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装配式建筑论文精选(九篇)

装配式建筑论文

第1篇:装配式建筑论文范文

[关键词]装配式建筑结构;体系;设计 文章编号:2095-4085(2017)02-0084-02

传统的建筑施工不仅会造成严重的生态环境污染,还容易出现质量问题,因此,装配式建筑成为现代人关注的重点。装配式建筑的应用有效解决了以上问题的出现,但在实际设计与应用中还存在一些弊端,所以,有必要对此展开研究。

1装配式建筑概述

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量。装配式建筑最初出现于上世纪初期,并不需要现浇作业,只需要现场装配即可,同时,这种建筑中的构件成本并不高,性价比也很好,且带有绿色建筑特点。在生态环境保护备受重视的今天,装配式建筑因具有绿色环保特征,受到人们的青睐。

2装配式建筑结构体系

2.1种类划分

对于装配式建筑来说,拥有多种类型,按照形式划分有剪力墙形式、框架与核心筒形式、框架与剪力墙形式等;按照高度划分有多层混凝土式、高层混凝土与低层混凝土式。在我国应用最多的装配式建筑结构形式为剪力墙结构,但在商场等建筑项目中多采用框架式。

2.2抗震性能

在自然灾害频发的今天,任何建筑最重要的一点莫过于具有良好的抗震性能。通过研究可以发现,装配式混凝土建筑结构大致可以分为两种,一种是全装配式;另一种是半装配式,无论哪种装配形式,其装配程度的高低不会影响到建筑整体刚度,能够影响结构刚度的只有受力构件刚度与节点刚度,如果它们的刚度不达标,那么在地震等自然灾害发生以后,建筑使用者的安全将受到极大威胁,因此,应提升受力构件与节点刚度。同时,在装配式建筑中有多个节点形式,不同结构刚度所带来的影响也不会不同,尤其是抗震性能存在一定差异,所以,在装配式建筑结构体系设计过程中,应加强与现实情况的联系,提升建筑结构的抗震性能。

3装配式建筑结构设计

3.1框架结构体系设计

τ谧芭涫浇ㄖ框架结构体系来说,在我国商场建设中应用较多,也是应用力度较大的装配式建筑结构。之所以采用这种结构体系,主要是由于该体系质地相对较轻,便于运输,同时它属于综合性能相对较好的高层框架。在利用框架结构体系的过程中,无论是叠合板还是合梁都会在工厂内部完成,然后利用运输设备将这些框架运输到施工场地,再在现浇处理节点或梁端键槽等方式的作用下完成下一阶段的设计。

为提高框架结构体系装配式建筑的受力能力,在实际设计中还需要关注以下几点问题:一,强度等级控制。无论是柱混凝土还是预制框架柱底的强度等级至少要达到C30左右;二,平面设计原则。在设计梁柱中心线的过程中应做到竖向平面相同,且呈现对齐形式,在纵向上也要以对齐为主;三,预埋件的处理。对于框架结构体系设计来说,预埋件属于不可缺少的一部分,所以,在实际设计过程中应保证处于不同区域的预埋件能够很好的连接在一起,无论是承受轴力还是剪力都处于良好状态。

3.2剪力墙结构体系设计

剪力墙结构体系在我国居民保障住房中的应用较多,在设计这种结构体系的装配式建筑时,可以根据需求与工厂实际情况选择剪力墙结构,既可以是半预制式,也可以是全预制式,无论哪种形式都能满足设计需求。为确保装配式建筑结构质量,满足使用需求,应关注以下几点内容:一,设计好承重墙板。承重墙是装配式剪力墙结构体系设计中不可缺少的一部分。为做好承重墙设计,保证建筑质量,需要将承重墙搭建在两侧的山墙上。同时,做好内力计算结果与抗侧力设计。此外,在结构竖向抗侧力设计的过程中,应保证现浇方式能够将竖向主承力钢筋浆锚与连接带组合在一起,并做好抗震设计与连接设计,以便提升建筑结构的整体性,避免出现中断的情况;二,控制好钢筋直径与强度。在剪力墙结构体系设计中应保证各个预制构建间的连接性处于良好状态。在实际设计的过程中不仅要确保传力良好,还要提高构造的可靠性。如果发现该结构的抗震能力较差,应适当提升钢筋直径与强度;三,注意与现场吊装环境的联系。对于剪力墙结构体系来说,如果在设计中采用的是分块设计,那么在实际设计中应注意与现实情况的联系,如房间构造、拼接位置等。对于竖向接缝的部位,应做到避免应用到暗柱中,且尽量避免在同一个建筑结构中应用多个构件。此外,在实际设计中应严格按照相关要求操作,做好验算,避免出现配筋变形等情况,只有这样才能保证设计合理,满足人们实际需求。

第2篇:装配式建筑论文范文

装配式建筑发展背景有两个里程碑式的文件――一是1999年国务院的72号文件《关于推进住宅产业现代化,提高住宅质量的若干意见》。在这一文件之后,全国开始兴起推进住宅产业化的工作。但是因为过去长期以来市场比较活跃,重数量不重质量,住宅产业化在十多年的发展过程中是相当缓慢的,直到“十二五”后期,质量受到高度重视,产业化发展的势头才呈现了一个快速发展的趋势。

据统计,在2013年以前全国累计住宅产业化的建筑量不到1800万平方米,占总建筑量的10%,还包括一些成品住房;到了2014年,全国大概已经超过了2000多万平方米;到了2015年,有将近3800万平方米,基本呈现了翻番的发展势头。应该说从“十二五”末期到现在发展势头越来越好,所以这是一个里程碑式的阶段。

二是《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》(中发〔2016〕6号)这一文件。而国务院最新颁布的《大力发展装配式建筑的指导意见》对全行业全面推动装配式建筑是新的里程碑式的文件。因为在国务院6号文件里提到了,用十年左右的时间要使装配式建筑的比例达到30%。在新的文件里作了进一步明确――到2020年达到15%,2025年达到30%。这15%、30%看起来比例不高,但对整个行业来说任务是相当艰巨的。到目前为止,虽然住宅产业化已经有几千万的量,但这只占了全国建筑总面积的1%-2%,接下来要用五年的时间达到15%,再接下来的五年就要达到30%,所以我们要全力以赴地做好推广装配式建筑的各项工作。

二、政策环境

为了实现上述目标,国家在《大力发展装配式建筑的指导意见》里提出了三类地区:第一类地区是长三角、珠三角、京津冀地区,几乎是全面推进装配式建筑的发展,因此,城市装配式建筑的企业就将迎来更大的市场机遇;第二类是在人口三百万以上城市的重点区域、新区域全面地推广装配式建筑;第三类就是其他的有积极性的企业也要积极地推进装配式建筑的发展。所以这个目标非常宏大,实现起来也比较难。新政里还明确了问责制,要层层地进行考核,同时也提出了若干项的重点任务,按照装配式建筑的设计、施工、标准规范生产以及最重要的工程总承包等方面如何去做都提出了非常具体明确的标题,也非常务实。同时《意见》也提出了政策保障措施,如金融、税收、发展、土地方面如何进行支持。

未来,各地将会在宏观文件指导下积极地去创新,出台一些相应的具体政策。其实现在江苏、浙江、福建、湖南、北京、上海等地都已率先出台了一些比较好的指导意见,还配有监督、检查、问责的机制。

《大力发展装配式建筑的指导意见》特别提到了钢结构、木结构如何发展,提到了装配式装修如何发展,这跟我们过去的一些理念是有所不同的。过去可能重点是发展比较传统的混凝土预制构件,现在则要求把这三大结构体系并列发展,这对于我们钢结构行业是一个利好的消息。所以我们也期待各个省市相应地出台配套的贯彻落实的文件,包括在适当的时候明确哪些地块,或者说多大面积的地块是必须要做装配式建筑。像现在力度很大的上海市,5000平米以下的可以不做,5000平米以上的,整个上海全行政区必须做装配式建筑。

住建部一直在积极地研究下一步如何推广装配式建筑,包括正在起草的“十三五”规划的文稿也完成了准备,这个文件会尽快出台。还有正在研究的国家装配式建筑试点示范城市和产业基地的文件。《国家住宅产业化基地施行办法》已经出台了十年,下一步配合新的文件要求,一是要把产业化变成装配式建筑,另外就是加快扩大产业基地的范围。目前我们已经有57个产业基地,涵盖了集团型的设计、开发、生产三种类型,下一步我们认为如果要大规模推广装备建筑,这些基地足以支撑装配式建筑的发展。现在我们提出一百个城市、两百个基地的发展目标,下一步要加快推进的力度。同时还有工业化建筑的评价、认证等相应的一系列政策文件的准备工作。

