建筑工業化概念范例6篇

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建筑工業化概念

建筑工業化概念范文1

關鍵詞:預制混凝土PC墻體;建筑工業化設計;住宅工業化;外墻防水技術

中圖分類號:TU241 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)34-0029-03

長期以來,我國建筑業實行的都是高消耗、用資源去換取效益的方式,原有的分散手工業的生產方式與目前大規模的經濟建設很不適應,因此,必須改變這種落后的狀況,盡快實現建筑工業化。

一、建筑工業化內涵

建筑工業化,就是指用現代大工業的生產方式來建造工業和民用建筑,使建筑業從傳統的手工操作為主的生產方式逐步過渡到社會大生產方式的全過程。建筑工業化以技術為先導,將現代工業生產的成熟技術經驗應用于建筑業,把不同類型的房屋作為工業產品,分別采用成套的標準構配件和統一的結構形式,用機械化手段生產建筑定型產品。同時按照專業分工,先在工廠集中進行大批量生產,然后再在現場進行機械化的施工和安裝。建筑工業化的基本內容,就是采用先進、適用的技術、工藝和裝備,實現建筑標準化和體系化,建筑構配件生產工業化,施工機械化和建筑管理科學化。

二、我國建筑工業化的現狀

(一)國外建筑工業化發展過程

國外(以日本和美國等一些發達的工業國家為代表)從20世紀50年代末就開始了構件的工業化生產,發展開放的建筑體系,進入工業化的第一階段,即依靠提高生產效率加快建設進程。隨著建筑數量的增加,建筑工業化的發展開始由量向質進行轉變,行業重點逐漸轉移到建筑的性能和質量上,從而進入了建筑工業化的第二個階段。進入21世紀,國外的建筑工業化體系開始向大規模通用體系轉變,建筑工業化更加強調標準化、體系化、專業化,建筑構配件和產品更加注重通用性,住宅模式采用社會化生產和商品化供應的方式,更加強調節能、節水、環保、資源的循環利用等,從而進入建筑工業化可持續發展

階段。

(二)我國建筑工業化的現狀

我國最早提出走建筑工業化道路的文件是在1956年。1966年以前,在借鑒國外經驗的基礎上,我國建筑工業化主要采用標準設計,也就是采用標準的配件和構件設計,這對促進我國建筑工業化的發展起到了積極的作用。到20世紀80年代末,建筑工業逐漸發展成為我國經濟的重要部門,但由于設計與施工脫節,單純采用標準化設計已經不能與發展需要相適應。因此我們必須走出一條適應我國的建筑工業化道路,通過引進、消化、吸收和國產化,不斷地縮小與國外先進水平的差距。

(三)目前存在的問題

我國目前建設普遍還是以粗放型為主,浪費非常嚴重,沒有形成規模效益;使用大量傳統陳舊的技術;建筑標準化工作滯后,相應部件的通用化程度低;并未充分的發揮新部件以及新材料的優越性,新型建筑結構體系仍然處在摸索的階段,并未達到工業化的要求;節電、節水、節能等先進的環保技術并未有效的形成和推廣使用,可持續發展的問題仍然非常突出。

三、關鍵技術研究

(一)PC墻體

在許多發達國家由于人工成本很高,工業化生產的住宅不但品質好、施工速度快,甚至比傳統的現場施工造價更低,其成熟的技術已經得到廣泛的認可,并逐漸成為住宅生產的主流方式,其中用預制混凝土構件(Precast components,簡稱PC)建設的PC住宅以優良的性能在不同國家受到普遍歡迎。

建筑的預制構件是實現建筑工業化生產的基礎構件,是半成品,如板、梁、板墻、樓梯、住宅單元等。預制混凝土外墻(PC外墻)板模板主要采用鋼模,鋼筋加工后整體綁扎,然后調到模板內安裝,混凝土澆筑后進行整體養護。生產過程中的模具清潔、鋼筋加工成新、面磚粘貼、窗框安裝、預埋件固定、混凝土施工即蒸汽養護、拆模搬運等工序均采用工廠式流水施工,每個工種都由相對少數固定的嫻熟工人實施操作。

與傳統的現澆結構相比,預制混凝土結構整體現澆的外板,保證了結構構件連接的整體性、連續性,不會因不同材料熱膨脹系數之間的差異而引起的磚墻與混凝土接縫處開裂,導致滲水的現象。但是另一方面,由于眾多板塊拼接,勢必會產生預制板墻之間的水平縫和豎向縫等縱橫交錯的板塊拼縫,從而有可能產生滲漏現象。

(二)PC外墻防水技術

常見的外墻拼接防水技術有三種,一般采用構造與材料防水相結合的方式:(1)水平拼縫排水;(2)垂直拼縫排水;(3)預制窗板窗框防水。

1.水平拼縫防水:在水平拼縫防水技術中常見的防水措施有三種:(1)材料密封防水做法;(2)采用物理防水的方式――空腔構造防水排水;(3)為空心密封條防水。水平拼縫最外側可采用材料密封防水的做法,將最外層作為材料密封防水層,可選用耐候硅膠等高分子密封膠將拼縫最外側密封,直接阻止水氣進入接縫。拼縫中部是構造形成的空腔,采用的防水方式是分別在上下兩塊預制混凝土墻板相應的部位設置凹槽,這樣在兩塊板墻拼接時就會形成一個內高外低的空腔。同時可以在空腔的下部也就是在下塊板的頂部設置一個排水槽,并將排水管設置在排水槽的近端垂直拼縫底部。在預制墻板的拼接內側采用的防水措施是在內側設置空心橡膠止水條。圖1為水平拼縫防水技術的示意圖:

2.垂直拼縫防水:垂直拼縫防水措施就是設置豎向空腔。節點豎向空腔可以有效的防止水流向內側,同時也可以通過下部設置的排水管排出流入水平空腔的水。為了使防水更加的安全有效、阻擋滲入的水汽,可以在空心橡膠止水條后部設置現澆混凝土結構。圖2為垂直拼縫防水措施的示意圖:

3.預制窗板窗框防水:采用鋁合金窗框與預制混凝土板澆灌的方法,將PC外墻的外門窗框直接預埋于預制混凝土板中,鋁合金窗框與混凝土墻體被一次性制作成一個整體,從工藝上解決了外門窗的滲透問題,大大提高防水性能并可以有效的減少施工現場工程量,同時也提升了房屋的性能,改善了客戶的居住質量。

(三)PC外墻尚未解決的難點問題

雖然目前PC墻體得到廣泛的認可,應用范圍也在逐漸的擴大,但仍然存在許多問題尚未解決:

1.就PC墻而言國內技術的整個系統并未能達到工業化的標準。建筑工業化需要一個完整的設計、生產、運輸、施工安裝、后期維護的產業系統。每個環節,環環相扣并需要相應的技術、人才及法律法規的相互配合。但國內在這些方面還只是初期階段。就開發研究需要強大的技術和資金支持就這一項目而言,國內現在不管從政府還是企業都還在探討和博弈中。

2.成本方面的較量。國內廉價的“人口福利”雖然在快速消失,但在建筑這一勞動密集型產業中,畢竟有著強大的勞動力基礎。比起花大價錢建造PC墻體的生產場地、從國外進口生產線、高標準的技術人才、運輸費用及吊裝所需設備及安裝限制等,砌塊墻體所需要的運輸、安裝、養護及技術方面所需的投入就倍顯其現階段的優勢――所以還是市場限制其

發展。

3.防火及防水配件不成熟?,F在國內使用的防火材料不太能滿足PC墻體與樓板之間的防火要求及墻體變形要求。還有就是PC墻體四周都需防水膠條,但國內產品一般太易老化,大大降低了PC墻體系統的防水能力,并且膠條的使用周期和PC墻體的使用周期還存在嚴重不匹配的問題。

4.設計及施工技術的轉型未完成。由于國內近30年粗糙的設計要求及粗礦型的施工方法使得國人對精細化和人性化的建筑環境暫時還沒有更高的要求。但是隨著人們對自己身處環境認知程度的不斷提升,對生活質量的無止追求,建筑的“產品”性將慢慢體現出來。

四、對建筑工業化的再認識

(一)結合我國國情,吸取國內外的經驗教訓

國外目前已有工業化程度很高的建筑工業化體系,但是,我們不能完全照搬,如歐美大量采用的木結構顯然并不適合我國的國情。要發展我國的建筑工業化,首先要立足于現有的條件,立足于我國的國情,找準切入點。

