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建筑工業化特征范文1
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三大誤區：建筑工業化≠裝配化；工業化=標準化≠沒有個性；忽略部品部件的重要性；
四大瓶頸：制度；標準；技術；管理。
當前國內建筑工業化建設還處于初級階段，行業內的企業實施途徑是多種模式并行：以萬科為代表的房地產龍頭的資源整合模式，充分利用技術研發、應用平臺、資源整合，萬科這些年來高舉住宅工業化的大旗，發揮了示范引領作用，功不可沒，也確實是有它的代表性和商業模式。以遠大住工為代表的龍頭，集設計、開發、制造、施工、裝修一體化建造模式。還有以龍信集團為代表的工程總承包(EPC)龍頭的全產業鏈發展模式，重點要發展EPC模式。通過工程總承包的模式打通設計跟施工，打通設計跟制造、跟構件生產和施工全產業鏈，只有通過這樣一種模式才能成功。建筑工業化實施途徑及幾大誤區
誤區1：建筑工業化≠裝配化。2013年以來，隨著我國新型城鎮化、工業化、信息化的快速發展，建筑工業化發展迅猛，呈現出前所未有的發展勢頭。但是，我們必須清醒地看到，現階段由于建筑工業化處于發展的初期，尚缺乏國家層面的頂層設計，建筑工業化的內涵、步驟、路徑還不夠清晰。
一些地方政府還只是盲目地用行政化手段推進，單純地用預制率指標來衡量工業化、工業化程度，甚至簡單地以“裝配化”程度來論建筑工業化水平。目前政府的很多激勵政策都是針對PC制訂的。實際上，PC只是工業化的一部分。PC具有節約資源、提高效率等優點。但這些優點的發揮需要一定的邊界條件。首先要對未來市場有較為清晰的認識，防止產能過剩。第二，PC構件現有生產能力不能滿足產業需求規模。
一些企業雖然投入了大量的人力物力財力進行研發、應用裝配式結構技術，但仍然未脫離傳統的生產方式和管理模式，忽視企業的管理創新，使得工程項目的整體質量、效率、效益不高，還沒有完全認識到建筑工業化是要從管理現代化上要質量、要效益。
出現上述問題主要原因是對建筑工業化內涵的理解和認識還不到位，還停留在以往的單一的工業化技術的研發、推廣和應用層面上，還局限在一般意義上的建筑裝配化。建筑工業化的核心是新型建筑工業化，而新型建筑工業化的核心要素是技術創新和管理創新；．是在房屋建造的全過程中采用標準化設計、工廠化生產、裝配化施工和全過程的信息化管理為主要特征的工業化生產方式，并形成完整的一體化產業鏈，從而實現社會化的大生產。決不是在傳統生產方式上的修修補補，也決不能簡單地用“裝配化”來概括或替代。
誤區2：工業化=標準化≠沒有個性。據統計，推行建筑工業化后，水耗、垃圾和污水排放量能降低62%左右，能耗、人工可分別減少38%與46%。模塊建筑是根據建筑的功能空間設計，劃分為若干個尺寸適宜運輸的多面體空間模塊，根據標準化生產流程和嚴格的質量控制體系，在專業技術人員的指導下，由熟練工人在生產車間流水線上制作完成室內精裝修、水電管線排布、衛生器具安裝以及家具嵌入等。模塊建筑的優勢， “多快好省”，適用性廣泛，建造周期短，建筑壽命長，環保效果顯著，性價比優。
從各國發展的實踐看，因住宅量大面廣，與商業、辦公物業相比，其個性化相對較弱，更容易、更有意義推進產業現代化。因此，大多數國家都是以“住宅產業現代化”概念來代表建設領域的技術進步和現代化發展進程，實質上也未必專指住宅，并且都是借助住宅建設大規模發展時期，同步推進住宅工業化。因此，從這一點上，“住宅產業現代化”也有利于進行國際交流與對比分析。
越是標準化，對工業化推動越有利。制造標準化，產品的質量標準化，同時管理也要標準化。標準化是工業化的重要內容，個性化又是工業化的必要條件。住宅建筑設計個性化不等于自由化，在個性化的中間存在著不可缺少的標準化，標準化的構配件，標準化的模數，使社會化大生產的產品在一個工程中得到合適地使用。這就意味著用最少韻資源，最少的時間，實現最高效的工作成果。
