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【关键词】建筑工业化 发展趋势 措施
一、建筑工业化的根本内容
建筑工业化是指用现代工业生产方式来建造房屋,即将现代工业生产的成熟经验应用于建筑业,象生产其他工业产品一样,用机械化手段生产建筑定型产品。其基本特征为设计标准化、生产工厂化、施工机械化、组织管理科学化。其根本内容是:采用适用、先进的装备、工艺以及技术,合理科学地进行施工组织,发展提高施工专业化与机械化水平,减少复杂、繁重的湿作业与手工劳动;制定重要的基础标准(公差与配合、连接、合理建筑参数、模数协调等)与统一的建筑模数,将多样化与标准化的关系进行合理的解决,建立和完善工法、企业管理标准、工艺标准、产品标准等,不断将设计标准化水平提高;发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度规模经营,为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品;采用现代管理的手段与方法,优化资源配置,科学的进行组织与管理,培养并发展信息管理系统和技术市场,适应发展社会主义市场经济的需要。
二、建筑工业化的范畴
建筑工业化通过对现代的制造、安装、运输和科学管理的大工业的生产方式,进而来取代传统建筑业中水平低下的、效率不高的、分散的手工业等方式。是建筑业的一个历史性的进步。具体范畴如下:
第一,建筑工业化是手工业趋于现代化的一个生产方式的过渡,是对传统建筑业中以手工为主的生产方式的一个替代表现,也是建筑业在市场经济体制下发展的必然趋势。建筑工业化以先进的设备、高科技以及技术为其先驱,同时在建筑标准化的基础上,向外拓展到制品、设备以及配件的生产与运用,使得建筑业无论在生产方面还是在经营方面都逐渐趋于社会化、科学化、专业化。
第二,相对于传统的建筑业,其机械化水平有了比较大的提高,减少了其步骤的繁琐以及重复,摒弃了传统手工业程序的复杂;此外,建筑工业化还扩展其建筑的应用范畴,逐渐构建成为一种以配件、设备等生产运用的市场经营模式,从而使得系列化的建筑市场成规模的设立起来,并且对其建筑设备做出相对准确的描述,凸显出建筑工业化的多样化,标准化,科学化等方面的特点,遵循企业管理制度,工商相关制度,提高并且完善建筑产品的标准,其管理模式采取现代管理手段以及方法,确保其资源的优化配置,实施科学的管理,进而培养和发展建筑市场,以适应现代社会发展的需求。
三、建筑工业化的发展
社会的迅猛发展,决定了建筑工业化是我国建筑业的发展方向。多年来,在建筑规模的持续扩大和建筑业体制改革的不断深化下,我国的物质技术基础表现为显著增强,建筑业发展比较快,但是从整体角度看,质量问题还很多,劳动生产率增长幅度也不大,整体的技术进步表现为缓慢。为保证各类建筑其最终产品尤其是住宅建筑的功能与质量,改善劳动条件,加快建设速度,优化产业结构,大幅度提高劳动生产率,使建筑业尽快走上高质量高效益的道路,成为国民经济的支柱产业。所以,要综合考虑我国建筑业地区间的差距、技术发展现状,以及劳动力资源丰富的特点;尽快继续深化建筑业体制改革和适应建筑市场发展的要求,汲取我国几十年来建筑工业化发展的历史经验以及国外有益的做法和经验;重点针对房屋建筑,特别是对提高人民居住水平直接相关的、量大面广的住宅建筑实施建筑工业化。
四、实现建筑工业化的措施
建筑工业化,第一步从结构设计入手,构建建筑新型结构规模体系,改变传统的砖混结构模式,取而代之实施预制框架模式,包括预制装配式结构体系、钢结构体系,要让多数建筑构件包括半成品、成品实行工厂化,建立新型结构体系并减少施工现场作业。建筑构件、成品、半成品以后场化、工厂化生产制作为主;施工上应从现场浇筑向预制构件、装配式方向发展;高层、小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展;多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展。第二方面是要加强用新技术施工的研发力度,主要是在支撑、模板及脚手架施工方向有所创新,减少施工现场湿作业,在悬挑脚手架、新型模板支撑与清水混凝土施工方面有所突破;在新型围护结构体系方面,大力应用并发展新型墙体材料。
其次,新型结构体系方面,对钢结构体系也因更尽快加大推广的步伐,研发复合木结构建筑,应用预制混凝土装配式结构建筑。现如今在我国,进行钢结构建设的时机相对已经比较成熟,我国已连续8年在世界钢产量上荣获第一,相应的施工质量验收规范、设计标准已出台,一批钢结构建筑已陆续建成;与此同时,钢结构以其抗震性能好、结构安全度高、施工速度快等优点,在建筑业中应用的优势与日俱增;钢结构工期大大缩短,其使用面积比钢筋混凝土结构增加面积4%以上。
再次,应积极提倡预制装配式结构。目前,大量的混凝土结构都是现场浇筑的,不仅制造噪声、造成环境污染,还增加了工人的劳动强度,并且工程质量很难保证。通过钢筋混凝土后浇筑部分将梁、板、柱及节点连接成为整体的框架结构体系,具有减轻结构自重、减少构件截面、施工速度快、便于工厂化作业等优点,是替代砖混结构的一种新型多层装配式结构体系。
结语
伴随着我国国民经济体制的不断完善与发展,科学技术领域的不断提高,越来越多的新建筑方法和新型材料将应用到建筑施工中,而我国建筑的工业化也将得到极大的发展,越来越能更好的满足人民生活和生产的需求。
参考文献:
[1]刘建荣,翁季.建筑构造[M].中国建筑工业出版社,2008
[2]袁中金,王勇.小城镇发展规划[M].南京:东南大学出版社,2001.