(二)標準化和多樣化

標準化和多樣化是工業化建筑設計中的基本矛盾。工業化建筑與一般建筑一樣,需要滿足各種規范和標準,同時還必須滿足建筑使用功能在個體和規劃等方面多種多樣的要求。但是多樣化的設計,只有建立在標準化的基礎上才能用工業化的生產方式才能加以實施。同樣標準化是工業化的基礎,工業化不能以犧牲多樣性換取標準化。因此工業化住宅應當適應多樣性的需求,通過大量標準構配件組合的方式,找到多樣性和標準化最佳結合點。

(三)采用新型的結構體系和新型節能材料

采用新型的結構體系和新型的節能材料是實現建筑工業化的重要手段,是發展新型工業化的發展方向。建筑體系是實現建筑工業化的關鍵所在。比較我國和發達國家的工業化建筑,我們不難發現,國外之所以工業化水平很高是因為他們有成熟的成套建筑體系并且有與之配套的成套技術。而我國的建筑技術則仍以單項技術的發展為主,對標準化概念和實際技術不夠重視,缺乏標準化和配套化的技術,并未形成成套的建筑體系。因此總結國內外的經驗教訓,我們應當重點的解決建筑體系的問題,選擇合理的結構體系。例如可以采用混合結構或者輕鋼結構來逐漸的取代原來的內部圍護體系。采用新型節能材料對我國國民經濟的可持續發展具有重要的作用。新型墻體材料的應用和實施節能建筑,符合我國建設節約型社會的要求,可以提高資源利用率和保護環境。

五、結語

建筑工業化是我國建筑業的發展方向。建筑工業化能夠提升建筑業的科技水平和地位,改變傳統建筑業的操作方式、施工工藝和人們的觀念,提高施工效率、降低建設成本,還能帶動國內許多相關產業的發展,促進冶金業、建材業、農業和裝飾裝修等行業的發展,加快實現建筑業的整體現代化。我國建筑工業化目前已取得很大的成績,但同時也面臨著機遇和挑戰,我們應當整合各種資源,走出一條適合我國的建筑工業化之路。

參考文獻

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[J].施工技術,2008,(2).

建筑工業化概念范文2

(華南理工大學建筑設計研究院,廣州510000)

摘要院進入二十一世紀,“安全高效、綠色環?!痹絹碓匠蔀楹饬拷ㄖO計水平高低的重要指標,隨著全國建設工作會議上“建筑產業現代化”的明確提出,新型建筑工業化以其迫切的需要和可持續發展的潛力重新走入國內建筑界的視野。在建筑產業化的革命中,預制裝配這種建造方式重新進入到工程實踐中,因此,針對這種新型建筑技術所對應的建筑作適應性的探討,是文章關注的問題。

關鍵詞 院可持續發展;建筑產業現代化;新型建筑工業化;預制裝配式建筑;適應性

中圖分類號院TU111.3 文獻標識碼院A 文章編號院1006-4311(2015)27-0078-05

0 引言

這是建筑產業現代化的時代,“安全高效、綠色環?!钡哪繕艘呀洺蔀槿鐣l展的共識,傳統的混凝土全現澆結構無法適應時代的發展,不久的將來,必將被新型建筑工業化所取代。過去,由于材料技術水平的限制,人們對預制裝配式建筑的質量和適應性存在疑慮和誤解,但是,隨著新材料新技術的運用以及管理水平的顯著提高,我國現階段的預制裝配式建筑又重新邁出發展的步伐。因此,在這個歷史性的機遇面前,筆者希望通過對新時期預制裝配式建筑的特點總結及其適應性探究,為建筑產業化進程提供理論性的支持。

1 概念解析

建筑產業現代化,是以綠色發展為理念,技術進步為基礎,信息技術和工業化深度融合為手段,運用先進適用的建造技術和科學的管理方法,對建筑全產業鏈更新、改造和升級,實現傳統建造方式向現代工業化生產方式轉變,從而全面提升建筑工程的質量、效率和效益。

新型建筑工業化是建筑產業現代化的基礎和核心,它是指采用標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理的生產方式。新型建筑工業化并不只是裝配化,而是現代科學技術和現代企業管理的融合疊加,即“新型建筑工業化(生產方式)=現代科學技術(生產力)+現代企業管理(生產關系)”。

預制裝配式建筑,是指建筑的全部或部分構件在工廠進行預制,運輸到施工現場,通過可靠的安裝方法建造而成,具備一定使用功能的建筑物。發展預制裝配式建筑是新型建筑工業化的重要環節。

2 國內外發展狀況

17 世紀,英法等國家開始了建筑工業化道路的最初探索,20 世紀50 年代,二戰客觀上促進了歐洲國家建筑工業化的大力發展,積累了大量實踐經驗,并針對預制裝配技術研制了成熟的行業規范和技術準則。美國在20 世紀初成立了預制混凝土協會(PCI),長期致力于裝配式建筑規范和標準的制定,一直推動著建筑工業化的發展,取得長足的進步。日本的建筑工業化水平世界領先,在預制裝配式住宅的建設上取得了空前的發展,它結合自己的實際建筑環境,將裝配式建筑的理念成功引用至高層和超高層建筑的防震設計中,取得了卓越的成績。

相比之下,國內建筑工業化水平比較落后,行業規范和技術標準還處于匱乏階段。我國開展工業化建筑的探索時間并不晚,從20 世紀50 年代開始到80 年代,各種預制屋面板、空心樓板、屋面梁已經在住宅的建設中得到廣泛應用(據不完全統計,到1985 年全國預制裝配式建筑比例已占所有建筑量的35%),但是進入90 年代,我國在預制裝配這個領域的研究和實踐幾乎為零,預制裝配逐漸被全現澆結構所取代。直到21 世紀,現澆施工方式所造成的環境污染、噪聲影響、資源浪費、施工危險等弊端逐步顯露,中國建筑業界和相關部門才重新開始重視預制裝配式建筑的發展。

3 新時期預制裝配式建筑的特點

3.1 技術創新

預制裝配式建筑的技術創新并不是單一技術的創新,而是集成建造技術的系統創新,它包含了主體結構的創新、裝飾裝修的創新和設施設備系統的創新,并綜合體現在建筑設計、工程質量、工期控制、經濟效益和環保節能等方面:

3.1.1 建筑設計方面

設計理念先進,兼容性強。建筑構件在工廠進行預制并運輸到施工現場進行裝配,可以最大程度實現鋼結構、混凝土、新型材料的復合化施工,是一種符合現代建筑設計理念的生產方式。

結構體系靈活,可變性強。實現支撐結構和填充體系的徹底分離,保證支撐體的耐久性和填充體的可變性,有利于使用者在實際使用時進行改動和調整,一改以往建筑承重墻多、分隔死、開間小、空間無法靈活分割的缺點。

模數控制生產,工業化強。將建筑分離成支撐體系和填充體系,兩種體系又各自拆分成不同部品構件進行標準化設計生產,這種方式有利于標準化的建筑空間和建筑立面的大規模重復性生產建造。

設施設備系統一體化設計。在設計過程中,水、空調、新風、暖氣、電氣等設備管道預設同步進行,從而減少設計缺陷和返工次數,極大提高設計效率,同時保證設備管道的質量控制水平更高,有利于房屋舒適度和潔凈度的營造。

實例分析:中糧萬科長陽半島五裕地塊項目,位于北京市長陽鎮,地上部分采用預制混凝土裝配整體式剪力墻結構,產業化樓建筑面積約9 萬平方米。項目工業化預制率達到61%,外墻、內墻、陽臺、疊合、挑板、防火隔墻、外掛板、樓梯、梯梁、女兒墻等十種構件都采用預制方式;建筑設計采用業內先進的設計理念,如24 小時新風負壓系統、橫向排煙系統等內裝部品化集成技術、SI 內裝分離與線管幾成技術等;深化設計階段更是采用三維手段協同設計,以確保準確快速落實設計方案,并最終保證此預制項目的實施質量。

3.1.2 工程質量方面

材料性能和構造水平提高,抗震性強。采用新型輕質材料,在隔聲耐火、保溫隔熱、防腐防潮等方面具有優越的物理性能,同時由于構造水平提高和自重減輕,建筑的抗震性能也顯著增強。

工業化生產建造,整體性強。預制手段機械生產的建筑構件,通過一體化的控制方式,在專業指導下使用可靠的連接方式進行安裝,能夠最大程度保證建筑整體性能。裝飾效果優良。預制外墻板使用各種飾面進行預先處理,配合建筑設計預嵌瓷磚、石材、清水模等;預制內墻質量控制更加方便且外觀優良,無需經過再粉刷的程序即可做裝飾工程,從而保證了質量和效果。

