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装配式建筑论文(合集7篇)

时间:2022-11-28 14:00:21
装配式建筑论文

装配式建筑论文第1篇

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量[1]。装配式建筑最初出现于上世纪初期,并不需要现浇作业,只需要现场装配即可,同时,这种建筑中的构件成本并不高,性价比也很好,且带有绿色建筑特点。在生态环境保护备受重视的今天,装配式建筑因具有绿色环保特征,受到人们的青睐。

2装配式建筑结构体系

2.1种类划分

对于装配式建筑来说,拥有多种类型,按照形式划分有剪力墙形式、框架与核心筒形式、框架与剪力墙形式等;按照高度划分有多层混凝土式、高层混凝土与低层混凝土式[2]。在我国应用最多的装配式建筑结构形式为剪力墙结构,但在商场等建筑项目中多采用框架式。

2.2抗震性能

在自然灾害频发的今天,任何建筑最重要的一点莫过于具有良好的抗震性能。通过研究可以发现,装配式混凝土建筑结构大致可以分为两种,一种是全装配式;另一种是半装配式,无论哪种装配形式,其装配程度的高低不会影响到建筑整体刚度,能够影响结构刚度的只有受力构件刚度与节点刚度,如果它们的刚度不达标,那么在地震等自然灾害发生以后,建筑使用者的安全将受到极大威胁,因此,应提升受力构件与节点刚度[3]。同时,在装配式建筑中有多个节点形式,不同结构刚度所带来的影响也不会不同,尤其是抗震性能存在一定差异,所以,在装配式建筑结构体系设计过程中,应加强与现实情况的联系,提升建筑结构的抗震性能。

3装配式建筑结构设计

3.1框架结构体系设计

对于装配式建筑框架结构体系来说,在我国商场建设中应用较多,也是应用力度较大的装配式建筑结构。之所以采用这种结构体系,主要是由于该体系质地相对较轻,便于运输,同时它属于综合性能相对较好的高层框架。在利用框架结构体系的过程中,无论是叠合板还是合梁都会在工厂内部完成,然后利用运输设备将这些框架运输到施工场地,再在现浇处理节点或梁端键槽等方式的作用下完成下一阶段的设计。为提高框架结构体系装配式建筑的受力能力,在实际设计中还需要关注以下几点问题:一,强度等级控制。无论是柱混凝土还是预制框架柱底的强度等级至少要达到C30左右;二,平面设计原则。在设计梁柱中心线的过程中应做到竖向平面相同,且呈现对齐形式,在纵向上也要以对齐为主;三,预埋件的处理。对于框架结构体系设计来说,预埋件属于不可缺少的一部分,所以,在实际设计过程中应保证处于不同区域的预埋件能够很好的连接在一起,无论是承受轴力还是剪力都处于良好状态。

3.2剪力墙结构体系设计

剪力墙结构体系在我国居民保障住房中的应用较多,在设计这种结构体系的装配式建筑时,可以根据需求与工厂实际情况选择剪力墙结构,既可以是半预制式,也可以是全预制式,无论哪种形式都能满足设计需求。为确保装配式建筑结构质量,满足使用需求,应关注以下几点内容:一,设计好承重墙板。承重墙是装配式剪力墙结构体系设计中不可缺少的一部分。为做好承重墙设计,保证建筑质量,需要将承重墙搭建在两侧的山墙上。同时,做好内力计算结果与抗侧力设计。此外,在结构竖向抗侧力设计的过程中,应保证现浇方式能够将竖向主承力钢筋浆锚与连接带组合在一起,并做好抗震设计与连接设计,以便提升建筑结构的整体性,避免出现中断的情况;二,控制好钢筋直径与强度。在剪力墙结构体系设计中应保证各个预制构建间的连接性处于良好状态。在实际设计的过程中不仅要确保传力良好,还要提高构造的可靠性。如果发现该结构的抗震能力较差,应适当提升钢筋直径与强度;三,注意与现场吊装环境的联系。对于剪力墙结构体系来说,如果在设计中采用的是分块设计,那么在实际设计中应注意与现实情况的联系,如房间构造、拼接位置等。对于竖向接缝的部位,应做到避免应用到暗柱中,且尽量避免在同一个建筑结构中应用多个构件。此外,在实际设计中应严格按照相关要求操作,做好验算,避免出现配筋变形等情况,只有这样才能保证设计合理,满足人们实际需求。

4结语

通过以上研究得知,装配式建筑是现代建筑中应用较多的一种形式,它不仅可以降低劳动强度,还有利于生态环境保护,但不同的装配式建筑在结构体系与设计上的方式并不相同,注意要点也存在差异,因此,本文联系实际情况,分别对框架式装配式建筑与剪力墙装配式建筑的结构设计进行了研究,希望能为相关人士带来有效参考,加大装配式建筑在我国的设计与应用力度。

作者:黎静 单位:青岛博雅置业有限公司

参考文献:

[1]陈秋实.预制装配式建筑结构体系与设计[J].江西建材,2017,(02):50-53.

装配式建筑论文第2篇

本文在对惠民小区、惠生小区等装配整体式建筑的成本进行大量数据整理和核算的基础上,得到不同预制装配率情况下的成本情况,如表1所示。

1.1装配率为16%的建筑工程项目成本分析

采用预制楼梯和预制叠合楼板时,装配率约为16%。按照目前沈阳市预制楼梯价格在2050~2200元/m3区间,叠合楼板价格在2150~2300元/m3区间,可计算出采用这两种预制构件的装配式建筑价格要比传统现浇平均高出70元/m2左右。使用这两种预制构件,可减少现场施工时模板的使用量,减少抹灰,同时还减少了现场的施工量,可使工期提前10%左右,可带来工期效益约17元/m2。从全生命周期成本的角度考虑,由于楼板和楼梯采用预制构件,在工厂内制作完成,质量相对较好,精度较高,投入使用后可降低建筑的维护成本,节约费用折现后约合13元/m2。因此,装配率为16%的住宅工程的造价将增加40元/m2左右。

1.2装配率为25%的建筑工程项目成本分析

由于仅使用200mm厚预制外墙板时,装配率约为25%,按照该预制价格在2200~2300元/m3进行核算,造价将增加65元/m2左右。外墙保温层需要在外墙板吊装完毕后再次施工完成,因此该方式对施工工期基本没有影响,模板、支撑、脚手架的使用量也没有减少,对未来使用过程中维护成本基本无影响。工程项目成本的增加仅是由于预制PC构件的运输成本和吊装成本导致。外墙保温板以及现场施工费用合计约为80元/m2,综合考虑该方式每平米造价将增加145元/m2左右。

1.3装配率为30%的建筑工程项目成本分析

使用预制三明治外墙板时,装配率约为30%。目前三明治外墙板的价格在2450~2500元/m3区间,采用之后将使造价增加185元/m2左右。三明治外墙板在工厂制作时一次成型,现场施工无需再做保温层和饰面层,极大地缩短工期,经核算可节约工期15%,工期效益约合25元/m2。另根据保温使用25年的年限要求,普通住宅需要在使用25年后重做外墙保温系统,而采用三明治外墙板不必更换保温板,节约费用的同时又避免了建筑垃圾对环境的影响,该费用折现后约为70元/m2,其他方面的维护成本降低约合5元/m2。因此,30%装配率的综合造价增加约85元/m2。

1.4装配率为40%的建筑工程项目成本分析

采用200mm厚普通预制外墙板、叠合楼板、预制楼梯三种预制构件,装配率约为40%,该组合将使建筑造价增加75元/m2左右,同时,现场制作外墙保温成本增加约80元/m2,但节约工期10%左右,工期效益约合17元/m2,使用预制构件可节约未来维护成本13元/m2左右。因此,40%装配率的综合造价增加125元/m2左右。

