修中,優(yōu)化改進(jìn)內(nèi)部裝修設(shè)計(jì),進(jìn)一步提升綠色建筑的“四節(jié)一保”效果,提高裝配式住宅的環(huán)保效益。在裝配式住宅建筑工程中,內(nèi)部裝修通常采用工業(yè)化裝修技術(shù),并遵循裝配式住宅的建設(shè)理念。在工廠進(jìn)行裝配式住宅裝修材料及所需物品的生產(chǎn),再運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)集成化裝配完成內(nèi)部裝修。具體來(lái)說(shuō),工業(yè)化裝修分為菜單式設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)和集成化供應(yīng)三個(gè)環(huán)節(jié),這符合裝配式住宅的設(shè)計(jì)施工一體化建設(shè)理念。在裝配式住宅的內(nèi)部裝修中,工業(yè)化裝修落實(shí)的重點(diǎn)在于建筑內(nèi)部分隔、廚衛(wèi)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等模塊的技術(shù)材料創(chuàng)新。因此,在裝配式住宅的內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重綠色建材的應(yīng)用,以落實(shí)綠色建筑建設(shè)目標(biāo)。例如在分隔墻系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)人員可通過(guò)綠色建材的選擇與合理應(yīng)用,發(fā)揮裝配式住宅的優(yōu)勢(shì)。在該小區(qū)工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的內(nèi)部裝修方案為:在吊頂體系設(shè)計(jì)中,選用薄型輕鋼龍骨材料,減輕吊頂結(jié)構(gòu)重量,延長(zhǎng)使用壽命;在臥室裝修設(shè)計(jì)中,選用雙面雙層輕鋼龍骨石膏板隔墻,并在墻體內(nèi)配置隔音材料,以提高臥室的隔音效果,為用戶(hù)創(chuàng)造安靜舒適的環(huán)境;在浴室裝修設(shè)計(jì)中,選用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土隔墻板(ALC)預(yù)制板作為墻體材料,可減輕墻體重量,且該材料具有較強(qiáng)的保溫性能、防火性能與抗?jié)B性能,具有減少建筑物能耗、提高建筑安全性的作用;在架空地板設(shè)計(jì)中,將地板設(shè)計(jì)為干式隔音雙層架空地板系統(tǒng),提高地板穩(wěn)定性,減少噪聲;在廚衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員實(shí)施整體廚房與衛(wèi)生間設(shè)計(jì)。在整體廚房設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員整合建筑空間模數(shù)、廚房空間模數(shù)與廚房?jī)?nèi)各個(gè)構(gòu)件的模數(shù),如櫥柜尺寸系數(shù)、配套設(shè)施(如電冰箱、烤箱等)尺寸系數(shù),利用BIM軟件構(gòu)建建筑空間與廚房空間的模型,設(shè)計(jì)廚房開(kāi)間與進(jìn)深,再根據(jù)確定的廚房空間模型,部署櫥柜與配套設(shè)施。在整體廚房施工時(shí),按照設(shè)計(jì)方案逐一安裝櫥柜與配套設(shè)施,這能夠最大限度利用建筑空間來(lái)建設(shè)綠色建筑。在整體衛(wèi)生間設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員將衛(wèi)生間劃分為防水盤(pán)、壁板、頂板及支撐龍骨等部分,在工廠進(jìn)行構(gòu)件生產(chǎn),與衛(wèi)生間配置的潔具共同拼裝,完成衛(wèi)生間模塊的設(shè)計(jì)與施工,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)須進(jìn)行濕作業(yè),且構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),提高材料利用率,節(jié)能環(huán)保。
2.4工程建設(shè)成效
在該小區(qū)工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)人員結(jié)合綠色建筑建設(shè)特點(diǎn)與要求,優(yōu)化設(shè)計(jì)裝配式住宅的預(yù)制結(jié)構(gòu)、施工方案以及內(nèi)部裝修,發(fā)揮裝配式住宅的優(yōu)勢(shì),顯著提升建筑工程的性能,提高綠色建筑施工的效率。具體來(lái)說(shuō),該小區(qū)工程項(xiàng)目的裝配式住宅應(yīng)用效果如下:①在材料方面,從環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性與耐久性三個(gè)角度評(píng)估該小區(qū)工程項(xiàng)目應(yīng)用的材料。其評(píng)估結(jié)果顯示,施工材料的環(huán)保性評(píng)級(jí)與經(jīng)濟(jì)性評(píng)級(jí)均為b級(jí),說(shuō)明該裝配式住宅所用材料屬于綠色建材,碳排量相對(duì)較少,部分材料可降解,且材料生產(chǎn)成本相對(duì)較低;耐久性評(píng)級(jí)為c級(jí),該裝配式住宅所用材料可用年限為20年。②在生產(chǎn)方面,該小區(qū)工程項(xiàng)目使用裝配式住宅施工,人工成本投入較少,施工人員培訓(xùn)工作簡(jiǎn)單,施工工藝簡(jiǎn)潔高效,生產(chǎn)性能優(yōu)異,被評(píng)為b級(jí)。③在施工管理運(yùn)維方面,裝配式住宅可通過(guò)預(yù)制、吊裝、組拼、連接等方式施工,施工效率與質(zhì)量有保障,施工性能評(píng)級(jí)為a級(jí);施工工藝流程簡(jiǎn)單,集成施工與精益施工管理有序,管理性能評(píng)級(jí)為a級(jí);在裝配式住宅投入使用后,結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量有保障,內(nèi)部裝修材料技術(shù)先進(jìn),運(yùn)維工作成本相對(duì)較少,運(yùn)維性能評(píng)級(jí)為b級(jí)。④在綜合性能方面,裝配式住宅的適用性、安全性及耐久性相對(duì)較高,被評(píng)為b級(jí)。綜合上述評(píng)級(jí)結(jié)果,根據(jù)《工業(yè)化住宅建筑性能綜合等級(jí)評(píng)定表》,該小區(qū)工程項(xiàng)目的評(píng)級(jí)為Ⅱ級(jí),整體水平較高,值得其他建筑企業(yè)借鑒學(xué)習(xí)。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,裝配式住宅可節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,有助于綠色建筑行業(yè)發(fā)展。通過(guò)以上分析,設(shè)計(jì)人員應(yīng)做好裝配式住宅的預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案設(shè)計(jì)與內(nèi)部裝修設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工一體化建設(shè),提高綠色建筑建造效率與質(zhì)量,提升建筑環(huán)保效益。
參考文獻(xiàn):
裝配式住宅誕生于20世紀(jì)初期,這種建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定型,構(gòu)件在自動(dòng)化生產(chǎn)線上加工,現(xiàn)場(chǎng)采用螺栓、自攻螺釘?shù)冗B接件和密封材料干式組裝,無(wú)濕作業(yè),施工安裝便捷。近30年來(lái)在歐美等國(guó)家逐步發(fā)展起來(lái)。裝配式住宅不僅改變了傳統(tǒng)住宅的結(jié)構(gòu)模式,而且完全替代了磚、混凝土、石材、木材,真正實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工,從而大大降低了施工現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了施工工期,這種方式已在國(guó)外得到了推廣。為提高鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅在我國(guó)的利用,本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),并從我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的設(shè)計(jì)思路及其優(yōu)化方案等方面進(jìn)行了探討。
1 我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的現(xiàn)狀
1.1設(shè)計(jì)方法落后
傳統(tǒng)式住宅設(shè)計(jì)和裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)從結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)、基本模數(shù)的確定、平面的定位方式、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想等方面都存在著很大的區(qū)別。在設(shè)計(jì)方案階段,通用結(jié)構(gòu)體系和專(zhuān)用結(jié)構(gòu)體系沒(méi)有區(qū)分,數(shù)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)思想沒(méi)有得到足夠重視;在施工圖階段,缺少對(duì)于構(gòu)件及裝配節(jié)點(diǎn)的深化探討,沒(méi)有解決構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化定型和裝配節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造詳圖設(shè)計(jì),這些問(wèn)題或多或少阻礙了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。
1.2設(shè)計(jì)規(guī)范缺失
鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅在我國(guó)發(fā)展的時(shí)間較短,在相關(guān)設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)等方面的規(guī)范文件缺失較多,與之相關(guān)的施工工藝、工法和安全規(guī)程還未建立,相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的裝配式住宅發(fā)展,我國(guó)還比較落后,甚至在某些方面和國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范在很多地方還不兼容,使得裝配式住宅在設(shè)計(jì)、審批、驗(yàn)收等方面無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依。這對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的大規(guī)模推廣是一個(gè)障礙。
1.3部件發(fā)展滯后
鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù),由于缺乏技術(shù)引導(dǎo)及自主創(chuàng)新,市場(chǎng)需求并沒(méi)有達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的程度。我國(guó)的相關(guān)產(chǎn)品功能性單一,工廠化程度不高,產(chǎn)品質(zhì)量還不能滿(mǎn)足住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前,該技術(shù)零散而不系統(tǒng),技術(shù)水平及標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,不配套,需進(jìn)一步研究創(chuàng)新并進(jìn)行整合。
1.4環(huán)保節(jié)能意識(shí)落后
一項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)每年新建建筑中 95%屬于高能耗建筑,產(chǎn)生的建筑垃圾每年高達(dá)數(shù)億噸,其中產(chǎn)生的污染物是引起霧霾的主要因素。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅相對(duì)于傳統(tǒng)的磚瓦建設(shè)材質(zhì)具有節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì),但是在另外一方面,環(huán)保節(jié)能的鋼材在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)住宅中的使用率很低,根據(jù)2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),環(huán)保節(jié)能的鋼材利用率在10%左右,絕大部分的鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅中使用的鋼材僅僅是一般材質(zhì)的鋼材,在節(jié)能、環(huán)保、安全性能方面滿(mǎn)足不了當(dāng)前的需要。
2 我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的設(shè)計(jì)思路
2.1以建筑結(jié)構(gòu)為主導(dǎo),結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)為輔助
鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)首先要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)中的一般原則,以建筑結(jié)構(gòu)為主導(dǎo),結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)為輔助。這是建筑設(shè)計(jì)的最重要原則,在滿(mǎn)足這個(gè)要求的前提下,才能更多地關(guān)注其現(xiàn)場(chǎng)板材裁截量、使用功能、節(jié)能環(huán)保以及建筑效果等。單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性,不能滿(mǎn)足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目是沒(méi)有市場(chǎng)的,必將影響鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國(guó)的大量推廣應(yīng)用。
2.2戶(hù)型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化
