岳 猛
(山西同隆路橋建筑工程有限公司, 山西 太原 030000)
第二次世界大戰(zhàn)造成了房屋的大量破壞,戰(zhàn)后歐洲各國為了在最短的時間內(nèi)解決民眾的住房問題,裝配式混凝土住宅應(yīng)用而生。由于裝配式混凝土住宅的建造速度快,可以大規(guī)模的快速化復(fù)制,首先在人力成本高的歐洲得到迅速的發(fā)展,隨后在世界各地迅速推廣。
我國的裝配式建筑規(guī)劃自2015年年末以來密集出臺,特別是2016年9月27日《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》的出臺,我國裝配式建筑迎來了大的發(fā)展機遇。
我國的住宅項目以鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)為主,與傳統(tǒng)現(xiàn)澆住宅相比,在設(shè)計和施工相上有很大的不同。
在建筑設(shè)計時就要考慮到預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和安裝的特點,盡量使建筑造型簡單規(guī)則,以便進行結(jié)構(gòu)的拆解設(shè)計,減少預(yù)制構(gòu)件的種類和規(guī)格,節(jié)約預(yù)制構(gòu)件模具的成本投入,將節(jié)點連接簡單化標準化,減少現(xiàn)場施工難度,綜合降低工程造價。
傳統(tǒng)的設(shè)計圖紙一般分專業(yè)(建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖通、電)進行,專業(yè)之間的交叉很少。裝配式混凝住宅設(shè)計則不同,設(shè)計圖紙除了要反映建筑的總體情況,還要有反映單個構(gòu)件情況的構(gòu)件詳圖,每一個構(gòu)件中所有相關(guān)各專業(yè)內(nèi)容都要集中體現(xiàn),如在進行預(yù)制剪力墻外墻設(shè)計時,單個構(gòu)件詳圖必須反映該構(gòu)件尺寸、配筋、預(yù)埋件、門窗洞口、保溫、水電預(yù)埋、表面裝飾等。
裝配式混凝土住宅采用“工廠預(yù)制、工地裝配”,將傳統(tǒng)的“濕法作業(yè)”變?yōu)椤案煞ㄗ鳂I(yè)”。絕大部分的現(xiàn)澆作業(yè)都在工廠中進行,預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場組裝好后,僅少部分的預(yù)制構(gòu)件間節(jié)點連接才采用現(xiàn)澆作業(yè)。
傳統(tǒng)的現(xiàn)澆住宅采用“先結(jié)構(gòu)主體施工、后水電裝飾施工”,而裝配式混凝土住宅采用“先工廠構(gòu)件生產(chǎn)、后現(xiàn)場裝配施工”,水電裝飾施工隨構(gòu)件工廠預(yù)制生產(chǎn)一并完成。
雖然國家一直在鼓勵裝配式混凝土住宅的發(fā)展,一系列政策不斷的出臺,,但目前我國裝配式混凝土住宅的發(fā)展現(xiàn)狀和政府的預(yù)期目標還是有很大差距的。目前影響裝配式混凝土住宅發(fā)展的主要問題還是成本問題,與傳統(tǒng)現(xiàn)澆住宅相比造價過高。要綜合降低裝配式混凝土住宅的工程造價,必須從使標準化設(shè)計、BIM技術(shù)、精裝修、SI技術(shù)與裝配式混凝土住宅有機的結(jié)合起來。
裝配式混凝土住宅在設(shè)計、生產(chǎn)、安裝過程中必須推行“標準化”,主要體現(xiàn)在設(shè)計的標準化、生產(chǎn)工藝的標準化、施工工法的標準化。設(shè)計的標準化能夠降低預(yù)制構(gòu)件的種類,減少模具的規(guī)格,提高模具的周轉(zhuǎn)次數(shù),降低預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)難度,使得預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝標準化,提高構(gòu)件的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量,構(gòu)件尺寸精度的提高有利于現(xiàn)場裝配施工工法的標準化,節(jié)點連接構(gòu)造簡單化,提高現(xiàn)場施工速度,實現(xiàn)綜合成本的降低,因此“標準化”是裝配式混凝土住宅的核心,標準化設(shè)計是實現(xiàn)的關(guān)鍵。
BIM技術(shù)即建筑信息化技術(shù),隨著現(xiàn)代建筑越來越復(fù)雜,BIM技術(shù)在整個建筑從設(shè)計到施工,都得到越來越廣泛的應(yīng)用。裝配式混凝土住宅其建造特性決定了更加高度依賴信息化技術(shù),BIM技術(shù)同裝配式混凝土住宅的有機融合是住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必然趨勢。