1.5装配率为45%的建筑工程项目成本分析

采用三明治外墙板、叠合楼板、预制楼梯三种预制构件,装配率约为45%,造价将增加210元/m2左右。然而该组合方式可大量减少现场作业,工期提前25%左右,工期效益约合42元/m2。未来维护使用成本节约88元/m2左右,其中避免重做保温系统70元/m2,其他维护成本18元/m2。经核算,45%装配率的建筑工程综合造价增加约80元/m2。

1.6装配率为65%的建筑工程项目成本分析

采用全预制方式,即三明治外墙板、叠合楼板、楼梯、内墙均使用预制构件,装配率可达到65%以上,建筑造价增加270元/m2左右。该组合方式节约工期30%左右,产生工期效益50元/m2。由于全部结构构件都在工厂预制,可以大大降低主体结构精度偏差,基本消除墙体常见的渗漏、开裂、空鼓、房间尺寸偏差等质量通病,极大地降低了未来使用过程中的维护成本,约合130元/m2,其中避免重做保温系统70元/m2,其他维护成本60元/m2。故65%装配率建筑的综合造价将增加90元/m2左右。

2经济装配率区间的确定与分析

综上分析,不同装配率下的装配整体式建筑造价较传统现浇式建筑的增加情况有所不同,装配整体式建筑造价随装配率变化而变化。计算结果如图1所示,不同区间范围内的装配整体式建筑造价平米增加量的变化情况均不相同,为了便于比较,取各区间的平均水平作为比较依据,另沈阳市规定最小装配率为20%,因此从20%装配率开始考虑经济装配率区间。

2.1装配率在20%~25%区间范围内的建筑工程项目经济性分析

在20%~25%装配率区间内,曲线呈上升趋势,斜率较大,工程造价随装配率的增加有较大幅度的提高,该区间范围内造价增加量均值约为118元/m2(20%装配率造价增加量取90元/m2)。此区间范围内仅使用200mm厚预制外墙板,成本的增加仅是由于预制PC构件的运输成本和吊装成本导致,并未带来实际的效益,经济性较差。

2.2装配率在26%~30%区间范围内的建筑工程项目经济性分析

装配率在26%~30%区间范围内,曲线呈下降趋势,工程造价随装配率的增加有所降低,平米造价增加量约为115元/m2。此范围内有两种构件组合方式,仅使用200mm厚预制外墙板或仅使用三明治外墙板,仅使用200mm厚预制外墙板造价增加量约为145元/m2,仅使用三明治外墙板平米造价增加量约为85元/m2,可以看出仅使用三明治外墙板比使用200mm厚预制外墙板更加经济合理。

3.3装配率在31%~40%区间范围内的建筑工程项目经济性分析

装配率在31%~40%区间范围内,曲线再次上升,斜率较大,但是小于20%~25%装配率范围的斜率值,造价增加量约为105元/m2。此装配率范围仅使用三明治外墙板(造价85元/m2)或使用200mm厚预制外墙、叠合楼板和预制楼梯组合(造价125元/m2),仅使用三明治外墙板比使用200mm厚预制外墙、叠合楼板和预制楼梯更加经济。

2.4装配率在41%~45%区间范围内的建筑工程项目经济性分析

装配率在41%~45%区间范围内,曲线下降,并在45%装配率时造价增加量最小为80元/m2,该区间范围的造价增加量约为103元/m2。此装配率范围可使用200mm厚预制外墙、叠合楼板和预制楼梯组合(造价125元/m2)或使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯组合(造价80元/m2),即使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯更加经济合理。

2.5装配率在46%~65%区间范围内的建筑工程项目经济性分析

装配率在46%~65%区间时,综合造价随装配率的提高而提高,上升十分平缓,综合造价处于相对稳定状态,造价增加85元/m2。该范围内有两种预制构件的组合方式:一是使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯组合,工程造价提升80元/m2左右(造价增加210-工期效益42-使用成本88=80元/m2);二是使用三明治外墙板、预制内墙、叠合楼板与预制楼梯的组合,工程造价提升90元/m2左右(造价增加270-工期效益50-使用成本130=90元/m2)。第一种组合方式综合造价略低于第二种组合,与其他情况相比,本文认为此两种组合方式均为经济的构件选择方式。综上所述,装配率在46%~65%区间范围内工程造价增加情况趋于平稳,造价增加量最低(85元/m2),经济性最好。因此,本文认为在目前沈阳市装配整体式建筑成本情况下,46%~65%是最合理的装配率区间范围,使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯组合或三明治外墙板、预制内墙、叠合楼板与预制楼梯的组合是最佳的预制构件选择。

3实证分析

沈阳市洪汇园公租房项目7号楼共17层,1~3层采用现浇式设计,4~17层采用装配整体式设计(建筑面积6483.2m2),依据其投标文件和图纸,将4~17层采用不同装配率情况进行成本核算,得到对比分析数据。按照此工程项目实际情况计算出的造价差值均在本文结论范围内。按造价增加量从小到大排序的装配率分别为:15.69%、46.25%、29.56%、65.87%、39.97%和25.27%,由于15.69%装配率(小于20%)不满足规定要求,因此46.25%是本案例的经济装配率,在46%~65%区间范围内,与上文分析结论一致。

4结语

装配式建筑论文第3篇

1.1标准化程度低

装配式建造最大优势在于标准化、规模化生产施工,特别是类似于数量大、标准相对统一的保障房项目,更能体现其优势。从目前的住宅建筑市场来看,建筑个性化程度大,不同开发商各有各的建筑风格,房型平面千变万化,立面造型更是纷繁复杂,无论是商品房还是保障房,模数化、标准化程度都还比较低,通用化构件使用较少。特别是大量的保障房工程,目前上海市还没有相应可组合拼接的设计选用图集,造成装配式建筑的建造效率还较低,成本较高,无法充分发挥产业化的优势。

1.2产业链不成熟

目前国内的PC住宅产业,由于市场尚处于培育期,对预制构件的需求较少,尚未形成足够大的市场规模,因此,上下游配套产业链还远不成熟,满足预制住宅需求的产品、部品(如PC构件、钢筋连接套筒、防水胶条、密封胶等)的生产厂家还比较少,可供选择的产品范围还不大。产业链上设计、PC深化、构件制作、配套材料生产、施工企业等资源跟不上市场扩容的步伐,产业链需要不断完善。设和管理委员会等六部门制订的《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014—2016)》,修改了各区县政府在本区域供地面积总量中落实的装配式建筑比例,2014年不少于25%,2015年不少于50%;到2016年,外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上全部采用装配式建筑,装配式建筑比例进一步提高。文件的出台意味着上海市装配式建筑的推广使用已从政府鼓励方式转向了政府强制性推行方式。根据上海市6年来的开发规模统计数据,预测上海每年的预制装配式建筑面积(表2),建筑产业化市场将迎来一个爆发性增长期。3目前预制装配式建筑产业存在的问题上海地区从2006年起,由万科、上海城建开始推行装配式住宅,至今已完成100万m2的建筑,总体来讲,无论从建筑质量、建造工期、还是从现场节能、环境影响等方面都较传统方式具有较大的优越性。目前,上海已经在土地招拍挂或出让时纳入了装配式住宅要求的评价条件,并对符合绿色建筑标准的示范项目给予经济上的政策奖励,一些具有社会责任感和市场敏感度的企业迅速跟进,但也有一些设计、施工和构件生产企业,不管是否具备条件,也以装配式住宅为噱头,大有一哄而起之势。