目前在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅方面缺乏戶(hù)型設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、定型化標(biāo)準(zhǔn),大多住戶(hù)住宅戶(hù)型設(shè)計(jì)隨意,規(guī)格多種多樣,這樣會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅現(xiàn)場(chǎng)施工的不確定性,嚴(yán)重拖延整個(gè)工程的現(xiàn)場(chǎng)施工周期,對(duì)整個(gè)工程造成嚴(yán)重的不利影響。因此,針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的板材尺寸統(tǒng)一的特點(diǎn),房間的深入設(shè)計(jì)要遵循一定的原則要求,房間開(kāi)間的尺寸滿(mǎn)足模數(shù)制的要求,盡可能減少異形板的使用量和現(xiàn)場(chǎng)版材裁截量,以提高生產(chǎn)效率,提高生產(chǎn)周期。
2.3 廚衛(wèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化
住房的心臟是廚房和洗手間,由于內(nèi)部管道多,功能復(fù)雜,在設(shè)計(jì)施工的時(shí)候往往是最耗時(shí)耗力的部分。在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定要遵循復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的原則,對(duì)于廚房、衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化,定型化。盡可能減少異形板的使用量和現(xiàn)場(chǎng)板材裁剪,住宅設(shè)計(jì)一套標(biāo)準(zhǔn)化、定型化的程序,減少施工過(guò)程中不確定因素影響,以提高整個(gè)工程的施工周期。
2.4 平面布置系列化、模塊化和靈活化
在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中,以住宅間、套型或單元為單位模塊,以木塊的多種拼接形式來(lái)適應(yīng)總平面的布置變化。實(shí)現(xiàn)住宅平面功能的開(kāi)放設(shè)計(jì),充分發(fā)揮構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、通用化應(yīng)用、多樣化組合的特點(diǎn)。
3我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的優(yōu)化方案
3.1 建立功能需求明確、結(jié)構(gòu)合理的住宅戶(hù)型
一套功能需求明確的戶(hù)型必須遵守,合理布局、動(dòng)靜分區(qū)、充分利用的原則,合理布局就是將特性相近的行為單元組合在一起,動(dòng)靜分區(qū)則是在行為單元組合中盡量避免相互干擾,充分利用則是充分利用房間空間面積。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅,在房屋的柱梁方面數(shù)量要盡量少,節(jié)約鋼材用量,設(shè)計(jì)并成功裝配一套宜居舒適、布局合理、動(dòng)靜分區(qū)、潔污分區(qū)的優(yōu)秀戶(hù)型,
3.2 環(huán)保節(jié)能
“鋼結(jié)構(gòu)在建筑全壽命周期內(nèi)貫穿減量化、再利用、資源化,減量化優(yōu)先的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則,是當(dāng)前城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)自然環(huán)境影響最小的一種建筑結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)是典型的環(huán)保綠色建筑,僅垃圾排放量就比傳統(tǒng)混凝土建筑減少約六成。因此在鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅中廣泛應(yīng)用環(huán)保節(jié)能的鋼材,可以滿(mǎn)足環(huán)保、節(jié)能的要求。在具體戶(hù)型中控制建筑體形系數(shù)、床墻比、減少外形的凹凸、大坡頂、入口設(shè)門(mén)斗等技術(shù),可以很好達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。
3.3 追求戶(hù)型造型的美觀
戶(hù)型的美觀是現(xiàn)代人對(duì)生活的追求,鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅作為一種先進(jìn)的建筑方式,必須重視戶(hù)型的美觀。在具體過(guò)程中要遵循以下四個(gè)技巧,動(dòng)靜分開(kāi)、公私分開(kāi)、主次分開(kāi)、干濕分開(kāi),重點(diǎn)對(duì)屋頂、檐口、入口雨棚頂、窗線條、腰線處理等方面的設(shè)計(jì),有利于家具擺放,提高使用面積,也符合中國(guó)人的消費(fèi)心理。
3.4 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性高
裝配式住宅鋼結(jié)構(gòu)在安全性能方面,要保證結(jié)構(gòu)的鋼材、螺栓與螺釘、圍護(hù)材料、粘接密封材料符合要求。樓蓋、墻體和屋蓋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與連接形式、緊固件的選用符合規(guī)定。防火性能方面,注意建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限、房屋長(zhǎng)度、面積、間距、裝修材料、管道及其包覆材料、構(gòu)件內(nèi)填充材料等方面。耐久性方面,要求鋼結(jié)構(gòu)件采用鍍鋅進(jìn)行防護(hù)。住宅舒適性方面,樓面、外墻和屋面所采取的填充保溫棉、噴射液體發(fā)泡材料或外貼泡沫隔熱板材等保溫與隔熱措施,以及墻體、樓板和屋頂所采取吸音、隔聲(消聲)措施,住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取的防結(jié)露措施均要滿(mǎn)足技術(shù)要求指標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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[2]盧俊凡, 王佳, 李瑋蒙. 等. 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 城市住宅. 2014(6):23-26
一、編制工作原則
1.1強(qiáng)化“成品住宅”設(shè)計(jì)理念,促進(jìn)裝修設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)同步本標(biāo)準(zhǔn)在編制過(guò)程中強(qiáng)調(diào)“成品住宅”的設(shè)計(jì)理念,促使住宅裝飾裝修一步到位,并對(duì)住宅設(shè)計(jì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈條上的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合,強(qiáng)調(diào)裝修設(shè)計(jì)貫穿和協(xié)調(diào)建筑設(shè)計(jì)全流程的重要性,促進(jìn)裝修設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)同步,從而提高裝修設(shè)計(jì)的完整度和完成度,使住宅工程建設(shè)鏈條趨向合理。1.2提倡采用模數(shù)化、系列化的設(shè)計(jì)手段,提高建造過(guò)程的“綠色度”標(biāo)準(zhǔn)化是住宅產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ),而模數(shù)化、系列化是標(biāo)準(zhǔn)化的重要內(nèi)容。上世紀(jì)50年代末,我國(guó)已經(jīng)對(duì)模數(shù)展開(kāi)了詳細(xì)的研究,但由于住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平的制約,模數(shù)化的應(yīng)用和實(shí)踐,至今也主要局限在建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及配件的預(yù)制與安裝方面,對(duì)住宅內(nèi)裝修產(chǎn)品、設(shè)備和設(shè)施安裝等方面仍然缺少應(yīng)用和指導(dǎo)。以目前的衛(wèi)浴產(chǎn)品制造企業(yè)為例,每家企業(yè)僅鑄鐵浴缸的型號(hào)就多達(dá)30 多種,少的也有10 多種,但每家企業(yè)之間的產(chǎn)品規(guī)格還都不同。由于產(chǎn)品規(guī)格尺寸多,但又缺乏互換性,造成建筑設(shè)計(jì)難以協(xié)調(diào),部品與建筑主體、部品之間的銜接和配合缺少科學(xué)合理的規(guī)則。如果設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)化本身做得不好,那會(huì)在建造過(guò)程中出現(xiàn)很多“定制品”,成本、工期、質(zhì)量及安裝的難易度等方面必然大打折扣,從而使材料采購(gòu)、安裝等方面的成本難以控制,建造過(guò)程中的材料浪費(fèi)現(xiàn)象較為普遍,建造過(guò)程的“綠色度”不高。采用模數(shù)化、系列化的設(shè)計(jì)手段,能夠提高部材、部品的標(biāo)準(zhǔn)化程度,可以以較少種類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件和部品進(jìn)行有機(jī)的集成,實(shí)現(xiàn)豐富的功能。同時(shí)提高部件和部品的互換性,這樣可以減少裝修材料的切割和浪費(fèi),從而提高建造過(guò)程中的“綠色度”。在本標(biāo)準(zhǔn)中,提倡上述設(shè)計(jì)手段,減少裝修工程中出現(xiàn)大量“定制品”的問(wèn)題,節(jié)約材料,從而提高住宅裝修工程的“綠色度”。1.3采用室內(nèi)聲、光、熱綜合環(huán)境指標(biāo)改善室內(nèi)環(huán)境隨著人民生活水平不斷提高,大家對(duì)居住健康,以至居住環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注,從裝修異味到對(duì)室內(nèi)甲醛等污染物水平的關(guān)注,一直到近年來(lái)引起社會(huì)熱議的PM2.5。如果說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)需要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)全裝修的設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行把控,促進(jìn)采用較為先進(jìn)的技術(shù)提升住宅裝修的品質(zhì),對(duì)建筑聲、光、空氣品質(zhì)等方面指標(biāo)也需要有較為詳盡的約束和規(guī)定。“室內(nèi)裝修選材得當(dāng),就可以控制室內(nèi)污染物指標(biāo)”,雖然絕大多數(shù)開(kāi)發(fā)單位會(huì)按照國(guó)家要求使用環(huán)保的材料和施工工藝,但全裝修住宅是由諸多種上述材料有機(jī)地集成而來(lái),目前也存在全部材料均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),而經(jīng)過(guò)各種材料組合集成、各種建造工藝的加工、各類(lèi)化學(xué)粘接劑的使用,容易出現(xiàn)室內(nèi)污染物累積疊加而引起新的室內(nèi)環(huán)境問(wèn)題,這方面也需要科學(xué)合理的考慮和約定;另外,如墻體大量的安裝線盒、強(qiáng)弱電箱、穿各類(lèi)管線,這樣容易形成“聲橋”,導(dǎo)致住宅建成后室內(nèi)隔聲、戶(hù)間隔聲性能出現(xiàn)下降,甚至有時(shí)連隔壁的說(shuō)話(huà)、咳嗽聲音都能清楚的聽(tīng)得到,而這方面的問(wèn)題引起的投訴和糾紛也日漸增多。本標(biāo)準(zhǔn)在編制過(guò)程中也會(huì)考慮加入一些現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)節(jié)的要求,以保證住宅成品的環(huán)境指標(biāo)達(dá)到要求。1.4兼顧全年齡人群居住需求,增加住宅全生命期適應(yīng)性結(jié)婚生子、在宅養(yǎng)老,隨著家庭成員年齡不斷增長(zhǎng)或者人口數(shù)量的變化,人們對(duì)住宅的需求也會(huì)隨之變化。本標(biāo)準(zhǔn)突出“以人為本”、“人人適用”的理念,考慮通用設(shè)計(jì)和適老設(shè)計(jì),保證住宅對(duì)特殊人群的適用性,增強(qiáng)建筑全生命期適應(yīng)性,提倡裝修設(shè)計(jì)中對(duì)相關(guān)設(shè)施等的排布位置、加固件的預(yù)留預(yù)埋等加以設(shè)計(jì)和考慮。例如,目前的住宅中大量的采用輕質(zhì)墻體,這不但實(shí)現(xiàn)了部分廢材的回用,也一定程度上實(shí)現(xiàn)了建筑的輕量化,減輕了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān),但一般來(lái)講,加氣塊、輕質(zhì)隔墻條板等墻體存在一定的吊掛力不足的情況,而建筑設(shè)計(jì)、裝修設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)住宅未來(lái)安裝功能型輔助設(shè)施、掛墻電視、畫(huà)框等加固條件的關(guān)注不夠,造成了在需要安裝上述設(shè)施電器時(shí),墻體性能無(wú)法滿(mǎn)足安裝條件,一定程度上降低了住宅的適應(yīng)性。本標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)在應(yīng)對(duì)住宅未來(lái)改造、增加相應(yīng)設(shè)施等需求的前提下,適當(dāng)規(guī)定與之相應(yīng)的建筑條件的預(yù)留,以增加住宅全生命期適應(yīng)性。1.5引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段、建造工法和新產(chǎn)品,提高住宅全裝修工業(yè)化水平兼顧目前市場(chǎng)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)化程度,提出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)技術(shù)和適度超前的裝配式建造技術(shù)和工法,做到適度引領(lǐng)本市全裝修住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展。傳統(tǒng)的裝修工藝存在一定的不足,裝修時(shí)必須剔鑿墻體安裝各類(lèi)管線,給墻體帶來(lái)“硬傷”,甚至出現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全隱患,這樣的例子近年來(lái)并不少見(jiàn)。本標(biāo)準(zhǔn)兼顧目前市場(chǎng)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)化程度,提倡裝配式建造,促進(jìn)新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用,推薦使用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)技術(shù)和適度超前的裝配式建造理念和工法。