三、市场环境

1.市场氛围越来越浓,行业转型升级热情高涨。一直以来我们都借助各种会议的举办,通过精心策划,做一至两套“明日之家”。这个“明日之家”就是在一个房子里集成所有最先进的、最前沿的好的技术产品,然后引导建设科技进步。今年预计有十套“明日之家”,就是让更多的企业在发展装配式建筑的时候更重视结构和系统的支撑,包括钢结构、木结构、工业化装修、被动房和各种博物馆等,我们致力于打造系统集成的好房子标准。

2.试点类型越来越多,特别是优秀的市场环境越来越多。现在我们到各个地方去调研时,经常会感到眼前一亮。很多过去不了解的企业在调研时会发现他们做得非常到位,不仅潜心研究技术开发、技术认证,整个系统集成也做得非常好,成为本地区、本行业的一个标杆。所以也希望行业内的从业人员可以经常走出去,看看别人,学习他山之石,更好地开拓视野。

3.企业热情高涨。越来越多的全产业链的企业加入装配式建筑转型升级,并且因为从事装配式建筑,带来了新的更好的收入。这一两年其实建筑行业并不是特别景气,去库存的压力很大。传统的设计单位,包括施工单位都在减人、减效。但是我们发现凡是提早做了装配式建筑的设计、施工、生产企业,他的盈利能力远远超过了传统的企业,据了解有些院所都能达到30%的增长。所以多年前期的积累,现在就到了秋收的季节,这也是我们非常欣慰看到的,也希望这样的企业越来越多。

4.技术创新增强。从住建部角度来说还是希望企业能够研究一些大众化的、可规模推广的、成熟的技术体系,尽量不要去做那种小众的,只能自己曲高和寡的技术。开放式的、成熟的、大众化的技术,会扩大发展空间;一旦陷在自己的技术体系里,那发展的空间将会变得非常小。所以在鼓励技术创新的同时,也希望技术创新的着眼点一定能够被大众所接受。

5.综合发展的成果较好。各类的试点示范工程都有标杆式的建筑。

四、技术支撑

1.国家支持力度大。科技部“十三五”列了大量的绿色建筑和装配式建筑的课题,很多大的院所、龙头企业积极地申报,系统地研究绿色建筑和装配式建筑需要解决的问题。

2.部级的相关标准规范加快启动速度,包括钢结构标准的梳理,高层结构标准规范的研究,预期是在年底前可以出台。

3.地方级技术规范落实更快速。

4.龙头企业完善研发的技术体系。我们过去一直担心装配式建筑有些这样那样的问题,但是从这几年的发展来看,在龙头企业进一步研发的推进下,已经基本解决了所有的问题。

5.产学研合作模式。近些年,很多企业都开始依赖于重点高校进行研发、检测、实验,有利于把科研力量跟企业的项目更好地结合起来。

五、目前存在的问题

1.要继续完善顶层制度设计。

2.要加快完善配套的行业标准规范。因为新的技术越来越多,但旧的标准规范已经滞后于行业的发展。

3.必须科学论证各种新技术体系。当企业研发进入一个新的技术体系时,要组织全国的权威的专家进行论证,建筑安全不是小事。

4.要尽快创新监督管理机制。

5.要加强行业能力建设。

(作者为:住房和城乡建设部科技与产业化发展中心副主任)

(根据录音整理,未经本人审阅)

第3篇:装配式建筑论文范文

关键词:房屋建筑;装配式;混凝土结构

装配式混凝土结构是当前房屋建筑中的一种新型施工技术,相对于传统建筑模式,其关键在于将钢混预制构件从传统模式下的施工现场制作转移到工厂制作,实现了建筑构建的批量化生产。通过工厂化、批量化完成建筑构建后,再将其运输至建筑现场完成装配。运用装配式混凝土结构施工,能够显著提升建筑施工的效率,降低施工成本;同时还能够更好地保障建筑质量。工厂化生产建筑构建,无论是效率还是质量控制都更为有效。另外,钢混预制件在工厂生产,也大幅减少了施工现场的作业内容,缩短了工期也降低了对周围环境的影响,更符合绿色节能的要求[1]。

1装配式混凝土结构的建造技术

1.1PC技术

PC技术(precastconcrete),就是一种较为常用的预制混凝土技术,万科集团在这方面的应用较为突出。通常是用于处理房屋内部的剪力墙、电梯井等特殊部位。如果施工过程中是针对建筑外部装饰层、窗框、房屋墙体、保温层等来安装预制件,PC技术同样可以发挥很好的效果。通过采用上述的施工技术以后,能够最大程度地确保房屋密闭性,并且能够极大地提升房屋整体结构的施工效率。所以当前,该技术的应用正在不断推广。

1.2NPC技术

NPC技术(newprecastconcrete)是一种新型水泥预制技术,中南集团是这种技术研发和使用的代表性企业。该技术是基于PC技术的基础上产生的一种新技术,主要同样在建筑物剪力墙结构方面有较为广泛的应用,其主要优势体现在节能性和环保性方面更加突出。NPC技术具有更强的综合性,还在需要一定程度上考虑现浇需求,从而将现浇与预制综合。所以在实际施工过程中,需要更加慎重的选择实际,保证现浇技术应用从而确保整体的质量[2]。

1.3PCF技术

PCF技术(precastconcreteform),该技术与其他装配式结构相比,其应用的范围更广,更能够满足多种建筑需求。PCF技术最突出的特点在于现浇技术与预制技术的同步应用。在实际工程建设中,一些工程内容,诸如内部隔墙、电梯井等因为其预制具有较高的难度,所以这些部分采用现浇作业。就PCF技术的实际应用状况来看,虽然该技术依然存在一定的限制,但是在研发和施工能力有限的条件下,采用这种技术依然是一种很好的选择。相对于传统现浇施工,在效率和环保方面的优势还是相当显著的。当然比起PC技术、NPC技术,其改进程度有限,预制构件形式有限,同时在实际施工中对吊装设备有较高要求[3]。

2装配式混凝土结构中的常见问题

尽管在房屋建筑过程中采用装配式混凝土结构具有效率、环保等多方面的优势,但是就当前装配式混凝土结构的实际应用状况来看,依然存在以下一些问题。首先是结构设计问题。如果要充分保证房屋建筑具备良好的性能,更好地满足住户的需求,就必须要针对房屋整体构造展开优化设计;同时还需要设计人员结合装配式房屋的相关特点来对房屋结构设计展开优化。然而就实际情况来看,很多设计人员依然采用的是传统施工模式下的结构设计方法,并没有考虑装配式施工的特点,这在一定程度上会影响建筑的施工质量。甚至在影响严重的情况下,还会造成严重的质量缺陷[4]。其次是预制构件本身的质量。尽管从理论上来说,预制构件采用工厂化模式生产,其质量控制手段会更加有效,所以理应在质量方面更好,也能够更好地保障房屋的坚固性与安全性。但是就实际情况来看,因为预制构件本身在生产制造的过程中,还需要对其实施一定的前期施工处理;而工程生产人员对这些处理并不熟悉,导致预制构件容易出现问题。另外预制构件在工厂生产完成以后需要运输至施工现场,在这个过程中可能会对构建造成碰撞、挤压等进而造成质量缺陷,也会对实际施工造成影响[5]。最后是预制构件的连接施工问题。对于装配式建筑来说,预制构件的连接是最关键的操作,构建的连接质量直接决定了整个房屋建筑的安全性和稳定性。但是一些施工企业对于预制构件的连接施工重视程度不足,同时因为装配式施工才刚刚应用不久,在经验方面有些不足,所以在施工过程中容易出现一些问题,这不但会对建筑本身造成质量隐患,也会导致质量成本因此而增加。当前对于装配式建筑还必须要进行严格的质量检测。

3装配式混凝土结构问题的解决对策

3.1优化结构设计工作

建筑房屋的结构设计在很大程度上影响着建筑的质量,所以要想真正解决装配式混凝土结构问题,必须要针对设计工作展开持续优化。对于工程设计人员来说,务必要对装配式建筑结构的结构设计给予高度重视,同时设计人员必须要对装配式建筑的特点有充分了解,从而能够结合装配式施工来展开设计优化。要保证设计的建筑结构一方面能够充分满足建筑的性能需求,另一方面能够全面发挥装配式建筑的优势,这样才能够最大程度地规避潜在的结构设计问题[6]。

