装配式建筑设计与系统集成建造的探究

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021第3期   作者: 耿博
[导读] 新型建筑工业化建造是工业革命以来开创性的生产建造模式,
        耿博
        中建八局第二建设有限公司   山东济南   250014
         
        摘要:新型建筑工业化建造是工业革命以来开创性的生产建造模式,这种史无前例的生产建造方式成为二战后人类历史上宏大住宅建设的基础,在推动建筑生产工业化发展和城乡人居环境建设进程中取得了前所未有的辉煌成就。20世纪以来,伴随着工厂化预制建筑产品、全新装配集成技术及新型建筑材料的发展,以新型预制建筑技术为基础的工业化生产方式在世界范围内兴盛起来,高品质、高效率和低资源消耗的装配式建筑,既具有显著的社会、经济与环境效益,又是国际建设领域的重大发展趋势。近年来,装配式建筑在国家政策的大力推动下迅速发展,涌现了一系列创新性研究和实践,但仍处于研究探索与实践应用的转型发展时期,存在装配式建筑基本认识与顶层设计较片面、新型建筑设计与建造理论方法及建筑集成体系不完善等一系列现实问题。
关键词:装配式建筑设计;系统集成建造;
引言
        项目针对我国国情,在建设产业化、建筑长寿化、品质优良化和绿色低碳化方面取得了一系列创新性成果和集成关键技术。从设计方法、技术支撑体系、集成技术、施工方法及示范工程等方面进行多维度、全过程、全专业的系统攻关,营造出安全、健康、长久、舒适的美好人居环境空间,建设了绿色低碳的可持续居住建筑.
1装配式建筑发展趋势
        近年来,无论是国家相关部门还是地方政府,都对建筑产业化给予了高度重视。《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号)明确提出,发展装配式建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,不仅能节约资源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,还能促进建筑业与信息化、工业化的深度融合,培育新产业、新动能,化解过剩产能。住房城乡建设部颁布了《装配式建筑评价标准》(GB/T51129―2017),各地方政府也颁布了装配式建筑设计管理办法及审图要点等相关政策,力争用10年时间,使装配式建筑面积占新建建筑面积的30%。
2我国建筑产业现代化发展与新型工业化的建筑体系构建
        我国正在进入社会经济转型、实现高质量可持续发展的新阶段,整个建筑行业亟需摆脱传统落后的建设模式,通过建筑产业现代化全面实现生产建造方式的可持续升级转型。新型建筑工业化是指用现代工业化生产建造方式建造房屋,即将现代工业和制造业应用于建筑业,像生产工业产品一样生产建筑,其发展前提是基于建筑产业化发展的建筑通用体系。新型工业化生产建造方式通过建筑体系的集成建设,实现绿色生产、绿色制造,为高品质建设提供保障,推动社会经济和产业的发展。目前我国建筑工业化整体水平与发达国家和地区相比还存在明显差距,装配式建筑生产方式落后,部品产业与全产业链设计建造水平有限,没有完成从传统“粗放型”向工业化“集约型”转变。其主要问题有:1)目前我国建筑体系初步成型,但偏向于专用体系,系列化和规模化的新型建筑工业化通用体系尚未形成;2)建筑工业化结构体系是制约发展的技术瓶颈和关键难题,亟需突破;3)我国建筑产业化发展尚处于起步阶段,建筑全产业链有待完善;4)建筑内装部品存在较大短板,集成化和通用化程度低;5)高质量建筑工业化有待发展,其品质性能难以满足使用者对优质建筑产品的需要。

构建新型建筑工业化通用体系是以整合建筑产业化为基础,将建筑物作为产品,对建筑设计、部件/部品生产安装、施工建造及组织管理等环节按工业化生产的要求通盘考虑,以最优的综合效益实现建筑产业的转型升级,提高建设质量、确保可持续发展,这是目前我国建筑产业现代化发展的重要方向。
3装配式建筑存在的主要问题
        装配式建筑与传统施工方式相比,具有提升建筑质量、缩短建设工期、绿色环保、有利安全防护等优势,但也存在着以下缺点,妨碍了快速推进。1)建造难度增大。装配式建筑需要在设计阶段就考虑完善施工装配问题,设计难度加大;强化设计与施工的协同,管理难度加大;大幅提高现场施工装配的精度要求,施工难度增大。2)建造成本提升。装配式建筑需要大额投资建设构件生产工厂,在现场施工时需更多的施工机械,现阶段生产成本高于传统施工方式。据统计,目前装配式混凝土建筑每平方米建安费用较现浇结构高9~25%,装配式钢结构建筑较装配式混凝土建筑高8~28%。3)适用范围受限。目前装配式建筑尚处于初期发展阶段,行业标准不够完善,设计经验不足,导致装配式建筑在建筑风格的多样性上受限,在一些个性化需求较高的建筑上采用难度较大。
4对新型工业化建筑体系与装配式建筑系统集成的建议
        我国装配式建筑集成系统的技术升级转型与未来发展方向,应以先进的建筑工业化方式转型和技术革新为基础,其建筑体系与装配式建筑系统集成技术既能满足使用上的多样化需求,又能从根本上提高建筑的综合性能,以全产业链生产方式建设出具有长久优良性能的建筑产品。(1)建筑通用体系的发展趋势与前沿技术方向。具有普适性和可操作性的新型工业化建筑通用体系将成为当前我国建设发展方式转变的科技攻关,通过建立并完善系列化建筑部品技术标准,推广应用建筑产业现代化技术的建筑标准设计,重点加强适用于建筑产业现代化技术的产品标准、标准图集和技术指南等。(2)建筑构法体系的发展趋势与前沿技术方向。理解装配式建筑系统集成的建构性,把握装配式建筑构成整体和部分的关系,准确划分层级,彻底改变建筑设计的惯性思维。以系统集成的思维整合策划设计、建造生产、施工安装、运营维护等,衔接设计与建造两大重要环节,打破从概念设计、规划设计到施工图设计的思维定势。(3)建筑主体工业化设计建造的建筑体系发展趋势与前沿技术方向。积极发展基于新型工业化的建筑体系的装配式混凝土结构、钢结构和木结构等建筑结构体系及其集成系统,推广应用装配式大空间框架结构、装配式大空间框架―现浇剪力墙结构等混凝土结构体系集成技术。(4)建筑内装工业化设计建造的建筑体系发展趋势与前沿技术方向。积极发展建筑内装工业化设计建造的管线设备集成等建筑部品技术体系,推进部品集成化与部品通用化技术研究,全面建立建筑部品产业化体系。重点推广内装修部品装配式装修体系与集成技术,完善装配式隔墙、吊顶、地面、整体卫浴和厨房等部品模块化应用技术,攻关新型装配式墙板等外围护结构部品技术,加快管线设备部品集成技术研究。
结束语
        目前,我国正进入社会经济和建筑产业转型、实现高质量可持续发展的新阶段,整个建筑业需尽快摆脱传统落后的状态。新型建筑生产建造方式的转型升级不仅关系到装配式建筑发展及其技术革新,还事关我国转变发展方式、实现新时期全面建设目标的全局,既涉及理念的转变、模式的转型和路径的创新,又是战略性、全局性、系统性的变革。建设具有长久优良性能的建筑产品和社会资产,以推动我国经济社会的高品质、可持续建设与发展,意义深远。
参考文献
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