比如,裝配式的貼面墻可以在建筑墻體與飾面板間留出足夠各類(lèi)管線穿越的空間,使管線“不入墻”。這樣,揭開(kāi)面板即可對(duì)其進(jìn)行處理,給未來(lái)的檢修提供了良好的空間,也避免了墻體再遭剔鑿造成安全隱患;而裝配式的住宅地暖系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)快速施工安裝的同時(shí),避免地暖盤(pán)管“埋地”,使后期維修、維護(hù)和更替更加方便。上述工業(yè)化裝配式施工,工期能提高70%以上。拿隔墻的建造來(lái)說(shuō),如果說(shuō)傳統(tǒng)工法抹灰、刮膩?zhàn)诱移降裙ぷ餍枰恢艿脑?huà),這種裝配式墻板的安裝只需要一天。這種工業(yè)化的建造方式也能夠大量減少現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,極大的提高效率,避免作業(yè)場(chǎng)地?fù)P塵、噪聲等對(duì)工人健康的影響,并且滿(mǎn)足綠色建造中干式作業(yè)的要求。適當(dāng)引入工業(yè)化建造方法,使手工作業(yè)所占比例降至最低,也能使建造精準(zhǔn)度得到提高,保證品質(zhì)均一。裝配式的建造方式是一種新型的,集成化的,更加科學(xué)的建造手段,由于其具有大量減少人力、大幅節(jié)約工期、大量節(jié)約材料等特點(diǎn),特別適合于需要大量、快速建設(shè)的,一次裝修到位的公共租賃住房、廉租房等保障性住房類(lèi)型,本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用前景也較為廣闊。另外,考慮70年產(chǎn)權(quán)內(nèi)若干次的裝修和改造成本,先進(jìn)的裝配式建造技術(shù)和產(chǎn)品的使用,能夠大量節(jié)約住宅全生命期的維護(hù)和改造費(fèi)用,大大降低了帶有租賃性質(zhì)的保障性住房的維護(hù)管理費(fèi)用,變相實(shí)現(xiàn)政府持有財(cái)產(chǎn)的保值增值。而對(duì)于商品房持有者來(lái)講,在不增加裝修成本的前提下,減少了未來(lái)對(duì)住房使用過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)投入。
二、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)在北京市70%以上的保障性住房項(xiàng)目中都在推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化。在這些項(xiàng)目中,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了住宅主體結(jié)構(gòu)中的外墻、樓梯、隔墻共計(jì)30%的產(chǎn)業(yè)化率。本標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)2014年內(nèi)編制完成,這也將在一定程度上提高北京市成品住宅的設(shè)計(jì)水平,推進(jìn)北京市住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
作者:姜中天 莊彤 婁霓 王賀 韓亞非 單位:中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院國(guó)家住宅與居住環(huán)境工程技術(shù)研究中心
一、預(yù)制裝配式建筑的概念分析
預(yù)制裝配式建筑主要是利用預(yù)制裝配技術(shù),按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)制加工生產(chǎn),再運(yùn)輸?shù)浇ㄖ?xiàng)目工程的施工現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)相關(guān)施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行裝配施工。這種預(yù)制裝配式建筑打破了傳統(tǒng)施工效率低的現(xiàn)象,是新型的建筑施工技術(shù)工藝,通過(guò)利用裝配預(yù)制技術(shù)對(duì)構(gòu)件和材料進(jìn)行整合,保證建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,提高建筑行業(yè)的整體工業(yè)化發(fā)展水平。因此,在建筑行業(yè)中得以有效的推廣應(yīng)用。
圖1 預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)施工
二、預(yù)制裝配式建筑的困局
(一)平面不規(guī)則與構(gòu)件數(shù)量的限制性矛盾
建筑平面是甲方根據(jù)地形結(jié)構(gòu)、使用功能、外觀造型等要求進(jìn)行確定。如果根據(jù)不同的平面形狀進(jìn)行模具制定,會(huì)增加實(shí)際的模具費(fèi)用投入,導(dǎo)致預(yù)制裝配式建筑建設(shè)發(fā)展因成本過(guò)高而失敗。因此,要注重裝配式建筑和非裝配式建筑特點(diǎn)的融合,將平面形狀中不規(guī)則的兩端部分,按照非裝配式建筑的相關(guān)要求進(jìn)行澆筑加工,或者采用鋼結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行施工,而中間位置的平面規(guī)則則可以根據(jù)裝配式建筑構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)要求進(jìn)行加工。在拆分預(yù)制完成之后,運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝施工。
(二)接縫節(jié)點(diǎn)位置的安全性和防水性處理
裝配式建筑構(gòu)件在經(jīng)過(guò)拆分組裝之后,接縫位置和節(jié)點(diǎn)位置都是結(jié)構(gòu)受力和建筑防水的實(shí)際薄弱環(huán)節(jié),處理不當(dāng)會(huì)影響到結(jié)構(gòu)整體的安全性。而針對(duì)接縫節(jié)點(diǎn)位置的處理,通常是將構(gòu)件預(yù)留的鋼筋材料利用焊接方式進(jìn)行連接,再用高等級(jí)的混凝土材料進(jìn)行澆筑振搗處理。從大量的工程施工實(shí)例進(jìn)行分析,這種處理方法雖然能夠滿(mǎn)足建筑工程結(jié)構(gòu)對(duì)抗震性和耐久性以及安全性的要求,但仍舊充分的考慮到構(gòu)件拆分和組裝過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量離散性現(xiàn)象,對(duì)構(gòu)件預(yù)留連接鋼筋材料適當(dāng)增加。
(三)預(yù)防構(gòu)建運(yùn)輸和吊裝過(guò)程中開(kāi)裂問(wèn)題
針對(duì)構(gòu)件拆分進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),是需要充分的考慮到構(gòu)件的實(shí)際運(yùn)輸情況和吊裝施工情況,并做好運(yùn)輸受力和吊裝受力的模擬,避免構(gòu)件出現(xiàn)損壞情況。如果構(gòu)件運(yùn)輸?shù)跹b過(guò)程中的實(shí)際受力情況與模擬設(shè)計(jì)階段相近,則構(gòu)件是不會(huì)出現(xiàn)損壞問(wèn)題。但是,在實(shí)際的運(yùn)輸?shù)跹b過(guò)程中,是很難保證其不會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。因此,要在運(yùn)輸?shù)跹b過(guò)程中,充分考慮到其不確定性的影響因素,做好拆分構(gòu)件預(yù)留鋼筋的配置工作。
不同項(xiàng)目同類(lèi)構(gòu)件識(shí)別性低
國(guó)內(nèi)對(duì)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件及相關(guān)配套材料研究不夠,設(shè)計(jì)階段很難充分考慮與現(xiàn)場(chǎng)裝配施工相配合,造成后期二次設(shè)計(jì),整體設(shè)計(jì)質(zhì)量難以得到保證;預(yù)制構(gòu)部件全權(quán)由工廠生產(chǎn)加工,而現(xiàn)有預(yù)制件質(zhì)量認(rèn)證體系還不健全,各類(lèi)構(gòu)件僅能具體項(xiàng)目具體對(duì)待,各項(xiàng)目需要重新開(kāi)模等,造成施工浪費(fèi)。
三、預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(一)建筑平面設(shè)計(jì)
模數(shù)協(xié)調(diào)是預(yù)制裝配式建筑平面設(shè)計(jì)的基本原則。建筑平面設(shè)計(jì)是優(yōu)化套型模塊的種類(lèi)和尺寸,且住宅內(nèi)部裝飾品和預(yù)制構(gòu)件是需要進(jìn)行通用化和標(biāo)準(zhǔn)化以及系列化的設(shè)計(jì),加強(qiáng)和完善建筑產(chǎn)業(yè)化相配套的技術(shù)形式,從而能夠在降低成本投入的同時(shí),保證工程的施工效率和施工質(zhì)量。而且,在建筑布局方式的選擇層面,需要優(yōu)先選擇大空間布局形式,并對(duì)管井和承重墻的位置進(jìn)行合理化安排,增加住宅空間布局的靈活性和多變性,明確功能空間的布局分區(qū)。
(二)建筑立面設(shè)計(jì)
預(yù)制裝配式建筑的立面設(shè)計(jì)工作,需要利用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的套型組合特點(diǎn),對(duì)預(yù)制外墻板結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同的裝飾,通過(guò)不同肌理和色彩的變化,來(lái)靈活的組建外墻構(gòu)建,從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化建筑的整體立面效果。預(yù)制裝配式建筑外墻構(gòu)建包括了混凝土材料的外墻板、空調(diào)板、門(mén)窗、陽(yáng)臺(tái)等等,通過(guò)裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)外墻構(gòu)件的裝飾,實(shí)現(xiàn)建筑立面結(jié)構(gòu)的多樣化設(shè)計(jì)。
(三)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是對(duì)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。由于預(yù)制外墻板的門(mén)窗洞口、連接縫隙等位置的防水處理較差,無(wú)法滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)的裝飾效果和耐用效果。因此,在構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中,要結(jié)合區(qū)域的氣候條件和自然環(huán)境,采用合適的防水材料進(jìn)行構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的防水設(shè)計(jì),從而滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)要求,提高建筑項(xiàng)目工程的實(shí)際使用年限和體驗(yàn)使用效果。
四、預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展前景
預(yù)制裝配式建筑是建筑行業(yè)工業(yè)化發(fā)展的主要體現(xiàn),是我國(guó)建筑行業(yè)進(jìn)行改革發(fā)展的重要標(biāo)志。傳統(tǒng)的澆筑施工技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)建設(shè)發(fā)展的需求,再加上科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,預(yù)制裝配式技術(shù)得以廣泛的應(yīng)用發(fā)展,對(duì)建筑工程施工質(zhì)量提供了根本保證。此外,預(yù)制裝配式技術(shù)在建筑項(xiàng)目工程建設(shè)施工中的應(yīng)用,具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),如應(yīng)用了較多的輕質(zhì)墻板材料,這不僅節(jié)省了實(shí)際人力資源和物理資源的投入,還增加了建筑空間結(jié)構(gòu)的靈活性和自由性。或者這種施工技術(shù)提高了施工速度,對(duì)施工質(zhì)量提供了根本保證,促使建筑企業(yè)獲得到更大的經(jīng)濟(jì)效益。或者在建筑工程建設(shè)施工中不需要使用較多的施工材料和施工人員,增大了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全程度和環(huán)保性能,滿(mǎn)足建筑異性需求。
隨著科技的發(fā)展,未來(lái)可以開(kāi)發(fā)與預(yù)制構(gòu)件管理類(lèi)相關(guān)的技術(shù)平臺(tái),滿(mǎn)足全國(guó)各地不同地區(qū)之間信息匯總分類(lèi),預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)與加工更加靈活方便,讓預(yù)制構(gòu)件真正的像“商品”一樣實(shí)現(xiàn)自由流通,更好的發(fā)揮節(jié)能節(jié)材的作用。此外,現(xiàn)階段我國(guó)建筑市場(chǎng)中,大部分商品房交付標(biāo)準(zhǔn)仍處于毛坯階段,用戶(hù)入住后仍需要自行裝修,大大增加了建筑垃圾的產(chǎn)生,增加材料與經(jīng)濟(jì)的投入。未來(lái)我們應(yīng)該大力推行建筑全裝修,可以根據(jù)業(yè)主推出不同的風(fēng)格選擇,房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)業(yè)主需求,將內(nèi)裝設(shè)計(jì)納入裝配設(shè)計(jì)當(dāng)中,避免不必要的建筑垃圾與浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,我國(guó)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,促使預(yù)制裝配式技術(shù)在建筑行業(yè)中得以廣泛的應(yīng)用。基于此,為了提高預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,施工人員要在掌握和學(xué)習(xí)預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的同時(shí),不斷提高自身的綜合素質(zhì)能力,通過(guò)不斷的突破和創(chuàng)新,來(lái)推動(dòng)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王立.關(guān)于預(yù)制裝配式建筑發(fā)展前景與建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究[J].城市建筑,2019(12):082-083.