住宅標準化不意味著單一化，這與房地產的特征是相悖的。標準化的關鍵是節點，是模塊，是方式。在標準化的基礎上，將標準模塊進行組合拼裝，形成多種形式，多種效果，這就形成了多樣性。同樣的事件有不同的描述方法，同樣的標準模塊經過組合和集成，也能達到不同的效果。所以，標準化不等于單一化，多樣性是結果，標準化是方法和過程。
誤區3：忽略部品部件的重要性。建筑工業化應該是一個完整的產業鏈。部品的標準化、工業化生產具有較大的市場潛力：一方面它能夠降低單個部品的生產成本，另一方面，消費者可以通過自己的喜好自由組合設計、選用產品。而目前行業對部品部件的重視還遠遠不夠，還沒有意識到其足以占據建筑工業化“半壁江山”。
建筑工業化的四大瓶頸
從國外的經驗看，政府支持和完善的制度是建筑工業化發展的重要保障。通用化、標準化和體系化是建筑工業化發展的基礎和保證。從標準化發展角度看，建筑產業可以更好地實現以互聯網的信息化手段取代傳統的設計和管理，可以更好地實現電子數字和智能技術的機械操作，做到精確施工。標準化設計是全產業鏈整合的基礎，也是實現工業化在不同標準下改進建房模式的重要依據，它的推廣和應用將給整個行業帶來變化。設計作為標準化的第一步，必須確定必要的規則。當前推進建筑工業化建設普遍面臨以下四大瓶頸。
制度。一是近年來，雖然我國出臺了多個建筑工業化相關政策規定，并取得了較大進展，但針對建筑工業化發展詳細、系統的政策制度研究與制定仍然不足；二是目前現有的相關法律法規體系都是針對傳統建筑生產方式的，這就對建筑工業化發展帶來一定的阻礙。
標準。通用的現代化建筑標準和體系仍然在起步階段，成套的標準化體系建設落后，沒有形成適用范圍廣泛的模數標準和成套技術標準，難以大范圍推廣形成規模效益，降低成本。
技術。傳統陳舊的技術在我國建筑業仍被大量采用，建筑產業技術的發展仍以單項技術推廣應用為主，有效、集成的現代化建筑技術上的缺乏制約了建筑產業發展的真正現代化。
管理。我國建筑工業化發展相應的管理經驗較少，管理措施主要是借鑒國外經驗，具有我國或者地方特色的建筑工業化管理方法仍不成熟，管理水平很難支撐建筑工業化的健康發展。
建筑工業化特征范文2
【關鍵詞】現代化建筑；機械化水平；發展措施
1 現代化建筑中建筑工業化的基本特征
現代化建筑中的建筑工業化是指通過現代化的制造運輸安裝及科學管理的大工業生產方式替代傳統建筑中的分散低水平低效率的手工業生產方式。其實現的方式是以科學技術作為先驅，通過采用適用先進的裝備和技術，在建筑標準化的基礎上發展建筑構配件設備和制品的生產，培育技術服務體系以及市場中介機構，讓建筑業的經營和生產活動逐漸的走上社會化和專業化的道路。
2 建筑工業化
2.1 含義：傳統的建筑生產方式是以手工操作為主，這種生產方式的效率低下，規模較小，如果進行大規模的建筑群生產時，需要更多的手工勞動力，使成本大大增加。而建筑工業化正是在這樣的背景之下應運而生，為了提高生產效率，降低生產成本，在以科技為導向的現代化建筑中，將以社會化大生產逐步的代替傳統的小生產方式，并使之逐步過渡最后完全取代。
2.2 建筑工業化的基本內容：要實現工業化建筑，必須使用適用的裝備和工藝，使用先進的技術做后盾，在組織施工中科學合理，發展施工的專業化，提高施工機械化水平，將復雜繁重的手工勞動和濕作業減少。大力發展建筑構配件的設備制品生產和經營的規模，給建筑市場提供各種類建筑使用系列化的通用建筑構配件和制品，推動建筑工業化的發展。在制度上，制定重要的基礎標準（如公差與配合，合理建筑參數，模數協調和連接等）和統一的建筑模數，將標準化和多樣化結合起來，合理解決它們之間的關系，對產品的標準，工藝的標準，企業管理的標準和工法等必須認真的建立并完善，不斷的提高建筑標準化水平。在管理上，使用現代化管理的手段和方法，對資源配置進行優化，實行科學管理和組織，發展和培養信息管理系統和技術市場，從而使其適應社會主義市場經濟的發展需求。
3 建筑工業化的發展