【关键词】工业化;建筑
(1)建筑工业化的含义和基本特征(四化一改);工业化建筑的类型。
(2)砌块建筑:特点设计要求;常用砌块的类型及砌块墙体构造。
(3)大板建筑:特点设计要求;内外墙板楼板及屋面板类型(材料受力复合);节点构造,外墙板缝防水构造(材料防水构造防水)。
(4)装配式框架板材建筑:骨架结构系统,框架结构特点;按材料分类,按施工方法分类;结构布置及传力系统;柱网形式及常用尺寸;框架节点连接;框架结构外墙构造,外墙的类型及材料(砖砌块板材及幕墙),外墙的搁置位置与建筑立面造型,外墙与外墙外墙与框架的连接;板柱结构系统及其外墙,板柱结构组成形式和力的传递,板柱的节点连接,墙体材料及构造。
(5)大模板建筑:特点设计要求;类型墙体材料及节点构造。
(6)滑模建筑:特点设计施工要求及类型。
(7)升板建筑:特点施工要求;楼板类型及构造节点。
(8)盒子建筑:特点及类型;组装方式与构造。
建筑工业化:
1.建筑工业化的基本内容
1.1建筑工业化是指建筑业要从传统的以手工操作为主的小生产方式逐步向社会化大生产方式过渡,即以技术为先导,采用先进、适用的技术和装备,在建筑标准化的基础上,发展建筑构配件、制品和设备的生产,培育技术服务体系和市场的中介机构,使建筑业生产、经营活动逐步走上专业化、社会化道路。
1.2建筑工业化的基本内容是:采用先进、适用的技术、工艺和装备,科学合理地组织施工,发展施工专业化,提高机械化水平,减少繁重,复杂的手工劳动和湿作业;发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度的规模经营,为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品;制定统一的建筑模数和重要的基础标准(模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等),合理解决标准化和多样化的关系,建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等,不断提高建筑标准化水平;采用现代管理方法和手段,优化资源配置,实行科学的组织和管理,培育和发展技术市场和信息管理系统,适应发展社会主义市场经济的需要。
2.建筑工业化的发展
建筑工业化是我国建筑业的发展方向。近年来,随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率,使建筑业尽快走上质量效益型道路,成为国民经济的支柱产业。我们主要吸取我国几十年来发展建筑工业化的历史经验,以及国外的有益经验和作法;考虑我国建筑业技术发展现状、地区间的差距,以及劳动力资源丰富的特点;适应发展建筑市场和继续深化建筑业体制改革的要求;重点是房屋建筑,特别是量大面广、对提高人民居住水平直接相关的住宅建筑。
3.实现建筑工业化的措施
建筑工业化,首先应从设计开始,从结构入手,建立新型结构体系,包括钢结构体系、预制装配式结构体系,要让大部分的建筑构件,包括成品、半成品,实行工厂化作业。一是要建立新型结构体系,减少施工现场作业。多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展;高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展;施工上应从现场浇筑向预制构件、装配式方向发展;建筑构件、成品、半成品以后场化、工厂化生产制作为主。二是要加快施工新技术的研发力度,主要是在模板、支撑及脚手架施工方向有所创新,减少施工现场的湿作业。在清水混凝土施工、新型模板支撑和悬挑脚手架有所突破;在新型围护结构体系上,大力发展和应用新型墙体材料。三是要加快“四新”成果的推广应用力度,减少施工现场手工操作。在积极推广建设部十项新技术的基础上,加快这十项新技术的转化和提升力度,其中包括提高部品件的装配化、施工的机械化能力。
