甘肃省装配式混凝土建筑评价指标的解读与分析

2023-12-01 05:09
甘肃科技 2023年10期
关键词:国标预制构件剪力墙

房 彬

(甘肃省建设设计咨询集团有限公司,甘肃 兰州 730050)

评价标准作为装配式建筑标准体系的重要组成部分,是推动装配式建筑健康发展,规范其质量把控的重要保障之一[1]13。由中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布的国家标准《装配式建筑评价标准》(GB/T 51129—2017)[2](以下简称国标),将装配率作为衡量装配式建筑装配化程度的主要指标,对全国的装配式建筑等级评价起到了规范和指导作用。作为对国标的补充和延伸,甘肃省于2021年6月发布了《装配式混凝土建筑评价标准》(DB62/T 3198—2021)[3](以下简称省标),在参考国标及其他省份地方标准相关指标和内容的基础上,结合甘肃省地方特色及工程中遇到的实际情况,专门就装配式混凝土建筑这一特定领域的装配率评价方式进行了规范和约束,增加细化项和加分项2个部分的内容,同时对装配式混凝土建筑的评价等级也进行了完善。与国标相比,省标更加贴近甘肃省发展装配式建筑的实际现状,更有利于装配式混凝土建筑在省内的推广应用。

文章通过对国标和省标中的评价要素进行对比分析,并通过工程实例的示范,帮助从业者掌握装配率的计算方法,为甘肃省装配式建筑评价体系的发展提供参考。

1 装配式混凝土建筑评价要素对比分析

省标在装配率的计算方法上,仍然沿用国标的方法,只是在内容上加以细化和完善,评分法则详见表1。

表1 装配式混凝土建筑评分表

从表1中可以看出,省标对装配式混凝土建筑的评价项仍然是由主体结构、围护系统、装修和设备管线几个部分构成,区别在于表1中的内容,均为省标相较于国标增加的得分项,主要涵盖了主体结构、围护系统和加分项3个部分,同时在装配式评价等级划分章节中,增加了一个“基本级”的评价等级。以下就两部标准在这几个方面的区别进行对比和分析。

1.1 主体结构

装配式建筑的主体结构又称结构系统,一般是指将工厂加工好的预制构件,在现场通过可靠的连接方式,装配而成的用于承担各种荷载作用的体系。从定义中可以知道,主体结构最主要的功能是承受和传递荷载作用,主要包括竖向构件和水平构件两大部分,常见主体结构构件有梁、楼板、柱、承重墙、楼梯等。省标与国标在主体结构评价要素上的区别,主要体现在以下3个方面。

(1)国标中对于柱、支撑、承重墙等竖向结构构件,要求其预制部品部件的体积占比达到竖向构件总体积的35%以上时,才给予20~30分的分值评价。而在实际的工程项目中,尤其是一些标准化程度不够高的住宅建筑,在扣除底部加强区、短肢剪力墙、电梯井、楼梯间等不适宜做预制的构件之后,竖向构件的预制比例往往达不到35%,导致此项分值得不到。考虑到甘肃省的经济发展情况和地震高烈度设防区分布较广的实际,省标放宽了这一要求,对于竖向构件预制率在15%~35%的建筑,也给予了7~10分的分值评价,相当于提高了此类建筑的得分概率。

(2)国标对于主体结构中预制构件的认定比较单一,仅对纯预制构件给予了装配率得分,而省标为了鼓励装配式建筑创新技术体系的发展与应用,参考其他省份的做法,对于采用受力钢筋与免拆模板形成一体的中空预制构件、经过现场二次浇筑形成完整受力体系的主体结构,包括叠合剪力墙、集成钢筋模壳剪力墙等,也可按构件施工完成后的体积计算装配率。省标的这一规定拓展了预制构件的认定范围,有利于提升装配式建筑的装配率评价分值。

(3)鉴于装配式剪力墙结构竖向构件相互之间的连接部位往往存在现浇段,为了方便数据统计,国标和省标均认可把一定范围内的后浇混凝土体积一并统计到预制构件之中,但省标在编写过程中考虑到施工现场的实际情况,扩大了后浇段的计入范围,将两端预制剪力墙拼接部位,包括转角或T型交接处的边缘构件,当其现浇长度不大于400 mm(不含墙厚)时,后浇的混凝土体积均可计入预制构件体积中。相比国标仅计入两段预制墙板之间宽度不大于600 mm的竖向现浇段[1]14,省标的这一举措完善了剪力墙构件常见的各种布置形式,涵盖了L型、T型等墙体交接部位的边缘构件类型,提高了装配式建筑整体的装配率统计精度。

1.2 围护系统

围护系统作为装配式建筑的重要组成部分,其性能直接影响着建筑的整体表现。围护系统主要分为外围护系统和内隔墙两部分,外围护系统包括建筑外墙、屋面、外门窗等部品部件,主要功能是分隔建筑室内和室外,而内隔墙是指建筑内部用于分隔房间使用功能而设置的非承重墙体。目前甘肃省的装配式混凝土建筑主体结构构件已基本可以实现工厂预制和现场安装,但部分装配式建筑围护体系仍然采用传统的砌筑墙体,或者采用预制条板加外墙保温的围护系统,没有实现真正意义的装配化和集成化。究其原因,很重要的一点是在西北地区昼夜温差变化大、日照强烈的环境下,实现围护墙与保温、隔热、装饰集成一体化的目标成本较高,建设方对推广集成围护系统缺乏动力。鉴于此,省标在国标基础上结合甘肃省装配式建筑发展的目标及特色,针对具体工程实施的情况,对围护墙和内隔墙进行了实现比例的细化调整,增添了墙体集成项中缺少装饰集成项的情况,在应用比例要求不降低的前提下,对没有集成装饰功能的围护墙和内隔墙也给予了分值。虽然评分相比国标有所降低,但增加了围护系统装配率得分的渠道,这样就在一定程度上调动了市场推广装配式建筑的积极性。

