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中图分类号: G267 文献标识码: A
一、装配式建筑的发展
(一)装配式建筑的基本发展现状
建筑业向来是推动经济发展的重要力量,随着科学技术的不断创新发展,新式的建筑技术也是层出不穷,而这又进一步驱动了建筑产业的快速增长。世界各国纷纷构建形成了较为统一的建筑工业标准,而在这种标准的统一也使得建筑零部件可以在工厂当中按照统一要求生产出来,从而带来了定制与装配化的建筑产业发展,最终形成了装配式建筑方式。目前,发达国家已经对于建筑结构进行了较大的革新,逐步走向小型化的钢结构的道路,并且在建筑当中也越来越多的用到配套的建筑构件。从我国情况来看,建筑业更是支撑国民经济的支柱产业,而装配式建筑的强有力发展更是极大的促进了建筑产业生产模式的转变,在这样的背景下,能否充分应用新材料与新技术,并切实降低施工作业也成为了文明建筑施工的发展方向,也是进入新世纪以来的重要发展趋势。
(二)装配式建筑的构件现状
就装配式建筑的自身结构而言,与其结构相配套的的构件主要包括如下一下方面:用于外墙的复合板、建筑内部的隔板、楼板、屋顶用板以及配套的柱梁等构件。装配式建筑的构建生产仅仅围绕着建筑工业的标准化,并且与建筑产业的改革及向新兴产业的转变紧密配合,而装配式建筑的初衷也在于通过工业制造来生产住宅。具体而言,装配式建筑的发展紧紧围绕如下思路,也即科学研究与精确设计起到了关键的带头作用,而技术则提供了基石作用,市场是发展导向,主要目标在于能够更好的满足多种用户的不同需求。在以上思路的指导下,制造工厂应当制造出多种型号的房屋构件以及与之配套的施工设备与产品,并直接在施工现场进行房屋的组装工作,而这也能够将传统的住宅价值观念加以改变。
(三)装配式建筑的结构体系发展
装配式建筑的整体结构体系经历了如下几个方面的发展:通过对于产业结构的不断革新来极大的提升建筑物所含有的科技因子;通过对原有的建筑技术进行革新,驱动建筑产业步入工业化道路当中,最终带动建筑产业发生革命性的变化,而这也带来了全新的发展内涵与愿景;通过劳动生产率的不断提升,可以确保在一年四季流畅施工;整体的建筑体系也具有一系列的优势功能,如低碳环保、抗震性能好、经济适用等,这与当前所倡导的节约紧密相联,这也有益于消费者;装配式建筑的整体结构设计能够将先进性与永续性融为一体,不仅符合国家的建筑产业发展政策,也能够很好的满足市场的需求。基本看来,装配式建筑历经了如下的发展过程,也即注重数量化的发展、重视数量与质量的同时发展、将质量化发展放到较高的位置上、创造多样化与高性能。就建筑结构来看,木质、钢制及钢筋混凝土式的结构在国外均可以被工厂生产出来,相应的产品性能指标也得到了不断的提升,逐步走向环保与可持续发展的道路。我国在这方面发展较为滞后,但作为未来建筑产业的重要发展趋势,有必要对其加以系统的关注。
二、装配式建筑的优势
(一)装配式建筑是新型建筑体系、绿色建筑材料
我国在经济建设中坚持可持续发展的原则,以人为本,发展健康住宅,把节约资源和保护环境放在突出的位置,极大地推动了绿色建材的发展。一般认为,绿色建材除必须符合产品质量标准外,还必须是:安全无毒,对人体无害;在生产和使用过程中对环境的负荷较小(自然资源和能源的消耗等),不污染环境;在房屋拆除后,大部分材料可以回收利用。从而装配式建筑的不同构建均可以很好的与不同的墙体相适应,而且也可以满足节能环保的要求。装配式建筑的体系的构建均依靠各种较为轻质的原材料,不仅具有构件强度较高的特征,而且在重量上也实现了轻量化。进而通过填充不同的隔热与保温材料,最终使得装配式建筑完全适合民众居住。
(二)便于施工,不受恶劣季节天气的影响
装配式建筑的施工主要就是将已经加工制好的墙体模版构建加以安装。这种成型的安装似的的建筑方式极大的降低的施工的工作量,建筑过程中由于包含较少的湿法作业施工,因而也不再受湿法作业的条件约束。这都带来了建筑施工的便利性,较大的节约了施工的时间与各种施工资源,为建筑施工的成本降低带来益处。根据有关实践的测算,装配式建筑能够大幅度提高施工的效率,基本可超过湿法建筑的3倍左右。另外,装配式建筑的各种构件均是在工厂车间里完成的,从而在比较恶劣的天气中也可以进行继续加工,只需将在车间中加工完备的建筑式样运送到现场即可。
(三)轻质
装配式建筑是同体积混凝土构件重量的1/2~1/3,从而减轻建筑物的基础荷载,节省建筑物基础投资和总投资;减轻建筑工人的劳动强度,提高施工速度,节约人力物力。同时由于装配式建筑构件重量轻,可减轻运输量(与黏土实心砖比),可节约运输费用。
(四)稳固性较高,并且具有较好的耐火能力
装配式建筑的结构强度较高,并且还具有防震、抗火、隔音效果好等一系列的优质特点。这些特点的取得主要依托于轻质材料的应用,这在降低装配式建筑自身重量的同时,也将不同的组成构件紧密的结合在一起,因而不仅具有坚固性的特征,还具有了很好的柔性特征,从而提升了抗震能力。另外,装配式建筑的材料均具有较好的耐火性能,均能够达到国家A级标准,使其完全可以满足建筑耐火极限的考验。
(五)保温、节能
装配式建筑构件的低导热性,使其可以满足建筑墙体保温的使用要求,其主要优点为:一是可以避免产生热桥,在采用同样厚度的保温材料下,热损失减少约1/5,从而节约了热能。二是由于内部的实体墙热容量大,室内能蓄存更多的热量,可以使室内温度变化减缓,室内温度较为稳定,生活较为舒适。
三、小结
综上所述,我国墙体改革及建筑节能,主要发展方向为轻质、保温、利废、节能、节地、减少环境污染,产品生产应用工业化,发展生态建材,同时满足建筑的性能,轻质保温的装配式建筑完全符合上述要求,装配式工业化建筑结构体系将是建筑业发展必然之路。
参考文献:
[1]崔建宇,孙建刚,王博,渡边史夫.装配式预制混凝土结构在日本的应用[J].大连民族学院学报,2009(01).
[2]李湘洲.装配式建筑一览[J].建筑工人,2010(03).