我國的建筑業今后發展方向是建筑工業化，由于我國人口眾多，建筑生產量日益加大，因此要在我國實現工業化建筑還有一定的時間。近幾年來由于建筑業的體制改革不斷深化，建筑規模不斷擴大，我國的建筑業發展越來越快，且物質技術基礎也有了較為顯著的增強，不過整體上來說勞動生產率的提高幅度并不大，且在質量上存在很多的問題，整體技術的進步比較緩慢。為保證各類建筑的最終產品特別是住宅建筑的功能和質量，必須加快建設的速度，優化產業結構，對勞動條件進行改善，從而讓勞動生產率得到大幅度的提高，加快我國建筑業走上質量效益道路的步伐，帶動國民經濟的發展，并成為其支柱產業。要實現這些，我們必須對我國幾十年來建筑工業化發展的歷史經驗和教訓進行總結，對有用的要吸收，國外的有益經驗和方法也要借鑒，就目前我國建筑業的發展現狀和地區間的差異來說，我國建筑業的發展有很大的空間，而且我國的勞動力資源豐富，更是一個重要的有利條件。我國建筑業的發展重點是房屋建筑，特別是量大面廣的住宅建筑。
4 實現建筑工業化的相關措施
建筑，必須從結構入手，結構，必須從設計開始，要實現建筑工業化，首先要做的就是設計，建立新型的結構體系，其中包括預制裝配式結構體系和鋼結構體系，將大部分的建筑構件實行工廠化作業，包括半成品和成品。
第一，建立新型的結構體系，減少施工現場作業：多層建筑的發展趨勢應該從傳統的磚混結構向預制框架轉型，小高層和高層建筑的發展趨勢應該從框架向鋼結構或剪力墻方向轉型，施工的發展趨勢應從現場澆筑向預制構件和裝配方式發展，建筑構件成品半成品要向市場化和工廠化生產制為主。
第二，加強施工新技術的研發力度，加快施工新技術的普及：支撐、模板和腳手架施工上要有所創新，減少施工現場的濕作業。在清水混凝土施工、懸挑腳手架和新型模板支撐上要有所突破，新型維護結構體系中要大力發展和應用新型墻體材料。
第三，加快“四新”的成果推廣和應用，盡量減少施工現場中的手工操作：積極推廣建設部十項新技術，加快其轉化和提升的力度，包括提高部件的裝配化和施工的機械化能力。在新型的結構體系中，盡快的推廣和建設鋼結構建筑，應用預制混凝土裝配式結構建筑，研發復合木結構建筑。在我國，進行鋼結構建設的時機已比較成熟，我國已連續8年世界鋼產量第一，一批鋼結構建筑已陸續建成，相應的設計標準、施工質量驗收規范已出臺；同時，鋼結構以其施工速度快、抗震性能好、結構安全度高等特點，在建筑中應用的優勢日顯突出。
建筑工業化特征范文3
Abstract： New building industrialization is a new kind of architectural production. The article focused on the reasons that the new building industrialization is suitable for building sustainable development， reasons and entry point for development of construction industrialization， and so on.
關鍵詞： 建筑；可持續發展；建筑產業化
Key words： building；sustainable development；building industry
中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）05-0057-02
0 引言
最近在網上看到這樣一則消息，遠大將在長沙建造一座集住宅、酒店、學校、醫院、寫字樓等多種業態于一體的高達838米、220層的可持續裝配式鋼結構建筑——“天空城市”綜合大樓，比現世界最高樓迪拜塔高50層，總高度要高10米。項目凈占地30畝，建筑面積100萬平方米，可容納30400人，總投資不低于40億元，項目開發周期為1年，建設周期僅7個月。該項目采用遠大自主研發的工廠化可持續建筑技術，技術核心是全鋼結構模塊化。主要優勢體現在抗震、節能、凈化、耐久、節材、可循環建材、無揚塵污水垃圾施工等方面。