3.2强化预制构件质量

房屋建筑采用装配式混凝土结构,就必须要高度重视预制构件的质量,这也是整个建筑工程质量的基础。建筑工程中需要预制的构建很多,不同构建有不同的生产方法、质量标准,所以在工厂生产预制构件的时候,务必要根据不同的预制构件设置有效的质量控制措施,从而在提升生产效率的同时能够最大程度保证质量。产品出厂前务必要进行全面的质量检测,并且对预制构件的运输方法要不断优化和改善,避免出现预制构件在运输过程中受到损坏。施工现场在接收预制构件的时候,同样需要严格做好质量检测,另外在安装过程中,务必要严谨认真,避免发生预制构件的质量损坏,确保用于房屋建筑的预制构件均满足相关的质量标准。

3.3合理连接预制构件

质量合格的预制构件还必须要对其实施高质量的连接,才能够完成工程房屋建筑的整体架构,所以在施工过程中务必要保证预制构件的连接质量。在施工过程中,施工人员必须要严格依据预制构件连接的相关作业程序和步骤展开施工,决不能随意增减施工步骤或内容;同时必须要确保预制构件连接与设计图片相符,避免出现错连接和漏连接。如果施工中为严格依据标准流程和图纸完成构建连接施工,必然会导致建筑的牢固程度受到影响,也无法最大程度地发挥装配式建筑的优势。并且在施工过程中要带着高度责任心小心操作,避免对预制构件造成损坏,破坏了预制构件的完整性和牢固性。

3.4使用先浇筑预制装配技术

当前在使用装配式建筑施工的过程中,采用改良型的先浇筑的施工技术已经得到了一定的推广。采用这样的先浇筑预制装配技术,能够达到有效简化操作环节,提升建筑施工效益的目的。要采用这样的先浇筑预制装配技术,需要对相关技术手段实施一定的改良,这样能够为房屋提供更有效的质量保证,从而达到提升建筑稳定性,延长建筑寿命的效果。近年来在建筑设计领域中,基本上已经实现了房屋建筑设计的标准化与一体化,其一体化的主要体现就是房屋围护、房屋主体以及房屋装饰的一体化。采用改良型的先浇筑预制装配式房屋的关键施工为水平后浇带的设置,另外要特别注意连接与搭接锚固等作业内容。采用这种施工技术完成的房屋,能够保证纵向连接配筋结构。

3.5运用BIM技术

BIM(BuildingInformationModeling)技术,国内一般将其称之为“建筑信息模型”。这是一种建筑设计技术,将该技术引用于装配式建筑中,能够极大地提升施工的效率和管理的精度,从而更好地保证施工的质量。通过BIM技术能够构建设计、加工、装配、施工的统一的信息共享平台,这样一来各个方面、各阶段就能够实现信息的全面共享和系统控制。在设计时能够最大程度地考虑施工的需求,从而实现最右的预制装配式结构设计,最大程度地满足预制柱、预制板等要求,保证设计的科学性。在生产阶段BIM可以实现机械加工集成管理,确保生产与施工的信息共享,强化生产质量。在施工过程中,通过各种物联网技术,可以对相关构建实施动态控制。

4小结

综上所述,预制混凝土结构作为一种新型施工技术,当前已经在我国建筑领域有广泛的应用,并且表现出了显著的效果。未来该技术必然还会进一步发展,这对于建筑行业的未来发展将起到巨大的推动作用。

参考文献:

[1]张斌,胡江海.房屋建筑装配式混凝土结构建造技术创新研究[J].工程技术研究,2020,5(05):147-148.

[2]马雪晴,焦亚军.房屋建筑装配式混凝土结构建造技术探讨[J].九江学院学报(自然科学版),2020,35(02):20-23.

[3],徐马成.房屋建筑装配式混凝土结构施工关键技术分析[J].中国标准化,2019(08):67-68.

[4]万里霜.房屋建筑装配式混凝土结构关键技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2020,330(12):25-26.

[5]马世丁.房屋建筑装配式混凝土结构关键技术分析[J].江西建材,2017,000(023):69.

第4篇:装配式建筑论文范文

关键字: 超高层建筑 电气系统 设计与安装

中图分类号:TU208文献标识码: A

随着我国经济建设脚步的逐渐加快,城市规模越来越大,城市建筑也逐渐从横向扩展转变为纵向延伸。当今的超高层建筑一方面解决了人们的居住空间过于密集的问题,但另一方面,也造成了电气系统设计与安装上的困难。相比于普通建筑来说,在超高层建筑中进行设计与安装时,需要考虑到的因素非常多样。根据超高层建筑的实际特点来设计并安装电气系统,可以更好地保证电气系统的安全性以及稳定性。本文选取了我国南方某城市一超高层建筑进行分析,对超高层建筑电气系统的设计与安装要点进行理论角度的讨论。

一、超高层建筑电气系统的设计

电气系统的设计是安装工作的先决措施,能够给电气系统的安装提供很好的基础。通常,进行电气系统的设计需要考虑多方面的内容,主要包括了对运行负荷的设计、对供电与配电系统的设计以及对主要设备的设计等等。在进行这几方面的设计时,需要考虑到超高层建筑楼层较高的独有特点,制定出具有针对性的方案。

(一)对运行负荷的设计

运行负荷决定了电气系统工作能力的强弱,因此,在设计电气系统时首先应该考虑的是对运行负荷的设计。一般来说,运行负荷的高低对后期电气系统设备类型的选择以及设备的经济作用有着直接的影响。在我国的超高层建筑电气系统设计的规范中,进行运行负荷的设计主要有负荷密度法以及需要系数法两种方法,在进行设计时,可以将两种方法结合起来使用,达到科学、客观、可靠的要求。

(二)对供电与配电系统的设计

电能是电气系统工作运行过程中必不可少的动力能源,进行供电与配电系统的设计在电气系统的设计当中占据了非常重要的地位。一般将对供电与配电系统的设计分为供电系统设计与配电系统设计两方面,进行分别考虑。在超高层建筑中,一般供电电压的标准值为10kV,并且供电系统的继电保护措施相对其他建筑中的供电系统来说更加完善,提高系统的安全性,确保建筑内的安全用电。另外,在超高层建筑中一般都有两个相对独立的电源,并且在一些建筑中还备有柴油发电机,以便在出现意外时能够紧急供电。而配电系统的设计相比于供电系统来说更加复杂,需要考虑到不同电气设备所需要的电压以及能够承受的电压。配电系统的设计包括了高压配电系统的设计、配电方式的设计以及功率的设计等方面的内容。在本文所选取的超高层建筑中,采用的是以放射式为主,以混合式为辅的配电方式。

(三)对主要电气系统设备的设计

电气设备是电气系统完成一系列工作的直接执行者,由于设备种类的多样,在设计时需要考虑的问题也较为多元化。在一般情况下,一个电气系统具有的设备包括了高压柜、双电源转换开关、备用发电机组以及计算机保护装置等等。这几类设备在电气系统中最为突出的作用就是保证系统用电的安全性与稳定性,尽量消除供电与配电设施的事故引起的不良影响,将用电风险降到最低。

二、超高层建筑电气系统的安装

在对电气系统的负荷、供电配电设备等进行设计时,还需要将其安装到建筑内部,才能够使其发挥出作用。在超高层建筑中进行电气系统的安装,需要遵循的要求很多,安装的难点及要点决定了电气系统的工作质量。以本文选取的超高层建筑内部的电气系统为例,在进行安装时包括了十分繁琐的安装重点与难点,经过综合归纳,超高层建筑电气系统安装的要点包括了以下三个方面:

(一)高低压变配电室设备的安装

一般电压室选择的位置为靠近电源的一侧,需要保持内部的通风良好。而低压室进线柜的母线则需要尽量短,在进行箱体的安装时需要使用水准仪进行水平的校准。如果箱体和导管管径之间存在着不符的现象,那么可以采用机械手段来对箱体进行开孔处理。在高低压变配电室设备的安装过程中,最大的难点就是桥架敷设电缆经过伸缩缝,在这时,应该重点做好安装处理,并保证内控揽的牢固,增加设备的安全性以及稳定性。

(二)垂直供电母线槽的安装

一般超高层建筑的高度都超过了一百米,在进行垂直供电母线槽的安装时具有很高的难度,需要进行安装措施的重点分析。干线系统与数量庞大的母线单元之间,一般通过绝缘螺栓来进行固定,在拧紧螺栓后用0.01mm精度的塞尺进行检查,并盖上盖板。在垂直母线槽当中,一般每隔1.5m左右就会有一个确保张力释放的弹簧支撑。在该项电气系统的安装过程中,采用了1000V的兆欧表进行冷态绝缘电阻的检测。

(三)其他电气设备的安装控制调试

在电气系统中,出了供电与配电设备之外,还包括了一系列其他设备的安装。特别是对这类设备的控制调试,具有非常重要的作用,能够在最大程度上降低设备故障的发生,让电气系统能够安全正常工作。在本文选取的超高层建筑电气系统中,进行设备的安装控制调试通过计算机,由专业的程序完成。同时,南方地区的超高层建筑对防雷性能还具有较高的要求,需要通过加强避雷设施以及继电保护装置的安装控制。

三、结束语

随着科技的进步以及人们对用电要求的提高,超高层建筑中电气系统的设计与安装需要注意的要点也日趋多样化。特别是对系统负荷的控制以及对系统保护措施的研究方面,能够直接影响到电气系统的工作质量,是当今电气系统设计与安装过程中重点考虑的问题。一般来说,超高层建筑电气系统设计与安装的主要内容有系统负荷、供电装置、配电装置、其他装置等等。在当今可持续发展理念的影响下,电气系统的设计与安装过程中还需要考虑到环保节能的要求。

参考文献:

[1]陈萍. 浅谈福清某超高层建筑电气设计[J]. 福建建筑,2011,09:96-100.