在新型结构体系中,应尽快推广建设钢结构建筑,应用预制混凝土装配式结构建筑,研发复合木结构建筑。在我国,进行钢结构建设的时机已比较成熟,我国已连续8年世界钢产量第一,一批钢结构建筑已陆续建成,相应的设计标准、施工质量验收规范已出台;同时,钢结构以其施工速度快、抗震性能好、结构安全度高等特点,在建筑中应用的优势日显突出;钢结构使用面积比钢筋混凝土结构增加面积4%以上,工期大大缩短;在工程建设中采用钢结构技术有利于建筑工业化生产,促进冶金、建材、装饰等行业的发展,促进防火、防腐、保温、墙材和整体厨卫产品与技术的提高,况且钢结构可以回收,再利用,节能、环保,符合国民经济可持续发展的要求。
关键词:建筑工业化;新疆;区域经济;节能减排
中图分类号:F061.5文献标识码:A文章编号:
建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产方式,以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征,能够整合设计、生产、施工等整个产业链,实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。是建筑业从分散、落后的手工业生产方式逐步过渡到以现代技术为基础的大工业生产方式的全过程,是建筑业生产方式的变革。
建筑工业化的基本内容和发展方向可概括为“四化”:一是设计标准化,这是建筑工业化的前提。要求设计标准化与多样化相结合,构配件设计要在标准化的基础上做到系列化、通用化;二是构件部品化。采用装配式结构,预先在工厂生产出各种构配件运到工地进行装配;混凝土构配件实行工厂预制、现场预制和工具式钢模板现浇相结合,发展构配件生产专业化、商品化,有计划有步骤地提高预制装配程度。在建筑材料方面,积极发展经济适用的新型材料,重视就地取材,利用工业废料,节约能源,降低费用;三是施工机械化。这是建筑工业化的核心,即实行机械化、半机械化和改良工具相结合,有计划有步骤地提高施工机械化水平;四是管理信息化。这指运用计算机等信息化手段,从设计、制作到施工现场安装,全过程实行科学化组织管理,这是建筑工业化的重要保证。
长期以来,建筑业的劳动生产率提高速度慢,与其他行业和国外同行业相比,大多数企业施工技术比较落后,科技含量低,施工效率差,劳动强度大,工程质量和安全事故居高不下,工程质量通病屡见不鲜,建设成本不断增大。在城镇化和城市现代化的进程中,在工程建设的今天,建筑业企业必须从提高施工工效、加快工程进度、降低劳动者工作强度的角度出发,在全面提升施工技术水平上下功夫,尽快接近和赶上国外先进施工技术水平。要实现建筑业的现代化,必须走工业化的道路,依靠科技进步,用设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化来实现建筑业的现代化。
1我国建筑工业化发展现状及前景
我国预制混凝土结构研究和应用始于20世纪50年代。直到80年代,在工业与民用建筑中一直有着比较广泛的应用。90年代后,由于种种原因,预制混凝土结构在民用建筑中的应用逐渐减少,处于相对低潮阶段。进入21世纪后,伴随着我国城镇化和城市现代化进程的快速发展,能源与资源不足的矛盾越发突出,生态建设和环境保护的形势日益严峻,原来建立在劳动力价格相对低廉基础之上的建筑行业,正在面临劳动力成本不断上升的问题,逐渐成为制约我国建筑业进一步发展的瓶颈。我国建筑业企业生产效率与发达国家相比,仍有一定的差距,主要表现在:一是劳动生产率低。我国建筑产业的人均年竣工面积仅为美国和日本等发达国家的1/4~1/5;二是建造效率低。同样一栋18层的建筑,国内以毛坏房交付,需要13~14个月的建造时间,类似日本的发达国家以精装修房交付,仅需要9~10个月时间;三是行业整体质量水平偏低。技术落后、机械化程度低,无标准化、流程化作业;四是质量稳定性差。传统施工方式容易受气候、人力、环境等诸多不可控因素影响;五是劳动力紧缺。民工荒已成建筑行业的普遍现象;六是劳动力素质及专业性不高,缺乏专业培训。
建筑工业化,使混凝土现场的湿作业降低了90%,混凝土的预制构件装配率达到70%以上,混凝土是近现代最广泛使用的建筑材料,我国混凝土发展至今取得了很大的进步。截至2009年底,我国混凝土产量已达到82900万立方米,工业总产值达3363亿元,但目前我国建筑构件仍主要采取现浇模式,预制构件的应用主要在桥梁、铁路等领域,建筑领域预制构件虽有应用却没有完全推广。
图12001-2009年我国混凝土产量