关键词:装配式建筑,建筑安全,教学改革,教学效果
中国是世界人口第一大国,建筑需求量巨大。什么样的建筑形式可以以最便捷,最高效,最环保的方式呈现出来,这种建筑就具有市场,具有优势,装配式建筑就是这种建筑。2016年国务院了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,为装配式建筑的发展指明了方向。建筑企业迅速做出方向调整,大力发展装配式建筑。建设面积由2016年的1亿m2猛增到2018年年末的2.9亿m2[1,2]。在这样的大环境下,我国本科院校应将装配式建筑技术融入到教学中,使相关的教学课程和现代产业相融合,培养具有高素质的专业性人才。
1建筑安全课程现状
1.1教材建设相对滞后。建筑安全课程主要在土木工程、工程管理、安全工程等少数专业中开设,选用此类教材的人数较少。出于发行量的考虑,市面上针对建筑安全的教材不多。教材在内容上有一定的滞后,较少体现新规范、新工艺、新材料、新技术、新方法等,如装配式建筑安全管理与技术要点。1.2教学大纲缺乏针对性。作为应用型的本科院校,人才培养方案及课程教学大纲应能体现该专业实践技能和动手能力的培养,强调应用性、针对性、实用性,倘若专业人才培养目标定位不够准确、缺乏特色,这势必难以制定出对本专业具有针对性的建筑安全教学大纲,直接影响到建筑安全课程的教学效果。1.3跨度大、综合性强,课时数有限。建筑安全课程跨度大、综合性强。建筑安全课程与“房屋建筑学”“建筑材料”“土木工程施工”等课程息息相关,是这些课程的后续课程,内容涉及面广、综合性强。开设建筑安全课程之前,学生一般要先经过这些课程的学习。倘若开设的这些课程课时少(如工程管理专业和安全工程专业),将直接影响着建筑安全课程的教学质量。皖江工学院安全工程专业建筑安全课程共32学时,土木工程专业建筑安全课程才24学时,课时数有限、内容多,涉及面广,又要注重培养学生的实践能力和动手能力,加大了该门课程的教学难度。1.4课程实践性强。建筑安全管理与技术来源于工程,又服务于工程,是对广泛工程实践经验的总结。通过长期的总结和汇编,形成了相应的规范和规程,并随最新的研究成果与工程实践经验不断进行更新。可见,该课程实践性很强。
2传统建筑项目与装配式建筑项目安全管理的区别
传统建筑项目是在当地组建项目部,通过现场搭架、支模浇筑混凝土等实现的建设项目,装配式建筑项目是采用工厂预制的部件和构件(如墙体、板、阳台、屋面、楼梯)等现场拼接的形式建设工程。装配式建筑与传统建筑相比,虽然不需要太多的设备和工人,没有大量的高空作业,但是从施工安全管理方面来讲,管理空间有所加大,不仅要管理施工现场,还要管控预制构件厂家;管理时间也有所前移,在分解预制部件和构件阶段就要参与管理;管理的内容也不少,不仅需要管理本单位施工人员、外来施工人员、参观者,还要管理施工机械设备。施工机械最大的差异在于塔吊,预制构件块重体积大,预制构件所用塔吊起重量要比传统施工所用塔吊起重量大得多,塔吊的基础相应增大,塔吊布置的位置选择性减少,塔吊所用钢丝绳,挂钩要求高。可见,装配式建筑项目的安全管理也马虎不得,在装配式建筑工程施工的过程中,也存在大量的安全风险(如钢丝绳断裂,塔吊倾斜),可能影响到建筑工程的稳定性和安全性,威胁着施工人员的人身安全,因此,需要进行体系化的安全管理,确保建筑工程的安全和稳定。
3课程教学改革要点
3.1教学大纲的改革。教学大纲是教学的指导性文件,是教材选择,授课安排,成绩考核,教学检查及课程评估的依据。教学大纲应依据学科的知识系统与有关先行课、后继课之间的联系,确定各章、节的知识要点、重点和难点,并能反映出本学科的新成就和学科发展的方向。教学大纲不仅是授课大纲,还是指导和培养学生能力的纲要。因此,应根据行业发展动态及时进行改革。装配式建筑是我国建设业发展的必然趋势,为建筑业带来新气象的同时,也使土木工程专业、工程管理专业、2021全工程专业的教学面临新的洗牌和重构。为了培养与现代产业相融合,具有高素质的建筑安全专业人才,应首先进行市场调研,了解岗位需求。根据岗位需求修订专业培养方案,准确定位人才培养目标[3],再根据专业培养方案制定出相应的课程教学大纲。针对当前建筑业发展趋势,建筑安全课程教学大纲中应增设装配式建筑所涉及到的安全管理和安全技术的知识要点、重点和难点。此外,建筑安全课程教学大纲还应体现装配式建筑实践能力和动手能力的培养,强调应用性、实用性。制定具有针对性的建筑安全课程教学大纲是该课程教学及其改革的关键。3.2结合教材进行教学内容的改革。教材是教学的主要工具,是教学内容的载体,对学生的学习十分重要。但是由于建筑安全课程教材出版的局限性,教师仅依靠教材进行授课很难使学生掌握当前建筑安全的知识要点,难于达到把知识要点由点到线再提高到面的程度。在教学过程中,不能仅依赖于教材,要根据教学大纲要求和最新规范更新教学内容,适当对教材教学内容进行选择性的增删,不把教材当做指挥棒,牢记教材只是教学的工具。要让学生掌握当前建筑安全的知识要点,又能融会贯通,不仅需要结合教材改革教学内容,还需要充分发挥教师作为教学组织者、引导者、促进者的作用,合理安排好课堂教学内容。为了能够培养出更好地为建筑业服务的建筑安全技术人才,教师首先自己要深入建筑行业,了解建筑业的发展趋势,目前市场上存在的建造方式及其工艺,安全管理与技术的知识要点、重点和难点,对书本上未有的内容进行适当的补充,使教学有所依。例如,在建筑安全教学过程中,首先利用BIM等[4]现代技术简短展示装配式构件工厂化生产、装配式建筑的施工,使学生更加直观地了解装配式建筑的施工工艺及重点难点,了解装配式建筑需新增的PC模具工、PC套筒灌浆工、PC构件装配工等工种,为讲解装配式建筑安全管理和安全技术的知识要点、重点和难点打下良好的基础。3.3教学方式的改革。建筑安全课程本来就跨度大、实践性强,而装配式建筑又是新发展起来的一种建筑,在有限课时的基础上增加装配式建筑安全知识,毫无疑问地增大了建筑安全课程的教学难度。为了提高其教学效率和教学效果,应根据建筑安全课程内容及其特点,不断改进传统教学方式,采用多元化的教学手段[5]。应用启发式、研讨式、互动式和案例式等教学方法,借助多种媒体,利用学习通或建筑云等平台进行教学。这些教学方法、手段、平台可以使课程内容更加生动、丰富,从而使学生比较全面、深刻的掌握建筑安全相关安全知识。与传统的教学方式相比,这些教学方法、手段、平台促使每一位学生积极参与课堂教学,激发了学生学习建筑安全的热情。