[2]宝晶. 高层建筑电气系统设计与线路安装要点探析[J]. 内蒙古石油化工,2012,01:70-71.

第5篇:装配式建筑论文范文

[关键词] 预制装配式;建筑设计;发展趋势

【分类号】:TU-80

预制装配式建筑是建筑工业化的产物,给人们的印象是粗糙、简陋、冰冷。只是为了满足特殊或是基本功能而建造,很少考虑到建筑的精致、美观以及与环境的关系等因素。随着工业化的发展,预制装配式建筑成为了工业化建筑的多元化发展的一个重要载体,对预制装配式建筑的要求不止于最基本的使用功能,同时人们对环境的关注度不断提高,使现代的预制装配式建筑必须考虑形式、功能、环境等因素的平衡。现代工业化建筑进入了多元化的时代。人们价值观,审美观的多元化直接导致了预制装配式建筑“百花齐放”的格局。

1.国外研究及应用现状

在过去的几年中,欧、美、日等建筑工业化发达的国家和地区已经成为了一个实验区,把预制装配式建筑的概念延伸到极限,提供不同的解决方案来面对不同的挑战。建筑的设计和建造技术有了很大的演变,在强大的技术支撑下,预制装配系统几乎可以满足任何类型的建筑。也可以说预制技术的不断发展为建筑形式提供了更多的可能性。

2.国内研究及应用现状

从二十世纪50到60年代,我国开始对预制装配式混凝土建筑的设计和施工技术进行研究,并形成了一系列相应建筑类型的体系。到20世纪80年代,预制装配式混凝土建筑在全国范围内的应用进入到了全盛时期,许多地方都逐渐形成了设计、制作、安装的工业化装配式混凝土建筑一体化生产模式。但是我国的装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平还无法满足社会需求也跟不上建筑技术发展的变化,究其原因是因为预制装配式建筑的物理性能和功能还有许多局限和不足之处。直至20世纪90年代中期,全现浇式混凝土建筑体系几经逐渐取代了预制装配式混凝土建筑,目前装配式建筑体系除了在单层工业厂房中有较多的应用外,在其他类型的建筑中很少能见到。

3.预制装配式建筑基本设计原则

1)成本控制

预制比传统的现场施工方法在成本控制上更加有效,这是因为预制概念中的成本有三个方面:材料、劳动力和时间,从理论上讲,其中任何一个方面减少,成本也降低了,但这并不意味着预制减少了整个项目的预算。材料也是一个控制成本很重要的因素。在传统的施工现场很难精确的计算出需要多少材料,所以常常会订购过量的材料以确保工程用量。这样往往就会产生浪费,无谓的增加成本。而在预制建筑项目,可以通过前期设计对材料用量做出准确判断,从而有针对性的进行采购。

2)进度安排

可以说预制装配式建筑最大的优点是缩短了现场施工的工期。预制装配式建筑的项目能够节省时间源自工厂制造和现场施工可以同时进行。在建筑工程中很少使用预制基础,因此现场在建造基础的同时工厂加工生产结构、构造构件以及服务系统和室内集成模块。

3)质量控制

质量的定义是双重的:不仅仅是生产质量和设计质量,往往更依赖于建筑师的工作质量。为了能够使建筑的预制取得成功,以上两点都必须要考虑周全。这些原则看上去是对立的。只要生产质量提高,建筑就会变得更加标准化、平淡无奇,而高质量的设计就会不可避免的地表明了生产效率的匮乏。

4)人性化工作

依靠着空调以及干燥的室内环境,工人的安全系数有所提高。现场施工不仅要求工人需要面对暴露在恶劣天气条件下、处在道路两侧比较危险的位置、面对有危险的突出物等,还可能需要工人们长途跋涉。而预制能给提供一个短途通勤的机会,这就减少了成本也降低了工人们在长时间工作之后因为疲劳而导致他们在往返于工地和家中的路上发生危险的几率。

4.预制装配式建筑的优势

1)设计多样化

目前,住宅设计和住房要求严重脱节,承重墙多、开间小、分隔死、房间的空间无法灵活分割。而装配式房屋则采用大开间,用户根据需要可灵活地利用组合式墙体分割成“随心所欲”的空间环境。

2)功能现代化

传统的建筑能源利用率很低。装配式建筑的地面、屋顶、墙体、门窗框架等都采用各种新型保温、隔热材料,房屋采用新型的供热、制冷技术,如太阳能的储存和利用;工厂化的建筑构件精确度高,可以提高墙体和门窗的密封功能。

3)制造工厂化

智能化的住宅应该无论是墙体结构材料,还是内部装饰材料都选用绿色的优质材料,而工厂化的生产正是住宅现代化的最优生产方式。如传统的建筑物要使其美丽的外表面涂料久不退色是十分困难的。但工厂化生产的建筑外墙板不但质轻、高强,而且在工厂经过模具、机构化喷涂、烘烤等工艺就可使建筑物美丽的色彩久不退色。

4)施工装配化

由于装配式建筑比传统的建筑自重减轻约一半,因此,对地基承载力的要求也随之降低,地基的施工也会简化很多。工厂预制好的建筑构件运到施工场地后,立刻可按设计要求安装施工。

5)时间最优化

预制建筑最大的优点是缩短了现场施工的时间,对工期有更高的可预测性。预制建筑的项目能够节省时间源自工厂制造和现场施工可以同时进行。在建筑工程中很少使用预制基础,因此现场在建造基础的同时工厂加工生产结构、构造构件以及服务系统和室内集成模块。

6)技术可持续化

尽管在建造过程中,使用集成构件早已经被提上了设计师和技术专家的议程,但是装配式建造理论体系中并没有和环境保护理论体系发生交叉。如今,人们已意识到建筑垃圾造成的严重环境破坏。在诸如木材加工、砌砖、粉刷和装饰的过程中的切割和原料混合工序中由于没有集成装配的过程,也会产生多余而造成浪费,这种在建造过程中产生的浪费份额巨大。

5.未来中国的预制装配式建筑发展趋势

展望预制装配式建筑的未来发展,大到整体空间布局,小到建筑细部的每一个预制构件,将建筑群与环境雕琢的如此细腻。在我国,预制装配式建筑的发展正处于向工业化发达国家学习的起步阶段,设计、生产、运输、安装各环节的技术是实践过程中首要攻克的难题,对于预制装配式建筑在环境、功能及美观等建筑设计方面的因素并无有针对性的深入探讨。

由于我国经济发展起步晚,建设量极大时间又非常集中,建筑工业化还处于比较落后的状态,虽然目前在预制建筑在住宅的发展上有了一些新气象,但是还没有形成规模和气候,产业链也不是很完善,还需要进一步的支持和推动。随着我国经济的发展,各种公共建筑开始在各个城市中不断出现,很多建筑由于功能和形式的需求采用了异形的结构形式,无法用传统的建造方法实现,也在不同程度上采用了预制构件装配的方法。

参考文献:

【1】.王小红. 当代国外轻型建筑设计【M】.山东科学技术出版社,2006.

【2】.周燕珉. 住宅精细化设计【M】.北京:中国建筑工业出版社,2008.

【3】.李湘洲,李南. 国外预制装配式建筑的现状【J】. 国外建材科技, 1995(04).