在對這則消息感到驚訝的同時，也對其所倡導的建筑理念及模式的前景比較看好，這就是新型建筑產業化。在強調綠色低碳、節能減排的今天，新型建筑產業化應該是實現建筑的可持續發展的一條重要途徑。
1 新型建筑產業化
新型建筑產業化又稱新型建筑工業化，由北方工業大學和天津大學共同完成的《建筑工業化發展研究》中提出，新型建筑工業化是“以構件預制化生產、裝配式施工為生產方式，以設計標準化、構件部品化、施工機械化為特征，能夠整合設計、生產、施工等整個產業鏈，實現建筑產品節能、環保、全生命周期價值最大化的可持續發展”的新型建筑生產方式。該定義不僅從生產方式的角度充分考慮了建筑生產的設計標準化、生產工廠化、施工機械化和管理信息化及其在經濟效益等方面的表現，更從環境、社會效益、全生命周期等方面充分考慮了可持續發展因素。
新型建筑產業化的主要內容有：（1）建立各種建筑構配件、裝飾材料、商品混凝土以及其他建筑制品等專業工廠，發展工廠化生產，并形成適度的規模經營，為建筑市場提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構配件和制品。（2）統一建筑模數制，以協調建筑尺寸和建筑參數，逐步實現建筑標準化，首先是各種建筑部品標準化；進而形成大板、框架、盒子等多種類型的建筑體系。（3）在科學合理地組織施工的條件下，采用先進、適用的施工技術、施工工藝、施工機械，實現施工專業化、機械化，以降低勞動強度。（4）采用現代科學管理手段和方法改革傳統的經營管理理念及方法，實現組織管理科學化，采購與施工專業化與協作化，進而達到優化資源配置，不斷提高經濟效益和社會效益的目標。
2 新型建筑工業化符合建筑的可持續發展理念
發展新型建筑工業化，可以提高勞動生產率，改善勞動條件，加快我國建筑業發展的步伐，優化建筑產業結構，實現建筑業可持續發展。具體地說各種裝配式建筑部品在工廠內制造，可以在很大程度上減少在現場的濕作業，避免了傳統工地上因砂漿攪拌、混凝土養護等導致施工現場滿是廢水的現象。所以說，新型建筑工業化是符合當今世界所提倡的可持續發展方針的。
3 大力發展建筑產業化的原因
3.1 我國目前的建筑工業化發展水平要求要大力發展建筑產業化 國外的建筑產業化發展較早，尤其是住宅的產業化率比較高。例如日本和美國住宅的產業化比率達到70%，英國達到75%以上，瑞典甚至己達到80%以上。我國的建筑量約占世界建筑總量的50%，但建筑產業化率僅為7%。因此，建筑工業化在我國尚有極大的發展上升空間。
3.2 節能減排客觀要求發展建筑產業化 我國把建筑業列為三大重點節能減排領域之一。建筑產業化可以通過采用新技術、新材料、新工藝，在精細化的管理下在工廠內的流水線上生產，這樣可以有效的減少生產及施工環節產生的的浪費，使得材料用量大幅減少，建筑材料使用功效大大提高，有效減少建筑物使用階段的能耗。
3.3 人口老齡化的趨勢以及勞動力就業觀念改變的形勢均要求發展建筑產業化 根據相關資料顯示，我國人口老齡化趨勢加劇。而且新生代農民工的就業偏好開始轉向勞動環境和就業條件更好的行業，他們不愿意從事建筑業。這使得從事建筑業的勞動力資源數量相對減少，勞動力成本顯著上升，這將會從深層次上改變建筑業多年來依靠豐富的廉價勞動力資源的發展模式。
3.4 提升建筑企業管理能力及產值利潤率要求發展建筑產業化 由于建筑業企業處于整個建筑行業的末端，其只能得到服務報酬。而在建筑產業化生產模式下，建筑企業則可以根據自身的技術特點，通過差異化的設計、嚴格的施工管理、快捷的施工安裝，為業主提供差異化的建筑產品，這雖會對建筑企業的管理能力提出更高的要求，但同時也使建筑企業變成了真正的建筑產品制造商，進而獲得較高的利潤率。
4 新型建筑產業化發展的切入點——住宅產業化
4.1 建立完善的住宅部品體系 我國的住宅產業化水平與以往相比有進步，但總體水平與發達國家相比差距還很大。尤其是住宅部品體系的發展還很落后。建立完善的住宅部品體系要實現住宅部品的開發、生產、供應的系列化、標準化、通用化。這需要建立完整的建筑模數協調制度、標準化設計體系使得建筑與部品的配套性與通用性高度集成，并配以能夠規模生產、配套供應的部品生產廠供應高精度的部品，輔以配套的施工工藝、施工機械、科學管理與組織，并大力開展部品認證來提高住宅的品質和性能，以形成設計標準、開發系列、生產規模、供應配套、模數協調、技術集成的部品體系，實現住宅建設由粗放型向集約型轉變。