比如对于安全工程基本原理、安全管理知识、安全法规等叙述性内容除了采用PPT课件进行讲解,还可以组织安全知识竞答,提高课堂的活跃度,调动学生的积极性,加深学生对安全基础知识的印象。对于钢筋切割,吊装作业、预制构件堆放等安全知识点,如果仅凭教师用语言来描述,比较枯燥,难于激发同学们的兴趣,同学们也难于接受,采用BIM和flash的形式将整个过程演示出来,将变得非常生动直观且易于接受。对于高处坠落、物体打击、起重伤害等知识的讲解,可采用情景教学法,让学生深入其中体验,从而帮助学生理解教材,有条件的情况下,可以进行VR教学,给学生提供“身临其境”般体验,从而让他们沉浸其中,让学生感受在建筑行业里进行安全管理的必要性,使教学变得更加有趣。对于脚手架、模板的组成,脚手架、模板的荷载传递路线及各种基本构件的受力等内容,可采用多媒体课件动态模拟表达或者播放教学演示录像,形象生动地理解该部分内容,既可获得良好的教学效果,又可节约授课学时。对教学内容中的灭火器、电动设备等的类型、组成与构造也可结合实物案例作现场讲解,通过现场参观实物并讲解可以使学生更直接地掌握该部分内容。3.4增加实践性教学环节。要激发学生学习建筑安全这门课的热情,就不能仅将学习局限在课堂范围内,而应该将其置于更为广阔的实践活动中去[6,7]。首先,在可能的情况下,联系就近的传统建筑工地和装配式建筑工地,利用课余时间带领学生去现场参观,这有利于他们更好地理解传统建筑施工工艺与装配式建筑施工工艺、安全管理及安全技术等知识,甚至可以让学生参与实际工程的安全管理制度和技术措施的制定[7],而不是只停留在对书本上建筑安全知识的认识。
4教学改革的实践
4.1理论联系实际教学法。皖江工学院建筑安全教师在全国各地收集了大量工程案例,并进行了分类整理和说明,在教学过程中应用,使教学理论联系实际,通过鲜活的实例将书本上枯燥的知识生动化,增强学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解有关知识的含义。在讲解高处作业时,结合实际建筑工程部位,讲解哪些地方是临边作业,哪些地方是洞口作业,哪些地方是悬空作业。在讲解起重伤害时,结合吊装作业实例,举例说明哪些事故是属于起重伤害事故,哪些事故虽然与起重吊装有关,但不属于起重伤害,方便学生进行区分。在讲解装配式构件的临时支撑要点时,引入装配式墙体安装的案例,重点强调墙体预制件斜撑埋件位置,墙体临时斜支撑角度的要求等。4.2利用学习通平台进行教学和管理。利用网络平台教学是一种便捷而又高效的教学模式,越来越受到教师和学生的欢迎。皖江学院某专业2019年—2020年第二学期开展了建筑安全课程的网络教学,教师利用网络平台创建建筑安全课程的教学空间,进行课程建设、教学视频录制、教学资源上传以及课程教学管理。对于教学内容的发放,教师设置了闯关模式,让线上上课变得有趣。学生利用移动端如手机、平板电脑等在线浏览储存的建筑安全课程学习资源进行实时回放,加深了印象。在教与学的过程中学习通实现了学习互动全过程的数据记录分析,方便老师了解每个学生某个章节的学习情况,统计所有学生的平时成绩(权重设置可包括视频学习、签到、作业等),见表1,统计效率非常高。可见,采用学习通等平台进行的线上教学是线下教学的良好补充。但是网络教学也存在缺陷,对学生是否认真上课不能实时监控,对学生是否独立作业无法监督,这些都还有待进一步解决。所以,线上教学和线下教学要有机结合,才能取得更好的教学效果。
5结语
当前我国正在大力发展装配式建筑,在这种趋势下建筑安全课程教育必须立足于市场重新进行建筑安全知识体系的构建,进行教学内容的改革,适当补充装配式建筑安全管理与技术的相关内容,并进行教学方式的改革,提高建筑安全课程的教学效率和教学效果。除此之外,通过和企业深度合作,将学习置于更为广阔的实践活动中去,拓展学生的工程能力,提高学生学习的积极性。皖江工学院建筑安全教师通过理论联系实际,利用学习通平台进行建筑安全课程部分内容教学,取得了良好的教学效果。
参考文献:
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[3]李秋娜,何培斌.发展装配式建筑背景下高职院校土建类专业人才培养模式的探索[J].课程教育研究,2018(43):246.
[4]蒙媚.装配式建筑与BIM技术应用现状分析[J].智能城市,2019(9):73-74.
[5]史美东.建筑结构教学中多种媒体组合式教学法的探索[J].高等建筑教育,2007,16(1):73-77.
[6]侯建华,李倩,刘雯雯,等.安全工程专业的《建筑安全》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛,2014(26):20-21.
关键词:BIM技术;预制装配式;住宅
前言
所谓BIM技术就是一种先进的建筑模型,这种模型主要通过数字化信息对真实的环境进行模拟还原,以便于建筑人员的参考。此外这种模型具有较强的功能,其具有一定的可视化,其协议能力也较强。而预制装配式则是建筑中的构件,主要功能能对住宅的建筑进行连接与装配,当BIM技术与预制装配式相结合时,则能产生良好的建筑效果,这既能吸引人们的注意力,丰富人们的生活,也能为建筑企业带来良好的经济效益。
1 BIM技术在预制装配式住宅中应用的现状分析
目前,BIM技术在预制装配式住宅中应用的现状较为明显,大部分建筑企业在建设的过程中都会采用BIM技术,这主要是因为BIM技术具有较强的优势,在应用的过程中能为建筑企业带来更多的利益。首先,在BIM技术时,建筑人员能根据BIM技术构建的虚拟环境,分析住宅建筑真实情景,BIM技术在对建筑模型的确定时,就会利用相应的功能,选择适当的软件构建住宅的环境,再结合预制装配式构建,形成一定的数据,进而产生具体的参数,以便于工作人员的参考,而工作人员也就能根据其数据和参数对建筑模型进行一定处理,这样完整的住宅就能快速地呈现在人们的眼前,而且这也大大提升建筑人员的工作效率。其次,BIM技术属于先进的科学技术,其对预制装配式住宅建筑而言,具有十分重要的作用,BIM技术能建筑人员在建设住宅的过程中技术的发现其中存在的问题,进而找到影响住宅建筑的因素,这样建筑人员就能根据实际原因解决实际问题,并在此阶段,为建筑人员提供完善的建筑方案,这不仅能提升建筑效率,也能缩短工期,为建筑企业带来巨大的经济效益。另一方面,BIM技术能深入设计住宅的模式,传统的技术所设计的住宅模式较为简单,而且设计过程较为繁琐,无法满足客户的需求,但在BIM技术设计的环境下,每一个设计方案都是独立的,而且能根据客户的需求研究出现相应的住宅图纸,这样设计人员就能减轻繁琐的设计步骤,根据客户的要求设计相应的图纸,进而节省大量的时间,此外,这些图纸也能储存到数据库中,方便建筑人员的使用。BIM技术在预制装配式住宅应用时存在的优势较多,它不仅能对碰撞进行检测,也能对工程施工的数据进行汇总,还可以保证管理人员能科学的管理建筑工程,也正是因为这些优势,使得BIM技术在预制装配式住宅中被广泛应用[1]。