3.1.3 生產效率方面

預制構件采用機械化方式進行生產加工,現場只須對構件節點進行澆注,這樣的施工方式大大減少了現場工作量和施工難度,可同時進行交叉作業,遇到雨雪天氣也可不用停工,節約工期,保證施工進度,節省投資,降低施工成本。

實例分析:位于北京回龍觀019 地塊的住宅及商業金融項目2 號樓,是北京住宅產業化基地的實驗點。在全裝配環節,每層樓的用工人數從42 人降低到28 人,綜合測算節省了33%的用工量,其中混漿工這個工種已經完全不再需要,鋼筋工的人數降低了53%,最終完成精裝修的時間比運用傳統工法的樓棟快了一個月。

3.1.4 經濟效益方面

在西歐、北美和日本,預制裝配的生產方式與傳統建筑方法相比,可節約人工約25%-30%,降低造價約15%-20%?,F在國內由于預制裝配建筑仍處于摸索階段,受生產技術、生產規模等因素的影響,預制率較低(僅為15%-20%),其建設成本仍略高于傳統現澆建筑。但是,從住宅全生命周期角度來分析,裝配式住宅由于其能耗、管理、維修成本的降低,能有效節省消費者后期費用支出。因此,綜合來看,預制裝配式建造方式在建筑經濟性上擁有更廣闊的發展潛力。

實例分析:萬科集團在上海所開發的新里程項目、金色里程項目、四季花城項目、金色城市項目以及北京假日風景項目都采用了工業化生產的方式,根據這五個項目的成本估測數據,可得到建安成本和使用成本的工業化增長率。根據此工業化增長率對南京某一處傳統住宅(103m2)進行工業化假設,將工業化住宅與傳統住宅建造成本進行對比(詳見附表1 和附表二)。傳統住宅建安總成本為528390 元,使用費用50 年為306231 元;工業化住宅建安總成本為580302 元,使用費用50 年為254833 元?,F階段成本總和兩者相近,但是未來工業化住宅經濟效益還有非常大的提升空間。

3.1.5 環保節能方面

預制裝配所產生的噪音、煙塵和垃圾遠低于現場施工,對周圍環境的影響降到最小。工業化的設計和施工節省了大量現場的模板和腳手架,減少了木材使用量,在降低造價的同時也保護了我國寶貴的森林資源。此外預制外墻和屋面板已經將保溫隔水等防護層統一處理完畢,避免現場施工易破壞的情況發生,有效實現建筑使用階段的節能。

實例分析:“小天城項目”位于長沙遠大三路與遠大城交匯處東北角,建筑面積18 萬平方米,是全國第一幢以工廠化裝配式方式建造的超高層鋼結構可持續建筑。小天城的工廠化率超過90%,據項目工程測算,相比傳統建造方式,節能80%,節水85%,節省混凝土60%,建筑垃圾甚至只有傳統建造方式的1%。

3.2 管理創新

新型建筑工業化的目標是建立專業化、協作化的工程總承包隊伍,在研發設計-構件生產-施工裝配-運營管理等環節實行一體化的現代化的企業運營管理模式,從而可以整合優化整個產業鏈上的優質資源,使效率和效益最大化。(圖1)

4 現階段預制裝配式建筑的適應性分析

綜上所述,預制裝配式建筑具有平立面規律性強、構件重復率高、多工種一體化施工可行性強、標準化快速生產、整體安全性能佳、綜合效益高等突出特點,筆者根據預制裝配生產方式在國內的現實應用情況,對其適應性建筑類型進行研究比對,總結如下:

4.1 住宅類建筑

從需求上分析:住宅是中國社會上需求量最大的建筑物類型,2010 年以來全國新建住宅年平均成交量維持在2.25 億平方米水平,這需要一種快速、安全、可靠的生產方式來完成,以最大限度節約社會的勞動力成本和資源環境成本,運用預制裝配技術可以實現這樣的目標。

從實施條件上分析:建筑設計上,現代住宅趨向工業化的生產,住區樓棟標準化,戶型單元模數化,公共交通核心模塊化,內外墻部品構件工廠化,還要保證室內大開間和靈活分割的可能性;結構設計上,預制裝配式框架、剪力墻結構體系和鋼結構體系已經非常成熟,可以實現與現有結構的平穩銜接過渡;設備系統設計上,住宅內部設備管道單一重復,給水系統、排水系統、電氣系統、通風系統和供暖系統等都可以使用部品生產和集成技術應用;這些都是住宅類建筑使用預制裝配生產方式的有利條件。(圖2)

4.2 車間廠房類建筑

從需求上分析:現今國內工業正處在快速發展的轉型階段,車間廠房類建筑應用廣泛,需求量大,需要體現出工業建筑“快速施工,提高投資回報效率”的特點,很適合用預制裝配的方式進行生產建造。從實施條件上分析:建筑設計上,車間廠房類建筑根據使用對象的不同,其跨度、進深和層高都有嚴格的等級和模數要求,其外立面風格簡潔統一,無特殊性要求,非常適合進行模式化的預制部品生產;結構設計上,車間廠房主要采用排架結構體系和門式鋼架體系等,其屋架梁、行車梁、天溝、屋面板均適合使用預制手段生產,在現場吊裝就位后焊接將其連成整體結構便可快速安裝,體現環保節能高效的現代化需求。(圖3)

4.3 辦公酒店類建筑

從需求上分析:現代酒店和辦公樓是城市商務區中最常見的建筑類型,伴隨信息時代的到來,智能化的建筑環境、人性化的建筑空間、可持續發展的建筑環境越來越成為社會一致的追求。因此,在這種建筑類型上運用新型工業化的生產方式,勢必能極大促進現代城市商務區的規劃和建設。

從實施條件上分析:建筑設計上,它以現代辦公和居住功能為主,其房間開間、進深、層高需求以及外墻、門窗等部品尺寸都相對統一,而且這類建筑后期使用過程中房間大小或格局變動的可能性很大,使用工業化生產的預制裝配輕質構件通過靈活的分隔方式可以輕松地實現;結構設計上,無論是普通框架結構或框架———核心筒結構,都屬于預制裝配施工方式的適用范圍;設備系統設計上,預制裝配技術在設計階段就已預設完善設備管道,適合實現這類建筑中集成化的中央空調和新風循環系統。(圖4)

4.4 醫院類建筑

從需求上分析:現代醫院作為延續生命、保護健康的重要場所,其整體醫療環境正日益受到人們的重視。醫院需要潔凈無污染的就醫和治療環境,預制裝配建筑使用的各種新型材料有質量保證,可以確保建筑物安全無毒,對人體和環境無害,符合人類健康與環境再創造的綜合利益。因此,在醫院類建筑上應用預制裝配技術,不僅有利于建筑微環境的營造,更有助于全社會節能環保事業的推進。

從實施條件上分析:建筑設計上,醫院類建筑以診室、病房、辦公室等集中性的使用功能為主,尺寸固定,便于實現標準化控制;結構設計上,由于沒有大跨度空間的特殊要求,普通預制結構體系便可基本滿足使用需求;設備系統設計上,集成化的設備管道保證各系統的安全高效運行,有助于營造舒適的建筑內部環境。(圖5)

4.5 學校類建筑

從需求上分析:學校是師生進行教學的重要場所,需要一個穩定、安全、舒適的建筑環境。裝配整體式混凝土結構具有與現澆結構完全同等的整體性和安全性,同時由于建筑整體質量更輕,在抗震設防上處于更有利位置,現代化的管理方式也使它的質量監控也更加直觀有效,因而適合運用在校園建筑上。

從實施條件上分析:學校類建筑結構簡單,以普通課室、實驗室、辦公室、宿舍等使用功能為主,空間重復率高,立面構件統一,便于實現標準化的建筑設計。

近年來有一種特殊的學校類型吸引越來越多的社會關注,那就是在災區或偏遠地區建設的低成本學校。這類學校因客觀原因的限制,只能用盡可能少的資金成本完成功能齊備、質量優良的建筑,同時還必須應對后期隨時可能出現的功能置換甚至是異地重建狀況。使用工業化預制裝配技術進行建設,既能節約時間和成本完成設計施工,又能保證房屋質量,更能輕松解決使用功能變化或建造場地變化帶來的問題,一舉三得。以香港中文大學朱競翔教授為代表的建筑師已經在這個領域取得了喜人的成績,他的“輕質建筑”實踐便屬于新型建筑工業化的一種嘗試。(圖6)

建筑工業化概念范文3

關鍵詞:分包體系問題

隨著建筑工業化程度和建筑技術水平的不斷提高,我國基于專業分包系列和勞務分包系列的總分包體系取得長足發展的同時,原有的合同法律制度環境對分包體系的進一步發展形成了制約。這是因為,現在許多政策法律的規定盡管適應當時的建筑業發展水平,但是難以滿足建筑工業化最新發展的需求,不能適應建筑行業內紛繁復雜的具體情況。、