4.2 加強產業協作 加強產業協作，要通過建立戰略聯盟使上下游企業相互協作，達到優勢互補、資源共享，形成產業鏈上的各企業相互依存、共同發展的“生態鏈”。具體地說就是建筑設計單位、標準編制單位、科研單位、開發企業以及相關部品企業、施工企業應組織起來，成立“產業聯盟”，搭建共贏的平臺，形成完整的產業鏈，加快新材料新產品的推廣應用，加速科技成果向現實生產力轉化，實現科技成果與需求的有效對接。在加強產業協作過程中，開發企業應發揮引導和帶動作用，而科研設計企業的主要任務是加強對技術的集成和系統的整合。
5 結語
遠大“天空城市”綜合大樓項目個人認為還存在一些疑問，比如：7個月建成能做到嗎？這么高的樓遇風遇火咋辦？大面積玻璃墻符合環保要求嗎？但不管它能否完成，其還是給我們描繪了一幅我國新型建筑產業化發展的宏偉藍圖和建設理念。但發展新型建筑產業化所需的投入巨大，所有這些并不是一個或幾個像遠大這樣的建筑企業個體所能夠獨自承擔和推進完成的，它需要政府相關主管部門出臺鼓勵及獎勵性政策，積極扶持先進企業，由點及面推動建筑企業整體走上建筑產業化之路，為建筑可持續發展探索出一條可行之路。
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建筑工業化特征范文4
工業化建筑是建筑工業化的產物，當前國內建筑業仍為粗放型生產方式，其主要的建造方式是現場濕作業，技術含量低，環境污染高，質量控制難，不符合綠色節能要求?，F階段建筑節能成為國家節能減排的重點，需要從設計源頭開始提高建筑行業的整體技術集成能力，實現設計、施工和制造三位一體的建筑產業現代化，發展工業化建筑。建筑的工業化主要通過建筑設計的標準化，構件、配件生產的工廠化，現場施工的機械化和工程管理的科學化來實現。
1工業化建筑特點
工業化建筑的構件生產模式是通過工廠規模量化生產，構件需要盡量標準、規整，并有一定的重復率。因此，工業化建筑具有模數化和集成化設計的特點。
建筑設計采用符合建筑模數的基本構件是建筑工業化的基本要求和實現途徑，把各個預制的部件規格化、通用化，使其具有較好的互換性，以滿足各種需求。協調部品與部品之間以及預制構件與部品之間的尺寸關系，減少和優化部品或組合件的尺寸，使設計、生產、安裝等環節的配合變得簡單、精確。建筑設計應符合現行國家標準《建筑模數協調標準》GB/T50002-2013的規定，采用系統性的建筑設計方法，滿足構件、部品的標準化和通用化要求。
集成化設計是指工業化建筑應按照建筑、結構、設備和內裝一體化的設計原則，并以集成化的建筑體系和構件部品為基礎進行的綜合設計。建筑設計與建筑結構、機電設備系統形成有機配合是實現高性能品質建筑的關鍵，而在裝配式建筑中還應充分考慮裝配式結構體系的特點，利用信息化技術手段實現各專業間的協同配合設計可實現土建、機電及裝修的“集成”和部品部件的工廠化制造。例如SI體系中“S”（skeleton）骨架體（支撐體）和“I”（infill）填充體（內裝體）完全分離，其中支撐體由建筑的結構主體、公用管井和公共部分組成，填充體為內裝部品和套內設備，該體系具有縮短主體施工周期，便于住宅動態改造與更新維護，減少建筑垃圾及能源消耗等優點。
綜上，工業化建筑具有設計模數化、集成化，構件生產標準化等特點，而這些對工業化建筑外表皮的立面表現存在一定影響。
2工業化建筑外表皮的表現手法
建筑的外表皮是體現建筑特征和表達建筑設計理念的媒介。傳統建造方式下的表皮設計自由度相對較高，可以在不同維度完成對建筑的表現，但會帶來工期長、成本高、資源浪費嚴重等問題，不符合資源節約型、環境友好型的發展趨勢。