第6篇:装配式建筑论文范文

【关键词】高层建筑;机电安装;特点;新技术;应用

一.高层建筑机电安装施工的特点

1.1机电设备安装工程项目的涉及面广

机电设备安装工程项目涵盖了机械设备工程、电器工程、电子工程、自动化、仪表、建筑智能化、消防、电梯、管道、动力、通信、环保工程等等。其施工活动从设备采购开始,涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段,直至满足使用功能或正常生产为止。

1.2机电设备安装工程项目的技术要求高

随着科技的进步发展,机电设备安装工程项目的施工过程中所涉及的新技术、新工艺、新材料、新设备等新兴技术越来越多,加之工业规模日益扩大,安装工程也越来越大。大型工程对吊装、装配、检测技术的要求也越来越高。

1.3机电设备安装工程项目的施工周期长

机电设备安装工程项目的施工活动从设备采购开始,涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段,直至满足使用功能或正常生产为止。

1.4机电设备安装工程项目的协调管理工作多

机电设备安装工程项目涉及到多个专业,因此,做好工程各项专业之间的协调、配合,诸如进度安排、工序衔接以及工作面交接等,使得各专业的管线综合布局符合机电安装工艺的基本工程设计标准和要求,实现其相互间互创有力的施工条件,从而充分保障工程的施工质量,使得投产使用后的各个方面都符合其基本要求。

二、结合实例分析建筑机电安装施工的新技术应用

2.1某高层金融中心概述

某高层金融中心大楼地上101层,地下3层,建筑主体高度492m,结构形式为钢筋混凝土核心筒,外框钢骨混凝土及钢柱。是以办公为主,集商业、酒店、观光、会务等功能于一体的综合性大厦。

2.2 10kV高压垂吊式电缆敷设

目前高层建筑越建越高,用电负荷越来越大,普通电缆、封闭母线槽作为垂直供电干线的局限性越来越突出,需由新的供电干线替代,以达到占用空间小、安装维护简便、性能稳定的目的。在某高层金融中心的供电系统中,至90F副变电所的10kV供电干线电缆总长708m,垂直段长405m,总重14t,垂直段重8t,为最长最重的一根。该工程的单根电缆长度、垂直段长度、总重、垂直段质量、电缆截面创造了中外建筑史在高层建筑领域中的5个之最。如此大截面、超长、超重的电缆在摩天大楼的电气竖井中敷设,为世界性的技术难题,国内外没有经验可供借鉴。面临的重大技术难题:如何设计电缆结构,使电缆不管有多长、多重,都能靠其自身支撑自重,并能够敷设到位; 如何选择吊装方法,克服高层建筑电气竖井中卷扬机容绳量不够的问题; 如何使吊装圆盘顺利穿越楼层井口,避免被井口卡住而损伤电缆; 如何减小电缆摆动,防止电缆刮伤。

针对以上问题,根据产品特点制订施工工艺,确保10kV高压垂吊式电缆制造与敷设技术达到实际应用标准。(1)电缆制作。10kV高压垂吊式电缆由上水平敷设段、垂直敷设段、下水平敷设段组成。其结构为: 电缆在垂直敷设段带有3 根钢丝绳,并配吊装圆盘,钢丝绳用扇形塑料包覆,并与3 根电缆芯绞合,水平敷设段电缆不带钢丝绳。根据吊装电缆的特殊要求,为减少吊装时垂直部分来自钢丝绳的侧面压力,设计扁形塑料包覆柔性钢丝绳,填充在电缆的空隙,当电缆垂直吊装受到钢丝绳侧压力时,不会出现压力集中使电缆安全可靠,不至于受压损坏。(2)吊具设计。吊装圆盘为整个吊装电缆的核心部件,由吊环、吊具本体、连接螺栓( 钢丝绳拉索锚具) 和钢板卡具组成,安装于电缆垂直段的前端,其作用是在电缆敷设时承担吊具的功能并在电缆敷设到位后承载垂直段电缆的全部质量,电缆承重钢丝绳与吊具连接采用锌铜合金浇铸工艺。(3)电缆敷设。该种结构的电缆在国内为首次使用,与普通电缆的敷设工艺不同,虽然是利用常规设备卷扬机吊运电缆,但需打破传统的施工工艺,分别捆绑水平段电缆头和垂直段吊装圆盘,在辅助卷扬机提起整个水平段后,由主吊卷扬机通过吊装圆盘吊运垂直段的电缆,在吊装圆盘到达设备层的电气竖井口后,利用钢板卡具将吊装圆盘固定在槽钢台架上。在相互提升或分段提升时要充分考虑电缆防坠落措施,还要保证吊装圆盘顺利穿越楼层,减少电缆摆动,避免电缆卡位和拉伤。吊装过程中确保垂直段内钢丝绳受力均匀,对承载钢丝绳受力进行监控。

2.3预制立管安装

某高层金融中心从B3~78F的4个管井中,密集布置着各种介质的立管,包括冷冻水管、高低压蒸汽管、消防水管、非饮用给水管、透气管等,管径从DN80~DN600,压力从1.0~2.5MPa,一个管井中有10根立管之多。为高效、高质进行管井立管施工,经过项目工程技术人员深入研究讨论,提出了预制组合立管的系统理论,并经过详尽设计与计算,形成设计计算、制作装配、吊装组对成套预制组合立管技术,达到实际应用的标准。预制组合立管技术即在管道施工中把管井内立管分节,连同管道支架一起预制,然后运至施工现场整体安装。这种管道施工技术具有组合化施工、现场施工简便、质量可靠、安全可控、制作精度高、管井封堵安全防水等优点。(1)立管体系设计和理论计算。由于本施工工艺在国内首次采用,施工难度大,需对组合立管进行设计计算。主要包括预制组合立管与钢结构梁的配合、管道伸缩处理、配管荷载计算、管架体系计算等4 方面。(2)预制组合立管制作。预制组合立管施工其管道的制作、装配均为工厂化流水施工,只预留极少量的接口作现场连接用,现场焊接量少; 采取有效措施进行管组制作精度的控制,管道制作精度大大提高,整体施工质量得到有效提高。预制组合立管制作包括制作装配图、配管加工、管架制作、预制组合立管装配。(3)预制组合立管施工。该工程由于幕墙随结构同步施工,管井内管道无法采用塔式起重机进行垂直运输。经过研究讨论,最后认为管井内管道随钢结构同步安装可以解决垂直运输问题。管组吊装力求尽量缩短塔式起重机的占有时间,采取设置可动支架进行临时固定,最终进行定位调整的方法。预制组合立管安装包括现场安装施工范围的划分与确认、吊装方式的选择、作业计划的编制、立管组吊装、立管组安装、管架的固定焊接、吊装施工顺序、可动支架的安装、管组就位。

三、结束语

随着高层建筑和现代智能技术的高速发展,使得当前国内建筑施工技术逐步提高,而机电安装技术作为高层建筑施工重要组成部分,在现代化建筑工程占据重要地位。因此做好电气系统的设计和安装对于保证高层建筑电气的质量有着重要的作用。

参考文献:

[1] 赵庆钢.建筑电气安装工程的问题与解决措施[J].民营科技,2010,(8)

第7篇:装配式建筑论文范文

关键词 装配式建筑 工程量清单计价 评标方案 两阶段评标法

一、相关概念

(一)装配式建筑

装配式建筑是指将在加工厂或现场预制的构件,通过机械运输、机械吊装及一定的连接手段,把一些零散的构件连接成为一个整体而建造起来的房屋。这种建造方式具有施工速度快、劳动强度低、环境污染少及资源有效节约等特点。

(二)工程量清单计价

工程量清单计价是指在建设工程招投标过程中,招标人按照国家统一的工程量计算规则提供工程量,由投标人依据工程量清单自主报价,并经过相应竞争确定工程造价的计价方式。

(三)评标方案

评标方案是由招标人依据相关法律法规制定的,选择一定的评标标准和方法,对投标文件进行审批和选择。评标标准是根据《招标投标法》中的相关规定,以及现行的有关规范和招标文件的要求等制定。评标方法则要根据评标标准、评标细则及建筑物的特点等确定。

二、装配式建筑在招标评标过程中面临的窘境

装配式建筑在我国的发展尚未成熟,采用清单计价模式进行招投标时存在一定的问题。

(1)现有的《清单计价规范》和《计价定额》未对装配式建筑工程的分部分项工程进行项目划分、特征描述及工程量计算规则的确定,导致在实际施工过程中投标人项目划分不明确、特征描述不准确和工程量的计算随意性大的情况。