图2未来我国建设规模趋势图
近几年,新疆房屋建筑面积不断增长,2005年竣工面积1429.36平方米,2006年竣工面积1645.02平方米,2007年竣工面积1849.64平方米,2008年竣工面积2155.98平方米,2009年竣工面积2364.4平方米。近几年房屋竣工面积增长趋势见图3-3。
图32005-2009年新疆房屋建筑竣工面积图
由上图可知,新疆近年来房屋建筑竣工面积不断增长,以2009年房屋建筑竣工面积为基准,按照每平方米房屋建筑耗用混凝土0.3-0.5立方米计算,则全年需耗用混凝土709.32-1182.2万立方米。按照乌鲁木齐市2009年房屋竣工面积488.85万平方米为基准,按照每平方米房屋建筑耗用混凝土0.3-0.5立方米计算,则全年需耗用混凝土146.65-244.43万立方米,从全疆及乌鲁木齐的房屋建筑发展情况,市场对新型建筑节能材料的需求非常大,因此建筑工业化前景非常广阔。
根据统计,通过建筑工业化的途径,可以使建筑建造过程中的资源利用更合理,与现浇技术相比,现场建筑垃圾减少80%,材料损耗减少60%,建筑节能65%以上,建筑的性能更优,质量品质更佳。同时项目开发周期仅为传统方式的75%,大大缩短了建筑的建造周期。
中国的建筑产业经历了一个快速的发展过程,现在正处在一个重要的上升阶段。如何摆脱现有的土地本位和规模型的单一开发模式,使建筑产业更加理性和有序发展,更加注重效率、品质和质量,这是关系到中国建筑产业可持续发展的问题。各国的经验表明,根本的出路是实现建筑工业化,使建筑产业形成一个完整、配套的工业生产系统。
2推行建筑工业化的必要性
2.1是提高建筑工业生产水平、推进建筑工业现代化的需要
建筑工业现代化的实质是通过科技创新和先进适用成套技术的集成和推广,加速对传统建筑产业的改造,实现建筑的集约化生产,实现科技成果向生产力的转化,有效地提高劳动生产率,全面提高建筑建设的质量。其根本途径就就是以模数化、标准化为基础,推动建筑建设工业化、社会化、规范化发展,引导建筑技术进步,健全和完善现代化的建筑建筑体系、部品体系、技术保障体系和建造技术体系。推进建筑工业现代化是建筑建设的必然趋势,代表了建筑建设先进生产力的发展方向。
2.2是合理利用资源、保护资源的需要
可持续发展战略是新时期经济工作必须坚持的重要原则,建筑产业走可持续发展之路,就必须在建筑建造和使用过程中发展节约能源、节约土地、节约水资源和各种原材料的先进实用技术。然而目前的建筑建设由于没有形成现代化的产业体系,墙体、门窗和供热方式的改革,节水器具的推广、生活污水的再回用和新能源的利用工作滞后,其根本原因是替代项目和技术跟不上,制约了建筑产业的良性发展。我国建筑建设量巨大,对能源、资源的需求越来越大,本项目采用优质新型预制构件和墙体材料建造房屋,不但可以使建筑功能得到有效改善,舒适度显著上升,还可以提高建筑的质量、节约能源,满足经济社会发展和合理利用资源、保护资源的需要。
2.3是促进建筑工业化可持续发展的需要
建筑工业化是提高建筑综合性能的重要举措,可持续发展是建筑产业发展的必由之路,实现建筑工业化,就是通过规模化、标准化、工厂化的生产模式,有效提高建筑项目的生产力,建立起新型的和谐的生产关系,继而促成行业行政管理思维、模式和标准的相应改变。同时在建筑项目的生产、使用、维修和改造诸环节中,节约使用能源、水资源、建筑材料、土地资源等各类资源。本项目积极引进和推广适合新疆建筑业发展的先进适用技术,在消化吸收的基础上,研究开发功能优、成本低、效率高的工业化建筑体系和成套技术,完善工程建设技术标准和质量标准体系,推广应用现代化的生产组织方式和经营管理模式,对于提高建筑业的管理水平和综合竞争实力,促进建筑产业可持续发展将起到积极作用。
3建筑工业化对新疆区域经济的推动
我国《建筑业发展“十二五”规划》要求建筑产品施工过程的单位增加值能耗下降10%,新建工程的建筑施工应符合国家建筑节能标准要求;行业数据显示,人工费用占建筑建安成本的比重已从10年前的16%-17%上升到目前的30%左右,建筑企业必须降低对简单劳动力的依赖。PC建筑的优势很明显。由于装配作业取代了现浇施工,现场施工人数比一般工地少得多,而效率却得到明显提升。一些项目工期要比常规项目缩短20%以上。由于将大量产生高噪音、高污染的“湿作业”都搬到工厂内进行,PC建筑可减少建筑垃圾90%以上,节省施工模板和脚手架分别达到85%和50%以上。PC建筑可以明显降低外墙窗渗漏隐患,使混凝土构件垂直精度由传统施工方法的“厘米级”提升至“毫米级”。此外,预制混凝土主体结构可以提升建筑的耐久性,外窗与墙板整浇工艺则可提高外墙整体隔声性能10分贝以上。