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.097
傳統(tǒng)的混凝土建筑大都采用現(xiàn)澆模式,此種施工方法有能耗大、污染高、材料利用率低、施工技術(shù)落后、成本大等諸多方面的問(wèn)題,而且在工程建筑中如果調(diào)度不當(dāng)會(huì)影響工程進(jìn)度,因此與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的發(fā)展理念逐漸偏離,為此,預(yù)制裝配式混凝土住宅逐漸成為當(dāng)前發(fā)展的必然趨勢(shì)。
1 預(yù)制裝配式混凝土住宅設(shè)計(jì)
1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
要進(jìn)行裝配式混凝土住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要根據(jù)實(shí)際環(huán)境、使用需求、還有設(shè)計(jì)要求進(jìn)行構(gòu)件拆分,因此對(duì)構(gòu)件的數(shù)量、質(zhì)量、型號(hào)、受力強(qiáng)度以及使用性能要進(jìn)行合理的分析,必要的時(shí)候要進(jìn)行力學(xué)的試驗(yàn)性確定,以保證選擇的科學(xué)性,構(gòu)件拆分不但影響著后續(xù)的設(shè)計(jì)還影響著工程的施工,一定要科學(xué)合理。完成構(gòu)件拆分之后,我們進(jìn)行裝配構(gòu)件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),把裝配構(gòu)件之間、裝配構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)之間通過(guò)裝配節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)連接形成結(jié)構(gòu)整體。
1.2 建筑設(shè)計(jì)
預(yù)制裝配式住宅在建筑設(shè)計(jì)上要根據(jù)實(shí)際情況配合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行。設(shè)計(jì)要保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的外立面美觀統(tǒng)一,盡可能的將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的PC構(gòu)件產(chǎn)生的不勻稱(chēng)性消除掉,遵循原則如下:
(1)保證平面功能,采用線條進(jìn)行劃分、顏色上的對(duì)比、凹凸韻律的變化、紋理細(xì)節(jié)上的彌補(bǔ)等手段對(duì) PC 構(gòu)件進(jìn)行劃分,塑造出富有一定變化韻律的立面效果。
(2)滿(mǎn)足立面變化的同時(shí)要保證PC 構(gòu)件的使用性能、成本可控、施工技術(shù)可行。
(3)線條要布置合理,最好層層布置,防止因布置不合理產(chǎn)生PC 構(gòu)件種類(lèi)多變,增加工作難度。
2 預(yù)制裝配式混凝土住宅施工
2.1 整體施工前準(zhǔn)備
預(yù)制裝配式混凝土在結(jié)構(gòu)施工中,要根據(jù)設(shè)計(jì)需要提前做好模具生產(chǎn)廠家、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家的選擇,確定構(gòu)件臨時(shí)支撐體系、預(yù)埋件和窗框的選定等相關(guān)準(zhǔn)備,除此之外就是常規(guī)的施工準(zhǔn)備,務(wù)必做到精細(xì)到位。
2.2 進(jìn)行構(gòu)件運(yùn)輸車(chē)輛選擇、堆放場(chǎng)地和運(yùn)輸?shù)缆沸拚?/p>
構(gòu)件運(yùn)輸車(chē)輛要根據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)度、寬度、高度、重量進(jìn)行合理選擇,除此還要根據(jù)安全運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)定和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定,一般情況下所運(yùn)輸構(gòu)件的裝載長(zhǎng)度不得超出車(chē)廂 2m 以上;構(gòu)件的裝載寬度不得超出車(chē)身寬度;構(gòu)件的高度從地面起不超過(guò) 4m;運(yùn)輸構(gòu)件的重量不得超過(guò)汽車(chē)最大載重量。在進(jìn)行場(chǎng)地道路布置時(shí)必須明確構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)路線,道路凈寬不得小于 6m,運(yùn)輸車(chē)輛通過(guò)時(shí)距道路邊緣不小于 0.5m,并且要根據(jù)運(yùn)輸車(chē)輛的回轉(zhuǎn)半徑在道路轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)側(cè)鋪設(shè)鋼板,如果遇到特殊情況要和道路管理的有關(guān)部門(mén)進(jìn)行協(xié)商解決。
2.3 起重機(jī)的確定
裝配式混凝土構(gòu)件的吊裝需要特有的施工流程和現(xiàn)場(chǎng)平面布置。施工流程有構(gòu)件吊裝、支撐體系安裝拆卸及關(guān)于構(gòu)件間如何結(jié)合的施工,在施工中盡量最大限度地發(fā)揮起重機(jī)械的工效。起重機(jī)械選擇依據(jù)構(gòu)件的數(shù)量、重量、施工過(guò)程、施工環(huán)境、施工半徑、構(gòu)件位置、吊具重量、塔吊位置等因素確定。
2.4 合理進(jìn)行施工階段劃分、節(jié)點(diǎn)控制、構(gòu)件安裝順序確定
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工階段劃分根據(jù)1d 內(nèi)構(gòu)件可能安裝的數(shù)量確定,還要考慮實(shí)際的環(huán)境影響和澆筑量是否滿(mǎn)足施工使用量以及建筑間是否有伸縮縫,控制好時(shí)間節(jié)點(diǎn),明確預(yù)制構(gòu)件的安裝順序,結(jié)合工作人員的工作效率和設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)施工的特殊要求進(jìn)行確定。
2.5 標(biāo)準(zhǔn)層施工步驟的確定
合理確定施工順序和標(biāo)準(zhǔn)層工期,以 7d 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層為例:第 1 天,進(jìn)行放線和外腳手架的加高;第 1~3 天,剪力墻配筋、模板;第2 天,進(jìn)行墻體部位裝配式混凝土安裝;第 2~3 天,梁、樓板進(jìn)行支撐、支模;第 2~4天,梁配筋;第 3天,進(jìn)行裝配式混凝土樓梯部位安裝(1 層樓下);第 4~6天,樓板配筋施工;第 5 天,進(jìn)行裝配式混凝土陽(yáng)臺(tái)部位安裝;第 6 天,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行塔吊提升,同時(shí)進(jìn)行澆筑前檢查;第 7天,混凝土澆筑。
2.6 預(yù)制構(gòu)件的支撐
預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆結(jié)合部在形成的初期對(duì)外力荷載的承受能力較低,為了防止構(gòu)件位置在側(cè)壓力的作用下出現(xiàn)偏移而影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,我們要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。現(xiàn)澆混凝土的最大側(cè)壓力=混凝土密度×新澆筑混凝土高度,可以用對(duì)拉螺栓承擔(dān)該側(cè)壓力。
2.7 預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制施工
按設(shè)計(jì)要求對(duì)預(yù)埋件在預(yù)埋安裝前進(jìn)行抗拉拔試驗(yàn);預(yù)制施工時(shí)要保證預(yù)埋件的位置要求,如果鋼筋與預(yù)埋件定位發(fā)生沖突,可適當(dāng)挪動(dòng)墻體配筋,范圍在-10~+10 mm;要保證預(yù)制構(gòu)件施工后,表面光滑無(wú)破損;對(duì)內(nèi)側(cè)與結(jié)構(gòu)相接面做均勻拉毛處理,拉深4~5 mm;預(yù)制構(gòu)件脫模標(biāo)準(zhǔn)是達(dá)到混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的75%且不小于15 MPa;要防止預(yù)埋螺栓孔灌入混凝土,并在成型后填塞柔性泡沫棒;在預(yù)制疊合板與現(xiàn)澆層接合面做成凹凸差不小于4 mm的人工毛面。
2.8 預(yù)制構(gòu)件的安裝工藝
預(yù)制件的安裝工藝為:放線抄平鋪找平灰餅,準(zhǔn)備工具鋪灰起吊、就位臨時(shí)固定脫鉤、矯正塞水平縫(預(yù)制件下)梳整預(yù)埋鋼筋焊接豎縫支模整體澆筑與預(yù)制件相連的梁、柱預(yù)制件頂部抄平預(yù)制件頂部鋪找平灰餅鋪灰預(yù)制件上部梁及柱澆筑。
3 結(jié)束語(yǔ)
預(yù)制裝配式混凝土住宅設(shè)計(jì)美觀,注重品質(zhì),施工過(guò)程環(huán)保節(jié)能,高效優(yōu)質(zhì),是當(dāng)代住宅產(chǎn)業(yè)化和建筑工業(yè)化形勢(shì)下的創(chuàng)新產(chǎn)物,發(fā)展預(yù)制裝配式住宅是大勢(shì)所趨。結(jié)合實(shí)際情況將預(yù)制混凝土住宅從設(shè)計(jì)到施工全方位優(yōu)化,形成產(chǎn)業(yè)化的縱深化發(fā)展,刻不容緩。
參考文獻(xiàn):
[1]段凱元,張季超.預(yù)制裝配式混凝土住宅設(shè)計(jì)施工一體化研究[J].施工技術(shù),2014(11):45-47.