1.3 加分项

作为衡量国内装配式建筑装配化程度的主要参考标准,国标只针对装配率做出了明确规定,而实际情况是全国各地由于经济发达程度不同,在装配式建筑推广和发展上存在着不均衡的现象。因此各省在制定适合各地区现状的装配式建筑评价标准时,多数都在国标的基础上,增设了鼓励性质的加分项。加分项的类型包括信息技术、超低能耗、施工工艺、绿色建材、技术创新等多个领域,加分分值3~20分不等。甘肃省在编制省标时也参考了其他地区的做法,结合甘肃省实际情况,设置了4大类加分项,分值共10分,最多可得8分,主要包括绿色与信息化、规则性与标准化、施工与管理以及新技术的应用,如表1所示。省标加分项的设置,基本涵盖了绿色建筑、BIM技术应用、设计标准化、智能化等建筑业转型升级的各项关键领域。同时,通过鼓励装配式建筑项目进行EPC工程总承包模式进行项目管理,以及应用减隔震、可再生能源等新技术,进一步提高了省标对新型建筑工业化进程的推动作用。

1.4 评价等级

对于装配式建筑评价等级的划分,国标中明确规定,只有当评价项目同时满足相关规定的5个必要条件时,方才具备装配式建筑等级评价资格。而且只有参与评价的装配式建筑装配率达到60%以上时,才能根据分值比例的高低获评A~AAA级装配式建筑。

省标与国标评价等级划分标准基本一致,但是在国标A、AA、AAA这3个评价等级的基础上,增加了1个“基本级”。省标规定,当装配式建筑的装配率为50%~59%时,或者虽然装配率大于等于60%,但主体结构的竖向构件中,预制部品部件的应用比例低于35%,此2种情况均可评价为“基本级”装配式混凝土建筑。“基本级”评价等级的设立,表明省标在不降低国标评价等级要求的前提下,为了提升相关行业推广装配式建筑的积极性,在一定程度上放宽了参与装配式建筑等级评价的入门要求。

通过以上对省标和国标中主体结构、围护系统和加分项3部分的区别进行分析,可以看出,省标在装配式建筑等级评价方面具有更加灵活的可操作性,使得装配式建筑在甘肃省内的发展更具多样性。但是由于目前省内可供借鉴的装配式混凝土建筑应用实例较少,相关技术人员在对省标的理解和应用过程中可能存在一定的疑问,因此分别采用两部标准对同一栋装配式建筑进行装配率计算,通过示例展示装配式混凝土建筑装配率的计算过程和计算方法。

2 装配式项目评价案例分析

某装配式高层住宅项目,项目所在地抗震设防烈度为7度(0.15 g),场地类别II类,建筑物地下2层,地上12层,地上部分层高均为2.90 m,建筑面积4 760 m2,房屋高度35.2 m,结构类型为剪力墙结构。该工程地上结构除一层采用全现浇混凝土结构之外,二至十二层的梁、剪力墙、楼梯等混凝土构件均大部分采用预制构件,楼板采用预制叠合板,外墙采用兼具保温与围护功能的夹心保温墙板,内隔墙采用预埋管线的蒸压加气混凝土墙板,平面布置图详见图1。

图1 预制构件布置平面图

通过对该项目分别采用国标和省标的计算方法进行装配率计算,可以对比分析出两部标准在装配率得分及装配式等级评价方面的差异,二者对该项目的评价得分统计情况详见表2。

通过分析表2的数据可以看出国标和省标在对该项目的评价时存在如下区别:

(1)主体结构采用预制构件的比例较低时,省标能有更高的得分。该项目预制剪力墙的比例为30%,根据国标评价此项不能得分,而根据省标评价则可得9.25分,对总体分值具有非常明显的提升作用。

(2)采用功能较为单一的围护系统时,省标也能获得装配率得分。该项目围护墙采用保温、隔热集成墙板的比例为60%,国标评价得分为0分,省标评价得分为1.5分。

(3)省标中加分项的设置,使得该项目装配率得分在国标评价基础上提高了6.5分,大大增加了该项目参与装配式建筑等级评价的机会。

(4)该项目主体结构中预制竖向构件的应用比例低于35%,根据国标不能参与装配式建筑等级评价,但根据省标的相关规定,最终计算得到的装配率为61%,超过了60%的标准线,仍然评价为基本级装配式混凝土建筑,享受相关的优惠政策。

3 结论

基于对国标与省标装配式建筑评价方法的比较,得出以下结论:

(1)对于主体结构的评分,当预制竖向构件的应用比例低于35%时,省标可以通过细化项得分,与国标相比最多可得10分,但也限制了其评价等级最高只能评为基本级。

(2)省标增加了围护墙和内隔墙的细化项,通过对墙体功能的简化,使原本依据国标不能得分的没有集成装饰功能的墙体,也可以通过细化项,最多得到5分。

(3)省标的加分项对于装配式建筑评价得分影响较大,通过在设计、生产、施工、管理等环节上进行合理管控,最多可以得到8分,鼓励效果显著。

(4)省标在编制过程中充分考虑了甘肃省的实际情况和装配式建筑的技术特点,具有较高的地域适应性、导向性和可操作性,对于甘肃省的装配式建筑发展具有积极的推动作用。

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