1.3装配式建筑总体成本高

目前预制构件大多数没有模数化、标准化设计,且生产厂家较少,还未形成充分的市场竞争,达不到规模化生产,造成相应产品、部品的价格较高。再加上构件蒸养、运输以及PC构件因生产、施工、构造要求而增加了钢材用量,造成建设成本有一定增加。这也是目前影响市场开发商积极推进装配式住宅的主要因素。

1.4产品质量良莠不齐

从建筑预制构件生产情况来看,上世纪60~80年代是发展的黄金期,当时上海两大住宅建设主体单位建工局和住宅总公司分别建设了7个和4个预制构件生产厂,最大的占地约20hm2,生产构件供不应求,后来不少乡镇企业通过和国营大厂联营,也加入到构件加工行列,工厂总数在200家左右。到90年代初期开始,由于住宅建设由预制+现浇逐步向全现浇转变,构件加工行业急剧萎缩,住宅构件订单减少,迫使构件加工单位逐步转向商品混凝土加工和市政构件加工,能够延续至今的住宅构件加工单位已屈指可数,这些工厂之所以能够延续至今,主要还是靠依附于工厂其它主业产品,如商品混凝土、地铁管片、桥梁构件等,目前全国较有代表性的构件生产企业有:北京榆构(原北京第二构件厂)、上海城建物资(原住宅构件四厂)、上海建工三厂(原建工第三构件厂)、深圳海龙构件厂等。近年来,由于鼓励政策的陆续出台,上海开始涌现不少构件生产厂家,但质量参差不齐。一些具有多年生产经验的企业构件产品质量较好、产品质量较为稳定。也有一些企业起步较晚,技术积累和管理经验的缺乏,造成构件质量相对较差。

1.5还未形成充足的产品供给

目前上海市有上海城建物资公司、上海建工、远大、城业管桩等企业,从事预制构件的生产,年供应量约为250万m2左右,未来随着各家企业自动化生产线的上马和产能的扩大,将能实现约1000~1500万m2左右的产能规模。但生产线的上马、技术工人的培训、产品质量的稳定都需要一个过程,还不能满足2015年上海市50%预制比例的需求(表3)。

1.6管理制度和运营模式相对落后

装配式建筑方式是生产方式的变革,是传统生产方式向现代工业化生产方式转变的过程。目前很多企业自发地开展产业化技术的研发和应用,但忽视了企业的现代化管理制度和运行模式的建立。管理制度和方式无法跟上,也阻碍了产业化的发展。

1.7人才缺乏

在技术推广初期对人才的需求非常旺盛,而目前,预制技术领域面临的人才问题比较大。预制技术涉及到的人才涵盖面比较广,不光有设计、深化设计、预制生产、施工管理和操作,而且项目管理者也需要更新知识。而人才的培养需要一个过程,目前上海市涉及到预制产业链的人才资源还远远不能满足现实需求。

1.8配套政策滞后

目前上海市已经出台了一系列关于装配式建筑的鼓励政策,对上海装配式建筑产业的发展产生了巨大的推动作用,走在全国的前列。但前阶段的政策更多着眼于落实装配式建筑比例,明确鼓励措施等,项目进入建设阶段后的一些配套政策还未出台,亟需补充或修改。同时,新的鼓励政策在实践中也出现一些新问题。

1.8.1标准、规程缺乏

目前已经出台的预制设计规程,只有2010年颁发的《装配整体式混凝土住宅设计体系规程》,以及2014年10月1日出台的行业标准《预制混凝土结构技术规程》;另外还有构件制作和施工方面的规程。2010年颁发的规程由于当时建成实例还不够多,规程覆盖的范围比较少,装配式住宅的生产、安装施工、验收评定等技术标准还尚未建立,亟需修订。上海市政府还鼓励在学校、医院、养老院、商业办公楼等建筑中推广预制技术,这方面的针对性规程目前还在制定中。目前上海预制规范的广度和深度落后于北京地区。北京市目前已出台的预制规程有《装配式剪力墙结构设计规程》(DB11/1003—2013)、《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》(DB11/T1030—2013)、《装配式剪力墙住宅建筑设计规程》(DB11/T970—2013)、《预制混凝土构件质量检验标准》(DB11/T968—2013)。虽然北京市预制规程的数量不多,但其针对住宅市场的预制技术规程的深度和针对性较好。

1.8.2与传统验收程序存在矛盾

国外主流的框剪预制装配式建筑,多为上部结构施工的同时,下部结构进行二次结构或安装装修工程施工。日本施工速度最快的PC住宅,施工到第四层时,第一层已可以交钥匙。但根据国内目前验收规程要求,需待结构封顶后进行整体验收。因此在主体结构施工上还无法发挥建设周期短的优势。

1.8.3与传统安全措施存在矛盾

按照传统的安全管理规定,工地现场需在建筑物外侧满布脚手架并搭设安全网,但有些预制建筑的施工工艺已可取消外脚手架的搭设,另外在取消脚手架后,在施工现场临时安全围护、外墙涂料吊篮吊绳作业方式上,都与上海现有的安全管理规定产生了矛盾。

1.8.4配套政策带来的新问题

1.8.4.1机械地执行装配式面积比例

上海市新的激励政策出台后,逐渐暴露出一些新的问题,比如各区土地出让环节建筑面积不少于20%的装配式住宅的规定,造成政府在土地出让时,将此比例落实到单个地块中,上海大多地块只有5~10万m2的建筑面积,但有1~2万m2的建筑面积需采用预制技术进行建造,而这种小规模的建造要求和现浇与预制两种作业方式在现场并存的状况,势必造成成本上升,难以管理等问题。

1.8.4.2奖励政策的局限性

现有的鼓励政策,对在土地出让时已经明确采用装配式技术的地块,不再给予面积奖励,例如一个10万m2建筑面积的地块,装配式比例25%,即有2.5万m2需采用预制技术,则剩余的7.5万m2即使开发商自愿采用预制技术进行建造,也无法享受面积奖励,这既打击了开发企业将预制技术扩大到整个地块的积极性,也与鼓励政策的初衷不符,而且在某种程度上限制了上海市预制建筑面积总量目标的落实。

1.8.4.3高预制率体系无法推广的问题

目前的鼓励政策中,仅在文件中提出了鼓励企业提高预制率的说法,但如何鼓励并没有提出相应的配套措施,实际上造成企业从成本角度出发,只愿意贴着政策规定的预制率下限进行开发。而低预制率与高预制率的技术并不相同,为达到将来预制率不断提高的目的,势必需要采取一定的鼓励政策,鼓励企业开发高预制率建筑,做好相应技术储备。

1.9技术体系方面

国外预制装配式建筑基本采用框剪结构体系,现在国内除了应用装配式框剪结构体系,还在对预制剪力墙结构等各种装配式建造体系进行不断的探索完善,全面推广应用还有待总结提高。国内目前的PC预制技术尚未成熟,主要包括以下三个方面。

1.9.1预制框架和框架剪力墙体系该体系在国际上已经完全成熟,但由于结构体系本身的特点,室内具有凸出的梁柱,在中小套型住宅中使用时,凸出梁柱会有一些不利影响,需通过装修予以弱化。

1.9.2PCF体系或剪力墙内浇外挂体系由于结构体系本身的限制,未来在预制率方面没有较大的提升空间,而且在现浇部分外部增加一层预制外皮的做法,并没有对传统作业方式发生革命性改变。