每年春节过后的“用工荒”总是愁煞众多大小企业。而在经济回暖、结构转型、产业转移等大趋势下,今年的“用工荒”背后似乎蕴含了更多内涵。作为劳动密集型行业,建筑业长期保持了数亿劳动力的需求,受劳资成本因素影响十分显著,而建筑产业链上的诸多领域,皆是如此。春节后的农民工“争夺战”似乎比往年更激烈,不管是涉及到的行业,还是地域范围,都呈现出扩大化趋势。供需决定价格,未来劳动力用工成本一定是继续上涨的。
事实上,这个趋势已经显而易见。在过去几年间,不管是建筑工地,还是产业链相关行业,农民工工资上涨十分惊人。许多企业农民工月工资都达到了4000~5000元,经验丰富、有特别技能的工人工资甚至在万元以上。即便如此,现在建筑工地35岁以下的工人也已经越来越少了。建筑施工现场工人总体还是比较紧缺,尤其是专业技术工种缺口更大。现在一个没什么特别技能的普通小工每小时工资可达到10元至14元,而有经验的脚手架工人、钢筋工1个月至少能挣7000元以上,一个专业技术较好的电焊工月工资甚至可以突破万元,超过了许多“白领”的收入。而在沿海地区,即便万元高薪也不一定能请得到好工人,如一名技术较好的室内精装修技工,即便每月1.2万元也未必找得到。
具体而言,一是,我国传统建筑工地多为露天作业,现场脏乱差、冬天冷夏天热,工作环境和生活环境都十分恶劣,再加上建筑工人长期社会地位不高,就使很多人不愿意加入。尤其是80、90后的“农民工二代”,大多都有获得教育的机会,宁愿去富士康等各类工厂,也不愿意去建筑工地。二是,与此同时,瓦工、木工、油漆工等传统建设行业的技术工人越来越少,自然水涨船高。三是,尽管近几年工人工资得到了提高,但劳动力成本仍然过于低廉,工人的真实收入并不高,加之建筑行业的长期管理不力,导致拖欠农民工工资、克扣工程款等现象十分普遍,也影响了行业信誉度。透过“用工荒”和农民工工资的上涨,是劳动力的价值得到了尊重与体现,这种现状将最终导致建筑建筑方式的重大变革。
而现在的趋势表明,劳动力的价格只会不断上涨,在整体建设成本中的占比将越来越大。如果将传统建筑建设方式与工业化建设方式比作两条直线,二者将呈现“剪刀”状。在目前建筑工业化被认为因偏高的造价而导致发展瓶颈的情况下,传统建设方式依靠劳动力优势获得了成本优势。但是,当劳动力的廉价优势开始弱化,甚至劳动力成本超过机械化、工业化成本时,现场作业与工业化制造之间的“剪刀差”将越来越大,我们可以预见,传统建筑建设方式必定向工业化方式转变。
劳动力的价值得到尊重和体现是必然趋势,摆脱对劳动力的依赖,转向劳动工具和生产方式的变革也是必然趋势。依靠工业化、工业化,促进产业升级,转变生产方式,才是解决问题的根本出路。
劳动力供需的缺口将导致劳动力成本继续上涨,这将是2013年建筑工业化大发展的重大推动力,新疆地处西北严寒地区,一年365天中有120天是寒冷的冬季,无法开展建筑施工,带来是劳动力成本的居高不下,加速了西北地区对建筑工业化的推进日程,而建筑工业化PC构件具备了一年四季全天候的施工条件,使候鸟式的用工方式改变为产业化工人,大幅度的降低了劳动力成本,同时产业化工人的技术水平也能大幅度的提升,继而保证了建筑产品的质量,对新疆的区域经济起到了较大的推动作用。
4建筑工业化在节能减排及技术经济、社会效益贡献
建筑工业化具有建造速度快、质量易于控制、节省材料、工程造价低、构件外观质量好、耐久性好以及减少现场湿作业、有利于环保、节能减排等诸多优点。
4.1应用预应力技术,减小了构件截面,含钢量降低20%以上,工程造价低于现浇框架结构。而世构体系产品采用先张法长台座生产,是目前造价最经济的预应力技术应用。
4.2构件事先在工厂内生产,不受气候影响;施工现场只需搭设支撑脚手架,支撑减少50%以上,模板的安拆工作量大为减少,文明施工且方便快捷;主体结构工期可节约50%,优势明显。