裝配式住宅作為我國(guó)建筑行業(yè)應(yīng)對(duì)住宅建筑需求的一個(gè)主要措施,在我國(guó)的住宅工業(yè)化發(fā)展過(guò)程中逐步確立起來(lái),成為當(dāng)前的住宅工業(yè)化建設(shè)的關(guān)鍵方式。裝配式住宅具有傳統(tǒng)的住宅建設(shè)方式所不及的諸多優(yōu)勢(shì),近年來(lái)受到了國(guó)家各個(gè)建筑企業(yè)的青睞,為住宅建筑的工業(yè)化發(fā)展提供了諸多的助益。本文從裝配式住宅和住宅工業(yè)化的角度出發(fā),通過(guò)分析這兩個(gè)方面的相關(guān)問(wèn)題,談?wù)摿送ㄟ^(guò)建設(shè)裝配式住宅以推動(dòng)住宅工業(yè)化建設(shè)得以實(shí)現(xiàn)的建議,希望對(duì)相關(guān)的住宅建設(shè)人員有所啟示。
一、裝配式住宅和住宅工業(yè)化的相關(guān)問(wèn)題分析
改革開(kāi)放以來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展及人民生活水平的逐步提升,人們對(duì)于住宅建筑的需求不斷增加,國(guó)家為了應(yīng)對(duì)人們急遽增長(zhǎng)的住宅需求,自二十世紀(jì)八十年代以來(lái)就開(kāi)始慢慢著手推動(dòng)住宅的工業(yè)化建設(shè)。而到2010年為止,裝配式住宅作為住宅工業(yè)化發(fā)展中呈現(xiàn)出來(lái)的一種事物,開(kāi)始在國(guó)家建筑行業(yè)工作中確立起來(lái)。
裝配式住宅是作為住宅工業(yè)化的建設(shè)產(chǎn)物和關(guān)鍵環(huán)節(jié)而存在的,在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中,我國(guó)已經(jīng)逐漸形成了以輕鋼結(jié)構(gòu)為主,輔以木結(jié)構(gòu)和輕鋼-木結(jié)構(gòu)、輕鋼-鋼結(jié)構(gòu)等的裝配式住宅建設(shè)體系。而這種裝配式住宅從含義上來(lái)講,就是指以這些鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等作為基本的建筑構(gòu)件而建造的一種住宅。而且,這種住宅中的非受力建筑構(gòu)建以及建筑配件,諸如內(nèi)、外墻板以及室內(nèi)的廚衛(wèi)設(shè)備等,都是提前在工廠中生產(chǎn),建設(shè)人員只需要在施工現(xiàn)場(chǎng)將這些部位進(jìn)行組裝,便可建造出一棟完整的住宅建筑。
而住宅工業(yè)化則是作為住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一個(gè)核心環(huán)節(jié)而存在的一項(xiàng)工作,它與住宅設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、住宅生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的一體化、住宅構(gòu)件生產(chǎn)的工廠化及住宅協(xié)作服務(wù)的社會(huì)化四個(gè)方面一同構(gòu)成住宅的產(chǎn)業(yè)化。建筑企業(yè)通過(guò)對(duì)住宅建筑實(shí)施工業(yè)化的建設(shè),可以極大地提升住宅建設(shè)的裝修工作的精細(xì)程度,從而推動(dòng)住宅建筑精裝修的發(fā)展。可以說(shuō),住宅建筑的工業(yè)化發(fā)展程度直接決定著住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的水平,對(duì)住宅的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展發(fā)揮著極大的影響。當(dāng)今時(shí)代,我國(guó)的住宅工業(yè)化建設(shè)在裝配式住宅不斷發(fā)展的過(guò)程中,已經(jīng)取得了極大的進(jìn)展。
我國(guó)傳統(tǒng)的住宅建筑建設(shè)方式長(zhǎng)期以來(lái)處于一種粗放型的建設(shè)及經(jīng)營(yíng)管理狀態(tài)中,為建筑行業(yè)造成了極高的能源消耗,并產(chǎn)生了諸多的建設(shè)垃圾,嚴(yán)重地影響了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。而住宅建筑的工業(yè)化建設(shè)則能夠推動(dòng)住宅建設(shè)的精細(xì)化發(fā)展,從而在最大程度上使這些問(wèn)題得到解決,還可以實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)建設(shè)效益的有效增長(zhǎng)。但是,這些工業(yè)化建設(shè)效益的實(shí)現(xiàn)還都需要依賴(lài)于裝配式的住宅建筑的建設(shè)才能夠得以實(shí)現(xiàn)。因此,我國(guó)建筑企業(yè)必須采取措施以推動(dòng)裝配式住宅建筑的發(fā)展,同時(shí)提高住宅建筑工業(yè)化的建設(shè)程度。
二、裝配式住宅和住宅工業(yè)化發(fā)展的幾點(diǎn)建議
住宅工業(yè)化建設(shè)是住宅產(chǎn)業(yè)化的核心,而裝配式住宅建設(shè)又是工業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵,因此,當(dāng)前時(shí)期我國(guó)的諸多大型建筑企業(yè)都在致力于實(shí)施裝配式的住宅建設(shè)工作,力求通過(guò)推動(dòng)住宅的工業(yè)化發(fā)展以實(shí)現(xiàn)自身經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。但是,目前我國(guó)的裝配式住宅建設(shè)以及住宅的工業(yè)化發(fā)展仍然面臨著諸多的問(wèn)題,推動(dòng)這些問(wèn)題的解決,是實(shí)現(xiàn)二者順利發(fā)展的必要保證。本文下面就談?wù)搸c(diǎn)推動(dòng)住宅工業(yè)化建設(shè)以及裝配式住宅發(fā)展的建議:
1、調(diào)動(dòng)政府在此項(xiàng)工作中導(dǎo)向作用的發(fā)揮
我國(guó)的住宅的工業(yè)化建設(shè)不僅關(guān)系到整個(gè)建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,還直接影響著全體人們的居住需求,這項(xiàng)工作的實(shí)施甚至?xí)?duì)整個(gè)建筑行業(yè)的生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)的方式造成徹底的變革。因此,要實(shí)現(xiàn)裝配式住宅的有效建設(shè),并推動(dòng)住宅建設(shè)的工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程,就必須調(diào)動(dòng)政府在此項(xiàng)工作中的作用。我國(guó)政府中相關(guān)的建設(shè)部門(mén)要對(duì)國(guó)家各個(gè)地區(qū)不同的住宅建造需求,以及住宅建設(shè)條件進(jìn)行科學(xué)合理地系統(tǒng)分析。然后,國(guó)家還要制定一些具有針對(duì)性的住宅工業(yè)化的技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)政策,并針對(duì)裝配式住宅的建造工作來(lái)開(kāi)展建筑構(gòu)建以及其他部品的統(tǒng)一的專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)、管理及安裝,推動(dòng)建造工作的協(xié)調(diào)高效運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)。此外,國(guó)家還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于技術(shù)、人才以及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)等的投入,為我國(guó)實(shí)施住宅工業(yè)化建設(shè)提供技術(shù)和人才等的支持。
2、調(diào)動(dòng)建筑行業(yè)對(duì)于此項(xiàng)工作的全面參與
裝配式住房以及住宅的工業(yè)化建設(shè)需要各個(gè)建筑企業(yè)對(duì)于不同建設(shè)部件的高效率的協(xié)調(diào)生產(chǎn),我國(guó)的大、中、小型的房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)及建設(shè)企業(yè)通過(guò)協(xié)調(diào)資金的流通以及合理配置各項(xiàng)生產(chǎn)工作,能夠及時(shí)有效地推動(dòng)工業(yè)化生產(chǎn)的完成。而在我國(guó)諸如萬(wàn)科集團(tuán)的大型房地產(chǎn)企業(yè)畢竟占少數(shù),要推動(dòng)住宅建設(shè)的工業(yè)化發(fā)展,還必須積極地調(diào)動(dòng)中小企業(yè)對(duì)于此項(xiàng)工作的參與力度,這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)建筑行業(yè)對(duì)于住宅工業(yè)化建設(shè)的全行業(yè)的參與。國(guó)家要推動(dòng)中小企業(yè)在住宅建筑的工業(yè)化建設(shè)中的參與,就必須通過(guò)實(shí)施優(yōu)惠措施以帶動(dòng)中小企業(yè)與其他大型建筑企業(yè)之間的鏈接。比如,國(guó)家可以對(duì)中小型的建筑企業(yè)實(shí)施必要的銀行貸款以及土地優(yōu)惠政策,并為其減免稅費(fèi)、調(diào)整審批程序等,為中小企業(yè)的發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境。
3、構(gòu)筑系統(tǒng)高效的住宅工業(yè)化建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈
裝配式住宅的建設(shè)主要依靠于不同建筑構(gòu)建的生產(chǎn),這就要求國(guó)家在推動(dòng)住宅的工業(yè)化發(fā)展的過(guò)程中,必須將建筑企業(yè)作為建設(shè)的核心,幫助建筑企業(yè)構(gòu)建一條系統(tǒng)高效的產(chǎn)業(yè)鏈,使建筑企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)建設(shè)研究、建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)建預(yù)制以及具體施工等各個(gè)環(huán)節(jié)的專(zhuān)業(yè)化工作模式的實(shí)現(xiàn),推動(dòng)我國(guó)建筑全行業(yè)由傳統(tǒng)的建筑建設(shè)向現(xiàn)代化的工業(yè)化住宅建設(shè)的轉(zhuǎn)型。而且,國(guó)家還可以在建筑行業(yè)內(nèi)大規(guī)模地推行此種產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)模式,為國(guó)家住宅的工業(yè)化建設(shè)培養(yǎng)一批高效的專(zhuān)業(yè)的建筑企業(yè)。此外,國(guó)家還應(yīng)該著力強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈中的技術(shù)研發(fā)工作,調(diào)動(dòng)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)單位以及各級(jí)科研院校和建筑設(shè)計(jì)施工等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于建筑建設(shè)工作的技術(shù)研發(fā),爭(zhēng)取為裝配式住宅的建設(shè)提供高性能的建筑構(gòu)件,使我國(guó)的住宅工業(yè)化建設(shè)水平實(shí)現(xiàn)切實(shí)有效的提升。
三、結(jié)語(yǔ):
當(dāng)前時(shí)期,推動(dòng)我國(guó)的住宅建筑的工業(yè)化發(fā)展,已經(jīng)成為建筑行業(yè)不可扭轉(zhuǎn)的一種趨勢(shì),而住宅的工業(yè)化發(fā)展也必將為我國(guó)的建筑事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)諸多有益的變革。因此,我國(guó)的相關(guān)建設(shè)部門(mén)必須發(fā)揮政策導(dǎo)向作用,調(diào)動(dòng)建筑企業(yè)對(duì)于住宅工業(yè)化建設(shè)的全行業(yè)參與。而且,國(guó)家各建筑企業(yè)也應(yīng)該主動(dòng)地致力于推動(dòng)裝配式住宅的建設(shè),力爭(zhēng)通過(guò)推動(dòng)住宅建筑全面高效的工業(yè)化建設(shè)以達(dá)到對(duì)建設(shè)效益地提升。
參考文獻(xiàn)
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某市規(guī)定城市外環(huán)線以?xún)?nèi)一切與新建民用建筑原則相符合的建筑,都需要采用裝配式建筑方式,并且裝配式建筑比例逐漸提升,實(shí)現(xiàn)了綠色建筑的目標(biāo)。如今,裝配式建筑與節(jié)能改造已經(jīng)成為重要的發(fā)展趨勢(shì),這在提升城市環(huán)境質(zhì)量,推進(jìn)綠色建筑方面有著積極意義,需引起高度重視。
1 工程概況與施工關(guān)鍵技術(shù)探究
1.1 工程概況
本文所研究的工程,占地面積約為11270m2,總建筑面積約為19623m2。其組成主要由10-15層的高層住宅樓,加之由多棟一層配套用房所組成。