1.9.3预制剪力墙结构体系该体系较适合国内中小套型室内规整的需求,但由于之前没有规范的支持,目前还在不断完善和扩大规模应用。

1.9.4社会认知度方面整个社会层面对预制装配式建筑的认识不足,很多人依然存在以往预制建筑抗震性差、易渗漏的旧观念,用户对于装配式建筑的认识和评价才是市场接受度提高的关键,需要在政策顶层设计和市场客户端(小业主)两方面双管齐下,PC产业才能顺利和迅速地得到发展。

2对策

基于以上因素,上海有必要考虑制定装配式住宅建筑发展的顶层规划,加强管理,正确引导。优化建筑企业结构,淘汰技术力量薄弱、挂靠分包小队伍,促进建筑业结构调整。将致力于工业化住宅研究的企业、科研院校进行资源整合,健康发展,建立研究开发、建筑设计、技术推广与运营管理一体化的生产模式。建议在以下几方面加大统筹规划。

2.1建筑产业方面

2.1.1建立标准化、模数化建造方式,完善预制装配式建造体系(1)对数量大、标准相对统一的保障房,征集汇编可组合拼接的保障房设计选用图集,通过标准化规范、模数化协调,既可以加快设计施工进度,又可以降低预制构件生产成本。(2)在推进预制装配式商品房建造的近几年中,建议采用区域总量控制的方式,按照预制装配式项目相对集中建设模式进行,避免所有商品房在项目全面快速推进过程中,因设计、构件制作、施工等一系列质量问题而留下遗憾。(3)除了将国外主要应用的预制装配式框剪结构体系技术进一步落地外,对预制装配式剪力墙结构各种体系不断总结完善,择优甄选。

2.1.2标准化体系建设与推广(1)鼓励产业链上各大型龙头企业针对市场需求,研发标准化产品系列并推广使用。可以从标准化构件角度出发,慢慢形成自身标准化预制户型体系。(2)政府倡导,学习香港及新加坡等地的成功经验,率先在保障性住房和政府投资项目使用标准化装配式建筑。(3)对标准化产品采取适当的知识产权保护措施。(4)在土地出让、审图、工业化建筑评定等环节中优先考虑标准化产品。(5)在标准化体系建设与推广同时,结合运用BIM技术,为传统建筑施工来一次真正意义上的革命,这也是符合创新驱动、转型建筑发展的时代需求。

2.1.3对预制构件生产进行规划与扶持要加强对预制构件生产行业的产业规划,一方面要合理规划预制生产厂家地域分布,满足上海预制建筑需求的同时,辐射上海周边地带;另一方面应合理规划全市产能,防止一拥而上造成产能过剩,从而陷入恶性竞争的局面。

2.1.4加大人才的培养和引进亟需开展相应的技术培训、加大人才引进力度和做好内部培养工作。(1)技术培训。建议经常由主管部门组织相关的技术培训,组织相互参观交流学习、标准宣贯工作,将预制装配式相关的标准让更多的企业掌握,让预制技术在更多的企业生根发芽。(2)人才引进。加强外省市相关人才的引进力度,促进本市相关产业的快速发展。例如将本领域作为人才引进重点领域,制定相应的5年人才引进计划,满足本市中长期对本领域人才的需求。(3)重视人才培养,加强产学研合作。加强本市相关产业链企事业单位人才培养力度,制定人才培养计划,必要时可以给予外地户籍人才加快落户的优惠措施,促进人才稳定发展。建议在院校开设相关专业,聘请具有实践经验的工程师担任讲师,同时企业可作为院校的实习基地,重点培养理论和实践相结合的专业人才。

2.2配套政策与法规

2.2.1适时调整鼓励政策在大力推广预制装配式建筑的近几年,对土地出让时有要求做装配式建筑而面积比例较少的地块,开发商自愿在同一地块内,对剩余面积也采用预制技术的,给予一定的面积奖励;在土地出让时,已明确预制率的项目,开发企业自愿提高预制率的,根据预制率的高低,给予一定的面积或费用奖励;对土地出让时,未明确采用预制技术而开发企业自愿采用预制技术进行建造的,可在目前3%面积奖励的基础上,根据预制率的不同,额外给予一定的面积或费用奖励。以上鼓励政策可以推动企业在走向预制装配式道路的基础上继续进行研究和探索,提高预制建筑的工业化水平。

2.2.2金融政策支持充分发挥金融支持作用,对装配式建筑产业实施鼓励性税收政策。政府通过税收工具,降低开发环节成本,可以充分调动房地产开发企业的积极性。比如日本建设省和通产省在上世纪70年代推广工业化住宅时,采取了一系列财政金融方面的鼓励政策,包括“住宅生产工业化促进补贴制度”,对新技术、新部品的使用,给予长期低息贷款等。对符合条件的预制建筑项目优先提供开发贷款、适度放宽负债率限制或降低开发贷款利率,对购买该类型住宅的购房者降低首付要求或降低按揭贷款利率。

2.2.3加快调整审批体系和验收、安全制度管理制度创新应匹配技术进步发展的需要。针对装配式这种新工艺,各监管部门可根据装配式工艺的特点,调整原有的监管程序和监管要点。另外由于装配式建筑在管理体制上与传统建筑(设计、产品、施工相脱节)完全不同,属于有机、全过程的管理,因此原有的“串联审批”建议优化为“并联审批”。考虑到装配式建筑的特性,采用住宅产业化的工程验收可以考虑采用分批多次验收的方式,可以使项目开发周期大大缩短,发挥装配式建筑的优势,同时减少开发企业管理成本和时间成本。在安全制度方面加快制定与预制建筑体系相配套的管理规定,适应预制装配式建筑生产方式的特点。

2.2.4技术规程加快相关技术规程的修订和编制,促进标准规程与市场需求的统一。同时,预制建筑技术发展是百花齐放的,各个企业可能有自己独特的体系,一本规程包打天下的做法不太现实,应鼓励各个先行企业将自己的企业标准提升为上海市标准。

2.2.5质量保证体系开发商和建筑商对质量的责任建议上升到立法高度,并贯彻建筑全生命周期,如延长保修期等。开发企业在构件产品的选择上,应慎重选择生产厂家。PC建筑的起步阶段,需以优良的质量赢得口碑、培育市场,避免因产品质量问题影响PC建筑产品形象和开发企业形象。建立优良住宅部品认定制度,由专业的住宅部品认定中心对部品的外观、质量、安全性、耐久性、使用性、易施工安装性、价格等进行综合审查,公布合格的部品,并贴“优良部品”标签,设定一定的有效期。经过认定的住宅部品,政府可强制要求在保障性住宅中使用。优良住宅部品认定制度建立,可逐渐形成住宅部品优胜劣汰的机制,是提高部品质量和建筑产品质量,推动住宅产业和住宅部品发展的一项重要措施。

2.2.6对传统作业方式加以限制采取措施,有步骤、有计划、有区域地对传统建造方式加以限制,例如在一定阶段,一定区域内,仿照香港的做法,采用征收建筑废物处置费的形式促使减少建筑垃圾的产生,提高使用预制构件的积极性。在此基础上,渐进式、逐步地加以推进。另外在装配式建筑的产业化生产方式中,应大力推广信息化技术,推进住宅工业化建造与信息化的深度融合,以保障性住房建设材料部品采购信息平台为基础,建立住宅工业化信息技术与管理系统,包括建立建筑部品部件的编码标识规范与体系等,逐步实现对建筑部品部件全生产过程、全寿命周期的跟踪监测,完善质量追溯机制。

2.3社会宣传方面

需要加大预制装配式建筑以及示范项目的宣传,如打造公益性教育宣传基地,让老百姓实实在在感受到PC建筑带来的成效,感受到建筑质量提升、科技含量提升、住宅保值增值带来的实惠。