4.3工厂机械化生产,产品质量更易得到控制,构件外观质量好、耐久性好。总体上讲,我国现浇混凝土的质量堪忧,从生产、施工包括混凝土的养护中存在很多问题,主体混凝土达不到设计强度的质量问题非常多,现浇混凝土拆摸后质量通病随处可见,而世构体系构件有完整的质量保证体系,不合格的构件不允许出场。
4.4减少施工现场湿作业量,减少了污水排放及建筑垃圾,降低粉尘、噪音污染,有利于环境保护,现场施工更加文明。
4.5 经测算,每100平方米预制叠合楼板与现浇楼板相比:钢材节约437千克,木材节约0.35立方米,水泥节约600千克,用水节约1420千克。这些材料的节约能使每百平米建筑生产过程减少二氧化碳排放量约 2200千克,相当于一辆小轿车行驶一季度(一年排放8.64吨)二氧化碳的排放量。
行驶一季度
采用建筑工业化的生产方式与传统建造方式的资源消耗对比如下:
总结近几年研究和推广应用建筑工业化的实践,有两点深刻的感悟:
第一,从微观层面看,建筑工业化是我国建筑业企业转型升级的应有之义。当前所有建筑业企业都把转型升级作为改革发展的主线。转型升级是一个大的系统工程,包括创新企业体制机制和经营方式、管理方式、施工方式等,而建筑工业化则是施工方式的根本性创新变革。转型升级的本质要求是由数量型向质量型、速度型向效益型、劳动密集型向科技密集型、粗放型向集约型转变,而建筑工业化能大幅减少用工、缩短工期、降低劳动强度、节能降耗、提高综合效益,完全体现了转型升级的本质要求。
关键词:民用建筑,工业化,施工方法。
中图分类号:[F287.2] 文献标识码:A 文章编号:
一、建筑工业化的发展
近几年来, 建筑工业化发展较快。从建工系统看, 每个城市都有各类预制加工厂, 混凝土构件和木门窗等都已经具有相当的生产能力。近两年许多地方还发展了钢门窗、钢摸和钢脚手的加工能力和商品混凝土的生产能力。机械设备已经拥有相当的数量, 劳动强度大的桩基工程机械化达到百分之九十七, 吊装和垂直运输达到百分之九十一, 现浇混凝土工程达到百分之六十八, 土方工程达到百分之五十一七。在建筑标准化方面, 许多地区逐步改进了标准设计方法, 推行参数统一的定型构配件, 开展工业与民用建筑构配件统一产品目录的编制和推广工作, 标准化程度有了明显的提高。为适应建筑工业化发展的要求, 一些城市和地区庄组织和管理方面进行了一些调整和改革, 以建筑体系为对象, 实行施工、生产的专业化分工与协作, 加强设计、科研、施工、构配件生产和建筑材料供应的统一管理与协调, 采用了一些经济办法改善经营管理和扶植商品生产。这些改革是符合生产关系必须适应生产力发展的规律的。通过以上的回顾和对现状的估计, 可以大致看出我国建筑工业化所走过的道路和取得的成绩, 使我们认识到建筑工业化是一个逐步过渡、长期发展的过程。目前, 在我国发展建筑工业化是一桩方兴未艾的事业, 任重道远。我们应当满怀信心, 不断实践, 不断总结, 推动建筑工业化继续前进。
二、民用建筑工业化的主要施工方法
当前, 民用建筑工业化主要形式是装配式建筑、全现浇和现浇与预制相结合的建筑两种类型。预制装配式建筑, 就是把组成房屋的各种构件( 基础、柱、梁、楼板、楼梯、墙板等) 和配件( 门、窗) 在工厂成批生产,施工时只需在现场进行装配的建筑。其主要优点是: 生产效率高, 建设速度快, 房屋自重轻, 使用面积大, 质最好, 现场湿作业少, 施工进度快, 受季节影响小。在一些量大面广、类型又相对稳定的建筑中( 如住宅、宿舍、办公楼等) , 采用预制装配式建筑, 注意把构件连接, 保温、防火问题处理好, 其优越性就更加显著。
三、框架轻板建筑
框架轻板建筑是以柱、梁或柱、板组成的承重框架, 以各种轻质材料制品为围护结构的建筑形式。其特点是承重与围护结构分工明确, 能充分发挥不同材料的作用, 大大减轻建筑的自重, 增加了建筑物的使用面积, 并且具有抗震性能好, 布局灵活, 容易获得大开间等优点。
框架轻板建筑是应用范围较广的一种结构形式, 民用建筑中的住宅、宾馆、商场、办公楼等, 工业建筑中的轻工、电子、服装、食品等均可采用。
一般由柱和梁组成框架, 梁上放楼板, 轻质墙板用预埋件和框架连在一起, 通过柱把全部荷载传给基础与地基。基础可以根据工程地质情况, 采用常见的独立式柱基础, 也可采用桩基础。整个房屋由梁、板、柱和基础组成承重框架结构。