(1)裝配式混凝土住宅的集成性更強
前文提到在預(yù)制剪力墻外墻設(shè)計時,涉及到不同的專業(yè)、不同的部品部件間的“高度集成”,這么多內(nèi)容集成在一起就非常容易出錯。傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土住宅設(shè)計中如果出現(xiàn)“撞車”或“遺漏”問題,一般在現(xiàn)場澆筑混凝土前能夠發(fā)現(xiàn),就可以現(xiàn)場解決。如果預(yù)制構(gòu)件里忘記埋設(shè)管線,或者管線埋設(shè)位置不準,在工廠預(yù)制好,到現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題時就不好補救了。
(2)裝配式混凝土住宅的施工精度要求更高
現(xiàn)澆混凝土住宅的施工精度是以厘米計的,但裝配式混凝土住宅的尺寸誤差和預(yù)埋鋼筋、套筒的位置誤差都是毫米級的。裝配式混凝土住宅結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接、各個系統(tǒng)部品部件之間的連接,數(shù)量多,誤差的累計是很可怕的,返工造成的成本追加也是難以承受的。
(3)裝配式混凝土住宅的工序銜接要求裝配式混凝土住宅預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)與進場必須與現(xiàn)場安裝要求完全一致,并應(yīng)當盡可能地直接從車上起吊安裝,工廠發(fā)貨順序和現(xiàn)場組裝順序?qū)崿F(xiàn)無縫銜接。
裝配式混凝土住宅的以上特點,要求在設(shè)計、生產(chǎn)、安裝環(huán)節(jié)中各個專業(yè)實現(xiàn)信息共享全方位交流和密切協(xié)同,需要有可視化的檢查手段,需要有全鏈條的有效管理和無縫銜接。BIM技術(shù)可以把建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、裝修各個專業(yè)有機的結(jié)合起來,統(tǒng)籌考慮設(shè)計、生產(chǎn)和施工,最大化的避免出錯,使裝配式混凝土住宅的成本降到最低。
雖然精裝房在我國有了很大的發(fā)展,但毛胚房仍然在市場上占有很大的比例。在進行毛胚房建筑設(shè)計時,由于室內(nèi)設(shè)計師沒有提前介入,導致內(nèi)部房間分割,水電的預(yù)留位置、數(shù)量不滿足精裝的要求,于是就出現(xiàn)了“裝修的程序都一樣,家家戶戶先砸墻”,這樣就造成了資源的極大浪費。裝配式混凝土住宅由于其“裝配式”的特點,其整體性能與現(xiàn)澆還是有差別的,我只能從最大程度上來達到“等同于現(xiàn)澆”。我國是一個地震多發(fā)國家,結(jié)構(gòu)的抗震性能好壞優(yōu)為重要,由于裝配式混凝土住宅本身的整體性、抗震性就比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)差,若在精裝修再出現(xiàn)大量的砸墻開洞情況,其整體性、抗震性將進一步削弱。所以,從節(jié)約社會資源,提高房屋的整體性、抗震性來說,裝配式混凝土住宅必須走精裝房路線。
SI即Skeleton(支撐體)和Infill(填充體)的英文縮寫。SI住宅即僅提供建筑結(jié)構(gòu)圍護、設(shè)備管線接口,內(nèi)部各功能房間分割、設(shè)備管線布置由業(yè)主自行布置的房屋。大家都有一個感覺,二十年前的房子無論從功能布局、裝修風格等各個方面,現(xiàn)在使用起來都不舒服。在房屋70年的產(chǎn)權(quán)期間會面臨多次改造,每次改造不可避免地會破壞結(jié)構(gòu)的安全性,若采用SI技術(shù)就可以避免上述問題的發(fā)生。SI住宅的“填充體”如內(nèi)部墻體全部采用輕質(zhì)材料、設(shè)備管線與結(jié)構(gòu)主體完全分離,整體式廚房衛(wèi)生間部品部件等可以像日用品一樣在市場隨意采購,極大方便了用戶的后期改造。由于我國的住宅絕大多數(shù)都采用剪力墻結(jié)構(gòu),在地震設(shè)防烈度高地區(qū),大戶型房屋僅小部分“支撐體”如外墻和分戶墻采用剪力墻,顯然無法滿足結(jié)構(gòu)的抗震要求,必須選用其它結(jié)構(gòu)形式。
裝配式混凝土住宅生產(chǎn)建設(shè)全過程相對于傳統(tǒng)施工項目具有工期短、質(zhì)量高、能耗少、污染小的優(yōu)點,其工業(yè)化的生產(chǎn)方式是我國住宅產(chǎn)業(yè)化的必然發(fā)展方向。預(yù)制混凝土行業(yè)是一個看起來容易、做起來難得行業(yè),我們要在不斷的消化吸收國內(nèi)外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,不斷的進行技術(shù)創(chuàng)新。。