3结语

装配式建筑论文第4篇

1.1预制仓

预制仓类似配网的箱变,就是把电气设备集中地放置于一个钢箱体内,钢箱及设备均在工厂组装,然后整体用平板车运到现场,铺设在现浇的基础上,做好固定措施即告完成。预制仓的优点是布置非常紧凑,占地小,钢箱及设备由同一个厂家生产,生产配合可以做到无缝连接。缺点是运行部门反映操作空间狭小,局促,并有漏水等问题,外观上像工地的临时板房,档次低,耐久性也有待观察。如果钢箱及设备均由同一个厂家生产,则存在跨行业设计问题,技术难以达标,例如电气设备厂家不擅长设计箱体的结构导致吊装时变形过大等。改进的方法是分开钢箱厂家和电气设备厂家,各自生产后再在现场组合拼装。另外,箱体的尺寸要考虑运输的可能,但又必须满足使用要求,因此这是制约其发展的主要因素之一。

1.2钢筋混凝土装配式建筑

钢筋混凝土装配式结构就是把结构构件,如梁、板、柱按照图纸的要求在工厂预制后,运到现场进行组装,组装时需在节点处浇灌细石混凝土进行后连接,楼板面需后浇叠合层。装配式预制混凝土结构无相应设计规范,节点连接可靠性较差,同时大型板、梁、柱运输、堆放、吊装难度较大,同时需要大量二次湿作业,目前仅在民用建筑有使用,在工业厂房尤其在变电站的建设中尚无使用的先例,目前在研究阶段。如果没有形成规模化、标准化生产,工厂生产所用模具的费用非常高,且整体性能和抗震性较差。目前这方面做的比较先进的国家有日本、新加坡、美国,国内拥有该技术的企业有宝业、上海建工集团等。变电站建筑尚未有应用该结构的报道。

1.3钢结构建筑

钢结构建筑完美符合南网推广的绿色变电站设计理念,具体体现在以下几点:

(1)大部分的连接采用螺栓连接,小部分需现场焊接。除了楼面需现浇混凝土和基础外,再没有其他湿作业(例如传统建筑的抹灰),同时也减少了室内、外装修工作量(例如外墙的贴砖,室内天花及墙面的涂漆等)。

(2)楼面的楼承钢板既起模板的作用,同时本身有足够的刚度,在浇筑混凝土时无需在下方设置脚手架,从而节省了脚手架和模板的费用,也节省了工期。

(3)装配式钢结构建筑最大优点是构件的生产与加工不受工地现场施工进度的影响,可以在变电站三通一平尚未开工或正在施工时,变电站建筑的相关构件在工厂同步生产,因而大大缩短工期。

(4)建筑构件的可回收:建筑物土建部分只有少量的混凝土构件(如基础),更多更大量采用的是钢材,钢材是100%可以回收再利用的物资,符合国家及南网公司推行的环保理念。

(5)防火性能,钢结构的防火措施非常成熟,多采用涂刷防火漆以满足防火要求。

(6)防腐蚀性能,钢结构的防腐蚀措施已经是非常成熟的,按照不同的防腐要求对应不同的除锈等级和防锈措施,完全满足变电站的耐腐蚀要求。

(7)钢结构的结构安全,由于钢材的自重轻,在地震作用下受到的地震力比钢筋混凝土结构要小,同时由于钢结构的延性好,结构的位移要求可以适当放松,因而抗震性能明显优于钢筋混凝土结构。

1.4体钢结构+混凝土墙板

(1)根据相关资料显示,目前混凝土板材多数是蒸压加气混凝土板(ALC板)、纤维水泥板(FC板),经我院了解,在南方地区生产此类混凝土板的厂家基本没有,生产厂家较多在浙江及北京等地,存在异地运输路程过长问题。

(2)产品的质量比较差劣。佛山某变电站在局部位置曾试应用,结果表明,产品到现场后的缺损率达到20%,且厂家不包换,严重了影响工程质量及工期。

(3)由于每块板的重量较大,需采用汽车吊进行吊装;同时相对于全钢结构而言,增加了建筑的总重量,削弱了钢结构优势。(4)采用ALC板时,由于是无龙骨支撑,混凝土板与钢构件的连接缝由于材料热胀冷缩差异导致接缝处易开裂渗水,所以往往需在外面做特别处理,由此增加了施工程序;采用纤维板材时,一般都设龙骨支撑,那么为了室内的美观,需要增加一道内衬板加以装饰,由此也增加了工期及造价。

1.5装配式钢结构

1.5.1上部主体结构

采用钢框架结构,梁柱刚接,柱脚固接,梁、柱采用焊接H形截面和箱型截面,钢梁的典型截面H750×14×320×18、H400×8×200×12等,钢柱的典型截面为400×400×14、H450×10×380×22等;所有梁、柱均采用75μm红色醇酸底漆,3~4mm防火漆的防腐措施(防火漆既可防火,又可防腐),可满足25年免维护的使用需求。主变室柱外包防火板,耐火时间满足防火规范要求。所有梁、柱均在工厂制作加工,完成后在现场吊装,以高强螺栓连接为主,局部位置现场焊接;柱脚按埋入式设计伸入基础内,并按规范要求,将钢柱内置于地下室的钢筋混凝土柱,两者结合按钢骨混凝土柱设计。

1.5.2楼面结构

采用楼承钢板组合楼盖。具体做法是将1.0mm厚度的楼承钢板铺设于钢梁上部并做好连接施工(栓钉连接),然后在上部绑扎钢筋、浇灌混凝土。

1.5.3屋面围护结构

屋面采用轻钢结构,屋面板结构从外到内如下:①屋面外板采用0.63mm厚压型钢板,基板镀铝锌,外覆XPD(氟碳漆)涂层,360°卷边防渗漏和防热胀冷缩;②50mm厚岩棉;③PE薄膜;④屋面檩条,采用热浸镀锌冷弯薄壁型钢;⑤内衬板:0.37mm厚,基板镀铝锌。

1.5.4墙体围护结构

外墙板结构从外到内如下:①外层岩棉夹芯板,板厚0.65mm,板宽1.0m,夹芯板外侧表面压花,竖向放置,四面企口,表面XPD(氟碳漆)涂层;内侧钢板0.50mm,表面OPALTM涂层,平板;两钢板中间夹80mm岩棉保温,可起到保温隔热、防火、隔音等作用;②墙面次结构:竖向次结构为热浸镀锌冷弯薄壁型钢,横向次结构为方管;③外墙内衬板,采用0.37mm厚小波纹压型钢板,基板镀铝锌。夹芯板具有良好的防腐隔热性能,可保证25~30年的免维护要求。内墙采用防火石膏板,龙骨内藏,构造为饰面压型钢板+防火石膏板+龙骨+防火石膏板+饰面压型钢板,不但满足防火需要,也起到良好的装饰效果。当为主变防火隔墙时,尚需在龙骨层塞填岩棉以满足3h的耐火时间要求。

1.5.5楼梯结构

楼梯采用钢梁作为主承重构件,梁间踏步采用折形钢板,面层铺设30mm厚的水泥砂浆,然后贴防滑砖。

2技术经济比较

(1)本站与南网标准中110kVGIS变电站的区别主要体现在如表1几个方面。采用钢结构方案,综合楼建筑工程造价比常规钢筋混凝土方案增加573万元,约增加60%。增加部分相对于整个变电站的投资而言,仅占总投资的9%,在可接受范围内。

