1 建设背景
目前社会资源的消耗基数是非常大的,而且每年都以15%左右的比例在递增,包括总的用水量、用钢量、水泥用量,这些都与建筑建造方式有直接的关系。据统计每年建筑产生建筑垃圾的总量大约在1500万立方米,建筑施工的用水大概相当于21个大中型水库的容量,施工过程中使用木模板的木材消耗,相当于40万公顷的森林。
随着我国经济的持续增长、城镇化进程的日益加快和人民生活水平的不断提高,对建筑产业的发展提出了更高的要求,走新型工业化道路,改变传统生产方式,实行装配制造已成为建筑产业发展的必然趋势。据统计,在现场浇注的施工技术中,每平方米建筑物约消耗19.11kg标准煤的能量、1.43吨水、0.015立方米木模板,带来约3%混凝土的损耗和3%钢材的损耗。另外,由于毛坯房提供模式,住户在装修过程中,每户还会带来2吨以上的装修垃圾消耗。通过推进装配式制造,改变混凝土浇筑的方式,在建筑垃圾、水资源、木材、钢材上都会带来大幅度的改变。可降低约20%的施工能耗,减少约63%的用水量、混凝土损耗和钢材损耗以及约87%的木材损耗,减少建筑垃圾90%以上,节约工期30%以上。
通过装配建造方式,可使现场工作量会减少到最低程度,同时可以大量节水、节材、减排,是节约社会资源的行之有效的解决方法。
2 装配式混凝土结构的优势
2.1 标准模数化
目前现浇结构在建设过程中由于粗放型手工作业,导致门窗洞口等尺寸非标准化,部分门窗厂家需逐个测量各个洞口尺寸,大大加大了生产成本和制造时间。
采用装配式混凝土结构,可实现结构构件的标准化、模数化设计和制造,所使用的门窗及构配件都为统一规格,批量生产。使用同一规格、同一标准的成型部品、构件,根据规模经济的原理,可以大大降低部品、构件的生产成本,从而降低建设成本。
2.2 施工快捷化
装配式混凝土结构可以缩短现场施工的时间,加快建设速度,只需在节点连接处采用现场浇筑,在冬雨季现浇结构无法施工时,装配式结构施工的优势就尤为体现,可先制作出部品进行存放,待气候可施工时再进行现场作业,相当于施工过程前移,加快施工速度,减少施工流程的交叉,尤其在北方特别寒冷气候这种优势更为明显。
2.3 质量可控化
装配式混凝土结构构件是在工厂加工制作好再运到现场,预制梁、板、柱、阳台、楼梯等在车间内制作,标准化蒸汽养护,产品质量得到了更有效的控制,抗裂性能大为增强。
2.4 节能环保化
装配式混凝土结构现场施工过程几乎不产生扬尘,现场钢材堆放减少,并且有效减少建筑垃圾,施工工地和现场周边的环境可以得到保护。根据万科住宅工业化实践经验,装配建造在节能减排方面具有明显优势,工业化建造方式的水耗、能耗、垃圾和污水排放量较传统建造方式都将显著降低。
3 装配式混凝土结构存在问题
(1)装配式混凝土结构技术持续完善,现行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014已出台,进一步推进装配式建筑的发展。国家将装配式混凝土结构分为两大结构体系,现装配式剪力墙结构体系图集已出台,紧接着装配式框架结构体系图集也即将出台。对于该结构体系的预制柱之间的连接,预制梁、柱之间的节点连接等研究较少,第五届CCPA主要攻克此方面的研究。
(2)标准规模化推广应用有难度,目前人们追求建筑个性化,很难做到标准化。据统计,采用装配式混凝土结构建筑大于10万平方米,建造成本才可降下来,考虑生产所用的模具使用需使用上百次甚至上千次,生产成本方可减少。现装配式结构多由政府投资建设保障性住房,具有建设规模大、时间周期短、户型规格较少、个性化需求低的特点,但保障房利润空间很低,很多承包商不愿采用,至使推广应用难。
(3)紧缺专业技术人员。装配式建筑是从2000年以后才被国内市场所接受,时间短,发展快,现大部分专业还从事现浇结构设计,装配式结构深化设计也是“现浇”改“预制”,无疑加大了设计成本。
制作、施工技术人员都需进行正规化、标准化的培训,企业需在这些方面花费更多精力和费用。
(4)暂缺完善的施工验收标准。《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2013中将装配式工程划分为分项工程,而现行的很多地方标准将装配式工程划分为子分部工程验收。笔者考虑以子分项工程或分部工程验收可根据预制率的多少进行划分,最新出台《工业化建筑评价标准》GB 51129-2015中预制率的概念进行细分,同时可根据建造过程进行评价。
4 结语
目前装配式建筑越来越受到关注,国家也相继出台相关鼓励性政策,技术力量不断完善,相关规范、标准的建立和完善,为装配式建筑提供一个良好的发展平台。继续探索新的技术、管理途径,以此推动装配式建筑健康、可持续的发展。
参考文献
[1] 王召新.混凝土装配式住宅施工技术研究[D].北京工业大学,2012.
[2] 楼国权,陈小萍.节能环保技术在建筑施工中的应用探讨[J].中国建材科技,2014(S2):79.
基金项目:装配式混凝土剪力墙结构关键技术研究与应用,项目编号:2014gykc-013。
作者简介:王芸爽(1985- ),女,四川南江人,硕士,助理工程师。endprint