1.身份证号码:33068219830225XXXX 浙江省杭州市 310000;2.身份证号码:33900519900821XXXX 浙江省杭州市 310000
摘要:作为国民经济支柱产业,建筑业在近年来取得了显著成就,对我国经济发展、改善民生、城市化建设等方面都起到了重要支撑作用。但不可否认的是,建筑业仍然是能耗高、建造方式粗放、信息化水平低的传统行业,不符合建设资源节约型和环境友好型社会的要求。建筑业要改变现状、寻求高质量发展就必须融合先进的发展理念及科学技术,迈上绿色化、工业化、信息化的转型升级之路。在新形势下,大力发展装配式建筑是促进建筑业转型升级的重要举措。
关键词:绿色装配式;钢结构建筑;可持续发展路径
引言
装配式钢结构建筑是以钢结构作为主要承力结构系统、将配套的外围护系统、设备管线系统和内装系统的主要部品部(构)件采用集成方法设计、建造的建筑,具有轻质高强、抗震性能好、材料可循环利用、居住空间灵活的优势,建造过程中采用标准化设计、厂内工业化生产、现场装配化施工,具有施工高效、自动化程度高、减少建筑垃圾、绿色环保等优点。
1装配式钢结构建筑优势
装配式钢结构建筑在现代化建筑行业中非常受欢迎。在前期未出现装配式钢结构建筑时,一直运用的都是混凝土建筑方式。混凝土是指以水泥为主要胶凝材料,与水、砂、石子,必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。由混凝土的定义不难看出,混凝土的配合比相当重要,而且混凝土的配合比情况要根据房屋建设工程的要求而定,无统一标准。混凝土浇筑后的养护工作也极为重要。与之相比较,装配式钢结构建筑明显更有优势,房屋建筑质量更有保障,并且比起混凝土现场浇筑,装配式钢结构具有保护环境、扩大施工场地的优点。除此之外,装配式钢结构的报价更低、抗震性能也更好,还更加绿色环保。这些优势使装配式钢结构占据了建筑领域的一壁江山,并且在促进社会高速发展和环境保护等方面发挥了巨大作用。
与传统的建筑方式相比,装配式钢结构建筑的适用范围更广。混凝土的运输主要是由混凝土运输车来完成,运输过程对混凝土质量有一定的影响。如果在运输过程中过于耽误,将会严重影响混凝土的质量。混凝土到达施工现场的装卸也容易出现问题,如果混凝土在装卸过程中发生质量变化,将导致不能使用的严重后果。而装配式钢结构在这方面几乎不用担心。除此之外,混凝土经过长时间的化学反应硬化后,就要进入后期养护阶段。不进行养护或者养护不正确都会对混凝土后期使用寿命产生影响,造成房屋性能不稳定。混凝土浇筑后,由于内部和外部温度、湿度不一致,在未完全硬化时,外部水泥会因为缺水导致破裂。在完全干透后,对于后期出现的裂痕做后续填补时,需要打扫干净裂缝后才能进行后续填充。而装配式钢结构在散热方面有明显优势,但钢材料也易受到雨水和阳光的腐蚀,也会出现相对的变形。因此,装配式钢结构建筑的后期养护也需要参照混凝土的相关养护方式。
2绿色装配式钢结构建筑可持续发展路径
2.1依托政府政策扶持,加强产学研合作,培养装配式专业人才
培养装配式各环节专业人才;强化政产学研合作机制,凝聚合力;强化上下游产业企业交流,促进共赢,共同推动钢结构建筑体系的发展与应用。我们在装配式钢结构建筑集成技术方面取得了一定的研究成果。一是建立了适宜中部地区装配式钢结构住宅节能、绿色、标准化的户型库,采用少规格、多组合的标准化设计,实现建筑与部品部件的通用性及构件标准化。与传统建筑相比,空间利用面积可提高5%~8%。二是研发了型钢钢管混凝土框架/框架一支撑结构体系,提高装配式钢结构型钢构件的应用水平。
研发了不等高梁连接、梁端加腋、梁贯通节点、梁腹板开孔等节点构造设计措施,解决住宅建筑建造技术问题。三是研发了装配式高层钢结构住宅保温一体化PC(聚碳酸酯)幕墙系统,创新了“下承重上限位”的连接节点构造,提高了PC墙板的安装效率。通过“一道构造两道材料”的防水节点设计,提高了外墙抗渗能力及耐久性能。四是研发了适宜于装配式高层钢结构住宅的内墙系统,通过细部构造设计、改进施工工艺,解决了防火、抗裂和渗漏等常见质量问题。五是研发了装配式钢结构建筑自承式楼板支撑系统,提高了钢结构建筑楼板的施工效率,降低了施工综合成本。六是研发了钢构件BIM-MES(建筑工业化设计一生产信息化管理技术)的深度融合技术,构建了P-BIM(基于工程实践的建筑信息模型应用方式)钢结构加工制作一体化信息管理平台,实现了钢构件的智能制造。七是采用结构单元安装法进行主体结构安装,安装全过程采用三维激光扫描精准测控技术,有效提高了现场安装精度和结构施工质量。八是开发了“BIM+智慧工地”管理系统,实现了装配式建筑建造全过程可视化及信息交互的管理。
2.2加强产业协作,提高综合效益
装配式建筑采用设计、施工、制作与安装高度协调统一的一体化建造模式,需要上下游企业加强协作,共建相互依存、合作共赢的产业联盟,使得工程项目建设全过程形成完整的产业链,加快产品研发、技术推广、成果转化。提高BIM技术在装配式钢结构建筑中的利用率,逐步实现全过程全产业链信息化管理,实现数据传输与共享,提高项目各参与主体间的协同效率。同时,积极推广EPC工程总承包模式,实现设计施工一体化,发挥装配式钢结构建筑的建造优势,提升整体综合效益。
2.3完善相关政策,构建技术标准体系
推进装配式钢结构建筑的发展,应以政府引导为基础,市场化运作为手段,适当推行相应的激励扶持政策,如土地供给、科技研发、资金配套、人才引进等方面给与政策倾斜,引导和鼓励企业发展装配式钢结构建筑,尤其是住宅领域。同时应健全监管机制,制定配套措施,为装配式钢结构建筑发展营造良好的市场环境。根据装配式钢结构发展现状,应加大规划、设计、生产、施工等各环节的标淮化建设,完善和提高技术标准体系;加大关键技术、工艺工法、配套管理方法的研发力度,提高行业整体的技术及管理水平。
2.4提高工业化程度,降低建设成本
导致装配式钢结构建筑成本高的主要原因有两点:一是用钢量大,材料成本高,因此需对主体结构进行轻量化设计,减少整体钢材的消耗量;二是预制构件加工成本高,因此需要进行标准化设计,批量生产发挥规模优势,降低成本。由此可见,降低成本的关键是实现建设全过程的标准化,做到标准化设计、标准化生产及标准化施工,提高行业工业化程度。同时做好设计优化,加大施工阶段新工艺、新方法的硏发,充分发挥装配式钢结构建筑在提高质量、降低成本、缩短工期等方面的优势,提升整体综合效益。
结语
装配式钢结构建筑在我国处于起步阶段,其发展还面临一些问题,需要科研设计单位、加工生产企业和施工企业的共同努力。随着《装配式钢结构住宅建筑技术标准》的发布,行业相关标准渐成体系,为行业的有序发展提供了保证,为推动行业加速发展扫清了障碍。因此只有不断地创新和自我完善才能为国家装配式钢结构建筑的发展趟出一条新路。
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