框架结构按其所用材料, 主要有两类: 一类是钢框架结构: 另一类为钢筋混凝土框架结构。从材料来源, 建筑造价以及耐火性能等方面来看, 钢筋混凝土框架有一定的优越性。
现浇钢筋混凝土框架由混凝土现浇作整体连接, 不存在接头处理: 装配式或部分现浇、部分装配的钢筋混凝土框架有连接节点, 节点所受的力, 往往比其他部位要大一些, 受力情况也比较复杂。传统的节点作法是在现场将节点区的钢筋焊接或搭接, 将钢箍加密加粗, 用混凝上浇筑成一个整体, 这种做法比较复杂, 既费人工又增加造价。
四、装配式大板建筑
装配式大型板材建筑就是由预制的大型内、外墙板和楼板、屋面板、楼梯等构件装配组合而成的建筑简称大板建筑。
大板建筑的构件是由工厂预制或在施工现场预制, 然后在施工现场装配。因此, 与传统的砖混结构相比, 大板建筑省去了绝大部分湿作业, 有利于改善工人的劳动条件、提高工效和缩短工期; 另外, 能减轻自重, 增加使用面积。大板建筑适用于多层建筑, 如12- 16 层的高层建筑。
1 大板的连接
大板建筑的主要构件间应用整体连接。以保证荷载的传递和房屋的稳定。连接节点要满足强度、刚度、韧性以及抗腐蚀、防水、保温等构造要求。大板构件间的连接通常有两种方式: 即干式连接和湿式连接。用钢筋、钢板焊接或用螺栓连接的称干式连接: 用混凝土整浇的称湿式加接, 湿式连接整体性好, 在我国被广泛采用。
1) 墙板与墙板的连接
内外墙板的连接。在内外墙板的连接中有端头锚环焊接、螺栓连接、角钢和预埋件焊接等。锚环构造是将墙板侧面设置锚环, 吊装就位后在环内穿设竖向钢筋( 插铁) , 浇灌混凝土后形成整体。这种作法不仅能连接同一层的楼板, 同时将上下层墙板也锚接成整体。墙板下部应加设锚结钢筋, 与墙板垂直缝浇灌的混凝土锚结成整体。墙板之间, 通过水平缝铺设M10 砂浆加垂直缝浇灌C15~ 20 混凝土, 周边再加设一些锚田筋和铁件连成整体。在墙板上角, 可将钢筋焊接在相邻或相交墙板的预埋铁件上加以连接, 但在外墙转角处应改用钢板焊接, 以增强刚度。当墙板上角相互焊牢后, 相当于在房屋每一层的顶部形成一道通过内外墙的封闭圈梁。
内墙板之间的连接。内墙板与内墙板的连接有十字形部位的连接和丁字形部位的连接两种。
外墙板之间的连接。外墙板与外墙板的连接主要指拐角部位的连接。
2 楼板与内外墙板的连接
楼板与内外墙板的连接主要包括外墙板与楼板的连接和内墙板与楼板的连接。
上、下楼层墙板的水平接缝, 需设置在楼板上顶面。由于内墙支承楼板, 外墙为自承重墙, 所以外墙板要比内墙板高出一个楼板厚度, 一般把外墙板顶部做成高低口, 上口与楼板板面平齐, 下口与板底平齐, 并将楼板伸入外墙板口内。这种作法可以使外墙板顶部焊接操作与楼板在同一标高上进行, 并且且是俯焊操作, 容易保证焊接质量。这种作法同时又可以使整间大楼板四边均伸人墙内, 使房屋的空间刚度增强, 以利于抗震。将上、下层墙板的接缝设在楼板顶面, 对铺设墙板水平灰缝砂浆的操作也很方便, 易于保证质量。
上、下楼层墙板除在纵横墙交接的垂直缝内设置锚结筋外, 还应利用墙板的吊环将上、下层墙板连接成整体。在这个节点处, 楼板伸出锚环与墙板的吊环穿套在一起, 用混凝上浇灌。墙板吊环和垂直缝内楼层之间的锚结钢筋, 不仅将墙板连成整体, 还可以承受房屋在水平荷载作用下产生的剪力。
楼板除在墙板吊环处加设锚环, 互相拉结外, 在楼板四角也要外露钢筋, 吊装后将相邻楼板的钢筋焊接在一起。
五、推行民用建筑工业化的建议
1)提高认识, 坚持民用建筑工业化的发展方向;2)改革砖混建筑, 完善已有的大模、大板、砌块等新建筑体系;3)调整和改造各类预制加工厂, 大力发展建筑部件、构配件的商品化生产;4)正确处理标准化与多样化的关系, 讲究建筑艺术, 创造出新的建筑风格;5)加强生产管理, 开展综合经济分析;6)加强科学研究, 更好地为发展民用建筑工业化服务;7)加强领导, 搞好规划, 有计划地提高民用建筑工业化水平。
六、结语
建筑工业化是我国建筑行业的革命性变革, 我们应当认真总结过去, 学习先进、继续努力, 为探索建筑工业化的途径多做工作。
参考文献:
[1] 任大江. 建筑的工业化发展[M] . 北京: 人民出版社, 1994.