3结束语

装配式建筑论文第5篇

[关键词]装配式建筑;综合效益;分析方法;研究

文章编号:2095-4085(2017)01-0164-02

随着建筑行业生产模式的不断改革升级,致使我国的建筑产业化也发生了极大转变,其中装配式建筑结构模式便是建筑行业转型升级的关键。为了满足当前人们生活水平的不断提高,发展舒适、和谐、绿色的居住条件,成为了当前人们普遍关注的话题。也正是在这样的背景下,我国的建筑行业更要紧抓大好时机,有效的减少能源消耗,提高建筑房屋的抗灾能力,保证与环境协调发展。

1.理论思路

(1)经济效益。建筑行业在当前我国的国民经济中属于支柱行业,其表现出来的经济效益十分显著。对于经济效益来说其评价指标是多样化的,其中最为重要的评价指标就是全生命周期成本。本文中对于经济效益的研究主要集中在全生命周期的建筑和使用阶段的成本上。而有关装配式建筑的经济效益就是与传统建筑经济效益进行对比的结果,也就是在全生命周期成本下进行传统式与装配式的对比进而得到装配式建筑的经济效益。

(2)环境效益。有关环境效益的内容多种多样,本文的环境效益主要是从节水、节能、节财和节地四个方面进行分析。另外,还通过全生命周期碳排放的方式从建筑和使用两个阶段分析了低碳所带来的环境效益。

(3)其他效益。装配式建筑结构模式囊括了多个优点,属于一种新型的建筑方式,除了具有极高的经济和环境效益,同时还具有其他众多的效益,比如改善施工环境,提高建设效率和降低工作事故等。本文对于其他效益的研究主要集中在改变生产方式和提升生活品质两方面。

2.综合效益分析方法分析

2.1经济效益分析

(1)建造成本。装配式建筑就是通过专用的连接技术和现代化机械设备将各种各样的通用预制构件进行连接,使其具备产业化生产的专用建筑技术。无论是在建造成本还是核算上都和传统的建筑方式存在极大的差别。在建筑成本上的分析主要是集中在建筑部件生产成本、运输和安装成本核算所具有的经济效益。

(2)使用成本。由于在使用成本上装配式建筑远远低于传统建筑,所以在全生命周期上装配式建筑具备极高的经济效益。本文通过对相关装配式建筑进行统计分析,具体分析了其使用成本。1)管理成本c1在房屋建造过程中由于装配式建筑模式使用了全新的技术和材料,所以在后期的维护上要普遍高于传统的建筑模式。2)能耗成本c2作橐恢秩新的建筑方式,装配式建筑具有节能环保的作用,其能源的消耗成本要比传统的建筑结构方式明显较低。其主要的能源消耗集中在采暖、电费和燃气等日常的使用费用上。3)大修成本c3在装配式建筑结构上通常采用的材料都具有优良的强度和耐久性,所以在日常的维修和保养上的成本投入要比传统的建筑结构方式低。4)日常维护成本c4建筑物在投入使用后,物业公司都要对房屋进行日常维护,比如电梯的维护、小区环境的保持以及管道的维修等。经相关数据统计显示,装配式建筑在日常维护的投入为40元/m2,而传统的为65元。5)残值c5经过长期的使用,建筑达到使用寿命后,其自身有一部分材料可以进行回收再使用。实际上,当建筑达到使用期限时,这些建筑材料只是放错地方的资源,能够将其转变成为具有新型节能功能的材料,进行重新建设,这也落实了国家提出的“节能环保”的政策。通过相关数据统计显示,装配式建筑结构方式的残值可以取8%,而传统的则为4%。

2.2环境效益分析

在全生命周期的各个阶段,建筑都会对周围环境造成一定的影响,为了避免造成环境破坏,保证建筑与内外环境协调发展,所以人们在推广装配式建筑时都十分注重环境效益,这种建筑模式也正好符合国家的环保政策,其环境效益显而易见。(1)节水效益V1建筑行业的用水量一直在全社会总用水量中占据着极大比重,并且呈现出上升趋势,而采用装配式建筑能够更大的降低建筑用水量。通常,建筑行业的用水主要集中在施工和生活用水上。装配式建筑是先在工厂生产Pc预制件,减少了混凝土和设备用水,避免了湿作业,极大程度上减少了用水量。此外装配式建筑采用机械安装,减少了工人数量,便于现场管理,也减少了各种生活用水和浪费。(2)节材效益v2装配式建筑是在工厂制造预构建,对其生产方式,以及使用的材料和产品质量都有着严格的控制和管理,从而最大程度上降低了材料的浪费。此外,生产预构件的工人都是经过培训,具有良好的技术和极强的责任心,从而减少了不合格件的出现。(3)节地效益V3虽然我国具有辽阔的疆域,但是能够用于建筑的土地极少,所以如何提高土地利用率成为了城市发展首要解决的难题。采用装配式建筑能够有效缓解土地不足的情况,主要是因为装配式建筑采用的材料多为高强度的轻质材料,通过增加建筑层数能够提高土地利用率。另外,建筑的使用周期也是影响建筑用地的因素,装配式建筑具有较长的使用寿命,能够极大减少建筑用地的占用。(4)节能效益v4节能效益主要集中在施工过程中的用电量和使用阶段的能源节约,在建造过程中装配式建筑普遍采用的保温节能材料极大的降低了能量损耗。(5)碳排放的效益v5建筑物的碳排放是温室效应的一个重要因素,在建筑物的全生命周期中无论哪个阶段都有碳排放,所以发展低碳建筑成为当前保护环境的重要方向。在装配式建筑中采用大量的新型环保材料能够有效降低碳的排放。

2.3其他效益分析

(1)生产方式的转变。装配式建筑的大力推广,也使建筑工人的环境发生了极大的转变,同时也降低了工人技术参差不齐的现象,避免出现较大的员工流失情况。工人都是经过考核后招聘上岗的高技术工人,这样也极大的提高了生产效率,从原先的手工劳动转变为机械化劳动。

(2)生活品质的提升。装配式建筑所具有的环境效益能够极大改善居民的生活环境,为居民提供一个健康舒适的生活条件。环境能够影响心情,良好的生活环境能够显著提高居民心情,提高居民的生活品质。

装配式建筑论文第6篇

[关键词] 装配式整体建筑;价值链;成本动因

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016 . 07. 004

[中图分类号] F275 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2016)07- 0010- 05

1 引 言

随着国家绿色化、城镇化、工业化发展进程不断加快,建筑业原有的粗放型发展方式已不再适应市场需求,建筑工业化、住宅产业现代化市场优势和潜力日益凸显。住宅产业化通过设计标准化、构件部品化、施工机械化和管理信息化,提高建造效率,提升了劳动生产率和住宅建设整体质量水准,施工工期明显缩短。

装配整体式建筑是建筑业转型发展的重要方向,与传统现浇技术相比,装配式建筑是各类通用预制构件(PC)经专有连接装配而成的建筑,预制装配式建筑的预制混凝土制品构件全部在工厂里完成,运输至施工现场进行吊装,在质量方面彻底解决了传统现场建造方式造成的门窗漏水、外墙外保温脱落等问题,减少了施工现场大量的建筑垃圾及材料损耗,施工现场扬尘和噪声污染得到有效遏制,是促进建筑节能减排的重要手段。

目前国内的装配整体式住宅尚处于起步阶段,工业化程度不到10%,其建造成本比传统生产方式高出10%~30%,预制率越高,建造成本增加越多,高成本已经是阻碍装配式建筑发展和推广的重要因素。本文采用价值链理论模型对装配整体式建筑的内外部链条进行成本分析,借用成本动因理论,找出影响装配整体式建筑成本的关键因素,针对装配整体式建筑生产特性,提出降低成本的措施及建议,推动现代建筑产业的健康发展。