正如前文所說，工業化建筑的外表皮構件具有標準化、集成化和通用性的特點，對于減少材料浪費、提升建筑品質、縮減施工工期、降低綜合成本都有著積極的意義，但其標準、規整、重復的特征既是挑戰，又是機遇。
工業化建筑的外表皮設計可在標準化、模塊化的基礎上協調工業化外表皮的設計，豐富立面效果，實現立面設計的多樣化。工業化外表皮的表現手法可在標準化的基礎上考慮易實現的、靈活可變的元素，創造豐富的立面形式，還可以從建筑的色彩、韻律、構成和細部等方面豐富工業化建筑外表皮的立面表達。
2.1色彩
建筑的色彩可以烘托形象、傳遞情感。建筑表皮的色彩可表達整體的建筑形象，合理地運用色彩還可以使人感受到不一樣的樂趣。制造有色的建筑外表皮構件較易實現，而且相對于傳統建筑的上色方式，預制構件具有更好的完成度。
芝加哥玫瑰莊園中所有公寓均采用了預制混凝土墻體，繽紛的色彩使公寓看起來十分溫馨且一片生機，外觀色彩紛呈，仿佛置身于童話般的夢境中。拉籌伯大學的分子科學研究所色彩絢麗且形如蜂窩，既隱喻了建筑的主要功能是進行分子研究，也表達了自由和創新的研究精神，建筑外立面類分子式的六邊形預制混凝土墻板構成的窗框錯落有致、色彩艷麗，彰顯出建筑的特點，同時具有較高的辨識度。
2.2韻律
重復性和韻律感是建筑中經常采用的表現手法，通過重復或連續運用一種或一組元素使建筑呈現出韻律感。工業化建筑的預制構件具有標準化量產的特點，這點對于營造有韻律的立面效果有著先天的優勢。
美國IBM公司火奴魯魯大廈原建于1962年，共六層。大樓外立面由預制混凝土格柵覆蓋，確切來說是由若干個預制混凝土節段拼接而成。這些格柵排列緊湊，蜿蜒而下，韻律感十足，同時又銜接得天衣無縫，可見預制件制作的精細和準確。利物浦百貨大樓位于地處熱帶地區的墨西哥塔巴斯科，日曬強烈，濕度低。為使該建筑呈現與眾不同的形象，在加快立面生產、裝配、安裝的同時，外立面采用的預制構件形如螺旋槳，每個螺旋槳繞軸旋轉180°，高度在16～20m之間進行變化，立面表達充滿律動感。
2.3構成
建筑的構成和表現形式是事物抽象出來后規律性的表達，將自然界中優美的元素提取、夸張、規律性重復，構成建筑外表皮的不同組合方式，從而實現豐富多樣的表皮效果，其構成形式有點、線、面及體塊和動態變化構成等。例如斯科特街公寓位于澳洲布里斯班袋鼠角，從建筑底部仰望整個建筑，視線會順著看似紛亂的折線向上延伸，使整個建筑顯得更為挺拔。
2.4細部
細部能夠令建筑更為細膩，并呈現出其表面材料的質感、觸感、視感等不同感官下的物質感知屬性的差異，這些感知通過表皮的各種細部構造、平面組合、排序方式和進退關系來表達。在工業化預制的基礎上，這些既有表現力又具備實用功能的做法可以更好地實現。
南泰爾公寓樓位于法國南泰爾，設計師根據大樓不同的朝向設計了顏色不同的建筑外立面，南立面設計有6～10m的彩色露臺，隨機布置，為建筑帶來活力，也代表了公寓中個體生活的多樣性。東、西和北立面由預制混凝土墻板搭建，形成清亮的珠光效果，承重剪力墻由銀色混凝土制成，巧妙地與南立面形成對比。
建筑工業化特征范文5
關鍵詞：結構設計；優化技術；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：
0 引言
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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建筑工業化特征范文6
一、推進設計創新、更新設計理念，健全設計體系
1.更新住宅小區規劃設計理念
改革開放以來，我國城市建設發生了巨大變化，但在城市規劃中也存在不少問題。突出的有三點：一是超強度的開發建設，惡化了居住環境；二是城市交通道路嚴重不足，造成交通擁擠；三是居住區建設規模過大和封閉管理區域過大，阻礙了城市交通路網的加密，道路的通達性降低，居民的公共交往受限，成為居住小區規劃的短板。上述現象引起了人們對現行規劃的反思。居住區規劃是城市規劃的重要組成，直接影響到城市的聚集和擴散。因此，將城市“路網加密，住區劃小，公區開放，組團封閉”成為適應現代化城市發展的潮流。早在15年前，萬科集團吸收國外規劃經驗，在住宅小區規劃設計上打破常規，追求創新，運用街坊式設計理念規劃了深圳四季花城和武漢城市花園項目，建成后的小區尺度適宜、配套完善、安全便捷，受到居民的普遍歡迎，至今還保持著良好的居住環境和物管服務。