2 BIM技术在预制装配式住宅中应用的重要性和对BIM技术的评价
由于住宅建筑是一项较为庞大的工程,其在建筑过程中,建设人员需要精心设计,才能确保住宅能够保质保量的完成,因而,在预制装配式住宅在施工的过程需要做好协调工作,尤其是对于不同阶段的设计和研究,建筑人员更需要注意,如在进行深化设计时,对于预制装配式构件的检测十分重要,检测人员必须要在短时间完成检测,才能确保质量,而在构件的生产阶段,每一样的物品的生产,都需要精心挑选,其次,在施工时期,工作人员需要安装构件,而安装的过程却比较困难。这样一来,建筑人员则需要花费大量的时间、人力、物力,才能保质保量的完成,而合理地使用BIM技术则能减少繁琐的不足,当BIM技术起到重要作用时,BIM技术在其中应用的过程中可以减轻建筑人员的工作压力,也能减少其工作量,保障每个阶段都能顺利地完工,这也就充分的表明,这种新技术也能提升住宅建筑效率,也能有效地解决预制装配式住宅存在的困难[2]。
BIM技术在建筑企业中具有重要的支撑作用,在进行预制装配式住宅建筑的过程中,BIM技术的应用能有效地提升住宅的质量,也能为建筑企业节省投资成本,进而保障建筑企业在良好的环境下发展,BIM技术是当前建筑企业发展的优势,也是为了建筑企业发展的趋势。对于BIM技术的评价和分析,建筑企业必须要秉承着正确的思想和观念,在为未来的发展道路上,对BIM技术进行创新和改造,使其能更加信息化,拓宽BIM技术的发展空间,也是拓宽建筑企业的发展渠道。只有正确的BIM技术,才可以采用合理的方法为住宅建筑打下深厚的基础,推动其产业链的形成。
3 针对BIM技术在预制装配式住宅应用中提出的方案
3.1 BIM技术在设计阶段的作用
在设计住宅模型阶段,如果设计人员采用传统的设计方式,则需要不断对图纸进行修改,找到图纸存在的问题,并将其解决,才能设计出一个合格的图纸。传统的设计方法不仅浪费时间,并且很难发现图纸存在的问题,从而导致建筑人员在进行实际的住宅建筑出现问题。而如何采用BIM技术,转变传统的设计方式,工作人员就能结合虚拟的住宅环境,研制出精心的图纸,建筑人员也能根据其3D图,分析平面图、立体图,从而有效地进行材料分析和面积统计,这对于工程造价人员而言,具有便利的作用,BIM技术能使住宅造价更加精准,其数据也会精准的形成。这种先进的信息化技术大大的提升住宅建筑的效率,也增强了其建筑质量[3]。
3.2 BIM技术在构件生产中的作用
预制装配式住宅需要利用构件才能顺利的施工,因此,建设企业要能保障BIM技术能支持构件的生产,做到良好的信息传递功能,利用BIM技术对构件中的信息进行提取和更新,从而保障构件在住宅建筑发挥重要的作用,而且构件在生产的过程长具有较强的时效性,这样可以使其BIM技术在构件生产中得以实现。
3.3 BIM技术在施工吊装阶段的应用
为了提升住宅建筑的质量,加快其建筑速度,在设计图纸时,建筑人员需要结合BIM技术中的数据库,从中获取相关的信息,对数据进行分析和探索,进而有效地管理数据,这样就能建立其3D立体模型。因此,在施工吊装阶段,在采用BIM技术时,要能确保其技术方法适宜,并且相关的工作人员具备良好的经验,才能进行施工,从而在一定程度上降低信息传递的失误率,也能有效地指导施工人员准确地进行安装定位,以便于构建数据的查询。
3.4 BIM技术的创新
创新是当前建筑企业的关键点,在开展建筑工程的过程中,需要不断采用先进的技术,才能提升建筑效率。因此,为了形成产业链,也为了保证数据的精准性,建筑企业要增强对工作人员的培训和指导,使其能结合自身的工作,对BIM技术进行创新和改进,这样既能按照要求完成相关的任务,也能使其建筑工程能正常的施工,尤其将BIM技术应用在施工现场时,其创新技术十分重要和关键,创新是推动建筑企业发展的重要点,建筑企业必须对其受到重视。
4 结束语
总体而言,BIM技术在当前的建设行业中具有宽阔的发展空间,合理的应用BIM技术能在建设的过程中减少错误率,也能确保住宅设计的科学性和准确性。所以,建筑企业应明确BIM技术的性质和其主要的功能,充分地意识到其具有的重要性,才可以有效地管理建筑工程的施工过程,这对于这预制装配式住宅未来的发展具有较高的效益。
参考文献
[1]魏宏毫,王崇杰,管振忠.预制装配式被动房的关键节点密封技术研究[J].住宅产业,2016(08):12-23.
关键词:工业化住宅、装配式、预制构件、住宅产业化
1、工业化住宅设计的研究背景
国外住宅建筑工业化主要是二战后发展起来的,近年来预制结构得到了广泛的应用。其原因:一方面由于住宅需求巨大,劳动力短缺;另一方面由于各国的经济发展与技术进步的推动,所有这些为住宅产业化和预制构件的应用奠定了良好的基础。
在我国上世纪80年代受当时标准化、工厂化生产的要求,预制混凝土产品应用较为广泛,主要有预制梁柱、预制楼板、预制叠合楼板及预制混凝土墙板等。在80年代中达到鼎盛时期。进入90年代由于预制构件技术自身原因及现浇混凝±技术的突飞猛进,预制梁、柱、墙板逐步被取代。究其原因预制混凝土构件之所以衰退主要还是技术上的问题。首先是设计原因,构件跨度太小,形式陈旧,不能发挥预制混凝土的优势,缺乏对预制拼装房屋结构的认知;例如大板多层和高层公寓建筑,就由于开间太小,承重墙过多,加之预制构件间连结困难,用钢量大等原因,缺乏市场竞争力。其次是加工制作和装配技术的原因,当时预制构件加工精度和生产工艺的落后影响建筑质量。
鉴于传统建筑方式以上的弊端所在,各企业和政府主管部门都感受到今后建筑生产方式改变的压力。因此,为解决上述传统建筑方式带来的弊端,适应将来建筑市场的变化,国内一些发达地区如北京、上海、深圳等地大力推行工业化住宅。预制装配式建筑生产和工业化住宅设计是我国建筑业实现结构调整和产业升级的关键技术,是建筑领域贯彻实施节能减排和环境保护政策的重要科技支撑技术,对企业和政府应对建筑业形势的变化、推进技术进步、提高核心竞争力具有重要的现实意义。
2、传统住宅与工业化住宅的对比
2、1传统住宅存在的弱点
如:(1)住宅质量及安全性能差;(2)大部分地区的住宅都是毛坯房直接进入市场;(3)保温隔热性能差;(4)施工以户外施工为主.