1.“禁止再分包”的規定與建筑工業化條件下專業進一步細分的要求不一致。

隨著建筑工業化的不斷發展,建設技術水平的不斷提高,出現了大量的專業型、不同層次的施工隊伍,他們從事的工作范圍和主營業務逐漸呈現差異化特征,有從事地基基礎、鋼結構、機電安裝、電梯、鍋爐、幕墻的生產和安裝等專業分包的企業,也有僅僅從事造價預決算中鋼筋工程量計算的企業。目前工程項目不允許再分包,只設一級專業分包的體系顯然已經不能滿足這種分包市場多元化、體系多樣化的現實要求,甚至成為專業分包體系成熟完善的制約因素。

2.“主體結構”定義不明確。

《建筑法》第二十九條規定:“……施工總承包的,建筑工程主體結構的施工必須由總建筑企業自行完成?!逼渲?,“主體結構”的常規理解在當前建筑結構技術不斷增加新的涵義的情況下顯得定義不明確。例如:某科技大廈除地下室與主體塔樓的電梯井為鋼筋混凝土結構外,采用了鋼管混凝土柱、鋼梁、壓型鋼板混凝土組合樓板的結構體系。同時具備較強土建和鋼結構施工實力的單位較少,要嚴格按規定又找不到理想的施工單位。目前常規的做法是土建單位總包,鋼結構分包。這個例子嚴格意義上總包單位都沒有全部自行施工主體結構,可事實上分包鋼結構的企業的實力大多都強于總包單位自己的銅結構施工能力,選擇外部銅結構施工企業更有利于提高工程建造的速度和質量。在此,對“主體結構”的概念有進一步明確的必要。

3.“禁止肢解分包”在建設技術水平、專業分包市場發展到一定程度后需要根據具體情況區別對待。

《建筑法》第二十八條規定:“禁止承包單位將其承包的全部建筑工程轉包給他人,禁止承包單位將其承包的全部建筑工程肢解以后以分包的名義分別轉包給他人”。禁止肢解分包的規定針對防止不具備資質承攬工程、掛靠等情況發生是適合于建筑市場實際發生的一些不規范行為的。然而,隨著建設技術的不斷發展,專業施工水平逐步提高,完全可能出現工程項目的全部內容均由多個專業分包單位加上勞務分包單位承擔的情況。在工程實踐中實際上已經出現了這種情況。某大樓的總承包單位將樁基工程、基坑圍護與土方工程、機電安裝工程、內裝飾工程、外立面的幕墻和石材工程、消防工程、防水工程均分包給專業單位。在剩下的主體結構工程中,模板系統的設計與現場安裝分包給專業的模板公司;外腳手架分包給專業的腳手架公司;考慮到施工場地狹小,采用焊接網技術,委托鋼筋加工公司定制加工,現場鋪裝。這樣情況下,各專業分包單位均具備相應資質保證承包范圍內工程施工的質量、安全、進度,但卻不符合《建筑法》中“禁止肢解分包”的要求。這些做法實質上是建筑技術的不斷提高,專業分包市場不斷細分后出現的新情況。當然,在不規范分包行為盛行的市場環境中,允許肢解分包而不采用相應的其他控制制度也可能會導致分包系統的混亂,不利于專業分包市場的健康、有序發展。因此,在新的市場環境下,有必要對肢解分包的定義進一步加以明確的界定,以保證建筑業市場管理的有效性。

4.實際操作中總承包單位權力與責任不相稱,直接影響了總承包商的管理效果。

工程項目實施中,經常可見業主直接與分包單位簽訂合同,建立經濟關系,卻要求納入總包商的項目管理范圍,甚至還要求總承包商不得收取總包的照管、服務費??偘鼏挝慌c專業分包單位承擔連帶責任,卻沒有相應的報酬。由于無法采用合同和經濟手段對專業分包單位進行制約,就會直接影響總包商對專業分包商的管理力度和管理效果。

5.買方市場條件下,專業分包商分擔總包商資金壓力將導致工程款拖欠分布面擴大和債務關系復雜化。

目前,我國建筑市場處于買方市場,業主經常對承攬工程的承包商附加一定的資金條件,如投標、履約保證金、工程墊資等。如果總承包商沒有足夠的資金實力,有可能將來自業主的資金壓力傳遞到分包商。在專業分包市場競爭非常激烈的情況下,承攬專業工程的分包商可能接受為總包商分擔資金壓力的附加條件。這祥就使得工程款拖欠情況牽涉到建筑行業分包多個層次的企業,如果其中某個企業的資金鏈斷裂就容易引起連鎖反應,對工程建設的順利實施造成負面影響,同時也增加了清理工程款拖欠問題的難度。

某些專業分包商的技術和管理水平尚不能滿足高技術含量工程的需要。

目前國內市場上專業分包商大致可以分為兩類:一是承擔的專業工程技術含量不高,沒有獨占性和創新專利技術,如常規裝飾單位、機電安裝企業等;二是自身僅僅是作為國外專業廠商的“”,僅作“轉手”生意,對承擔的專業工程沒有技術支持能力,如膜結構分包單位、國外鍋爐、空調機組、電梯的國內商等。

以上這類情況反映了某些專業分包企業技術水平不高,體現不了專業特色,無法成為所處領域的“專家顧問”。前一類情況造成行業門檻過低,大量資質低、技術力量薄弱的單位涌入,加劇了競爭,形成了惡性循環;后一類情況中的專業分包單位根本不掌握經銷產品的技術內容,在工程實踐中碰到有些國外電梯的國內經銷和安裝分包商根本無法解決工程中的技術問題,連預埋件位置微調之類的技術變更也要請示國外廠商。這些情況都不利于專業分包單位和行業的健康持續發展。專業分包商如果不具備技術或管理上的比較優勢,就失去了其存在的市場基礎。在市場經濟中,沒有技術特色或管理優勢的專業分包商不能適應專業化分工需要和提高建筑市場經濟效率,最終將被市場淘汰。

結束語:

綜上所述,盡管建筑工業化的不斷推進為工程項目專業分包體系提供了良好的發展機遇,但仍然存在很多問題,相信隨著政策和法規的進一步完善,我國建筑行業分包體系將愈趨成熟。

【參考文獻】:

建筑工業化概念范文4

Key words:structural design optimization technology;design of building structure;a new type of structure application

摘要:人們物質需求及市場價格變化使得建筑的成本攀升,同時建筑節能要求不斷提高,利用結構設計優化的方法對建筑結構進行優化設計是實現資源最大化的重要手段,本文建立了結構優化設計方法的模型及計算方法,同時強調了其在房屋結構設計應用中的注意事項,在建筑實踐中具有極強的可操作性,同時結構設計優化也給建筑市場的發展帶來了深遠的意義。

關鍵詞:結構設計優化技術房屋結構設計新型結構形式應用

中圖分類號:TB482.2文獻標識碼: A 文章編號:

近年來,人們對于居住條件及生活環境的要求不斷提高,相應對建筑產品的品質要求也不斷提高,同時國家大力提倡建筑節能,這就需要我們利用結構設計優化技術方法,提高有限空間、有限資源的最大化效果發揮,實現經濟化、實用性和適用性的良好目標。結構設計優化技術就是在原設計方案的基礎上,結合新工藝和設備的使用,增加新材料的投入,采用新型結構體系進行局部設計的改變,使技術更可行,更加滿足建筑功能要求,同時節約材料,降低造價。

從建筑上分析結構設計優化方法,它主要體現在房屋工程分部結構的優化設計和房屋工程結構總體的優化設計量方面。房屋工程分部結構優化設計包括:基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內容,在實施過程中,還應該按照一切從實際出發的原則,結合具體工程的實際情況,圍繞房屋建筑的綜合經濟效益目標進行結構優化設計。

一、結構設計優化方法

進行結構設計時,不同方案的選擇及不同的建筑材料的選用對工程整體會有較大影響,應在滿足設計意圖后,盡量使平面布置規則,縮小剛度和質量中心的差異,這樣水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉作用。豎直方向上應避開使用轉換層,減少應力集中現象。