我國住宅的建設數量之大，速度之快是前所未有的。隨著住宅需求量的問題得到逐步解決，人們更加重視居住環境質量和物業管理質量；隨著家庭結構和社區結構的變化，許多配套設施已不適應發展的需要；再加上隨著社會階層的分化和生活節奏的加快，鄰里交往空間也產生明顯變化，居住的私密性增加，而鄰里交往減弱；隨著智能化技術推廣應用，產生了更先進的小區管理模式。這些變化，恰恰反映出我國的住宅需求已向一個更高的層次發展，住宅規劃設計不能固守在傳統的思維觀念上，必須進入到一個同步提升的階段。人們居住形態的變化，賦予了規劃設計諸多新的要素，這些要素成為住區規劃新的價值取向和重要設計依據，其核心就是以人為本，為人創造高品質的居住空間和居住環境。設計應該有效地發揮科技的價值，自然生態的價值、空間構成的價值、環境的再創造價值及人文價值，向市場提供多類型、多檔次的商品住宅，滿足消費者的多樣化選擇。
2.加強住宅精準化和精細化設計創新
分析三四線城市住宅庫存增大的原因，首先是不按市場規律辦事，要講供求關系、價值關系、競爭關系；其次，設計產品的同質化也是原因之一。相當于開發企業在給廣大消費者提供大量品質無大差別的“布鞋”，而很少提供高品質的“皮鞋”，客觀上抑制了消費，形成大量的無效供給，導致大量資金沉淀，無法周轉的短板。設計粗制濫造會釀成住宅建設出現先天性的短板，難以彌補。唯有提高住宅設計的有效性和精準性，提高住宅產品供給結構的適應性，提高住宅品質的優良化水平，才能到達擴大消費的目的。
設計師要集中精力、花大力氣去研究中小套型的普通住宅，通過創新和優化設計使這類住宅向“緊湊、精細”型發展，緊湊――就是不要浪費有效的面積。盡可能提高使用率，盡可能設計出更多的功能空間。精細――就是在有限的功能空間里，精打細算地處理好居住者與家具、設備、設施間的關系，盡可能提高居住的舒適程度。
精心規劃，精心設計，才能保證住宅建設的質量和提升居住的綜合性能；才能使住宅達到綠色低碳的標準；才能實現住宅百年壽命的要求。我們一定要把抓設計質量，提高設計水平當作一項重要工作來抓，以對人民、對社會高度負責的精神，做好住宅設計的引導工作。
3.創新建筑與室內裝修一體化設計體系
推行全裝修住宅，必須打破首先完成土建設計，再完成裝修設計的傳統模式。因為兩階段的設計方式，使建筑設計達不到真正意義的精細設計，也容易造成土建和裝修設計的脫節，是實施土建裝修一體化過程中的短板。在許多發達國家，對于居住在公寓式住宅（集合式住宅）的消費者來說，“輕裝修，重裝飾，重功能”是他們的消費理念。因此，住宅的室內設計以簡約適用為主，基本是統一的裝修標準。所以，建筑設計兼顧了室內裝修設計，兩者合一，同步完成，有效地避免了因裝修帶來的土建設計變更或因士建設計不合理造成裝修的改動。這種“一張圖紙、一套標準、一套人馬”的設計方式，更適用于工業化裝修的住宅采用，這也是建筑工業化建造流程中的一個重要環節。
4.創新裝配式住宅預制構件設計體系
我國正在大力推廣裝配式建筑。而裝配式建筑要分兩個階段開展設計，第一階段完成建筑、結構設計（還包括給排水設計，采暖通風設計和強弱電設計等），第二階段將建筑結構設計轉化為構件設計，即分解成為能在工廠預制的結構構件或建筑構件。預制構件的設計對于裝配式建筑來說至關重要，不僅關系到建筑結構受力的安全性和構件安裝的可靠性，而且關系到建造的經濟合理性。設計是控制成本的前提。裝配式建筑的構件設計必須從方案階段入手，但是目前許多裝配式構件的設計往往從施工圖設計完成后才入手，有的則是在施工圖設計完成后單獨委托另一家設計單位進行預制構件的分解和加工圖設計。這種做法對于裝配式建筑的發展極其不利，不僅造成預制構件種類繁多，而且會大大提高建造成本。
