钢结构装配式建筑的探索与实践 于洪涛

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:于洪涛1 姜昊2
[导读] 摘要:传统施工企业如何以国家政策发展及行业市场为导向,探索研发装配式钢结构技术体系,以科技创新促转型升级.如何通过钢结构装配式+EPC管理模式的探索,推进钢结构装配式建筑一体化、全过程、系统性管理.钢结构装配式如何与BIM技术深度融合,推动装配式建筑组织管理模式的升级.如何以试点项目为抓手,解决装配式钢结构项目实施中的问题,提升装配式钢结构建筑质量管理水平.本文对钢结构装配式建筑的探索与实践进行分
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        摘要:传统施工企业如何以国家政策发展及行业市场为导向,探索研发装配式钢结构技术体系,以科技创新促转型升级.如何通过钢结构装配式+EPC管理模式的探索,推进钢结构装配式建筑一体化、全过程、系统性管理.钢结构装配式如何与BIM技术深度融合,推动装配式建筑组织管理模式的升级.如何以试点项目为抓手,解决装配式钢结构项目实施中的问题,提升装配式钢结构建筑质量管理水平.本文对钢结构装配式建筑的探索与实践进行分析,以供参考。
        关键词:钢结构;装配式建筑;探索实践
        引言
        建筑行业是我国国民经济的基础,近几年具有良好的发展趋势。在建筑行业整体繁荣的带动下,装配式建筑得到广泛的应用。通过相关统计数据表明,装配式建筑在近几年保持24%的增速发展态势,未来具有广阔的应用前景。随着我国经济水平的不断提高,对未来建筑行业的发展也提出了更高的要求,装配式建筑工程的数量将不断增长,装配式建筑的渗透率也将随之提升,传统的建筑工程施工技术会逐步被新技术替代。装配式施工技术逐渐成为我国建筑施工的主流技术,在施工过程中,使用装配式施工技术可以有效解决传统建筑施工的噪声、污染、施工材料浪费等问题,在保证工程施工科学性、稳定性的基础上可实现建筑结构的分段组装,改变当前城市建筑的结构设计形式,因而是我国未来绿色建筑发展的主要方向。
        1装配式建筑的特点
        1.1施工装配化
        所谓的装配式建筑,其关键作用是在工程中大量生产标准化的预制构件,接着将构件直接运输至具体施工现场完成施工安装,对于脚手架以及湿作业而言,施工现场非常少,尤其可以节省砌筑以及抹灰等环节,实现了施工效率的大大提高,不仅可以将现场施工时间在一定程度上进行减少,实现施工工期的缩短,项目计划能够提前顺利完成,而且还可以使施工得到预测性的提高,准确掌握实际施工进度。在提高施工工艺水平时,可以利用模块化设计,选择使用最先进化的装配施工手段,不仅可以让施工质量以及效果得到保证,同时还可以使工程材料得到节约。因为构件的生产都是在工厂完成,不容易受到外界的影响,所以,对于施工安装而言,在冬季也能够正常完成,现场只要将搭积木形式的拼接工作安装完成就行,因此,施工现场在劳动力上能够实现大量节约。
        1.2功能集成化
        装配式建筑并非是将现浇简单的改变为预制,而是实现了集成性建筑系统。在构件的实际生产以及施工模式环节有效应用BIM技术是必不可少的,利用BIM技术所具备的协同一体化,使设计实现模块化,在实际设计中能够与业主之间进行适时交互,提供具有个性化的良好服务。装配式建筑所具备的集成产业链信息,为建筑的整体生命周期给予了基础数据的大力支持。在BIM模型中融入装配式建筑全产业链条所具备的数字信息,无论是前期的设计和采购环节,还是后期的生产、施工以及运维环节,使全过程全部实现了信息交互,为互联网的有效应用,工厂智能化以及工地智慧化的部署给予了基础数据的有利支持。使建筑产品实现智能化以及数字化的供给。
        2装配式钢结构发展存在的问题
        2.1标准体系尚未完善
        目前我国装配式钢结构建筑尚未形成统一的、行业认可的标准体系,导致整个产业链的各环节无法参照一个统一的标准执行,企业就不可能进行产品的批量化生产,工业化水平低导致成本增加、钢结构市场发育不完善,影响了装配式钢结构建筑建造水平和发展速度。
        2.2信息化发展滞后
        建筑工业化的发展需要现代信息技术的支撑。装配式钢结构建造过程是一个复杂的系统工程,其建造模式既需要实现建筑、结构、机电、内装等全专业系统一体化装配,也需要实现设计、生产、施工等全过程一体化实施。

然而,目前BIM技术虽有一定的实践,但总体上推进缓慢,尤其缺少对设计、生产、运输、施工全过程管理及应用,在一定程度上限制了装配式建筑的发展。
        3建筑钢结构装配式工程技术的具体应用
        制作加工技术,Tekla、AutoCAD等多种三维仿真软件和BIM技术在建筑钢结构零件加工和制作中使用。这里BIM技术主要是指通过建造工程的三维物理模型把所有的建筑信息都连接了起来,有效地转换了建筑生产经营方式,并合理地进行管理。特别需要注意的一点就是,该技术在实现虚拟建筑的配置及资源设计等各个方面都具有突出优点,它既能够在复杂的建筑情况下控制整个建筑,还能够充分地利用所建造的三维物理模型,按照建造者的空间与时间顺序来模拟整个建筑的主体构件,准确地构建三维物理化的模型,这样在施工过程中提供许多方便,减少在施工过程中出现的各类错误,同时也可以有效地改善施工质量。动态模拟三维建筑配置构建通常是在BIM、AutoCAD和Tekla等三维模拟软件中实现,可以通过BIM软件直接转换到所有建筑材料使用的详细图纸,Tekla软件也可以直接对建筑材料进行编辑,设置加工工艺。除了能够精准地控制整个建筑物外,它的功能还可分为两个主要的方面。一是用来做制造和加工支撑。为了防止光束首先到达,支撑不能直接到达,必须首先做好加工支撑,并及时修复有缺陷的柱子,保证异型和变截面钢柱的生产和加工质量,保证柱子的弯曲和变形不至于影响施工,大大地节约了施工的原料。二是主要负责钢梁在组装过程中提高强度和增强稳定性的位置固定板、刚性平台、基础和平面上的数控钻床上各个孔的匹配模板,这些都是对于构成钢梁的加工和制作平台的四个重要方面,可以确保对于界面不同类型的钢梁进行加工和制作。
        4装配式钢结构发展的对策与建议
        4.1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。
        4.2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。
        5结束语
        目前,我国社会经济的快速发展为装配式建筑提供了良好的发展环境,装配式建筑逐渐扩大了应用范围,建筑类别随之增多,建筑行业也渐渐发生了变化。目前,装配式并不能对所有问题做到解决,随着城市的不断同质化,装配式需要与多样化设计的建筑进行长期磨合,为城市建设提供更加经济和环保以及更具美感的建筑成品。
        参考文献:
        [1]廖礼平.绿色装配式建筑发展现状及策略[J].企业经济,2019,38(12):139-146.
        [2]苏义坤,曹丽斐,张智博,武艾琳.我国装配式建筑领域研究综述及发展态势分析[J].建筑技术,2018,49(12):1248-1256.
        [3]李泳辰.装配式背景下的模块化住宅设计研究[D].青岛理工大学,2018.
        [4]兰兆红.装配式建筑的工程项目管理及发展问题研究[D].昆明理工大学,2017.
        [5]郭德坤.装配式建筑的方案及造价分析[D].郑州大学,2017.
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