1.2 施工關(guān)鍵技術(shù)
施工關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面,即:
第一,墻板類(lèi)型與構(gòu)造。蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板主要指:利用水泥、石灰以及砂作為原材料,加之采用防銹處理的鋼筋網(wǎng)片,經(jīng)過(guò)高溫、高壓以及蒸汽養(yǎng)護(hù)等,對(duì)其表面進(jìn)行加工,最終制成蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板材,將其用在裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中。
第二,表現(xiàn)在墻板特點(diǎn)方面。墻板特點(diǎn)主要表現(xiàn)為自重輕、保溫性能以及隔聲性能、便于施工等各個(gè)方面。而自重輕則為:干密度范圍在0.5-0.55g/cm3之間,這約是黏土標(biāo)準(zhǔn)磚的四分之一左右,與空心磚相比,約是其三分之一左右。ALC板容重輕,具有B04等級(jí);在保溫性能方面,ALC板內(nèi)存在較多的微小互不貫通的空隙,與普通的混凝土保溫、隔熱性能相比,其要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出10倍以上。ALC板擁有較小的導(dǎo)熱系數(shù),同時(shí)熱傳導(dǎo)比較慢。ALC板是一級(jí)耐火材料,耐火溫度可達(dá)700℃。為此,該材料不僅擁有較好的保溫性能,同時(shí)隔熱性能也處于最佳的狀態(tài),如果厚度合理,那么不僅能夠用在保溫高的寒冷地區(qū),同時(shí)還能夠用在那些具有高的隔熱要求的地區(qū),這能夠在極大程度上滿(mǎn)足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求;在隔聲性能方面,該種材料主要是一種多孔材料,由大量的均勻、互不連通的微小氣孔組成,隔音性能很好。實(shí)踐表明,由100mm厚的ALC板平均隔音量在40.8dB;另外,該種材料也能夠方便施工。利用該種材料,在施工期間可以對(duì)其任意開(kāi)槽,寬度方向需要在300mm以?xún)?nèi)進(jìn)行切割,立方體的抗壓強(qiáng)度需要大于4MPa,單點(diǎn)吊掛力要大于1200N。作為一種非承重維護(hù)結(jié)構(gòu)材料,能夠完全的滿(mǎn)足在各種使用條件下對(duì)板材的抗彎與抗裂等方面的要求,屬于一種輕質(zhì)的高強(qiáng)度維護(hù)結(jié)構(gòu)材料,更加適合標(biāo)準(zhǔn)化與工業(yè)化的生產(chǎn),擁有專(zhuān)用的連接件和配套體系,擁有極高的安裝效率。
2 安裝與節(jié)點(diǎn)處理研究
在裝配式住宅安裝與節(jié)點(diǎn)處理過(guò)程中,尤其在安裝過(guò)程中需要高度重視施工安全問(wèn)題,需要保證能夠按照安裝方案和安全專(zhuān)項(xiàng)方案實(shí)施相關(guān)工作。拼縫主要采用砂漿填縫的方式,其節(jié)點(diǎn)主要有幾個(gè)類(lèi)型,即:
第一在外墻板和梁連接節(jié)點(diǎn)方面。雙層ALC板與保溫層相互使用,將這兩者用在外墻保溫施工方面能夠取得一定的成效。那么在施工中,首先需要對(duì)室外一側(cè)的ALC板進(jìn)行安裝,應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)將其提升到安裝樓層高度,通過(guò)纜風(fēng)繩將其拉近到安裝的位置上,固定L型勾頭,將其固定在型鋼梁下翼緣外側(cè)的通長(zhǎng)焊接在角鋼上;與此同時(shí),在保溫板鋪設(shè)的過(guò)程中,還需要將其密實(shí)填充;之后需要對(duì)內(nèi)側(cè)的ALC板進(jìn)行安裝,在墻體內(nèi)側(cè)連接ALC和L形構(gòu)件,在擰緊固定以后,再將最后一層的L型構(gòu)件擰緊加固,使其能夠處于焊接牢固的狀態(tài)。
第二在保溫外墻板和柱連接節(jié)點(diǎn)方面。雙層ALC加保溫層,主要被應(yīng)用在外墻保溫墻體施工方面。和鋼柱連接的地方,需要在外側(cè)ALC板安裝固定以后,之后將連接件插入到兩塊板之間的縫隙當(dāng)中,之后將其擰緊固定,并將T形節(jié)點(diǎn)焊接在鋼柱上,之后將保溫板鋪設(shè)到其中,最后安裝好內(nèi)層的ALC板。
第三在外墻板和樓板的連接處。單層的ALC板,主要用于在那些保溫要求較低的外墻圍護(hù)墻體施工方面,其安裝順序與單層的ALC板外墻板和梁連接相比,要多一道箱形柱轉(zhuǎn)角處的安裝工序,轉(zhuǎn)角ALC板材應(yīng)用后,與相應(yīng)構(gòu)件連接,并將其和鋼柱焊接在一起,連接ALC板自攻螺釘,使其最終形成相應(yīng)的T形連接形式。通常墻面構(gòu)造層的施工順序?yàn)椋菏紫纫瓿赏鈧?cè)的ALC板安裝工作以后,布置卡件,將構(gòu)件與ALC板連接,并且將其固定下來(lái),之后將保溫板安裝好,再放置好卡件,內(nèi)側(cè)的保溫板材還需要進(jìn)行高質(zhì)量的安裝,這與吳山,霍永剛在《預(yù)制裝配式混凝土剪力墻接縫連接技術(shù)研究進(jìn)展》一文中的觀點(diǎn)有著相似之處。最后連接各個(gè)部分構(gòu)件,使室內(nèi)建筑節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量更加符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 結(jié)語(yǔ)
如今裝配式住宅建設(shè)已經(jīng)成為重要的建設(shè)形式,這在保障住宅建設(shè)質(zhì)量方面有著積極意義。本文主要通過(guò)兩個(gè)重要方面明確,某城市在住宅建設(shè)方面已經(jīng)向裝配式建筑方向發(fā)展,并取得了一定的成效。本文主要以某城市住宅建O為例,研究了該城市住宅建設(shè)的工程概況與施工技術(shù)要點(diǎn),同時(shí)也明確了安裝和節(jié)點(diǎn)處理相關(guān)技術(shù)。相關(guān)工作人員必須重視相關(guān)數(shù)據(jù)的收集,確保其擁有精準(zhǔn)性特點(diǎn),并能夠?yàn)檠b配式住宅設(shè)計(jì)提供有力的保障。
參考文獻(xiàn)
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做好高層裝配式住宅立面設(shè)計(jì)事關(guān)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,因此,必須對(duì)這一問(wèn)題給予高度重視。本文主要分析了高層裝配式住宅的立面設(shè)計(jì)特點(diǎn),遵循的原則及要點(diǎn)等。下面做具體探討。
1高層裝配式住宅的立面設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1.1拆分式設(shè)計(jì)
拆分式設(shè)計(jì)指的是將建筑整體進(jìn)行單元式的拆分,分為設(shè)計(jì)單元預(yù)制構(gòu)件和構(gòu)件安裝節(jié)點(diǎn)。在生產(chǎn)高層裝配式住宅過(guò)程中,拆分設(shè)計(jì)是保障預(yù)制構(gòu)件能夠同整體建筑設(shè)計(jì)方案聯(lián)系到一起的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)當(dāng)將建筑的平面設(shè)計(jì)和立面設(shè)計(jì)相結(jié)合,不僅對(duì)建筑內(nèi)部進(jìn)行拆分,同時(shí)也要將陽(yáng)臺(tái)和外墻板等構(gòu)件進(jìn)行單元式的拆分設(shè)計(jì)。就目前形勢(shì)而言,阻礙裝配式住宅全面推廣的主要因素就在于造價(jià)成本過(guò)高。所以,在進(jìn)行高層住宅的立面設(shè)計(jì)過(guò)程需要將生產(chǎn)條件和經(jīng)濟(jì)條件考慮進(jìn)去,尤其是不能拆分難度較高的預(yù)制構(gòu)件,根據(jù)整理立面的造型進(jìn)行全預(yù)制和疊合式構(gòu)件的選擇。
1.2構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化
若建筑水平達(dá)不到一定的標(biāo)準(zhǔn),那么標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件將會(huì)占構(gòu)件中大部分的比例,同時(shí)使立面形態(tài)受到限制。在裝配式高層住宅中,結(jié)構(gòu)體系部分如預(yù)制梁柱、預(yù)制剪力墻、預(yù)制樓板等構(gòu)件適合大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。處理好構(gòu)件細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì),能夠保證高層住宅的美觀性得到充分滿(mǎn)足。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須根據(jù)建筑物的尺寸來(lái)進(jìn)行立面設(shè)計(jì)。
1.3應(yīng)用非標(biāo)準(zhǔn)件
若建筑水平較高,那么非標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件就將得到大量使用,其定制化就是主要特征。現(xiàn)代制造業(yè)促進(jìn)了批量小品種產(chǎn)品的生產(chǎn),目前制造業(yè)以信息化為特征,其精細(xì)化和靈活性的模式特點(diǎn)也都追求差異化的產(chǎn)品,這推動(dòng)了非標(biāo)準(zhǔn)件的運(yùn)用。
1.4質(zhì)量得以保障
建筑構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化以及工廠化的預(yù)制模式在裝配式高層建筑的應(yīng)用,能夠使人為因素的影響降到最低,使普通建筑物施工過(guò)程中普遍出現(xiàn)的轉(zhuǎn)包形勢(shì)得到有效遏制,從而保障建筑物的質(zhì)量。進(jìn)行裝配式住宅構(gòu)件生產(chǎn)的車(chē)間大多是流水線形式,生產(chǎn)作業(yè)中采用信息化和自動(dòng)化的方式,機(jī)械設(shè)備控制著整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),這對(duì)改善傳統(tǒng)建筑模式中隔熱效果以及生產(chǎn)精度較差等情況均有著極大作用。
2立面設(shè)計(jì)遵循的原則
2.1保證設(shè)計(jì)理念符合時(shí)展潮流
隨著時(shí)展和社會(huì)進(jìn)步,建筑物的設(shè)計(jì)理念也必須與時(shí)俱進(jìn),符合時(shí)代要求,當(dāng)前社會(huì)要求設(shè)計(jì)必須兼顧居住功能和美觀性。在高層住宅裝配設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)保留傳統(tǒng)建筑以及具有區(qū)域文化特色的部分,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)提供先進(jìn)的技術(shù)支持。應(yīng)當(dāng)采用技術(shù)手段來(lái)反映建筑的使用功能,最終將設(shè)計(jì)師的精神融入其中,滿(mǎn)足人們和時(shí)展的需求。
2.2m應(yīng)高層建筑的特點(diǎn)
目前我國(guó)高層住宅建筑結(jié)構(gòu)采用的主要方式為剪力墻結(jié)構(gòu),其適用性極其廣泛。當(dāng)前社會(huì)主要的建筑框架結(jié)構(gòu)形式仍然是整齊規(guī)整的形式,約束造型新穎和奇特的建筑物,從而呈現(xiàn)出現(xiàn)代住宅建筑獨(dú)特的風(fēng)格特點(diǎn)。
2.3遵循因地制宜、協(xié)調(diào)發(fā)展的原則
在進(jìn)行立面設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須充分了解當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平,不能天馬行空,設(shè)計(jì)出特別超前或者相較于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平落后的建筑。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也要對(duì)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合,保證施工正常進(jìn)行,解決質(zhì)量問(wèn)題。人們對(duì)建筑住宅使用過(guò)程最關(guān)注的問(wèn)題就在于空間的私密性,同時(shí)要求住宅安靜、舒適、適宜居住。因此要求立面設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)約、時(shí)尚、內(nèi)斂以及具有較高私密性。同時(shí)要根據(jù)地形、地勢(shì)以及氣候條件等因素因地制宜,堅(jiān)持人與自然統(tǒng)一的原則。
2.4符合城市規(guī)劃
符合建筑規(guī)劃是對(duì)高層住宅建筑最基本的要求,只有建筑的輪廓、色彩以及布局規(guī)劃都能適應(yīng)當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃時(shí),才能夠形成統(tǒng)一的建筑風(fēng)格,保證其適應(yīng)城市發(fā)展需要。現(xiàn)代住宅作為當(dāng)前城市建設(shè)的重要組成部分,對(duì)城市形象的塑造起著重要作用。少量標(biāo)志性的建筑物能夠讓城市具有獨(dú)特的建筑風(fēng)格,形成城市獨(dú)有的特色。
3高層裝配式住宅的立面設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1裝配式住宅的戶(hù)型進(jìn)行充分優(yōu)化