2、2工业化住宅的优势
如:(1)建筑设计标准化;(2)构配件生产工厂化;(3)现场施工装配化;(4)装饰装修一体化;(5)专业配送物流化减;(6)其次工业化方式建造房屋能够减少资源和能源投入量;减少环境污染、削减环境负荷;有效提高材料利用率;减少对施工场地条件的需求;减少建筑垃圾和施工对环境的影响;减少现场劳动力需求;提高建筑结构性能和质量;实现“四节一环保”的绿色发展要求。
3、工业化住宅设计的社会效益
预制装配式住宅是以预制构件为主要构件,经装配、连接、部分现浇而成的混凝土结构。与传统的全部在施工现场完成的工艺相比具有如下特点:(1)施工进度快,可在短期内交付使用。(2)施工现场劳动力减少,交叉作业方便有序。(3)每道工序都可以像设备安装那样检查精度,保证质量。
4、工业化住宅设计的关键技术及需要解决的问题
4、1工业化住宅设计的关键技术
通过我们公司住宅产业化发展中心对从事工业化住宅设计单位的调研和研究。同时通过对80-90年代的预制构件的成功经验和失败教训的分析,我们认为预制装配式住宅工程的设计成功与否关键在于以下几方面的处理:(1)预制墙板功能设计,包括墙扳的围护和防雨功能、隔声功能及保温隔热功能等是否能达到相关要求。(2)结构连接采用的体系形式。(3)节点防水,包括材料密封防水、构造防水等。(4)预制墙扳在各种工况的受力分析及配筋设计。(5)叠台楼板和阳台板以及悬挑构件的设计。(6)合理构件拆分设计。
4、2需要解决的问题
主要是:(1)结构体系选择与模数化、标准化设计:我国的住宅建筑工业化结构体系还没有完全确立,通用结构体系和专用结构体系的协调配合还没有解决,标准化概念和设计技术还没有得到足够重视。导致目前工业化住宅设计方案实施成本高、周期长,最大的原因是缺乏有经验的设计咨询人员。(2)构件及装配节点的深化设计:工业化住宅的关键是要解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计。(3)工业化专用三维设计软件开发:由于装配式混凝土结构设计构造的自身特点,要求设计方案必须在施工前检查复核,确保各专业的交叉重复在设计阶段解决,提高工业化设计的准确性。
目前,中国二十二冶集团考虑到装配式住宅的设计特点,制定了工业化图纸设计流程、装配式住宅详图制图要求和预制构件加工详图作图规则等一系列图纸管理规定。具体内容详见下表1:
5、结束语
目前,根据我公司对于工业化住宅的研究,一方面预制装配式住宅的设计节点控制、抗震性能已有很大改善,并且我单位也参与编制了《预制装配式混凝土技术规程》和预制构件相关的标准规范,从技术体系上具备了推广的基础。
随着国家鼓励政策日益明朗,工业化住宅建筑的法规和规程逐步健全和完善,政府也积极的推广工业化住宅的房屋,大面积搞试点工程,工业化住宅设计作为产业化的重要环节,仍然需要在实践中不断的积累经验,总结提高,为推动工业化住宅更快,更好的发展持续助力。
参考文献
[1]纪颖波.建筑工业化发展研究.中国建筑工业出版社社.2011.
[2]吴东航、小见康夫.日本住宅建设与产业化.中国建筑工业出版社社.2011.
关键词:混凝土;装配式住宅;优势;灌浆;浇筑
一、混凝土装配式住宅建筑的优势
(一)节约资源
混凝土装配式住宅建筑中所采用的预制外墙板技术,可以在大量的减少外墙模板使用数量,其所应用的叠合板阳台也能够减少木材及钢材的使用量,并可达到节约40%左右木材使用量的优良效果。同时由于混凝土装配式住宅建筑施工技术节约了建筑材料的使用数量,直接的降低了施工产生的建筑垃圾量,减少了废弃物处理费用等,节约了工程资金。混凝土装配工住宅建筑在实际的施工中所使用的预制件为工厂化加工所得,耗材使用量相对较少,同时在建筑施工中现浇混凝土结构强噪音作业时问相比于传统的混凝土施工时问大量减少,减轻了对建筑地居民的噪声影响,也使得混凝土施工中产生的废水等有害物质减少,减少了对自然环境的破坏。
(二)缩短工期
传统住宅建筑在主体结构封顶后,需要用1到2个月的时间去进行窗洞剔凿、防水处理、副框收口等工作,而装配式建筑施工技术中在预制外墙板时就预留了墙面安装外窗用时要用的木砖,当主体结构封顶后便可以立即实现封闭,比传统建筑施工封闭时间节省了将近2个月,并且装配式建筑施工技术还为提前插入室内砌筑及建筑装饰工程创造有利的条件;传统建筑施工中,外墙装修、粘贴保温材料、抹抗裂砂浆等工序约需要2一3个月,而装配式建筑施工技术在预制外墙和预制飘窗时候就同时预制完成了保温层及装饰层,使建筑外装修时间整整缩短3个月。
二、混凝土装配式住宅建筑施工技术要点
(一)预制墙板安装及节点施工操作要点
预制墙板安装包括预制墙板吊装、预制墙板定位、预制墙板斜支撑安装、墙板精确调节、现浇节点钢筋绑扎、机电线盒、线管埋设、预制墙板灌浆、PC板安装、墙体混凝土浇筑、预制混凝土绝热夹芯板垂直缝防水构造等工艺流程。
1、灌浆操作技术要点
灌浆料要的拌合现取现用,在进行拌合时先要在搅拌桶内先加80%的水,进行搅拌,搅拌的时间大约为3-4min,然后再加入剩余的20%水,搅拌均匀后静置排气,再进行灌浆的操作。灌浆料的使用温度为5℃~40℃之间,并且保证它在使用过程中避免阳光的直接,它的初凝时间大约是15min。在进行灌浆操作之前,要对灌浆料直接接触的构件进行降温操作,一般是洒水,降低构件表面的温度,防止构件表面温度过高或者是过于干燥,这样就能在最短的时间内完成灌浆操作。如果在冬季进行灌浆操作,则要求室外的温度不低于5℃。
进行灌浆操作的时间是预制墙板两侧现浇部分合模之前,预制墙板校正之后。在进行灌浆操作的时候,采用灌浆套筒,灌浆从筒的底部的开始,从PVC灌浆孔依次进行灌浆操作,等到筒上部的PVC灌浆孔流出灌浆料时,说明灌浆筒中灌浆已满,灌浆操作完成之后,用软木塞将溢流孔和灌浆孔封堵严实。在完成灌浆的4小时之内,不能使预制墙板受到振动。
2、PC板安装技术要点
安装PC时,PC板就位后要临时支撑固定架固定好,待PC板构件入场后,然后根据PC板的安装状态,把它立放在堆放架中,吊装时采用顶面预留的吊环。安装时一定要确保PC板和预制墙板不留缝隙,整体拼接。拼接完成之后,校正PC板就位,最后进行混凝土浇筑,混凝土浇筑采用应分层浇筑的方法,对浇筑的高度也有要求,每层的浇筑高度不能超过500mm。
3、墙体混凝土浇筑技术要点