【关键词】装配式住宅;预制构件;整体
1.装配式结构体系
装配式结构( Prefabricated Concrete,简称PC) ,是以预制构件为主要受力构件,经装配连接而成的混凝土结构。装配式结构体系在国外已经发展成熟并得到很好的推广,而目前在国内,处于大力倡导和积极探索阶段,形成了具有中国特色的装配式住宅,即形成了以轻钢结构为主,以木结构、轻钢―木结构、轻钢―钢筋混凝土结构和轻钢―钢结构为补充的装配式住宅结构体系( 见图1) 。但经过一系列有益的实践,并未得到规模性的推广。主要原因是理论实践受技术水平和经济条件的约束,机具设备和运输工具落后,无法满足工艺的要求,加之推广力度不大等客观条件遏制了装配式结构体系的发展。目前,钢筋混凝土工程施工中,现浇体系处于主导地位。这一体系在国内发展成熟,并得到广泛认可和使用,但由于需要现场进行支模,钢筋绑扎连接,混凝土振捣养护等一系列手工操作,因此现浇体系存在诸多弊端: 工程施工工期长;工程成本不易有效控制;工程质量难以可靠保证;全面工业化生产难以实现。
图1 装配式结构建筑
2.装配式结构体系巨大的优势
1) 住宅建造由工地化向工厂化转变,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; 2) 采用预制钢筋混凝土外墙及梁、柱,在工厂进行产业化生产,再运至现场直接装配连接,安全快捷,节能环保; 3) 各预制构件机械化程度高,提高构件尺寸的精确度,减少材料浪费; 4) 现场作业人员减少,劳动量降低,作业时间减少,提高效率; 5) 节水、节电、节材、保护环境,社会效益提高。因而,建筑业应打破目前的建筑体系格局,积极引入住宅产业化的先进技术,扬长避短,大力发展装配式结构住宅。
3.装配式住宅现状
近年来,工业化在中国逐步发展起来,随着政策驱动,越来越多的企业不断加入,工业化建筑产品也开始在地产开发、建筑等领域广泛使用。得益于国家政策的指引,我国的建筑产业转型升级迎来了新曙光,而装配式住宅则是产业转型的主要方向之一,发展装配式住宅,可以改善结构精度、渗漏、开裂等质量通病, 提高隔声、保温、防火等性能, 便于系统维护、更新。装配式住宅有着巨大的节能减排作用,提升了住宅品质和效能,大大提高了施工效率,缩短了施工周期,并充分体现了绿色建筑“四节一环保”的特点。可见,装配式住宅是中国绿色建筑的发展方向。
中国装配式住宅的发展趋势和国际上先进国家的发展趋势是一致的。我国目前装配式绿色住宅还存在发展瓶颈,包括以下方面:一是装配式住宅的设计、生产、安装施工验收评定等技术标准尚未建立,试点成果无法大规模推广。二是装配式住宅的建造成本比传统方式每平方米高500元左右。住房和城乡建设部副部长仇保兴说“原因是未形成大规模生产,规模效益无法体现;同时,工业化生产属生产企业,构件工业化生产产品要交纳的17%增值税,增加了生产成本” 。三是具备总承包资质的企业目前不具备专业化生产能力,尤其是装配式住宅生产、安装的能力不足,少数具备能力的企业又无承包项目资格,造成专业化公司还要挂靠,增加管理成本。尽管装配式住宅尚存在发展瓶颈,但我国已有些城市和地区实现了突破。以深圳为例,深圳市的一些保障房住宅,目前实现了图纸标准化、施工工厂化、管理可视化、现场整洁化,达到绿色建筑二星以上的评价标准,同时建筑质量得到提升,施工周期得到缩短。作为钢材生产大国,钢结构住宅和钢木结构混合住宅也是未来装配式住宅的一大方向,而且其施工方式和建造成本更具优势。
4.新时期装配式住宅的发展
国务院办公厅关于转发国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部绿色建筑行动方案的通知(〔2013〕1 号文)中第(八)项为推动建筑工业化:住房城乡建设等部门要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系,推动结构构件、部品、部件的标准化,丰富标准件的种类,提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系,加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设,开展工业化建筑示范试点。积极推行住宅全装修,鼓励新建住宅一次装修到位或菜单式装修,促进个性化装修和产业化装修相统一。2014 年1 月,住房和城乡建设部通知要求各地积极推进绿色保障房工作,并同时了《绿色保障性住房技术导则》(试行)(以下简称《导则》),明确各地依此研究制定本地区的绿色保障性住房技术政策,做好技术指导工作《导则》共有项,其中强调了绿色保障性住房应遵循的基本原则,研究和制定了绿色保障性住房的指标体系,提出了绿色保障性住房的规划设计、建造施工和产业化等技术要点。此外, 《导则》还专项设置了产业化技术指标和体系化技术。为大量、快速的住宅建设提供切实有效的保障,从根本上全面推进绿色建筑行动。
目前国内装配式建筑发展较好的城市
沈阳:标准配套齐全,引进的技术论证严谨, 结构类型品种较多,构件厂设备自动化程度高。完成了《预制混凝土构件制作与验收规程》等9 部省级和市级地方技术标准。
北京、上海:有政府出台配套优惠政策作保证,标准配套基本齐全,部分装配的剪力墙结构的技术成熟。北京出台了混凝土结构产业化住宅的设计、质量验收等11 项标准和技术管理文件;上海已出台5 项且正在编制4项地方标准和技术管理文件。
深圳:工作开展的较早,装配式建筑面积较多,构件质量高,编制了产业化住宅模数协调等11 项标准和规范。
江苏:结构体系品种齐全,部品的工业化工作同时开展。
合肥:近年来政府推动力度较大。
总 结
综上所述,装配式住宅我是国建筑的发展趋势。从环境问题和社会效益等多方面考虑,它也将成为房地产业的引领者,目前我国装配式住宅发展潜力巨大,节能效果好,对减少PM2.5空气污染可发挥很大的作用,同时我国还要建大的住宅,依靠大量劳动力已不再可行,建筑质量无法保证,成本也在上升,所以,我国现在发展装配式住宅正当其时。
参考文献