在建筑工業化發達的國家，這項設計是由既懂結構受力計算和構件分解，又懂構件制造工藝和裝配施工的專業團隊完成的。專業設計團隊一般隸屬于建設施工總承包單位。如日本鹿島建設株式會社和大和建筑株式會社都配備有相當多的設計人員，長期從事預制構件的設計工作。但在我國這項設計一般是由建筑結構設計單位或預制構件制作單位承擔完成的，有的則委托無設計資質的預制構件深化設計單位完成，再由正規建筑結構設計單位審核蓋章。缺少專業的預制構件設計單位，是當前實施裝配式建筑的又一塊短板。我們應盡快彌補這方面的不足，創新工業化建筑設計體系，抓緊培養相關設計人才，組建專業的預制構件設計團隊，并結合BIM技術，以全新設計方法來滿足未來大規模裝配式建筑的需求。
二、推進融合創新，激活產業發展新動力
隨著技術革新的不斷發展和信息化時代的來臨，產業融合正日益成為經濟發展中的重要現象，這是建立在科技發展并不斷融合基礎之上的新型產業革命，將導致社會經濟系統的深刻變化。
1.技術創新是產業融合的基礎
2014年10月9日，在中央全面深化改革領導小組第四次會議上提出：要推動傳統媒體和新興媒體融合發展。融合發展是大勢所趨。廣電系統的產業融合是基于網絡和數字技術的創新發展。新興媒體誕生過程，實際上是網絡技術和信息技術結與發展的過程。推動媒體深度融合，運用云計算、大數據、微博、微信等新興媒體，重新定義了人們獲取信息的方式和輿論生成的方式，成為影響社會輿論的重要力量。對于房地產業和建筑行業來說，與互聯網技術的融合方興未艾?；ヂ摼W技術與房地產經紀行業相融合形成房產電商，改變了傳統的房地產居間經營模式，為消費者帶來省時省力的消費體驗的同時，完成行業自身的業態轉型。同樣，互聯網技術與采購行業相融合，改變了建筑部品的采購方式；集數字化和信息技術為一身的BIM技術與傳統的設計行業、施工行業、物流采購行業、物管行業相融合，為四個行業搭建了共用貫通的技術平臺，使不同行業形成了共同的技術基礎，最終導致行業間的業態融合，明顯提高了工作效率，降低了工程成本；現代遙感和信息技術與門窗制造業相融合，開辟了建筑智能門窗的新天地，使門窗具備了自動開啟關閉，自動防風，自動防雨雪、自動檢控燃氣，自動防范報警多項功能。實踐表明，技術創新賦予了現代企業新的經營概念，技術創新使產業融合成為可能。我們要時刻關注與房地產業和建筑業相關聯的創新的技術，如近幾年推廣的智慧新風置換技術、智慧供水等技術都植入了智能化的基因，這類技術的應用不但可直接改變人們的居住品質，也改變了技術擁有企業的核心競爭能力。
2.融合創新利于企業取長補短，獲得內生的動力
我國經濟進入新常態的主要標志之一，就是要加快從要素驅動發展為主向創新驅動發展轉變，加強統籌協調，促進協同創新，優化創新環境，形成推進創新的強大合力。當前我國產業融合現象不斷涌現、趨勢不斷增強。融合創新在產業轉型升級中的地位和作用越來越明顯。
融合創新使企業跨越現有的產業邊界，與其他產業發生優勢互補關系，產生不同以往的全新的生產方式，經營理念、運營模式。裝配式建筑實際上是建筑業和先進制造業融合的典型實例，這種融合改變了建筑業的生產方式，提高工程質量和工作效率，降低了建造成本、帶動了相關產業的發展，也使制造業拓寬了在房地產領域發展空間。兩個行業的融合創新，不僅產生了完整的工業化建造技術體系，而且也產生了從事建筑工業化的專門的企業和行業，這無疑會大大加速建筑業升級換代的步伐。隨著勞動力成本和建筑質量的不斷提升，建筑工業化逐步顯現其后發優勢，必將取得更大的經濟效益。建筑產業與IT產業（信息產業）的融合發展已經在各發達國家開展多年，其目的是以信息化為支撐，推動建筑業向高端發展。借助IT技術在建筑環境污染、建筑能耗控制、建筑安全管理、防災減災系統和治理提供信息技術服務。同時拓展出制造精密施工的建筑機器人以及智能建筑設備新業態。再比如文化創意產業和設計服務產業，兩者都具有高知識性、高增值性和低消耗、低污染等特征。依靠創新，促進這兩個行業與房地產業的深度融合，催生了房產新業態一文旅地產。從而改善產品和服務品質、滿足群眾多樣化需求，帶動就業、推動了產業轉型升級。