混凝土浇筑前,先在底部浇筑30-50nnn厚的减石子水泥砂浆,这种水泥浆的配比和混凝土的配比相同,浇筑完水泥浆之后再浇筑混凝土。墙体混凝土也采用分层浇筑的方法,每层的浇筑厚度大约在400nnn左右。进行浇筑时每层间隔的时间要小于混凝土的初凝时间;浇筑过程中为了保持均匀要用振动棒振动,振动棒的振点要均匀,避免漏振;还要采用分层振捣的方法,每层厚度要小于30cm,振动棒要“快插慢拔”,并且要插入下层约5Onnn,对振动时间要准确把握,出现石子下沉或者是表面出现浮浆的现象,可以停止振动。混凝土进行浇捣时,防止碰撞预埋件、模板及钢筋等。浇筑完毕墙上口的混凝土后,整理上口钢筋,以标高线为准,找平墙体上口的表面混凝土。墙体浇筑高度比顶板下皮高,高出的距离为20一30nnn,完成操作之后,清理墙体上口表面浮浆,将它们剔除干净。
(二)预制叠合阳台板安装施工
阳台吊装就位一般注意以下四个方面:第一,预制阳台在吊装时采用预制板
上预留的4个吊环进行;第二,在阳台板吊装的过程中,阳台板离作业面500mm
处停顿,调整位置,然后再进行安装,安装时动作要缓慢;第三,对准控制线放置好阳台板后,进行位置微调,保证水平放置,最后再用U托调整标高;第四,阳台吊装安装好后,还要对其进行校正,保证安装质量。
(三)预制叠合板安装施工
叠合板吊装时,起吊时利用模数化吊装梁,起吊过程缓慢,确保叠合板平稳;吊装过程中,距离作业层300nnn处,稍停顿,调整、定位叠合板方向;吊装过程中避免碰撞,停稳慢放,保证叠合板完好;安装时底部要做临时支架,支承点间距是150cm,每个开间支架设置2-3排;如果进行结构层施工,则要设置双层支架,一层叠合楼板结构完成施工后,现浇混凝土强度大于等于设计强度的70%时,才可以拆除下一支架。
(四)预制飘窗安装施工
飘窗吊装采用吊耳、螺栓以及飘窗上的预留螺母进行连接,连接后将飘窗距离作业面300mm位置处,按照位置线,慢慢移动飘窗就位二等到飘窗螺栓调节至穿墙孔洞位置处时,将定制U型飘窗水平咬合措施件套放在飘窗上,用溜绳牵引飘窗,使得螺栓插入墙板连接孔洞。
(五)预制楼梯板安装施工
预制楼梯板安装时,距离作业面500mm处,稍停顿,根据楼梯板方向调整,就位时缓慢操作,避免楼梯板震折受损。待其基本就位后,根据控制线,采用撬棍微调校正位置,校正完后,进行焊接固定。
三、装配式住宅建筑施工技术的发展前景
目前建筑行业已经迅速发展成我国经济的支柱产业,随着建筑行业的发展,
虽然带来了经济的增长,在国民经济的发展中有着举足轻重的作用,但是近几年
来持续的大幅度的发展也挑战着节能环保、资源紧缺等问题。同时随着劳动力不
足,人工成本不断攀升的趋势,着实为建筑业的发展带来了一定的困难。目前的
建筑行业存在的现状是,开发商要求用最短的工期完成建筑施工,百姓要求工程
建设质量符合标准,人们对建筑的质量要求越来越高。但是由于劳动力不足,工
期的不可控因素就会加大,导致目前很多建筑企业存在这样的发展困境,投资周
期长,成本高,利润低,建筑发展遇到瓶颈。政府和建筑企业都在努力探索改善
劳动工具、改变劳动方式,依靠机械化和自动化来缩短建筑周期、提高效率的工
业化建筑模式。
参考文献
[关键词]预制装配式;设计;施工;一体化;优化
引言
预制装配式建筑(prefabricatedconcrete)即PC建筑,是通过工厂化生产构件,经过养护、运输、吊装、连接、与现浇段结合等步骤形成的混凝土结构。预制装配式建筑是未来建筑工业化的发展方向,符合绿色建筑的理念。预制装配式建筑在我国仍处于发展的初期阶段,与传统的现浇结构建筑存在较大差异,其设计、施工也与传统建筑截然不同,至今仍没有国家标准规范指导,施工作业人员缺乏经验。本文以上海市内环第1个预制装配式住宅建筑为例,对预制装配式建筑的设计施工一体化进行分析研究。
1预制装配式建筑特点
预制装配式建筑与传统现浇混凝土建筑相比有如下特点。1)结构深化设计需要对建筑结构进行构件拆分,构件拆分需要综合考虑设计、施工、吊装、运输、施工场地布置等因素。机电管线、线盒需预埋预设在预制构件中,到现场后直接对接安装。2)构件工业化生产,生产模具重复使用率高,构件尺寸精度高,达到清水混凝土的效果,预制构件甚至能根据设计需要在构件表面印出清水花纹。3)构件在工厂中预制,后运输到施工现场直接吊装施工,方便快捷。最大程度减少现场湿作业,减少对环境的扬尘、噪声等污染,减少现场施工作业人员配置,在城市市区内施工有明显优势。4)预制构件与现浇构件结合的现浇节点受力复杂,是设计施工的关键节点,钢筋排布密集,在后期存在漏水隐患。预制装配式建筑的以上特点导致其设计、施工相比传统建筑有其自身特性,并且两者相互影响,因此单独研究预制装配式建筑的设计、施工存在片面性,不利于其发展,需对预制装配式建筑的设计与施工进行一体化研究,使预制装配式建筑的设计与施工相互配合、相互促进,优化提高,为建设项目增值。
2预制装配式建筑设计
2.1联系现场实际的结构深化设计
现阶段开发商为加快资金回笼,不断压缩项目周期,而预制装配式建筑在建筑施工图完成之后仍需对建筑进行构件拆分,进行结构深化设计。构件拆分的大小、质量、形状,直接影响到现场材料堆放的布置、施工临时道路的设置、吊装的选择、塔式起重机基础的设计等。在施工方案总设计中需考虑施工现场实际情况,并在可行的情况下进行优化,尤其在施工场地狭小的城市核心区域。因此预制装配式建筑的结构构件拆分深化设计需与施工单位紧密联系,并在前期总体设计中考虑运输、施工难度和成本等。
2.2考虑全施工过程的受力设计
预制装配式建筑构件在工厂内生产,经过养护,构件强度达到要求后运输到施工现场,再通过吊装安装到位。构件在成为结构的一部分前需要经过运输、翻身、吊装等多个过程,出现多种不同的受力形态,这些过程均需通过预埋在构件内的球形铆钉实现。因此构件拆分及设计过程中不仅需考虑构件在建筑结构中的受力还需考虑生产施工全过程中构件的受力。构件吊点的设置需考虑到构件重心位置、吊装中的平衡、构件运输过程中摆放角度等。以本工程中转角飘窗设计为例:转角飘窗属于多维度异形构件,构件内存在大开洞,构件自重达9.7t,且构件重心位置不在墙身竖向范围内,因此在构件上部设计了4个吊点,确保构件吊装的平衡。考虑吊装运输过程中构件的受力,通过MIDAS软件分析构件的应力分布,如图1a所示。通过分析发现,转角飘窗在吊装过程中局部应力分布过大,需进行加固处理。通过研究采用3根槽钢对转角飘窗进行加固处理,加固后的应力分布如图1b所示,应力集中明显减弱,可以确保吊装运输的安全。
2.3机电管线设计