(2)投标人在投标报价时对完成的计量单位的各个分部分项工程中的人工、材料和施工机械的消耗量时,增加了折旧和摊销中的损耗量,导致工程量增加,费用增高。

(3)预制构件的生产厂家为了尽快回收建设成本,将对构件厂的长期投资常常采用加速折旧法摊到预制构件中,导致预制构件的单价提高,从而间接提高了投标人的投标报价。

(4)装配式建筑在我国尚且属于新技术,具备施工工艺和施工能力的投标人相对较少,导致了投标人在投标过程中可能存在相互串标等潜在的不利于装配式建筑发展的现象。

三、常用的评标方案

(一)合理最低价评标法

合理最低价评标法是指选择符合条件的报价最低的投标人的投标报价为中标价。在合理最低价评标过程中,招标人制定了标底价。评标人根据招标人制定的标底价,并将各个投标人的投标报价与基准价(可以取投标人投标报价的平均值为基准价,不符合条件的投标人除外)进行对比,选择符合条件的报价报价最低的投标人的投标报价为合同的中标价。合理最低价评标法杜绝了某些投标人为了中标,降低企业的投标报价,甚至以低于企业成本价的投标价报价的现象。

(二)综合评标法

综合评标法是指在满足招标文件的基础之上,按照招标文件中规定的各个因素进行综合评审,以最终得分最高的投标人最为最终的中标人。在综合评标法中,对招标文件中规定的各个因素根据其重要性赋予不同的权重,专家对各个投标人的投标文件中相应的要素对招标文件的响应程度进行打分,考虑各个因素所占的权重,对各投标文件进行分数整理,最终以得分最高的投标人为中标人。综合评标法相对全面的考虑了投标人的各个因素,竞争性大,是目前常用的评标方法。

(三)两阶段评标法

两阶段评标法是指针对同一个建设工程项目的同一个投标人在投标过程中采用两个阶段投标的方法。第一阶段主要评审资质标。投标人根据招标人编制的第一阶段招标文件(技术标不完善的招标文件)中对施工技术的要求进行投递技术标。招标人根据各个投标人提交的技术标,完善招标文件中的技术标,制定完善合理的正式招标文件。第一阶段中招标人根据各个投标人递交的技术标的投标文件,选择符合条件的投标人进入第二阶段商务标的评审。第二阶段主要评审商务标,符合条件的投标人根据招标人制定的完善的最终招标文件进行投标报价。招标人综合考虑投标人在第一阶段和第二阶段的得分情况,选择得分最高的投标人为中标人。

四、装配式建筑评标方案

(一)第一阶段

第一阶段主要评审技术标。第一阶段主要评审各个投标人的技术标,包括对装配式建筑施工的总体规划、根据施工进度与预制构件的生产数量要求、如何根据施工进度的合理采购预制构件、如何保证装配式建筑施工过程中预制构件运输、起吊和安装的安全有效实施及如何配置预制构件、灌浆料等主要资源等。另外还要考虑投标人的资质、资金情况以及已有的装配式建筑的类似施工经验、预制构件质量等。

(二)第二阶段

第二阶段主要评审商务标。选择符合第一阶段要求的投标人进入第二阶段商务标的评审,不符合第一阶段评审要求的投标人即被淘汰。第二阶段商务标的评审主要考虑:综合单价的内涵是否完整、综合单价报价是否合理、预制构件的报价是否合理、工程量计算是否准确及措施费用是否合理等。

两阶段评标法中,对第一阶段和第二阶段赋予不同的权重,各个投标人最终的得分为各阶段相应的得分乘以各自的权重,最终得分最高的投标人为中标人。

五、结语

本文考虑目前装配式建筑在我国的发展现状及装配式建筑在招标评标过程中面临的窘境,提出适合的装配式建筑的评标方法-两阶段评标法,降低投标人之间串标、围标的可能性,提高招标的效率,加大投标人之间的竞争强度,改变了招标人的被动局势,促进了装配式建筑的发展。

参考文献:

[1]王文香.实施2013版清单计价规范对工程造价计价体系的影响分析[J].建筑与预算,2014,09:21-23.

[2]王爽,王春艳.装配式建筑与传统现浇建筑造价对比浅析[J].建筑与预算,2014,07:26-29.

[3]丁勇.关于装配式建筑发展的几点思考[J].土木建筑工程信息技术,2014,03:103-105.

[4]乔鹏军.小型建筑企业的企业定额与投标报价[J].山西建筑,2014,24:247-248.

第8篇:装配式建筑论文范文

(华南理工大学建筑设计研究院,广州510000)

摘要院进入二十一世纪,“安全高效、绿色环保”越来越成为衡量建筑设计水平高低的重要指标,随着全国建设工作会议上“建筑产业现代化”的明确提出,新型建筑工业化以其迫切的需要和可持续发展的潜力重新走入国内建筑界的视野。在建筑产业化的革命中,预制装配这种建造方式重新进入到工程实践中,因此,针对这种新型建筑技术所对应的建筑作适应性的探讨,是文章关注的问题。

关键词 院可持续发展;建筑产业现代化;新型建筑工业化;预制装配式建筑;适应性

中图分类号院TU111.3 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2015)27-0078-05

0 引言

这是建筑产业现代化的时代,“安全高效、绿色环保”的目标已经成为全社会发展的共识,传统的混凝土全现浇结构无法适应时代的发展,不久的将来,必将被新型建筑工业化所取代。过去,由于材料技术水平的限制,人们对预制装配式建筑的质量和适应性存在疑虑和误解,但是,随着新材料新技术的运用以及管理水平的显著提高,我国现阶段的预制装配式建筑又重新迈出发展的步伐。因此,在这个历史性的机遇面前,笔者希望通过对新时期预制装配式建筑的特点总结及其适应性探究,为建筑产业化进程提供理论性的支持。

1 概念解析

建筑产业现代化,是以绿色发展为理念,技术进步为基础,信息技术和工业化深度融合为手段,运用先进适用的建造技术和科学的管理方法,对建筑全产业链更新、改造和升级,实现传统建造方式向现代工业化生产方式转变,从而全面提升建筑工程的质量、效率和效益。

新型建筑工业化是建筑产业现代化的基础和核心,它是指采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理的生产方式。新型建筑工业化并不只是装配化,而是现代科学技术和现代企业管理的融合叠加,即“新型建筑工业化(生产方式)=现代科学技术(生产力)+现代企业管理(生产关系)”。

预制装配式建筑,是指建筑的全部或部分构件在工厂进行预制,运输到施工现场,通过可靠的安装方法建造而成,具备一定使用功能的建筑物。发展预制装配式建筑是新型建筑工业化的重要环节。

2 国内外发展状况

17 世纪,英法等国家开始了建筑工业化道路的最初探索,20 世纪50 年代,二战客观上促进了欧洲国家建筑工业化的大力发展,积累了大量实践经验,并针对预制装配技术研制了成熟的行业规范和技术准则。美国在20 世纪初成立了预制混凝土协会(PCI),长期致力于装配式建筑规范和标准的制定,一直推动着建筑工业化的发展,取得长足的进步。日本的建筑工业化水平世界领先,在预制装配式住宅的建设上取得了空前的发展,它结合自己的实际建筑环境,将装配式建筑的理念成功引用至高层和超高层建筑的防震设计中,取得了卓越的成绩。

相比之下,国内建筑工业化水平比较落后,行业规范和技术标准还处于匮乏阶段。我国开展工业化建筑的探索时间并不晚,从20 世纪50 年代开始到80 年代,各种预制屋面板、空心楼板、屋面梁已经在住宅的建设中得到广泛应用(据不完全统计,到1985 年全国预制装配式建筑比例已占所有建筑量的35%),但是进入90 年代,我国在预制装配这个领域的研究和实践几乎为零,预制装配逐渐被全现浇结构所取代。直到21 世纪,现浇施工方式所造成的环境污染、噪声影响、资源浪费、施工危险等弊端逐步显露,中国建筑业界和相关部门才重新开始重视预制装配式建筑的发展。

3 新时期预制装配式建筑的特点

3.1 技术创新

预制装配式建筑的技术创新并不是单一技术的创新,而是集成建造技术的系统创新,它包含了主体结构的创新、装饰装修的创新和设施设备系统的创新,并综合体现在建筑设计、工程质量、工期控制、经济效益和环保节能等方面:

3.1.1 建筑设计方面

设计理念先进,兼容性强。建筑构件在工厂进行预制并运输到施工现场进行装配,可以最大程度实现钢结构、混凝土、新型材料的复合化施工,是一种符合现代建筑设计理念的生产方式。

结构体系灵活,可变性强。实现支撑结构和填充体系的彻底分离,保证支撑体的耐久性和填充体的可变性,有利于使用者在实际使用时进行改动和调整,一改以往建筑承重墙多、分隔死、开间小、空间无法灵活分割的缺点。

模数控制生产,工业化强。将建筑分离成支撑体系和填充体系,两种体系又各自拆分成不同部品构件进行标准化设计生产,这种方式有利于标准化的建筑空间和建筑立面的大规模重复性生产建造。