(1)結構優化設計模型

結構優化設計模型就是在各種影響變量中選擇主要參數,并建立函數模型,運用科學合理的方法得出最優解。結構總體的優化建立模型的大致步驟如下:一是設計變量的合理選擇。通常的設計變量選擇對設計要求影響較大的參數,將所涉及的參數按照各自的重要性區分,將對變化影響不大的參數定為預定參數,通過這種方法可減少很多計算編程的工作量。二、目標函數的確定。使用函數找出滿足既定條件的最優解。最后,約束條件的確定。房屋結構可靠度優化設計的約束條件,包括了應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態下彈性約束到終極狀態的彈塑性約束、從可靠指標約束到確定性約束條件等。設計中,要保證各約束條件必須符合現行規范的要求。

(2)結構優化計算方案

結構優化設計多個變量、多個約束條件,屬于一個非線性的優化問題,設定計算方案時,常將有約束條件轉變為無約束條件來計算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成計算方案的設定后只需編制相應適用的運算程序即可得到我們的最終優化結果。

(3)推廣設計標準規范和標準設計

工程設計標準規范的形成,來源于大量成熟的、行之有效的實踐經驗和科技成果,是科技轉化為生產力的必要途徑。優秀的工程設計標準和規范,不僅優化了設計,減少設計的盲目性,還將大大提高設計速度,有效降低項目的全壽命費用。在標準規范中可以對一些重要的部位采取設計經濟指標限額制度,對一些設計部位使用“宜”或“不宜”等引導性語言提示設計人員對方案進行優化,鼓勵他們在設計中大膽使用新工藝和新材料。整體結構的科學性和合理性是新規范特別強調內容。新規范用于控制結構整體性的主要指標主要有:周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。新的建筑結構設計規范在結構可靠度、設計計算、配筋構造方面均有重大更新和補充,特別是對抗震及結構的整體性,規則性作出了更高的要求。

二、結構設計優化技術的實踐應用

結構設計優化方法應用于實踐之中,是目前一個比較廣泛的課題,利用結構優化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的。結構設計優化技術應用于項目的整體設計、前期設計,舊房改造,抗震設計等設計的各分部環節,發揮著巨大的效益。進行優化設計,要把握好技術和經濟的對立統一關系,既要反對片面強調節約,忽視技術上的合理要求的做法,又要反對設計保守浪費,只重技術,輕經濟的思想。在按照結構設計優化的方法及模型進行實踐的過程中,要注意下面的幾個問題。

(1)結構設計優化應注意前期參與

結構設計的階段分為三個:結構方案階段、結構計算階段和施工圖設計階段。概念設計是展現先進設計思想的關鍵,結構工程師的主要任務就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結構總體方案的設計,客觀、真實的理解結構的工作性能,并能夠有意識的處理構件與結構、結構與結構的關系,靈活地運用它們。因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資,而現在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不進行參與,建筑師進行建筑設計時大多并不考慮結構的合理性以及它的可行性,但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響,某些方案可能會增加結構設計的難度,并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期,結構優化設計就能參與進來,那么我們就能針對不同的建筑類別,選擇合理的結構形式,合理的設計方案,獲得一個良好的開端。

(2)結構設計優化應考慮采用新型結構體系

建筑工業化是我國建筑業的發展方向。建筑工業化是在建筑標準化的基礎上采用先進、適用的技術、工藝和裝備,發展施工專業化,提高機械化水平,減少繁重、復雜的手工勞動作業。在目前建筑工業化的大背景下,實現建筑工業化首先應從設計開始,從結構入手,建立新型結構體系,包括鋼結構體系、預制裝配式結構體系,復合木結構建筑等。多層建筑應由傳統的磚混結構向預制框架結構發展,高層及小高層建筑應由框架向剪力墻或鋼結構方向發展。要使大部分建筑構件實行工廠化作業,減少施工現場作業。

(3)概念設計結合細部結構設計優化

概念設計應用于沒有具體數值量化的情況,例如地震設防烈度,因為它的不確定性,計算式難免與現實有較大的差異,在進行設計的時候就要采用概念設計的方法,把數值作為輔助和參考的依據。設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優化的方法,達到最佳的效果。與宏觀把握相對應的,設計的過程同時要注意對于細部的結構設計優化,比如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫,可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇,I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多,但是他們的極限抗拉力卻相差很大,所以在塑性滿足要求的情況下,現澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做結構設計的時候,外立面上的懸挑板及配筋,滿足基本的規范要求即可,達到既安全又經濟的目的。

(4)下部地基基礎結構設計優化

地基基礎的結構設計優化首先要選擇合適的方案,如果為樁基礎,那么要根據現場地質條件選擇樁基類型,盡量節省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大,應多進行比較以確定最合適的方案。設計時應重視地質勘察報告的交底工作,選擇合理的基礎型式,選擇經濟適用的方案能大大降低造價。

三、結構設計優化的現實意義

(1)結構優化設計提高材料利用率

對我國這樣一個發展中國家,結構設計的目的即是花最少的錢做最好的建筑。從優化設計的角度,結構性能最好的方案不一定材料利用率最高,這就要求設計時對結構材料的充分利用,同時也強調使用各種新型建筑材料,如預應力混凝土結構、鋼-混凝土結構等。其中鋼管混凝土結構是將混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的一種新型結構,它將兩種材料有機地結合,可借助內填混凝土增強鋼管壁的穩定性,借助鋼管對核心混凝土的套箍作用,使核心混凝土處于三向受壓狀態,從而具有更高的抗壓強度和抗變形能力。它的出現使傳統意義上的受壓破壞特征由脆性變為延性,對結構抗震的延性設計意義巨大,也使超高層建筑底層柱的軸壓比限制問題迎刃而解。鋼管混凝土與鋼結構相比,在自重相近和承載力相同條件下,可節約鋼材近50%,并節約大量的焊接工作量。與普通混凝土相比,在保持鋼材用量相近和承載力相同條件下,構件截面面積可減少約50%,材料用量和構件自重相應減少約50%。實踐證明在結構設計時,使用這些新工藝設備可大大提高材料利用率,降低工程造價。

(2)進行結構設計優化提高建筑結構經濟性

建筑的層高增加,由于墻體面積和柱體積增加,結構的自重會增加,基礎和柱的承載力相應增加,水衛和電氣的管線會加長;相反降低層高,可節省材料,有利于抗震,同時建筑的總高度減小,兩建筑之間的日照距離就會減小,間接的節約了用地。建筑面積相同,建筑使用不同的平面形狀時,它的外墻周長也就會不同,這樣當選擇圓形或是越接近于方形時,外墻周長系數就越小,基礎、外墻砌體、內外表面裝修都隨之減少,同時其受力性能也得到提高,增強了建筑的經濟性能。

與傳統的結構設計相比,采用結構設計優化方法可以使建筑工程造價降低6%-34%.優化方法的技術性實現,可以最合理的利用材料性能,使建筑結構內部各單元得到最好的協調。賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結構設計相互協調密切配合的結果。建筑結構設計追求適用、安全、經濟、美觀和便于施工五種效果,而建筑結構設計優化技術方法的應用不但滿足了建筑美觀、造型優美的要求又能使房屋結構安全、經濟、合理,成為實際意義上的“經濟適用”房。

參考文獻

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[2]張紅友。優化結構設計減少建筑投資成本[J]. 陜西建筑,2008(11)。

[3]馬臣杰,張良平,范重。優化技術在深圳京基金融中心中的應用[J]. 建筑結構,2009(4)。

建筑工業化概念范文5

【關鍵詞】住宅產業化;生產方式;從業人員結構;建筑高職教育;對策

經濟結構調整中,產業結構、行業結構的變化,會使社會原有的某些崗位大批消失;技術結構的變化,會使相關職業崗位增加內涵,導致低技術崗位逐漸消亡,大批新的職業崗位不斷派生增加,而且新增崗位都具有較高的技術含量。作為適應經濟社會發展需要而存在的,培養滿足生產一線崗位需要人才的高職教育不能不作出相應的變革。住宅產業化發展是建筑等相關產業針對粗放式生產方式和技術而進行的變革,職業崗位不斷向新技術趨近的特征更明顯,在住宅建設規模持續增長、產業化發展進程明顯加快的形勢下,高職建筑類專業教育勢必要作出快速反應。

1 住宅產業化時代正在來臨

住宅產業化始于二戰后歐、美、日本等國家的工業化建筑方式,因大規模建造住宅的需求和追求建設效率、降低成本的市場驅動因素,促使了住宅產業化發展。國外的住宅產業化經歷了三個階段。初期重點是建立工業化生產體系;中期重點是提高住宅的質量和性能;成熟期重點轉向節能、降低住宅的物耗和對環境的負荷、資源的循環利用,倡導綠色、生態、可持續發展。當今,在發達國家的住宅建設中,工廠化住宅已經占據相當的市場份額:日本達到20%~25%,美國為31%,瑞典在60%以上。我國于1994年正式提出住宅產業化概念,起步雖然較晚,但有著快速發展的基礎、條件,隨著住宅建設市場化發展、房地產業轉型升級動力、住宅產業化經濟和技術政策的不斷完善等主客觀因素,決定了中國的住宅產業化必將會超常規發展。