预制装配式建筑中的机电管线与现浇结构中的机电管线施工存在较大不同,在现浇结构中机电管线通过预埋并直接整体浇筑在混凝土中,而预制装配式建筑中机电管线需预先埋设于构件中,抵达现场后与现浇结构中预埋管线进行拼接,体积和质量巨大的构件在现场完成机电管线精确对接施工难度极大。因此机电管线设计需尽量避免埋设于预制构件中,本工程同时使用BIM软件对现浇和预制构件部分进行建模,分析构件内部的管线排布、线管线盒的位置,确保机电管线能够精确对接。
2.4利用预制构件特性完善建筑设计
预制构件为工厂化生产,尺寸精度高,表面整洁,能达到清水效果,且能够预制出相应的花纹。在建筑设计过程中应充分考虑到预制构件自身优势,减少建筑做法,减少现场湿作业。在本项目中,设计多处利用到了预制构件的特性,如在楼梯部分充分利用了预制构件的精度,安装完毕后表面不再做面层处理,如图2所示;墙壁后期做挂石材处理,墙壁取消了传统的抹灰湿作业。
3预制装配式建筑施工
3.1充分领会设计意图
预制装配式建筑在国内仍处于发展的初级阶段,施工操作经验不多,因此在施工过程中需充分领会设计意图。构件作为一类特殊产品,在最终成为结构的一部分前需经历吊装、运输、翻身等过程,而构件一旦破坏再生产需经过较长周期,将直接影响到整个项目施工工期,因此施工需要充分领会设计对构件受力分布的考量,防止构件在吊装、运输等过程中出现破坏。
3.2施工关键节点优化处理
预制装配式建筑彻底颠覆了传统的施工方式,施工中的吊装作业、建筑做法等与传统的现浇结构完全不同,施工中要充分考虑施工的各个过程优化。预制构件与现浇段间的连接是装配式结构施工的关键,该节点受力复杂,钢筋预埋较多。施工中需充分理解构件预留钢筋与现浇段之间的连接关系,分层次完成钢筋绑扎连接。现浇结构中窗附框位置经常存在漏水隐患,若预制结构后期再装窗附框将同样存在漏水隐患,因此在施工前与设计沟通研究,将窗附框在工厂中与预制构件一同浇筑完成,形成整体,避免后期存在的漏水隐患。3.3现浇段与预制段节点处理预制构件与现浇段连接处是关键节点,因为混凝土浇筑时间不同,存在施工缝且收缩不一致,存在渗漏隐患,同时也是结构连接的薄弱环节。为避免后期出现渗漏情况,本项目在预制构件的上部和下部分别采取了不同的方式进行节点处理。为方便构件堆放,构件下部设计为拉毛平面,构件吊装完成后在构件外侧采取3道防水措施,如图3所示,从外到内依次为220mm防水卷材,13mm厚耐候胶,20mm×30mm橡胶条。在构件的内侧采用预制构件上部留有预留纵筋和箍筋,施工中无法采用上述3道防水措施,通过与设计沟通研究,将构件上部设计为凹槽形式,如图4所示。在与现浇段钢筋绑扎后采用防水混凝土浇筑,凹槽的设计不但可以防止水流向内侧,还能有效增强节点连接。
4结语
预制装配式建筑在国内仍处于发展的初级阶段,在进一步摸索前进的过程中,设计与施工一体化协作,可以有效地促进设计、施工的优化提升,为建设项目增值。通过本工程的应用研究,在结构深化设计中联系现场实际、综合考虑施工全过程中构件应力分布、机电管线设计优化、利用预制构件特性等对设计施工有极大促进作用。同时在施工中充分领会设计意图、做好成品保护、优化关键施工节点等可有效地促进生产效率,提升工程质量,提升经济效益,促进预制装配式建筑的发展。
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关键词:建筑信息化;装配式建筑;RFID技术;BIM技术
1 装配式建筑发展现状
在国家政策引导下,各地区也纷纷出台奖励性政策。北京计划用3年时间实现装配式住宅试点项目达100万m2,2013 年全市住宅产业化实现100万m2以上,并对采用装配式结构的开发商奖励3% 的建筑面积;上海出台的法规指出整体装配式住宅示范项目,对预制装配率达到25% 及以上的,补贴100 元/m2;河北、安徽、重庆等省市通过规划产业化住宅面积和比例推广建筑产业化。
大规模的建造装配式住宅将需要大量的预制构件,预制构件厂和施工现场对构件的管理都需要更有效的方法来对构件的生产过程,运输过程,安装过程的进行管理。
2 RFID技术
RFID即无线射频识别技术,是一种非接触式自动识别技术。其利用无线射频信号的电磁感应或电磁传播的空间稱合实现对被标识物体的自动识别。RFID系统因应用不同,其组成也会有所不同,建筑中用的FRID系统主要由射频标签、读写器、FRID中间件、应用系统软件4部分组成。给每个标签一个编码,这个编码是唯一性的,这个编码代表这个构件的身份,如同人的身份证编号一样。应用时,射频标签被放入构件内部;利用读写器是对射频标签进行信息读写,两者之间不用直接接触,进而完成对标签存储的数据的获取。然后将这些信息传给中间件和应用系统软件实现了信息的解码、识别和管理。
3 RFID在装配式建筑构件生产管理的模式
一个项目的构件有上万个,构件厂会制定生产的进度计划可是在工程项目的实际实施过程中,由于各种不确定原因的影响,常常使工程项目实际的施工进度与计划的施工进度产生偏差。如果这种偏差得不到及时的调整和纠正,必然会对项目施工进度目标的完成造成很大的影响。造成工期延误,构件生产过多,资源的严重浪费。并且装配式住宅的预制构件都是体积大,重量很沉,不易搬运的混凝土块,放在库房不易查找,且部分外形尺寸接近很难分辨,要想准确无误的识别每一个构件,保障生产计划准确完成,构件准确及时运送到施工现场成,利用RFID进行管理。
3.1 电子标签制作
电子标签如果在构件表明就容易在运输和施工过程中的对被破坏,为了避免被破坏将电子标签植入混凝土中。这样也使得电子标签的使用环境非常恶劣,钢筋对射频信号有一定的干扰性,标签在混凝土的埋入随深度增加而读取衰减,蒸汽养护时混凝土预制构件内部温度可能会达到50~60℃,也对RFID系统的使用产生影响,还有标签要防水。只有选择了合适的电子标签才能很好的进行读取信息、识别构件、信息管理等等工作。
高频标签的读取距离在普通环境下可以满足工作的需要,但是植入混凝土中之后读取距离衰减非常大,而且对数据读取的稳定性也产生了一定的影响。所以就使用超高频标签。对在无封装标签和两层封装的标签读取距离衰减比较大,一层封装的标签读取距离衰减比较小。普通的标签衰减大,防水标签和抗金属标签读取距离比较大,而且数据读取的稳定性较好。因此最适用于预制混凝土构件识别和信息管理的是超高频标签、有一层封装的标签、防水抗金属的标签。
3.2 构件编码命名
构件编码体系采用的是五层十六位的编码体系,具体见表1.1.
