潘善江 田璐
浙江中南建设集团有限公司 浙江 杭州 310052
现阶段国内装配式建筑的风头正盛,各地政府的政策红利无疑成为装配式兴起的巨大推手。纵观整个建筑市场,钢结构、PC构件、集成饰面保温材料等各路产品如雨后春笋般涌现出来,给本来千篇一律的传统建筑行业开拓了更多可能性。然而目前我国装配式建筑应用过程中,仍存在着一些问题,严重制约了其发展,装配式建筑管理水平仍有较大的提升空间,需进一步改进工作。这种情况下,对装配式建筑可行性进行研究有着较强的现实意义。
2020年,国内疫情暴发初期,仅仅十余天,火神山、雷神山医院拔地而起,向世界展现了“中国基建”的实力与速度。奇迹的背后,离不开建筑工人们废寝忘食的奋战,当然还有另外一个重要原因——装配式集装箱,箱体尺寸统一,非常适合大量复制、快速拼装,大幅减少了现场作业的工作量和工作时间,实现效率的最大化。同样使用装配式的还有浦东新区上钢社区租赁住房项目。项目住宅楼均为预制装配整体式剪力墙结构,竖向构件采用套筒灌浆连接,项目建成后,对世博地区、前滩地区产业发展、人才引进以及配套需求都有着积极作用[1]。
尽管装配式建筑在用工、用时、低碳节能等方面都比传统建筑展现出了更大的优势,但在国内发展仍受到了极大“阻碍”,主要有以下方面问题:
装配式建筑技术缺乏系统的整合,包括预制构件的组装,比如平板安装过程中极易出现断裂、尺寸偏差等问题,此外还涉及水电安装、吊装、连接技术等多方面因素。虽然种种技术早已成熟,但缺乏的是这些技术的集成,极大地阻碍了装配式建筑质量的提高。
从现阶段来看,我国装配式建筑行业的发展主要以政策驱动为导向,发展比较粗放。而且不同类型的建筑必定需要不同的技术体系来支撑。材料生产、存储、供应、装配企业等多个产业链之间存在着较大差异,协同合作与信息共享程度较低,严重影响了装配式建筑的生产质量与效率,导致整个行业经济效益低下,产能供应不足。
受环保和土地供应等因素影响,大多装配工厂距城市建设核心区域较远。像杭州、上海等城市周边工厂离项目大都在50km以上,运输成本较高,并且运输时间段又受城市交通管制影响,交货时间不确定。再则预制构件的结构造型复杂、外形质量要求高,运输方案需要综合考虑路况、限高、限重等情况。所以,装配式构件无论在运距、成本和供应时限上都受周边环境及政策影响较大,对装配建筑的推进有一定阻碍[2]。
虽然一定程度上,装配式建筑仍有诸多问题等待行业技术攻关,但从目前市场主要采用的应用技术来看,笔者认为以下几种技术还是值得推广。
当前社会是一个宣扬个性化的时代,越来越多风格迥异的建筑出现在我们的视野中。但是建筑设计多样化并不等于自由化,需要标准化与多样化相结合,在标准化设计的基础上争取做到通用化和系列化。而装配式框架结构体系正好满足了这一点。按照不同建筑结构特点,将楼板、梁、柱等构件进行拆分,先在生产基地进行标准化预制生产,然后运送至项目现场后采用大型吊装机械进行安装。装配式框架结构体系自重轻、空间跨度大、分隔灵活,适用于办公楼、教学楼、大型商场、多层住宅等建筑。且装配整体式框架结构的梁、柱构件可以按照统一模数协调原则,进行设计标准化、定型化,使得预制构件的大规模生产成为可能,降低成本的同时有利于缩短工期。
双面叠合剪力墙沿着厚度方向分成三部分,通过钢筋桁架将内外两块预制混凝土墙板连接起来,形成中间空腔的构件。运至现场安装后,再在空腔内布置连接上下构件的竖向钢筋以及连接左右构件的水平钢筋,然后在中间空腔内浇筑混凝土从而完成实心墙体的制作。双面叠合剪力墙无须套筒或浆锚连接,上下、左右连接均利用现浇层和现浇边缘构件等,避免了钢筋与套筒精准定位的问题,施工质量便于保证。同时,中间空心部分现浇时两板可以当作模板使用,整体性好且内外墙光滑美观,能够大大节省人工和模具使用。除了上述优点,保温体系也能够通过双面叠合剪力墙实现,达到保温节能、外墙装饰一体化。
传统装修通常在主体结构完成后才着手于内装的设计与安装,在住宅工程中属于最后的收尾流程,无法影响前期的建筑方案设计,只能在主体结构已经完成施工的前提下进行调整,产生浪费和损耗较大。而SI住宅体系则恰好相反,在最初进行建筑设计的时候需要做好后期的内装设计、构件选型等,实现建筑设计与内装设计一体化。其与传统内装最大的区别点就在于其以标准化设计为基础,在此基础上再将主体、内装和管线分离。对于管线预埋问题,该体系采用在房间内设置吊顶、装饰墙、架空地板等方法,达到可任意更新内装甚至户型的同时不破坏建筑主体结构的效果,从而能够有效延长住宅的使用寿命,并提高住宅未来持有的价值[3]。
虽然我国装配式建筑还没有得到广泛的应用与推广,但是随着技术的创新与发展,装配式建筑结构必定成为未来发展的一大趋势。装配式建筑循环经济特征显著,绝不是传统生产模式和装配化的简单相加,其关键在于集成。只有将建筑看作一个整体,各构件作为有机的系统,通过精细化的加工制造,最终集成为一个完整的建筑体系,从而引领工程建设从原先的模糊、拼凑的旧模式,转变为精益、集成的新模式。另一方面也能够有效降低建筑后期维护费用,减少人工、材料浪费和环境污染,全面提升工程品质和性能,让人民群众共享科技进步带来的发展成果