2 装配整体式建筑价值链模型构建

2.1 价值链理论介绍

价值链理论是哈佛大学商学院教授迈克尔・波特提出的。波特认为,企业创造价值是通过各种活动来实现的,这些活动分为基本活动和辅助活动,这些活动不相同但相互关联,企业在产品设计、制造、营销、物流和完成其他辅助产品的动态过程中,构成了企业的价值链。

价值链普遍存在于各种经济活动中,上游供给端企业与下游需求端企业存在行业价值链,企业内部各部门岗位之间的联系构成企业价值链,企业创造的价值大小与价值链上的单个活动息息相关,价值链理论揭示,企业的竞争力取决于整个价值链的综合竞争力,是企业内部多个活动进行竞争,不只是某个环节或某项活动的竞争。

根据价值链理论引申出的价值链成本分析是成本管理的有效方法,通过行业价值链和企业价值链的分析,寻求上下游整合的通道,降低原材料成本,在不断优化价值链的过程中,提高企业竞争优势。波特的基本价值链模型见图1。

2.2 装配整体式建筑行业价值链

基于价值链理论的成本管理,其优势在于将成本管理延伸至上下游供应链系统,范围延展涉及整个行业的价值链优化,有效实现各方共赢。装配整体式建筑的链条不仅包括建筑施工企业自身,还涉及建设开发企业、建筑设计企业、构件部品制造企业等上游行业,以及运输、营销、物业管理等相关领域,价值链范围较广。

装配整体式建筑的建造活动主要以房地产企业为主开展,因此本文以房地产企业为核心进行研究,根据价值链理论模型,结合装配整体式建筑的建造过程和运行模式,建立装配整体式建筑行业价值链模型。

装配整体式建筑实施阶段可分为工程项目决策阶段、设计阶段、构件部品制造阶段、施工阶段、营销和后评价阶段。其行业价值链由多条内部价值链和外部价值链共同组成。装配整体式建筑行业价值链模型见图2。

装配整体式建筑涉及行业较多,关系较复杂,而且价值链上的各项活动密切相关,决策的失误会影响营销环节,设计的失误会影响构件部品加工和现场施工,建造过程中的失误会影响整体质量。因此,行业价值链上的任何环节的变动,均会导致成本的改变。

2.3 装配整体式建筑企业价值链

装配整体式建筑中预制构件的使用对价值链模型中的各种活动均产生影响,企业必须设置单独的部门应对这种产业化趋势,分析单个活动的有效性,强化价值增量,从事装配整体式建筑的房地产企业往往不是直接的建设方,而更多的是对多方资源进行整合,做好管理和协调,因此需与外部关联单位密切协作,增强竞争优势。

装配整体式建筑企业价值链模型见图3。

3 装配整体式建筑价值链成本分析

3.1 装配整体式建筑与现浇建筑成本分析对比

装配整体式建筑是一种新型建造模式,有自己独有的产业特征,通过部品、零件及组件安装完成整体建造,与现浇建筑在成本上有一定差异,笔者分别选取杭州和沈阳两个地区的典型工程进行对比分析,得出的结论基本相同,签于南方地区造价构成中未包括采暖工程,因此以沈阳地区的典型工程数据做分析,明确装配式建筑与现浇建筑的成本差异之处,为成本控制提供数据支撑。装配整体式设计与现浇设计成本差异(预制率约40%)见表1。

表中数据显示,装配整体式建筑工程的平米造价比现浇建筑高692.65元,其中装饰、电气、采暖、给排水工程均低于现浇建筑,而土建工程平米造价明显高于现浇建筑。从控制成本的角度考虑,下面仅对土建部分的造价进一步进行分析。

装配整体式建筑土建工程中,组成结构主体的主要构件包括框架柱、梁、剪力墙及楼板等,辅助构件包括楼梯、阳台及空调搁板等,均采用预制装配式进行现场组装成型,减少了现场大部分的混凝土浇筑量和墙体砌筑量,这部分成本明显减少,而且与之相关的措施费用也有所降低。而预制混凝土构件(PC构件)本身及安装成本大幅增加,导致土建部分造价中装配整体式建筑较现浇建筑增加766.29元。土建部分造价比较具体见图4。

3.2 价值链各阶段成本分析

通过装配整体式建筑与现浇建筑成本分析对比,二者的成本差异主要为PC构件的费用,PC构件的生产成本及吊装、运输等费用对价值链上的各个链条产生影响,引起成本发生变动。价值链各阶段的费用增加情况及对成本的影响分析如下。

3.2.1 设计阶段

装配整体式建筑设计要求较高,需要在常规建筑设计的基础上增加对PC技术的延伸设计,根据工程实际情况及建筑结构特点,出具拆分设计图纸,设计深度前移,较常规建筑增加两个阶段, PC专项策划阶段和构件图设计阶段, 预埋设备、吊装构件、摊销生产模具、附着塔吊、构件的运输、外架与构件的连接,预留放线测量孔等等这些设计、生产、施工问题也要拿到前期方案阶段考虑进去,因此设计费用有所增加。

3.2.2 部件生产阶段

PC部件生产工厂需要大面积堆场以及配套设备和工具,导致堆存成本较高,同时预制构件生产所需要的机械设备投入较大,据有关资料统计,一个标准的PC部件生产工厂,国内设备需10 690万元,国外设备需13 290万元,如果加上土地的费用,则投入更大。另外运输成本高且有风险,分摊成本随之增加。

3.2.3 施工阶段

PC部件需要经过专业培训的施工队伍配合安装,安装顺序以及连接方式及临时支撑和拉结对技术工人的要求较高,《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014是我国当前PC建筑技术水平的标志,但对于新技术、新材料、新工艺,其编制的内容还不是很深入,例如:钢筋套筒灌浆连接技术、非组合式夹心外墙的保温拉结件等都具有很强的专业性,仍然困扰着施工单位。另外施工吊装设备机械台班及进出场费用较一般塔吊要高,部分材料需要进口,现场管理难度加大等等,引起施工阶段费用增加。

4 装配整体式建筑成本动因分析

通过对装配整体式建筑价值链的梳理分析,发现PC构件产业链条尚未成熟,所需成本居高不下,寻找降低成本的途径,必须找到对成本影响的主要驱动因素。从管理角度分析,成本动因不仅包括微观层次上的执行性成本动因,而且包括决定企业整体成本定位的结构性成本动因。分析这两个层次的成本动因,有助于企业发掘有效路径来获取成本优势。

4.1 结构性成本动因

成本分析将视角从企业的各项具体活动转向企业整体进行考虑,企业的成本在其具体生产经营活动进行之前往往就已被确定,而且改变较难,这些影响因素即称结构性成本动因。为了获得长期成本优势,应有效地控制这类成本动因。参考波特提出的影响企业价值活动的十种结构性成本驱动因素,结合装配整体式建筑的特性,归纳出其结构性成本动因分别为:规模效应、业务整合、市场定位、产业政策、厂址选择、工艺技术。

4.2 执行性成本动因

执行性成本动因分析包括对每项具体生产经营活动进行动因分析,通过分析判断对作业的影响性,因此与进行的作业流程相关。针对装配整体式建筑的工艺流程,选取分析其执行性成本动因为:人员素质、质量管理、作业效率、部品结构、组织协调、进入时机

4.3 成本动因排序

基于价值链理论,运用层次分析法,对前面所有影响动因按重要性进行排序,对重要因素进行有效控制。

4.3.1 确定层次结构

装配整体式建筑成本动因分为目标层、准则层、指标层,呈递阶层次,见图5。

4.3.2 建立判断矩阵

通过专家访谈反馈及相关人员问卷调查方式获得相关数据,将指标层任意两个特征因素进行对比打分,相对极其重要的得5分,相对很重要的得4分,相对较重要的得3分,相对略重要的得2分,同样重要的两个因素得1分,根据判断矩阵计算出特征值和特征向量。

4.3.3 动因排序分析

判断矩阵经过一致性检验后,将各结果按照目标层的权重进行排序,y1=0.67,y2=0.33,形成对总目标的排序,将权重值进行算术平均后,得到层次总排序见表5.