设施设备系统一体化设计。在设计过程中,水、空调、新风、暖气、电气等设备管道预设同步进行,从而减少设计缺陷和返工次数,极大提高设计效率,同时保证设备管道的质量控制水平更高,有利于房屋舒适度和洁净度的营造。

实例分析:中粮万科长阳半岛五裕地块项目,位于北京市长阳镇,地上部分采用预制混凝土装配整体式剪力墙结构,产业化楼建筑面积约9 万平方米。项目工业化预制率达到61%,外墙、内墙、阳台、叠合、挑板、防火隔墙、外挂板、楼梯、梯梁、女儿墙等十种构件都采用预制方式;建筑设计采用业内先进的设计理念,如24 小时新风负压系统、横向排烟系统等内装部品化集成技术、SI 内装分离与线管几成技术等;深化设计阶段更是采用三维手段协同设计,以确保准确快速落实设计方案,并最终保证此预制项目的实施质量。

3.1.2 工程质量方面

材料性能和构造水平提高,抗震性强。采用新型轻质材料,在隔声耐火、保温隔热、防腐防潮等方面具有优越的物理性能,同时由于构造水平提高和自重减轻,建筑的抗震性能也显著增强。

工业化生产建造,整体性强。预制手段机械生产的建筑构件,通过一体化的控制方式,在专业指导下使用可靠的连接方式进行安装,能够最大程度保证建筑整体性能。装饰效果优良。预制外墙板使用各种饰面进行预先处理,配合建筑设计预嵌瓷砖、石材、清水模等;预制内墙质量控制更加方便且外观优良,无需经过再粉刷的程序即可做装饰工程,从而保证了质量和效果。

3.1.3 生产效率方面

预制构件采用机械化方式进行生产加工,现场只须对构件节点进行浇注,这样的施工方式大大减少了现场工作量和施工难度,可同时进行交叉作业,遇到雨雪天气也可不用停工,节约工期,保证施工进度,节省投资,降低施工成本。

实例分析:位于北京回龙观019 地块的住宅及商业金融项目2 号楼,是北京住宅产业化基地的实验点。在全装配环节,每层楼的用工人数从42 人降低到28 人,综合测算节省了33%的用工量,其中混浆工这个工种已经完全不再需要,钢筋工的人数降低了53%,最终完成精装修的时间比运用传统工法的楼栋快了一个月。

3.1.4 经济效益方面

在西欧、北美和日本,预制装配的生产方式与传统建筑方法相比,可节约人工约25%-30%,降低造价约15%-20%。现在国内由于预制装配建筑仍处于摸索阶段,受生产技术、生产规模等因素的影响,预制率较低(仅为15%-20%),其建设成本仍略高于传统现浇建筑。但是,从住宅全生命周期角度来分析,装配式住宅由于其能耗、管理、维修成本的降低,能有效节省消费者后期费用支出。因此,综合来看,预制装配式建造方式在建筑经济性上拥有更广阔的发展潜力。

实例分析:万科集团在上海所开发的新里程项目、金色里程项目、四季花城项目、金色城市项目以及北京假日风景项目都采用了工业化生产的方式,根据这五个项目的成本估测数据,可得到建安成本和使用成本的工业化增长率。根据此工业化增长率对南京某一处传统住宅(103m2)进行工业化假设,将工业化住宅与传统住宅建造成本进行对比(详见附表1 和附表二)。传统住宅建安总成本为528390 元,使用费用50 年为306231 元;工业化住宅建安总成本为580302 元,使用费用50 年为254833 元。现阶段成本总和两者相近,但是未来工业化住宅经济效益还有非常大的提升空间。

3.1.5 环保节能方面

预制装配所产生的噪音、烟尘和垃圾远低于现场施工,对周围环境的影响降到最小。工业化的设计和施工节省了大量现场的模板和脚手架,减少了木材使用量,在降低造价的同时也保护了我国宝贵的森林资源。此外预制外墙和屋面板已经将保温隔水等防护层统一处理完毕,避免现场施工易破坏的情况发生,有效实现建筑使用阶段的节能。

实例分析:“小天城项目”位于长沙远大三路与远大城交汇处东北角,建筑面积18 万平方米,是全国第一幢以工厂化装配式方式建造的超高层钢结构可持续建筑。小天城的工厂化率超过90%,据项目工程测算,相比传统建造方式,节能80%,节水85%,节省混凝土60%,建筑垃圾甚至只有传统建造方式的1%。

3.2 管理创新

新型建筑工业化的目标是建立专业化、协作化的工程总承包队伍,在研发设计-构件生产-施工装配-运营管理等环节实行一体化的现代化的企业运营管理模式,从而可以整合优化整个产业链上的优质资源,使效率和效益最大化。(图1)

4 现阶段预制装配式建筑的适应性分析

综上所述,预制装配式建筑具有平立面规律性强、构件重复率高、多工种一体化施工可行性强、标准化快速生产、整体安全性能佳、综合效益高等突出特点,笔者根据预制装配生产方式在国内的现实应用情况,对其适应性建筑类型进行研究比对,总结如下:

4.1 住宅类建筑

从需求上分析:住宅是中国社会上需求量最大的建筑物类型,2010 年以来全国新建住宅年平均成交量维持在2.25 亿平方米水平,这需要一种快速、安全、可靠的生产方式来完成,以最大限度节约社会的劳动力成本和资源环境成本,运用预制装配技术可以实现这样的目标。

从实施条件上分析:建筑设计上,现代住宅趋向工业化的生产,住区楼栋标准化,户型单元模数化,公共交通核心模块化,内外墙部品构件工厂化,还要保证室内大开间和灵活分割的可能性;结构设计上,预制装配式框架、剪力墙结构体系和钢结构体系已经非常成熟,可以实现与现有结构的平稳衔接过渡;设备系统设计上,住宅内部设备管道单一重复,给水系统、排水系统、电气系统、通风系统和供暖系统等都可以使用部品生产和集成技术应用;这些都是住宅类建筑使用预制装配生产方式的有利条件。(图2)

4.2 车间厂房类建筑

从需求上分析:现今国内工业正处在快速发展的转型阶段,车间厂房类建筑应用广泛,需求量大,需要体现出工业建筑“快速施工,提高投资回报效率”的特点,很适合用预制装配的方式进行生产建造。从实施条件上分析:建筑设计上,车间厂房类建筑根据使用对象的不同,其跨度、进深和层高都有严格的等级和模数要求,其外立面风格简洁统一,无特殊性要求,非常适合进行模式化的预制部品生产;结构设计上,车间厂房主要采用排架结构体系和门式钢架体系等,其屋架梁、行车梁、天沟、屋面板均适合使用预制手段生产,在现场吊装就位后焊接将其连成整体结构便可快速安装,体现环保节能高效的现代化需求。(图3)

4.3 办公酒店类建筑

从需求上分析:现代酒店和办公楼是城市商务区中最常见的建筑类型,伴随信息时代的到来,智能化的建筑环境、人性化的建筑空间、可持续发展的建筑环境越来越成为社会一致的追求。因此,在这种建筑类型上运用新型工业化的生产方式,势必能极大促进现代城市商务区的规划和建设。

从实施条件上分析:建筑设计上,它以现代办公和居住功能为主,其房间开间、进深、层高需求以及外墙、门窗等部品尺寸都相对统一,而且这类建筑后期使用过程中房间大小或格局变动的可能性很大,使用工业化生产的预制装配轻质构件通过灵活的分隔方式可以轻松地实现;结构设计上,无论是普通框架结构或框架———核心筒结构,都属于预制装配施工方式的适用范围;设备系统设计上,预制装配技术在设计阶段就已预设完善设备管道,适合实现这类建筑中集成化的中央空调和新风循环系统。(图4)

4.4 医院类建筑

从需求上分析:现代医院作为延续生命、保护健康的重要场所,其整体医疗环境正日益受到人们的重视。医院需要洁净无污染的就医和治疗环境,预制装配建筑使用的各种新型材料有质量保证,可以确保建筑物安全无毒,对人体和环境无害,符合人类健康与环境再创造的综合利益。因此,在医院类建筑上应用预制装配技术,不仅有利于建筑微环境的营造,更有助于全社会节能环保事业的推进。

从实施条件上分析:建筑设计上,医院类建筑以诊室、病房、办公室等集中性的使用功能为主,尺寸固定,便于实现标准化控制;结构设计上,由于没有大跨度空间的特殊要求,普通预制结构体系便可基本满足使用需求;设备系统设计上,集成化的设备管道保证各系统的安全高效运行,有助于营造舒适的建筑内部环境。(图5)