1.1 推進住宅產業化發展的工作框架已經形成

1999年,建設部《關于推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見》,明確了推進住宅產業現代化的明確了住宅產業化發展思路,指導思想、主要目標、工作重點和實施要求。經過10年的努力已經形成了住宅產業化工作框架。

一是基礎研究取得了很大進展。完善了省地節能環保型住宅的技術體系,完成了我國住房消費模式、住房適用性等課題的研究,及保障性住房驗收標準、住宅裝修驗收標準、一次性裝修到位導則等基礎性工作,為產業化和住宅技術水平的提升提供了技術支撐。二是建立了住宅性能認定和住宅部品認證制度,有效推進了住宅綜合品質提高及部品技術生產的標準化、系列化和優勝劣汰。三是組織實施了國家康居示范工程。以普通住宅為主,在全國各地樹立起了200多個樣板工程,帶動了所在地的住宅建設整體水平,培育了一批房地產開發和部品企業。四是建立了國家住宅產業化基地。目前,全國共有19個國家住宅產業化基地,培育了一批骨干企業,形成了產學研綜合技術研發體系,推進了產業化的技術創新與制度創新。五是住宅產業化成套技術集成水平進一步提高。新型工業化建筑體系,屋面、外墻、門窗等一體化的節能技術、新能源推廣技術、集水與雨水收集技術、生化垃圾處理技術等都得到了很好的推廣,提高了在住宅建設中的集成水平。六是越來越多的住宅進入到全裝修領域,住宅全裝修的比例在逐步提高。

1.2 我國推進建筑工業化為住宅產業化發展奠定了基礎

中國建筑業歷史上曾出現過兩次建筑工業化。第一次是20世紀50年代,當時在全國建筑業推行標準化、工業化、機械化,發展預制構件和預制裝配建筑,在構件工廠化、中小型建筑施工機械、預制裝配式工業廠房、砌塊建筑等方面取得一定進展。第二次是60、70年代,我國廣泛借鑒各國經驗,結合國情,進一步改進標準化設計方法,提高構配件生產能力,發展新型建筑體系和建材,在施工工藝、建筑能力和建筑速度方面都有了一定程度的提高。到80年代末,裝配式結構體系發展到12-14 層樓房建設,全國大板房總量達到3000萬平方米。但是由于計劃經濟體制下,缺失市場調節,加上一些關鍵技術問題沒有很好地研究解決,使得當時生產出的建筑產品普遍存在產品單調、質量不高,未能在全國進一步推廣應用。

自90年代以后,我國雖然沒有再掀起建筑工業化浪潮,但在工業化建筑結構體系、新建筑技術、建筑材料的研發和應用等方面取得了很大進展。近十年發展更快,尤其是鋼結構建筑、裝配式混凝土結構建筑、輕鋼結構住宅發等發展都很迅速。建材工業中,在推廣“四新”的推動下,建筑材料市場繁榮,目前就單一建材的科技含量和性能而言,很多已處于領先水平。為住宅產業化發展奠定了很好的基礎。

1.3 住宅產業化所需的市場化基礎已基本具備

多年以來,我國的城鎮住房體制改革一直是沿著市場化的導向進行,經過上世紀80、90年代的改革,城鎮住宅的市場配置體系基本建立,住宅市場基本形成,成為居民獲取住房的最主要的渠道。即使面向中低收入人群的經濟適用房,也完全走出了過去福利分配模式,在對供需雙方給予必要補償或限制的前提下,引入了一些市場化的手段。市場配置體系的建立,不僅為城鎮居民根據自身的實際狀況,按照自身需求在住宅市場上自主地購置或承租住宅提供了可能,而且為住宅的供給方(房地產開發商等)根據市場需求,不斷提高工藝水平和改進生產方式提供了動力。

1.4 房地產業內部的重大變化激發了整個行業向住宅產業化轉變的動力

目前,我國正在經歷快速城鎮化的特殊階段,住宅建設持續高速發展,整個房地產行業面臨住宅需求量大、建設質量有待提高、勞動力日益昂貴以及粗放型的生產方式急需轉變的一系列現狀。帶來了房地產業內部的重大變化。一是,中國房地產發展進入到一個以控制投資增速、抑制房價過快上漲、防止泡沫為中心的重要時期。二是,住房供應進入到以中低價位、中小套型為中心的結構調整期。三是,進入到以實力、品牌擴張的調整期,以品質說話將成為開發企業長遠立足的根本。四是,居民購房進入到追求品質與舒適性并相應地增加個人資產為中心的理性消費期。五是,進入到以低碳環保為特征的產品更新換代期。六是,單一技術已經發展成熟,住宅產業化進入到一個以技術集成為中心的發展期。來自房地產業內部的變化促進了企業自身調整與升級的動力,產業內部的自發動力必將促使住宅產業化發展提速。

1.5 大規模政策性保障房建設為住宅產業化的推進提供了契機

研究表明,大批量建設住宅是國外早期發展住宅工業化的主要需求之一,在歐洲住宅工業化技術真正得以運用和發展便是二戰后各國為了緩解大量住宅不足而進行的公共性質的住宅建設時期。有專家指出,我國住宅建設經過快速發展,居住水平得到很大的改善,除了保障性住宅以外,商品化住宅批量建設的需求雖然存在,但卻不集中。保障房的建設規模巨大,標準化程度較高,用戶的個性化需求較低,剛好為住宅產業化提供了難得的市場機遇和發展空間。

1.6 區域性住宅產業化發展規劃的陸續出臺促使產業化進程提速

2010年以來,各地在國家政策引導下加快了住宅產業化進程。北京、上海、山東、浙江、江蘇、安徽、深圳等不少地方都研究編制了住宅產業發展規劃,紛紛出臺相關的技術、經濟政策,有效地推動了住宅產業化工作。

北京為例,先后出臺了《關于推進本市住宅產業化的指導意見》、《關于產業化住宅項目實施面積獎勵等優惠措施的暫行辦法》等文件;建立住宅產業化工作聯席會議制度,建立聯動機制,統籌規劃、指導協調推進工作;成立了住宅產業化專家委員會,負責住宅建筑設計、新技術和新工藝論證,住宅產業化申請項目的認定和住宅部品的認定,住宅性能認定,標準認定等住宅產業化相關技術指導。明確了住宅產業化時間表,確定2010--2011年為試點期,住宅產業化試點項目建筑面積分別為50萬和100萬平方米;從2012--2013年為住宅產業化推廣期,產業化住宅項目建設面積比例將分別提高至7%和10%。

住宅產業化發展進程中也還存在著一些問題。如,住宅產業的科技含量水平還比較低、住宅的工業化生產體系尚未整合形成、住宅企業間的社會化協作程度還很低、住宅產業距可持續化發展的目標還有很大的距離等等。但是,推進住宅產業化,改變傳統方式,使住宅產業逐步走上科技含量高、資源消耗低、環境污染少、經濟效益好的道路已經成為共識。用不了三五年時間,我國住宅建筑工業化一定會有一個新的局面出現,會成為住宅建設的主流,這是必然趨勢。

2007年8月,萬科提出了三年目標:到2009年,在80%的新開工公寓項目將采用產業化施工方式建造。在工業化住宅的推進度方面,萬科董事長王石表示,萬科到2012年,要達到80%的標準化;到2014年,萬科要全面住宅產業化,住宅產業化率要達到90%以上。種種跡象表明,“造房子像造汽車” 一樣的時代正在來臨。

2 住宅產業化背景下生產崗位變化及人才結構

住宅產業化既是建筑業生產方式的革命,也是技術革命。其內涵是,以科技進步為先導,以改善住宅使用功能和居住環境為宗旨,以提高勞動生產率和工程質量為目標,在科學規劃的基礎上,實現標準化設計、工業化生產、裝配化施工、規范化管理的社會大生產。住宅產業化發展將給我國建筑及其相關行業帶來革命性的變革,給住宅產業鏈的各個環節造成深遠的影響。住宅產業化生產模式下,由于專業分工明確,住宅產業鏈條加長,形成了新的住宅產業化市場。在統一的技術標準下,圍繞住宅部品制造、部品銷售、施工安裝、銷售等各個環節,將會出現眾多的中小型部品生產企業、住宅產業聯盟和大型住宅產業集團。同時,促使了傳統建材企業向部品生產企業轉型,傳統土建施工企業向施工安裝企業轉型。