為客戶(hù)創(chuàng)造一個(gè)良好的居住環(huán)境是進(jìn)行戶(hù)型設(shè)計(jì)最根本的目的所在,同時(shí)讓人們居住舒適性有所提升。裝配式高層住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)建筑軸線的功能進(jìn)行一定的微調(diào)或大的調(diào)整,使建筑空間更加適宜居住。特別是要采用裝配式的建筑,標(biāo)準(zhǔn)化的立面設(shè)計(jì)理念是必須的,對(duì)整體空間布局進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一。結(jié)合傳統(tǒng)的布局模式,優(yōu)化空間布局,同時(shí)提升建筑性能。
3.2平面組合形式多樣化
引言
預(yù)制裝配式建筑(prefabricatedconcrete)即PC建筑,是通過(guò)工廠化生產(chǎn)構(gòu)件,經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)、運(yùn)輸、吊裝、連接、與現(xiàn)澆段結(jié)合等步驟形成的混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)制裝配式建筑是未來(lái)建筑工業(yè)化的發(fā)展方向,符合綠色建筑的理念。預(yù)制裝配式建筑在我國(guó)仍處于發(fā)展的初期階段,與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑存在較大差異,其設(shè)計(jì)、施工也與傳統(tǒng)建筑截然不同,至今仍沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指導(dǎo),施工作業(yè)人員缺乏經(jīng)驗(yàn)。本文以上海市內(nèi)環(huán)第1個(gè)預(yù)制裝配式住宅建筑為例,對(duì)預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)施工一體化進(jìn)行分析研究。
1預(yù)制裝配式建筑特點(diǎn)
預(yù)制裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑相比有如下特點(diǎn)。1)結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)件拆分,構(gòu)件拆分需要綜合考慮設(shè)計(jì)、施工、吊裝、運(yùn)輸、施工場(chǎng)地布置等因素。機(jī)電管線、線盒需預(yù)埋預(yù)設(shè)在預(yù)制構(gòu)件中,到現(xiàn)場(chǎng)后直接對(duì)接安裝。2)構(gòu)件工業(yè)化生產(chǎn),生產(chǎn)模具重復(fù)使用率高,構(gòu)件尺寸精度高,達(dá)到清水混凝土的效果,預(yù)制構(gòu)件甚至能根據(jù)設(shè)計(jì)需要在構(gòu)件表面印出清水花紋。3)構(gòu)件在工廠中預(yù)制,后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)直接吊裝施工,方便快捷。最大程度減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),減少對(duì)環(huán)境的揚(yáng)塵、噪聲等污染,減少現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員配置,在城市市區(qū)內(nèi)施工有明顯優(yōu)勢(shì)。4)預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件結(jié)合的現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜,是設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),鋼筋排布密集,在后期存在漏水隱患。預(yù)制裝配式建筑的以上特點(diǎn)導(dǎo)致其設(shè)計(jì)、施工相比傳統(tǒng)建筑有其自身特性,并且兩者相互影響,因此單獨(dú)研究預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)、施工存在片面性,不利于其發(fā)展,需對(duì)預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行一體化研究,使預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)與施工相互配合、相互促進(jìn),優(yōu)化提高,為建設(shè)項(xiàng)目增值。
2預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)
2.1聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)
現(xiàn)階段開(kāi)發(fā)商為加快資金回籠,不斷壓縮項(xiàng)目周期,而預(yù)制裝配式建筑在建筑施工圖完成之后仍需對(duì)建筑進(jìn)行構(gòu)件拆分,進(jìn)行結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)。構(gòu)件拆分的大小、質(zhì)量、形狀,直接影響到現(xiàn)場(chǎng)材料堆放的布置、施工臨時(shí)道路的設(shè)置、吊裝的選擇、塔式起重機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等。在施工方案總設(shè)計(jì)中需考慮施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,并在可行的情況下進(jìn)行優(yōu)化,尤其在施工場(chǎng)地狹小的城市核心區(qū)域。因此預(yù)制裝配式建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件拆分深化設(shè)計(jì)需與施工單位緊密聯(lián)系,并在前期總體設(shè)計(jì)中考慮運(yùn)輸、施工難度和成本等。
2.2考慮全施工過(guò)程的受力設(shè)計(jì)
預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件在工廠內(nèi)生產(chǎn),經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù),構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到要求后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),再通過(guò)吊裝安裝到位。構(gòu)件在成為結(jié)構(gòu)的一部分前需要經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、翻身、吊裝等多個(gè)過(guò)程,出現(xiàn)多種不同的受力形態(tài),這些過(guò)程均需通過(guò)預(yù)埋在構(gòu)件內(nèi)的球形鉚釘實(shí)現(xiàn)。因此構(gòu)件拆分及設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅需考慮構(gòu)件在建筑結(jié)構(gòu)中的受力還需考慮生產(chǎn)施工全過(guò)程中構(gòu)件的受力。構(gòu)件吊點(diǎn)的設(shè)置需考慮到構(gòu)件重心位置、吊裝中的平衡、構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程中擺放角度等。以本工程中轉(zhuǎn)角飄窗設(shè)計(jì)為例:轉(zhuǎn)角飄窗屬于多維度異形構(gòu)件,構(gòu)件內(nèi)存在大開(kāi)洞,構(gòu)件自重達(dá)9.7t,且構(gòu)件重心位置不在墻身豎向范圍內(nèi),因此在構(gòu)件上部設(shè)計(jì)了4個(gè)吊點(diǎn),確保構(gòu)件吊裝的平衡。考慮吊裝運(yùn)輸過(guò)程中構(gòu)件的受力,通過(guò)MIDAS軟件分析構(gòu)件的應(yīng)力分布,如圖1a所示。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)角飄窗在吊裝過(guò)程中局部應(yīng)力分布過(guò)大,需進(jìn)行加固處理。通過(guò)研究采用3根槽鋼對(duì)轉(zhuǎn)角飄窗進(jìn)行加固處理,加固后的應(yīng)力分布如圖1b所示,應(yīng)力集中明顯減弱,可以確保吊裝運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>
2.3機(jī)電管線設(shè)計(jì)
預(yù)制裝配式建筑中的機(jī)電管線與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中的機(jī)電管線施工存在較大不同,在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中機(jī)電管線通過(guò)預(yù)埋并直接整體澆筑在混凝土中,而預(yù)制裝配式建筑中機(jī)電管線需預(yù)先埋設(shè)于構(gòu)件中,抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中預(yù)埋管線進(jìn)行拼接,體積和質(zhì)量巨大的構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)完成機(jī)電管線精確對(duì)接施工難度極大。因此機(jī)電管線設(shè)計(jì)需盡量避免埋設(shè)于預(yù)制構(gòu)件中,本工程同時(shí)使用BIM軟件對(duì)現(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件部分進(jìn)行建模,分析構(gòu)件內(nèi)部的管線排布、線管線盒的位置,確保機(jī)電管線能夠精確對(duì)接。
2.4利用預(yù)制構(gòu)件特性完善建筑設(shè)計(jì)
預(yù)制構(gòu)件為工廠化生產(chǎn),尺寸精度高,表面整潔,能達(dá)到清水效果,且能夠預(yù)制出相應(yīng)的花紋。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮到預(yù)制構(gòu)件自身優(yōu)勢(shì),減少建筑做法,減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)。在本項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)多處利用到了預(yù)制構(gòu)件的特性,如在樓梯部分充分利用了預(yù)制構(gòu)件的精度,安裝完畢后表面不再做面層處理,如圖2所示;墻壁后期做掛石材處理,墻壁取消了傳統(tǒng)的抹灰濕作業(yè)。
3預(yù)制裝配式建筑施工
3.1充分領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖
預(yù)制裝配式建筑在國(guó)內(nèi)仍處于發(fā)展的初級(jí)階段,施工操作經(jīng)驗(yàn)不多,因此在施工過(guò)程中需充分領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖。構(gòu)件作為一類(lèi)特殊產(chǎn)品,在最終成為結(jié)構(gòu)的一部分前需經(jīng)歷吊裝、運(yùn)輸、翻身等過(guò)程,而構(gòu)件一旦破壞再生產(chǎn)需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)周期,將直接影響到整個(gè)項(xiàng)目施工工期,因此施工需要充分領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)構(gòu)件受力分布的考量,防止構(gòu)件在吊裝、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中出現(xiàn)破壞。
3.2施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)優(yōu)化處理
預(yù)制裝配式建筑徹底顛覆了傳統(tǒng)的施工方式,施工中的吊裝作業(yè)、建筑做法等與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)完全不同,施工中要充分考慮施工的各個(gè)過(guò)程優(yōu)化。預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆段間的連接是裝配式結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵,該節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜,鋼筋預(yù)埋較多。施工中需充分理解構(gòu)件預(yù)留鋼筋與現(xiàn)澆段之間的連接關(guān)系,分層次完成鋼筋綁扎連接。現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中窗附框位置經(jīng)常存在漏水隱患,若預(yù)制結(jié)構(gòu)后期再裝窗附框?qū)⑼瑯哟嬖诼┧[患,因此在施工前與設(shè)計(jì)溝通研究,將窗附框在工廠中與預(yù)制構(gòu)件一同澆筑完成,形成整體,避免后期存在的漏水隱患。3.3現(xiàn)澆段與預(yù)制段節(jié)點(diǎn)處理預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆段連接處是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),因?yàn)榛炷翝仓r(shí)間不同,存在施工縫且收縮不一致,存在滲漏隱患,同時(shí)也是結(jié)構(gòu)連接的薄弱環(huán)節(jié)。為避免后期出現(xiàn)滲漏情況,本項(xiàng)目在預(yù)制構(gòu)件的上部和下部分別采取了不同的方式進(jìn)行節(jié)點(diǎn)處理。為方便構(gòu)件堆放,構(gòu)件下部設(shè)計(jì)為拉毛平面,構(gòu)件吊裝完成后在構(gòu)件外側(cè)采取3道防水措施,如圖3所示,從外到內(nèi)依次為220mm防水卷材,13mm厚耐候膠,20mm×30mm橡膠條。在構(gòu)件的內(nèi)側(cè)采用預(yù)制構(gòu)件上部留有預(yù)留縱筋和箍筋,施工中無(wú)法采用上述3道防水措施,通過(guò)與設(shè)計(jì)溝通研究,將構(gòu)件上部設(shè)計(jì)為凹槽形式,如圖4所示。在與現(xiàn)澆段鋼筋綁扎后采用防水混凝土澆筑,凹槽的設(shè)計(jì)不但可以防止水流向內(nèi)側(cè),還能有效增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)連接。