表1.1 构件编码体系格式
构件代码 构件编号 项目代码 位置属性 数量编号
字母 数字 字母 数字 数字
X1 X2 X3 Y1 Y2 Y3 X4 X5 X6 Y4 Y5Y6 Y7 Y8 Y9 Y10
(1)X1 X2 X3,位于编码的第一位到第三位,采用大写的英文字母,表示项目中某一预制构件实体。命名时参照《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》中构件的编号代码表示.如果预制构件拼音的首字母只有两个字符,则X3位用0代替。
(2)Y1 Y2 Y3,位于编码的第四位到第六位,采用阿拉伯数字表示,用以表示构件在构件库中编号,建立构件库每种构件由001开始命名。
(3)X4 X5 X6,位于编码的第七位到第九位,采用大写英文字母,用以表示工程项目的代码,相互独立的不同项目。可以取项目名的首字母。
(4)Y4Y5 Y6Y7,位于编码第十到第十三位,用阿拉伯数字表示,表示构件所处位置,指预制构件所在羡慕的楼号和层数。如0101为一号楼一层
(5)Y8 Y9Y10,位于编码第十四位到第十六位,用阿拉伯数字表示,表示拥有相同功能、相同属性构件在这栋楼的的数量编号。
混凝土预制构件编码体系随着项目类型和构件形式的不同是可以进一步进行优化的。但是不管怎么优化一定要做到唯一性
3.3 RFID在预制厂管理模式
将生产的全部任务输入RFID的管理信息系统。构件厂与施工单位进行沟通确定施工进度计划,预制厂就可以根据自身情况,任务要求和施工进度计划的总体考虑作出生产进度计划。根据生产计划完成每天的构件数量,减少了生产的错误。这样即可以满足施工现场需要,又不会造成大量的库房堆积。
在RFID管理信息系统中建立仓库的地形图,在入库时将构件所放位置输入到基于RFID管理信息系统,通过此系统,管理人员可以不必到现场就可以知道构件的仓储情况,不用经常到仓库盘点仓。通过这个仓储管理系统,管理人员可以合理的安排生产进度,避免造成生产不足或是生产过量的问题。这样在构件出货时可以容易的找到。流程优化后如图1和图2。
图1 构件入库流程图
图2 构件出厂流程图
3.4 RFID在施工现场管理模式
将在仓库的管理方法用在施工现场。预制构件运输到现场后,先通过RFID的管理信息系统核对信息,然后将构件送到吊装位置放置,准备吊装(如图3)。流程图这样做可以做到要安装一个构件就进现场一个构件,这样可以减少在施工现在的二次搬运,减少人力物力的浪费。也不需要占用施工现场的库房。对于一些库房紧张的施工现场解决了很大的问题,这样节约了施工现在的库房管理人员,和构件的存放费用。
图3 构件进入现场流程图
4 结语
现在国内正新兴BIM技术,如果将BIM与RFID的信息技术系统结合将更有利于对装配式建筑的构件的管理。使工程各阶段、各参与方能够及时进行工程信息的共享和交流。对推进我国的建筑信息化发展起到积极的作用。
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我国房地产业经过了近20年的发展,住宅工业化程度仍在较低的水平上徘徊,非标准化生产带来诸多弊端,阻碍了构配件生产工厂化、施工机械化等住宅产业化进程。
装配式住宅施工存在的问题
装配式住宅的建造过程存在的问题主要体现在几个方面:1)施工人员水平参差不齐;2)缺乏对材料的保护;3)施工程序混乱;4)无完善的施工验收标准。
1. 施工人员水平参差不齐
装配式住宅最近几年才较快的为中国建筑市场所接受,时间短、发展快,所以工程技术人员严重缺乏。国内一些公司从国外引进和吸收这种技术,大都只是从材料和理论方面取得一些成果,没有对施工技术人员进行正规化、标准化的培训,所以导致施工技术水平并不理想。而且有些项目施工时,并非都是专业的施工人员去安装,有的甚至直接用临时工人去施工,其施工质量自然无法保障。如一些装配式项目出现土建基础不合格,导致上部钢结构无法安装;钢结构构件拼装精度不符合要求,以至于墙体水平和垂直度不合格,内外装饰材料无法正常安装等等。
2. 缺乏对材料的保护
其规格必须符合相应的标对材料的严格控制有利于施工顺利进行,也利于保证建筑物的安全和质量。些工程中由于缺乏对材料的保护,出现了很大的安全隐患。构件严格符合标准,构件拼装才可能达到要求,而这种精度要求是以毫米计算的。运输过程可能对材料有所破坏,导致构件变形,现场野蛮施工也可能导致构件变形,建筑物部件甚至整个建筑物质量都难以达到设计要求。一些实际项目中,往往会看到工人将大量的板材堆放在几个构件上,或者将重型设备直接挂在单一构件上,超负荷必然导致构件变形甚至彻底破坏而失去可承担荷载的能力,象这种情况如不加以控制,势必造成重大安全隐患。另外,实际上装配式结构是一种特殊的结构形式,它主要依靠钢构件的承载能力和板材的约束能力形成牢固的整体来承担各种荷载,所以墙体、楼面、屋面板材未安装之前,应避免较大荷载的施加。否则钢结构构件变形或者变形不均匀,那么装饰材料必然会出现破坏,如一些项目中出现墙体、天花板裂缝或出现材料脱落现象。
3. 无完善的施工验收标准
由于装配式住宅属于新型建筑体系,国内大多数企业或者研究机构还处于学习国外技术的阶段,或者没有形成完整而且优化的符合中国国情的技术体系,所以施工验收标准并不完善。这对施工质量便失去了严格的约束,这也是影响装配式住宅发展的一个严峻问题。
工业化施工技术体系
1. 我国目前施工现状
当前我国的施工建造水平还停留在过分依靠手工操作、资源浪费严重的传统施工阶段,建筑的建造质量精细程度比较低,施工建造方式效率低,材料浪费、环境污染方面问题突出。在工业化生产的时代没有实现建筑工业化施工,这也是我国绿色住宅发展和国外差距的最主要原因。随着经济的发展和人们环保意识的提高,对工业化施工的认识也进一步加强。
2. 工业化施工特点
(1) 保障住宅质量和性能
集成施工做到了组合装配、高效快捷,因为工业化建筑多使用预制构件,所以施工现场主要依靠机械,劳动力使用少且精,自动化程度高,施工速度快; 精益施工做到了精确智能,住宅工业化施工将构件、机电和装饰等需求融合到一起,采用构件标准化和模数化的方式,形成有机结合的整体,实现多重功能一体化。住宅建造的工地化向工厂化的转变,使影响住宅质量和性能的不可控环节纳入到可控制的体系下,保障了建筑产品质量的稳定性和精确性,实现住宅整体质量性能的要求。
(2) 实现了施工的节能减排
节电: 部品工厂化预制与现场装配,减少了混凝土浇捣的振动棒、垂直运输的塔吊和焊接所需的电焊机等的使用频率。节材: 建筑构件采用吊装装配施工,模板、脚手架等器材使用减少了。节水: 施工现场湿作业减少,施工用水量减少; 施工人员减少,生活用水量减少。
保护环境: 由于采用部品工厂化预制与现场装配,施工现场基本无混凝土现浇和钢材加工作业,实现了干法施工,减少了建筑垃圾的产生和污水的排放及有害气体和噪声的产生。
3. 工业化施工注意问题
工业化施工过程中,应实施清洁生产,即在不牺牲建筑产品工程质量、成本、功能的前提下,不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、改善管理等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,实施“废弃物的处理和回收”,以减轻或消除对人类健康和环境的危害。
结 语