CI=0.049,平均随机一致性指标RI=1.21

得出检验系数:CR=CI/RI CR=0.040

层次总排序符合一致性检验,判断矩阵构造合理。

以上计算分析结果显示,在影响装配式整体建筑的成本因素中,结构性成本的作用明显大于执行性成本,排在前六位的分别是:规模效应(z1)、产业政策(z4)、业务整合(z2)、人员素质(z7)、工艺技术(z6)、质量管理(z8),这六项指标共占成本动因75.42%的权重,是装配式整体建筑成本控制的重点。

5 基于价值链的成本控制建议

通过数据分析显示结构性成本动因对装配式整体建筑成本影响很大,需采用有效手段进行控制。结合内外部价值链提出如下建议。

5.1 设计阶段

通过规模效应实现成本降低,装配式整体建筑体量增加后,设计成本会分解摊销,大力推广标准化通用化的部品构件,设计费随着标准化预制部件的增多而降低;整合链条前后端的业务,企业自身业务向两端拓展,发展开发、设计、部件制造及施工一体化,减少沟通环节,降低成本。

5.2 部件生产及施工阶段

培养专业化的施工队伍,大幅提高生产效率;建立全面质量管理意识,优化施工组织设计,合理安排现场部件供应及运输安装,合理选择技术路线和安装方法,制定多工序流水,提高安装效率;改进生产工艺,采用流水线生产模式,例如,采用设备模具平台,降低模具摊销成本,对关键的技术环节进行重点攻关,储备积累经验;打破行业壁垒,通过研究试点工程,制定完善的标准化规程,规范部件生产及施工过程。

另外,政策的导向也会产生较大影响,政策支持力度会在一定程度上弥补装配式建筑的成本增量,比如制定对预制外墙或叠合外墙预制部分不计入建筑面积的鼓励政策,加大建筑节能专项扶持资金补贴,对于符合要求的装配式建筑项目,预制装配率越高,补贴越高等,以此大力推进装配式建筑的发展。

6 结 语

相比传统现浇设计,装配式整体建筑优点显而易见,如工期短、无粉尘、无噪声,节能环保等,全国已有多家定点生产企业,但目前推广有一定难度,成本高是重要原因之一,通过基于价值链模型的成本分析,找出影响成本的关键因素,进而提出解决建议,推动产业化建筑健康发展。

主要参考文献

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装配式建筑论文第7篇

[关键词]装配式建筑结构;体系;设计 文章编号:2095-4085(2017)02-0084-02

传统的建筑施工不仅会造成严重的生态环境污染,还容易出现质量问题,因此,装配式建筑成为现代人关注的重点。装配式建筑的应用有效解决了以上问题的出现,但在实际设计与应用中还存在一些弊端,所以,有必要对此展开研究。

1装配式建筑概述

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量。装配式建筑最初出现于上世纪初期,并不需要现浇作业,只需要现场装配即可,同时,这种建筑中的构件成本并不高,性价比也很好,且带有绿色建筑特点。在生态环境保护备受重视的今天,装配式建筑因具有绿色环保特征,受到人们的青睐。

2装配式建筑结构体系

2.1种类划分

对于装配式建筑来说,拥有多种类型,按照形式划分有剪力墙形式、框架与核心筒形式、框架与剪力墙形式等;按照高度划分有多层混凝土式、高层混凝土与低层混凝土式。在我国应用最多的装配式建筑结构形式为剪力墙结构,但在商场等建筑项目中多采用框架式。

2.2抗震性能

在自然灾害频发的今天,任何建筑最重要的一点莫过于具有良好的抗震性能。通过研究可以发现,装配式混凝土建筑结构大致可以分为两种,一种是全装配式;另一种是半装配式,无论哪种装配形式,其装配程度的高低不会影响到建筑整体刚度,能够影响结构刚度的只有受力构件刚度与节点刚度,如果它们的刚度不达标,那么在地震等自然灾害发生以后,建筑使用者的安全将受到极大威胁,因此,应提升受力构件与节点刚度。同时,在装配式建筑中有多个节点形式,不同结构刚度所带来的影响也不会不同,尤其是抗震性能存在一定差异,所以,在装配式建筑结构体系设计过程中,应加强与现实情况的联系,提升建筑结构的抗震性能。

3装配式建筑结构设计

3.1框架结构体系设计

τ谧芭涫浇ㄖ框架结构体系来说,在我国商场建设中应用较多,也是应用力度较大的装配式建筑结构。之所以采用这种结构体系,主要是由于该体系质地相对较轻,便于运输,同时它属于综合性能相对较好的高层框架。在利用框架结构体系的过程中,无论是叠合板还是合梁都会在工厂内部完成,然后利用运输设备将这些框架运输到施工场地,再在现浇处理节点或梁端键槽等方式的作用下完成下一阶段的设计。

为提高框架结构体系装配式建筑的受力能力,在实际设计中还需要关注以下几点问题:一,强度等级控制。无论是柱混凝土还是预制框架柱底的强度等级至少要达到C30左右;二,平面设计原则。在设计梁柱中心线的过程中应做到竖向平面相同,且呈现对齐形式,在纵向上也要以对齐为主;三,预埋件的处理。对于框架结构体系设计来说,预埋件属于不可缺少的一部分,所以,在实际设计过程中应保证处于不同区域的预埋件能够很好的连接在一起,无论是承受轴力还是剪力都处于良好状态。

3.2剪力墙结构体系设计

剪力墙结构体系在我国居民保障住房中的应用较多,在设计这种结构体系的装配式建筑时,可以根据需求与工厂实际情况选择剪力墙结构,既可以是半预制式,也可以是全预制式,无论哪种形式都能满足设计需求。为确保装配式建筑结构质量,满足使用需求,应关注以下几点内容:一,设计好承重墙板。承重墙是装配式剪力墙结构体系设计中不可缺少的一部分。为做好承重墙设计,保证建筑质量,需要将承重墙搭建在两侧的山墙上。同时,做好内力计算结果与抗侧力设计。此外,在结构竖向抗侧力设计的过程中,应保证现浇方式能够将竖向主承力钢筋浆锚与连接带组合在一起,并做好抗震设计与连接设计,以便提升建筑结构的整体性,避免出现中断的情况;二,控制好钢筋直径与强度。在剪力墙结构体系设计中应保证各个预制构建间的连接性处于良好状态。在实际设计的过程中不仅要确保传力良好,还要提高构造的可靠性。如果发现该结构的抗震能力较差,应适当提升钢筋直径与强度;三,注意与现场吊装环境的联系。对于剪力墙结构体系来说,如果在设计中采用的是分块设计,那么在实际设计中应注意与现实情况的联系,如房间构造、拼接位置等。对于竖向接缝的部位,应做到避免应用到暗柱中,且尽量避免在同一个建筑结构中应用多个构件。此外,在实际设计中应严格按照相关要求操作,做好验算,避免出现配筋变形等情况,只有这样才能保证设计合理,满足人们实际需求。