2.1 住宅建設及相關產業崗位出現重大變化

工業化生產方式促使崗位分工越來越細,產生了大批新的崗位,也會使原有的崗位大批消失。住宅建設施工領域的變化主要有以下幾個方面。一是,新崗位出現。在設計單位將會出現專業技術集成化的“標準化住宅設計”崗位;在部品生產企業和施工安裝企業將會出現“標準員”、 機械員”崗位。二是,崗位轉移?;炷辽a崗位、鋼筋制作等崗位將轉移到部品生產企業;裝飾裝修企業的施工崗位將轉移到施工裝配企業等。三是,崗位萎縮。有些傳統生產方式下的腳手架、模板制作、混凝土、鋼筋等崗位將逐漸退出施工裝配工地;砌筑、抹灰等崗位將會逐漸萎縮。四是,崗位升級。傳統的很多崗位需要提升技術含量,如,施工員、質量員、材料員等崗位;一線操作工崗位對從業人員的素質和技能會有更高的要求等等。

2.2 職業崗位變化深刻影響著從業人員的結構

從業人員的組成結構將隨新技術的大量應用從勞動密集型向技術集約型轉變。從業人員的分布結構將隨生產環節的分解從施工現場走向住宅部品生產工廠分散。從業人員的技能結構將隨集成技術的運用和工業化生產條件的變化從較低素質、技能向高素質高技能轉變。

2.3 從業人員結構變化對高素質技能型人才的需求激增

建筑業因為勞動強度較大,技術含量較低,對勞動力的素質要求不高,勞動力進入門檻較低,吸引了很多缺乏非農工作技能、沒有其他就業選擇的農民工群體進入這一產業。根據王平2004年的調查,我國建筑業農民工占到建筑業從業總人數的80%左右,占建筑業一線人員的90%以上。住宅產業化模式下這一狀況會有很大轉變。住宅產業化引起從業人員結構變化主要表現在施工現場一線,生產環節減少,作業人員減少,勞動效率提高,工資待遇增加。隨著施工現場工作環境朝著更加安全、文明、舒適方向發展的變化,社會對從事建筑施工人員的印象也不會再是“泥瓦匠”,對高素質技能型人才就業的吸引力也會大大增強。

綜上所述,區域內建筑業、城市建設和房地產業等是我國高職建筑類專業教育改革發展的基本背景,而住宅產業化發展變革帶來的,需要迫切解決現有建筑業崗位人才結構與調整后的從業人員結構之間的差異,就是高職建筑類專業教育必須面對的現實問題。住宅產業化發展對高素質技能型人才的結構調整需求,促使了舉辦建筑類專業教育的院校必須快速做出反應,加快專業調整和教育教學改革。

3 高職建筑教育適應住宅產業化發展的對策與建議

近幾年,高職建筑類專業教育發展迅速。截止到2008年,全國各類高職院校開辦土建大類教育的專業點的達到1052個,是專業普及率最大的專業之一。各高職院校積極改革、大膽探索,尤其在工學結合方面,探索形成了“123”、“2+1”、“232”、“411”等多種人才培養模式。高職畢業生越來越受到社會的歡迎,很大程度上滿足了區域建筑業、房地產業發展對建筑技術應用性人才的需求,為區域經濟發展做出了積極貢獻。但是,也還存在很多問題,如,總體上校企合作不緊密、 課程體系學科化傾向依然嚴重、以課堂為主傳授知識的方式還很嚴重、企業實習組織困難等等。

基于產業化發展進程加快和帶來對從業人員需求變化分析,結合高職建筑類專業教育發展現狀的認識,提出幾點對策與建議。

3.1 深入研究住宅產業發展趨勢,加快專業調整

目前,盡管還沒出現產業化住宅生產對專門化高素質技能型人才的大量需求,但3、5年后就業市場對人才的需求正是決定當前我們調整專業的主要因素。住宅建設產業化市場機制和高職教育專業的動態適應機制決定了我們必須提前、快速對專業進行調整。首先要對現有專業人才培養目標、畢業生規格、課程內容等進行調整;其次是開設新的專業,重點是引導建立起支撐住宅產業發展的,培養專門化人才的專業。通過研究住宅產業化經濟和技術政策,把握區域內及全國住宅產業化發展進程,明確住宅產業化技術、生產對崗位工作的基本要求,做好人才需求預測,確定專門化人才培養目標;論證開設如,“產業化住宅建造技術”、“住宅部品生產與制造”、“集成化住宅設備技術” 等專業。

3.2 加強住宅產業化課程開發, 推進教學內容改革

從目前高職建筑類專業開設的課程內容來講,很少涉及住宅產業化生產方面的內容,甚至產業化生產理念都不多見,圍繞傳統房屋建造模式形成的以土木工程學科為中心的教學內容學科化相當嚴重。住宅產業化生產方式將導致集成化住宅結構技術、住宅生產組織與管理、住宅設備制造、住宅部品制造、住宅裝飾裝修等內容逐漸從土建學科中分離出來,形成新的體系。對高職建筑教育來說,以工作過程為導向,開發建立住宅產業化課程體系和組織教學內容就顯得極為關鍵和迫切。新課程內容要重在整合住宅建設標準化體系、新建筑技術、新材料,將住宅建筑設計標準、工業化生產標準等納入教學內容,通過校企合作開發住宅產業化課程來推進教學內容改革。需要開發的課程,如,住宅部品制造與組裝、集成式住宅建筑設計、集成式住宅生產與安裝、建筑施工裝配組織與管理、建筑施工裝配設備操作與維護、住宅整體裝修、住宅設備安裝等。

3.3 深入產業化住宅生產企業調研,促進教學模式改革

在我國,住宅產業化生產帶來的人才培養工作是一個新領域,將教學內容改革、教學條件建設、師資隊伍培養和教學模式改革與企業調研的過程整合起來、同步推進是一個優化改革進程的思路。校企合作開發住宅產業化課程路徑非常清晰,由于沒有體系化的學科理論依賴,深入產業化生產企業調研,從研究職業崗位要求開始是必然選擇。教師深入企業調研的目的性強、問題清晰,與生產企業的探討性加強,研究的積極性自然會高。會直接導致教學內容實踐性強、經驗性多、學科理論少的理想結果;還會為建立實踐教學基地、開展現場教學、促進校企合作、工學結合的教學模式改革提供前提條件。

3.4 密切聯系住宅產業化生產企業,共建實踐教學基地

當前住宅產業化進程中,由于更多的住宅生產企業尚處在住宅產業化生產的起步期,為我們提前介入企業生產籌備過程提供了先機。一方面,高職院校通過選派一部分專業教師進入已經成為住宅產業化基地的企業開展調研、合作開發課程。另一方面,安排更多的專業教師進入處在急需轉型的建筑企業,開展服務工作。通過利用學校的資源優勢,專業教師發揮技術和智力優勢,提前同企業建立合作關系,密切聯系,為企業的升級、轉型提供服務。以此次推動校企合作,建立穩定的校外實踐教學基地。

3.5 開展住宅產業化技術研究,提高專業教師的新技術水平

住宅產業化推進中,住宅建設領域出現了很多新結構、新標準、新產品、新材料和新技術等,以及伴隨著在更多領域的研究空白。如,企業轉型、升級存在著很多急于研究解決的技術、生產難題,科技成果轉化存在著更多的生產應用性課題等等,都為專業教師提供了學習和研究空間。抓住機遇,主動學習新知識,包括,新理念、新概念、新術語的消化,積極研究、探索新技術、新工藝、新方法是教師提高專業教師新技術水平和學校搶占發展先機的基礎性工作。

3.6 聯合地方建設管理部門,建立建筑民工轉崗培訓平臺

住宅產業崗位調整帶來了大批農民工轉崗和再就業培訓工作,為高職院校增強社會服務功能提供了機遇。通過聯合地方建設主管部門,建立住宅產業崗位培訓平臺,為住宅生產企業提供技術培訓和再就業人才支撐是促進產業發展的重要保證。積極與政府、行業聯合,開展培訓教材開發,推進職業準入制度也是高職院校應盡的責任和義務。

住宅產業化進程加快發展形勢下,舉辦建筑類專業高職院校面對新的課題,既有困難也是機遇。做好充分準備,迎接即將到來的住宅產業對適應新崗位人才的大量需求,將促使高職建筑教育從滯后適應向主動服務經濟發展轉變,實現從服務到引領的提升。

參考文獻

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[5]馬樹超.“做學合一”與職業學校變革[J].北京:教育與職業,2009,(9).