4.5 学校类建筑

从需求上分析:学校是师生进行教学的重要场所,需要一个稳定、安全、舒适的建筑环境。装配整体式混凝土结构具有与现浇结构完全同等的整体性和安全性,同时由于建筑整体质量更轻,在抗震设防上处于更有利位置,现代化的管理方式也使它的质量监控也更加直观有效,因而适合运用在校园建筑上。

从实施条件上分析:学校类建筑结构简单,以普通课室、实验室、办公室、宿舍等使用功能为主,空间重复率高,立面构件统一,便于实现标准化的建筑设计。

近年来有一种特殊的学校类型吸引越来越多的社会关注,那就是在灾区或偏远地区建设的低成本学校。这类学校因客观原因的限制,只能用尽可能少的资金成本完成功能齐备、质量优良的建筑,同时还必须应对后期随时可能出现的功能置换甚至是异地重建状况。使用工业化预制装配技术进行建设,既能节约时间和成本完成设计施工,又能保证房屋质量,更能轻松解决使用功能变化或建造场地变化带来的问题,一举三得。以香港中文大学朱竞翔教授为代表的建筑师已经在这个领域取得了喜人的成绩,他的“轻质建筑”实践便属于新型建筑工业化的一种尝试。(图6)

第9篇:装配式建筑论文范文

摘要:根据国家有关产业政策和发展规划,国家将加快推进预制装配式住宅发展。本文从国内外工业化住宅发展现状,着重提出装配式住宅的设计研究工作和示范工程的推广应用。笔者通过中兴建设有限公司(国家房屋建筑工程总承包特级资质)从事预制装配式住宅研究的经典实例,较为详细的向读者介绍了当前国内工业化住宅设计研究的现状。

关键词:工业化住宅、装配式、预制构件、住宅产业化

中图分类号:F287文献标识码: A

近年来,我国住宅建筑飞速发展,其建造和使用对资源占用和消耗都非常巨大。与国外发达国家相比存在住宅建造周期长、施工质量差、能源及原材料消耗大、产业化程度尤其工业化程度低等问题,迫切需要采取工业化手段来提高住宅建设的质量和效率。开发符合产业化发展要求,工厂化、标准化程度高,施工速度快,节能省地、经济性好的新型工业化住宅体系,已经成为我国目前推进建筑工业化发展的一项重要工作。 一 、工业化住宅建造关键技术研究课题背景 1、立项必要性 我国“十五”以来,对住宅产业化问题进行过研究和推广,取得了一定成效。但对预制装配整体式混凝土住宅建筑的关键技术没有进行过系统、深入的研究,至今没有形成配套的工业化技术政策和标准规范体系,已建成的示范小区工程多是现浇混凝土结构,不具有高效环保的工业化节能减排特征。研究实施装配整体式工业化住宅建筑体系,符合目前我国正在推行实施的住宅产业化政策要求,不但可以提高住宅工程质量和装修品质;而且可以最大限度满足我国倡导地 “四节一环保”的绿色建筑设计与施工要求。 2、目前存在问题分析 我国二十世纪七八十年代开发建设的预制装配式住宅建筑存在许多问题,照搬过去的经验已经不适应现时期我国住宅建设的实际需求。目前开始进行的新型工业化住宅建筑的基础性研究工作和工程试点,主要从性能和功能两方面完善提高工业化住宅的技术经济性。由于多年来我国缺乏工业化住宅的研究积累和工程实践,结构构件和部品的工业化率仍然很低。 3、主要研究内容:1) 预制装配式混凝土住宅建筑的结构性能、抗震性能等关键技术研究。2)建筑配套部品的系统研究、产品开发、设计配套技术研究。3)构配件生产、施工安装关键技术研究与开发。4)技术标准的研究与编制。5)较大规模的示范工程。 二 、住宅工业化关键技术研究 1、基础理论与试验研究:1)装配式混凝土建筑结构体系研究:包括框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构等;主要研究装配式叠合楼盖结构性能;装配式框架节点受力性能、抗震性能;装配式剪力墙节点受力性能、抗震性能;构件承载与变形性能,装配节点大直径钢筋浆锚连接构造的承载及连接整体性能等。2)装配式混凝土工业化住宅的建筑性能研究:包括墙体保温隔热性能、接缝防水性能、建筑防火性能、外墙装饰性能、墙体耐久性能及隔声性能等。3)装配式混凝土工业化住宅经济性能研究:包括设计与施工总体策划管理,标准化设计与施工技术,项目实施的时效性与规模效应对比等。 2、工业化建筑设计技术 重点研究开发三点技术:1)结构体系选择与模数化、标准化设计:我国的住宅建筑工业化结构体系还没有完全确立,通用结构体系和专用结构体系的协调配合还没有解决,标准化概念和设计技术还没有得到足够重视。导致目前工业化住宅设计方案实施成本高、周期长,最大的原因是缺乏有经验的设计咨询人员。2)构件及装配节点的深化设计:工业化住宅的关键是要解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计。3)工业化专用三维设计软件开发:由于装配式混凝土结构设计构造的自身特点,要求设计方案必须在施工前检查复核,确保各专业的交叉重复在设计阶段解决,提高工业化设计的准确性。 3、构配件优质高效加工制作技术应制定采用机械化水平较高、具有一定规模的专业预制工厂取代目前无质量保证的分散的小厂认证管理办法,鼓励预制工厂采用先进的生产工艺和流水线、提高生产效率和产品质量、完善运输安装过程服务。实现节能减排和清洁生产。主要研究开发三点关键技术:1)构配件高效生产技术:采用机械化生产线可以减少工人劳动强度,提高产品质量和生产效率。2)构配件清洁生产技术:采用工厂化定点批量生产,最大限度减少建筑垃圾及废弃物排放,满足国家环境保护政策对建筑业推广绿色施工要求。3)构配件节能生产技术:采用自动控温的节能养护窑可有效降低能耗,加速模板周转,缩短工期,降低成本。 4、专业化施工安装技术:1)工业化施工安装软件管理系统开发:应针对工业化住宅结构体系开发施工安装管理软件,规范指导预制构件的施工装配。2)安装设备及配套机具开发:结合具体工程示范开发标准化定型化住宅配套设备安装机具。3)工业化定型模板配件及支撑系统开发:配套模板及支撑固定用脚手架的开发与完善。4)装配节点专业化施工及配套材料开发:连接套筒及高强无收缩灌浆材料的开发与应用。  三、住宅工业化实施方案1、政策引导与行业管理 充分发挥政府的指导作用,研究、建立或完善有关技术经济政策;针对装配式工业化建筑的特点,建立推广装配式建筑体系的构配件工业化生产、专业化施工安装的管理体系;建立设计研究、构配件生产、安装施工队伍的培训体系;走专业化、集成化、标准化、产业化发展道路。 2、预制工程标准规范体系建立与完善 建立以科研院所、高校、设计单位、大型房地产开发企业、构配件生产企业、施工企业组成的“产学研”团队;建立符合受力性能和抗震性能要求的预制装配式混凝土住宅结构体系,并建立相关技术标准体系;建立适用于装配式住宅建筑体系的节能配套技术,保证装配式建筑的能耗低于现浇混凝土结构。 3、设计、制作与施工的专业一体化公司模式 确立以企业为中心,形成一套完整的建筑产业化链条,建立“研究―设计―预制―施工”一体化的专业化房屋工厂模式,带动一批传统建筑企业向专业化房屋工厂企业的转型,长期从事住宅工业化的设计与施工业务。进而推动我国住宅产业化整体水平的提升。通过大规模试点工程的推广应用,形成专业一体化管理模式为主,预制构件专业化加工为辅的管理模式和运作方式,培训出一批新型建筑工业化企业,为新农村建设、城镇化建设和政府保障性住房建设提供良好的住宅体系。 

结束语目前,根据我公司对于工业化住宅的研究,一方面预制装配式住宅的设计节点控制、抗震性能已有很大改善,并且我单位也参与编制了《预制装配式混凝土技术规程》和预制构件相关的标准规范,从技术体系上具备了推广的基础。随着国家鼓励政策日益明朗,工业化住宅建筑的法规和规程逐步健全和完善,政府也积极的推广工业化住宅的房屋,大面积搞试点工程,工业化住宅设计作为产业化的重要环节,仍然需要在实践中不断的积累经验,总结提高,为推动工业化住宅更快,更好的发展持续助力。参考文献[1]纪颖波.建筑工业化发展研究.中国建筑工业出版社社.2011.[2]吴东航、小见康夫.日本住宅建设与产业化.中国建筑工业出版社社.2011.[3]李忠富.工业化住宅及其生产过程.住宅科技.1999.[4]钱志峰.对我国建筑工业化发展的思考.江苏建筑.2008.

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