4結(jié)語(yǔ)
預(yù)制裝配式建筑在國(guó)內(nèi)仍處于發(fā)展的初級(jí)階段,在進(jìn)一步摸索前進(jìn)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)與施工一體化協(xié)作,可以有效地促進(jìn)設(shè)計(jì)、施工的優(yōu)化提升,為建設(shè)項(xiàng)目增值。通過(guò)本工程的應(yīng)用研究,在結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)中聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、綜合考慮施工全過(guò)程中構(gòu)件應(yīng)力分布、機(jī)電管線設(shè)計(jì)優(yōu)化、利用預(yù)制構(gòu)件特性等對(duì)設(shè)計(jì)施工有極大促進(jìn)作用。同時(shí)在施工中充分領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖、做好成品保護(hù)、優(yōu)化關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)等可有效地促進(jìn)生產(chǎn)效率,提升工程質(zhì)量,提升經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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近年來(lái),我國(guó)鋼產(chǎn)量急劇增長(zhǎng),嚴(yán)重供過(guò)于求的狀況使鋼鐵企業(yè)需要另辟新徑其中建筑市場(chǎng)用鋼量潛力巨大。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化住宅體系可以為建筑業(yè)和冶煉鋼鐵行業(yè)找到一條新的出路。
隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化的推進(jìn),我國(guó)建筑行業(yè)迅猛發(fā)展,但是建筑施工仍是現(xiàn)場(chǎng)是濕作業(yè)模式,建筑質(zhì)量通病多、資源消耗高、生產(chǎn)效率低、舒適程度低等問(wèn)題。國(guó)務(wù)院辦公廳在十三五計(jì)劃中關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn),因地制宜發(fā)展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑。力爭(zhēng)用10年左右的時(shí)間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%。2020年,全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用量比2014年翻一番,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)總體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。在國(guó)家政策的影響下和對(duì)鋼材市場(chǎng)的宏觀調(diào)控,大力發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅是大勢(shì)所趨和行業(yè)共識(shí)。
1 簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)別墅的優(yōu)點(diǎn)和面臨的挑戰(zhàn)
鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)建筑相比,工廠制作質(zhì)量可靠,尺寸精確,安裝方便,P與相關(guān)部品配合,提高住宅的工業(yè)化和商品化水平。鋼結(jié)構(gòu)別墅具有基礎(chǔ)造價(jià)低,能適用的地基范圍更廣,且鋼結(jié)構(gòu)體系抗震性能好,重量輕、強(qiáng)度高,鋼材的勻質(zhì)性能好,結(jié)構(gòu)布置靈活方便,在使用過(guò)程中易于改造且給人帶來(lái)舒適感等優(yōu)點(diǎn),使得鋼結(jié)構(gòu)別墅深受廣大用戶(hù)的喜愛(ài),具有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。鋼結(jié)構(gòu)別墅另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是,鋼材可回收利用,如納帕溪谷別墅就是一個(gè)顯著的案例,別墅位于北京小湯山建設(shè)于2002年,此項(xiàng)目已經(jīng)建成15年之久,因業(yè)主要求改變戶(hù)型,部分要拆除重建。通過(guò)觀察住宅的內(nèi)部,鋼材和螺絲連接件沒(méi)有任何銹蝕,拆除的鋼材100%可以回收利用。
別墅作為高檔住宅,對(duì)科技的需求應(yīng)當(dāng)要高于普通住宅尤其是在生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能設(shè)施配備等方面。正是由于別墅設(shè)計(jì)有著這樣、那樣的問(wèn)題存在,所以有必要進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新,自然地形各不相同,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,可能會(huì)遇到更為復(fù)雜的情況。因此鋼結(jié)構(gòu)別墅因其自身的諸多優(yōu)勢(shì)可以非常好的契合別墅住宅的特殊需求,因此需要進(jìn)行研究和推進(jìn)。鋼結(jié)構(gòu)住宅無(wú)論是建筑設(shè)計(jì)或是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論上均較為完善成熟,但是別墅產(chǎn)品差異性大,客戶(hù)大多要求獨(dú)特性,因此使得設(shè)計(jì)工作量加大,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度低,成本提高。
2 基于ERP系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的鋼結(jié)構(gòu)別墅生產(chǎn)模式
ERP系統(tǒng)(Enterprise Resource Planning)是以市場(chǎng)和客戶(hù)需求為導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)管理結(jié)構(gòu)扁平化,使生產(chǎn)組織更具有合理性、計(jì)劃性、靈活性,快速響應(yīng)客戶(hù)要求,提高企業(yè)的應(yīng)變能力,幫助企業(yè)減少庫(kù)存,加快資金周轉(zhuǎn),縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,降低成本,提高客戶(hù)服務(wù)水平。從而提高企業(yè)決策的效率與準(zhǔn)確性,改善企業(yè)的整體運(yùn)作。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,市場(chǎng)需求呈F出多品種、小批量、隨機(jī)性的特征,而且質(zhì)量要求高、交貨時(shí)間緊、價(jià)格要求低、同種產(chǎn)品訂貨的重復(fù)性低。需求和競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境決定了庫(kù)存式(MTS)生產(chǎn)已不能適應(yīng)新的要求,制造企業(yè)必須采用訂貨式(MTO)來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行模式。
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)別墅,廠家完成標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計(jì),提品供消費(fèi)者選擇并自由組合,買(mǎi)家通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等方式進(jìn)行預(yù)先下單,提出對(duì)建筑的要求和設(shè)想。隨后,企業(yè)建筑師和結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)需求,制定出和用戶(hù)要求相適應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)圖紙,建筑方案要充分考慮到吊裝、安裝和連接的便利性,做到標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化的統(tǒng)一。從而再進(jìn)行工廠預(yù)制。在項(xiàng)目開(kāi)始之前,一定要做好進(jìn)度計(jì)劃表,雖然進(jìn)度表細(xì)目劃分不一定準(zhǔn)確,各個(gè)階段的工期也不―定和實(shí)際相符,但是有了一個(gè)時(shí)間規(guī)劃框架后,可以很容易通過(guò)計(jì)劃工期和實(shí)際相對(duì)照,發(fā)現(xiàn)工期不符或延誤的地方,并根據(jù)實(shí)際完成的項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整。
3 工廠預(yù)制和現(xiàn)場(chǎng)裝配采用實(shí)時(shí)監(jiān)控
鋼結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件均可工廠制作、現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝。進(jìn)行工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí),可采用實(shí)時(shí)監(jiān)控,將工程進(jìn)度、是否偷工減料等信息,同步反饋到管理者和購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)處。隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的興起和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的迅猛發(fā)展,面向制造過(guò)程的實(shí)時(shí)信息采集方法和動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)得到了發(fā)展。結(jié)合無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù),設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)操作引導(dǎo)、工序間協(xié)作生產(chǎn)、任務(wù)隊(duì)列優(yōu)化三種服務(wù)為預(yù)制和裝配過(guò)程提供導(dǎo)航。
同時(shí)建議采用模塊化可移動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)房屋。設(shè)計(jì)時(shí)將房屋系統(tǒng)設(shè)計(jì)成由若干標(biāo)準(zhǔn)化的模塊組成,每個(gè)模塊應(yīng)該是包含內(nèi)外裝修和水電管線的全裝修單元。如寶鋼集團(tuán)在2011年9月26-28日世博會(huì)主題館展會(huì)上建造了一棟“鋼結(jié)構(gòu)房屋”,以此來(lái)展示寶鋼在低碳、節(jié)能、環(huán)保和創(chuàng)新方面所做出的成果。由于世博會(huì)主題館的場(chǎng)地和時(shí)間條件的限制,實(shí)現(xiàn)了在48小時(shí)內(nèi)完成房屋的建造,并且沒(méi)有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地面和周邊環(huán)境有任何的破壞。鋼結(jié)構(gòu)模塊融合了房屋結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝修和衛(wèi)浴設(shè)備(洗手臺(tái)、馬桶和浴缸),每個(gè)模塊都是一個(gè)功能齊全的居住空間。
4 結(jié)語(yǔ)
實(shí)現(xiàn)用戶(hù)型引導(dǎo)的生產(chǎn)模式可以減少庫(kù)存,節(jié)約成本,提高服務(wù)質(zhì)量。利用鋼結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點(diǎn),鼓勵(lì)選擇鋼結(jié)構(gòu)住宅,建造輕鋼型別墅。采用預(yù)先選擇戶(hù)型,提前設(shè)計(jì)好圖紙,考慮到每一個(gè)模塊,包含內(nèi)外裝修和水電管線的全裝修單元在現(xiàn)場(chǎng)可快速進(jìn)行裝配施工。完成高效率、低污染、綠色環(huán)保型建筑。
參考文獻(xiàn)