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建筑工業化概念范文6

關鍵詞:預制裝配式;鋼結構建筑;設計要點;經濟性研究

中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A

當前我國正處于城市化高速發展時期,城市建設不單單滿足于規模的擴大,人們開始逐漸在城市建設中加入文化元素,注重內涵,城市的發展品質逐步得到提升,向著綠色環保、智能集約的方向發展,因而現代城市建設對建筑行業要求也相應提升。過去我國城市建筑結構大多采用現澆混凝土或者磚混結構,這種建筑結構不但需要高強度的勞動操作,并且施工過程中還存在諸多安全隱患,建筑能耗不但相對較高,并且施工質量也無法精確控制。隨著建筑施工技術的發展,我國建筑行業開始向著預制裝配模式發展。但是受到傳統的建筑思想以及居住思想的影響,人們對于預制裝配建筑的認識不足,因而無法接受該種建筑結構,因而在我國預制裝配建筑的發展阻力較大。

1.預制裝式建筑概述

預制裝配建筑主要由各類預制件組合裝配而成,其預制件有工廠事先加工完成。將預制件運送至施工現場后,通過可靠的連接方式將預制件連接拼裝在一起。目前我國常見的預制裝配結構主要有預制裝配鋼結構、預制裝箱房屋、預制混凝土結構等。其中預制裝配鋼結構主要利用鋼梁、鋼柱等作為建筑的承重結構;預制集裝箱房屋的基本單元為集裝箱,通過預先在工廠進行房屋各模塊的生產建造,而后將完成的預制結構模塊運送至施工現場進行組裝,繼而完成建筑內部裝修。

2.預制裝配式建筑的特點

建筑產業現代化的核心是融合信息化技術的新型建筑工業化,受到現代可持續發展、健康環保、綠色節能等理念的影響,我國建筑產業也逐步轉型,在設計施工上都向著更加科學的方向發展。預制裝配式建筑的具備多種傳統建筑所不具備的特點:不但建筑品質相較于傳統建筑有所提高,并且操作簡便,現場無需高強度地現場作業,施工垃圾也大大減少,避免了施工過程中造成的污染、減少了材料浪費,并且由于勞動強度降低,因而人工成本得到有效控制,工期大大縮短,工程維護更加便捷。

3.預制裝配鋼結構建筑的主要構造

(1)鋼框架―剪力墻結構。體系的形成基礎為框架結構,通過在柱網的橫向、縱向設置剪力墻,從而形成鋼框架―剪力墻結構體系,建筑結構強度由于側向剛度的改善,建筑結構體系側向位移量的缺陷被有效彌補,豎向荷載由框架承受,水平荷載由剪力墻分擔,因而建筑承載能力顯著提高,目前高層建筑大多使用該結構體系。

(2)鋼框架結構。在該結構體系中建筑的承重構件以及抗側剪力構件主要為設置在建筑橫向、縱向的梁柱,鋼梁、鋼柱的抗彎載能力直接決定了建筑的抗側剛度。鋼框架結構為柔性結構,因而其靈活性較高,且結構體系中的受力、傳力較為明確,在多層建筑及抗震要求低的建筑中較為適用。

(3)鋼框架―支撐結構。該結構體系的抗側力能力較高,這是由于其為雙重抗側力結構,為增加框架柱之間的水平荷載支撐力,會設置橫向鋼支撐,且橫向鋼支撐不會對豎向荷載造成影響。因而該結構體系具有較高的穩定性,且建筑結構的梁柱截面面積有效減少,但是由于體系機構復雜,因而靈活性較差。

常用的預制裝配式鋼結構建筑常用的樓屋面板形式包括現澆鋼筋混凝土樓板、壓型鋼板―混凝土組合樓板、鋼筋桁架混凝土組合樓板等。

4.設計特征及設計要點分析

4.1 設計特征

與采用現澆結構建筑的建設流程相比,預制裝配式建筑的設計工作呈現5個方面的特征:

(1)流程精細化:從施工流程方面分析,預制裝配建筑綜合性更強,且精細化程度、整體化程度更高,相較于傳統建筑設計,其流程增加了前期技術策劃和預制構件加工圖設計兩個設計階段。

(2)設計模數化:模數化是建筑工業化的基礎,通過建筑模數的控制可以實現建筑、構件、部品之間的統一,從模數化協調到模塊化組合,進而使預制裝配式建筑邁向標準化設計。

(3)配合一體化:在預制裝配式建筑設計階段,應與各專業和構配件廠家充分配合,做到主體結構、預制構件、設備管線、裝修部品和施工組織的一體化協作,優化設計成果;

(4)成本精準化:預制件的生產加工以預制裝配建筑設計為依據,因而建筑設計直接決定了預制件的相關參數。除此之外,在裝配率條件相同的基礎下,投資成本會受到拆分方案的影響,因此設計也是影響成本的直接因素之一。

(5)技術信息化:BIM是利用數字技術表達建筑項目幾何、物理和功能信息以支持項目全生命期決策、管理、建設、運營的技術和方法。建筑設計可采用BIM技術,提高預制構件設計完成度與精確度。在預制裝配式建筑設計過程中,可將設計工作環節細分為以下5個階段:技術策劃階段、方案設計階段、初步設計階段、施工圖設計階段以及構件加工圖設計階段。

4.2 設計要點

(1)規劃設計

在設計規劃中,預制裝配建筑應當首先滿足建筑的采光、通風、退線等基礎性要求,在經濟合理、安全穩定的基礎上選擇套型模塊進行設計。同時對施工現場的組織流程及工序銜接予以考量,保證施工質量和施工效率。

(2)預制件設計要點

預制構架是預制裝配建筑的基本要件,在預制件的設計中必須嚴格遵循模數化、標準化要求。以簡潔規整為出發點,減少構件類型,從而降低建筑造價。此外在設計預制件過程中需要充分考慮預制件生產的可行性,以便捷生產為目的,提高預制件的可靠性,并便于后期預制件的保護。

(3)構造節點設計要點

節點構造設計也是決定預制裝配建筑質量的關鍵,由于預制件需要在施工現場進行裝配,各個預制件之間的節點也需要預先進行設計,尤其在預制混凝土剪力墻結構住宅施工中。各類接縫、節點都影響著建筑整體質量。因而設計過程中應當依照施工所在地氣候條件、實際情況進行合理設計,以滿足建筑的防水要求,提高建筑的節能性。

(4)專業配合設計要點

預制裝配式建筑各專業應協同。預制構件設計應遵循受力合理、連接簡單、施工方便、少規格、多組合的原則,提高工程質量,控制建設成本。給排水專業協同應考慮公共空間豎向管井位置、尺寸及共用的可能性,豎向管線的設置宜相對集中,水平管線的排布應減少交叉。

5.成本分析

工程造價是指進行某項工程建設花費的全部費用,指項目從前期策劃開始到可行性研究,然后進行設計招標、工程招標。具體來說,影響最大的是在投資決策階段,影響力為70%~95%;其次是設計階段,影響力為30%~70%;再次是施工階段,影響力是5%~30%,影響最小的是竣工階段。影響力為0~5%。

在施工時,構件運輸距離直接影響造價,特別是構件的二次搬運,必定造成建設成本的增加,所以,應該確定離工地較近的廠家。其中外掛墻板的成本與材料種類和實際的施工存在必然關系,在造價控制中應以二者作為重點對象。在預制裝配式鋼結構體系中,人工費降低了40%,加上施工工期縮短,使成本大幅度降低。同時,腳手架用量大量減少,模板的規范統一可顯著降低成本。

6.造價控制建議

結構選型是控制預制裝配鋼結構造價的關鍵。因而在進行預制裝配建筑的設計時需要明確建筑的功能,并以建筑功能作為設計基礎,對建筑結構形式予以明確,從經濟適用、安全穩定角度出發,依照建筑結構設計相關標準進行設計,對梁柱截面進行優化,降低結構中鋼的使用量。同時預制混凝土外掛墻板,盡量降低模具種類,對構件結構進行規范,增加模具的使用率,從而降低施工成本?,F場施工安裝構件時,可以采用分段式操作,以流水施工的方式同時進行多道工序的操作,從而縮短施工周期,提高效率;另外選擇PK預應力疊合樓板作為屋面板,以提高建筑的經濟性,對造價進行控制。

結語

經濟性是預制裝配鋼構建筑最主要的優勢,并且在實踐應用中該結構體系諸多優勢不斷顯現,得到了建筑領域的一致認可,因而在未來發展空間廣闊,但是人們對于該結構體系還并未了解,因此無法真正看到該結構體系的優勢。基于這一點,在未來的發展中,應當加大預制裝配鋼結構體系的推廣,令其逐步成為建筑行業的主力軍,更好地推進我國建筑工業化進程。

參考文獻

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