裝配式建筑關(guān)鍵技術(shù)分析應(yīng)用

1、裝配式建筑關(guān)鍵技術(shù)分析應(yīng)用摘要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化速度不斷加快，為解決越來越多的城 鎮(zhèn)人口居住問題，保證經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，建筑業(yè)須轉(zhuǎn)型升級。與發(fā)達(dá)國家 及地區(qū)相比，我國建筑行業(yè)絕大多數(shù)采用現(xiàn)場澆筑制造，勞動生產(chǎn)效率較低，建 設(shè)速度較慢，建設(shè)工期較長。通過對裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)的研究， 分析了現(xiàn)存的主要發(fā)展問題并提出相關(guān)措施及建議，最后闡述了裝配式建筑未來 發(fā)展的趨勢及意義。關(guān)鍵詞：裝配式建筑；節(jié)能環(huán)保；關(guān)鍵技術(shù)；經(jīng)濟(jì)效益；社會效益引言大力發(fā)展裝配式建筑是我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的必由之路，對國民經(jīng)濟(jì)建 設(shè)具有重大意義，是貫徹節(jié)能環(huán)保綠色發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)現(xiàn)代化，保證工

2、程 質(zhì)量，縮短建設(shè)工期，其能催生新的產(chǎn)業(yè)和相關(guān)的服務(wù)業(yè)，提高人民居住的舒適 性，為提高人民幸福生活指數(shù)做出貢獻(xiàn)，為經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1裝配式建筑的分類1.1砌體建筑砌體建筑就是用預(yù)制的塊狀材料砌成墻體的裝配式建筑，適于建造17層的 建筑。1.2木結(jié)構(gòu)建筑木結(jié)構(gòu)建筑是我國傳統(tǒng)建筑，適用于建造小型房屋。1.3鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)（1）施工快捷；（2）自重輕；（3）抗震性能好；（4）材 料可循環(huán)利用；（5）空間布置靈活。鋼結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)（1）造價(jià)高；（2）防 火性能差；（3）易腐蝕，需要采取保護(hù)措施；（4）保溫效果差；（5）隔聲能 力差。1.4混凝土裝配式結(jié)構(gòu)建筑混凝土結(jié)構(gòu)建筑

3、是近現(xiàn)代結(jié)構(gòu)建筑，目前大量采用的建造形式是現(xiàn)澆式混凝 土結(jié)構(gòu)，對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，雖然我國在20世紀(jì)時(shí)已經(jīng)使用，但從設(shè)計(jì)到施 工技術(shù)都比較落后，現(xiàn)在國家提倡的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑，是基于建筑全生命 周期的綠色建筑的理念，采用現(xiàn)代最新技術(shù)成果，利用新型材料、進(jìn)行精細(xì)化、 集成化設(shè)計(jì)，建筑工業(yè)化生產(chǎn)安裝的建筑。2裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑關(guān)鍵技術(shù)2.1建筑的科學(xué)拆分裝配式建筑的重要特點(diǎn)是工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，對建筑的科學(xué)拆分是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化 和標(biāo)準(zhǔn)化的前提。建筑的科學(xué)拆分，關(guān)系到建筑物的受力特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)安全性、使 用舒適性、造價(jià)合理性等各個(gè)方面，建筑不同的拆分方式，會導(dǎo)致本質(zhì)上的區(qū)別。2.2關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的處理關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的

4、設(shè)計(jì)和施工是裝配式建筑的重點(diǎn)和難點(diǎn)。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量決 定了建筑的保溫性和安全性。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括：裝配式框架柱的設(shè)計(jì)，裝配式墻板 的設(shè)計(jì)，包含了墻板尺寸、墻體錯(cuò)固件布置和板端形狀的設(shè)計(jì)；墻體與主體結(jié)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)連接方式；板縫位置、地坪層、屋面位置和口窗澗口位置的保溫構(gòu)造；是 外墻構(gòu)造密封、板縫位置密封和口窗洞口的密封做法。2.2.1鋼筋套筒連接技術(shù)鋼筋套筒連接技術(shù)是1970年由美國首先研制成功，目前在日本和美國得到 廣泛應(yīng)用。鋼筋套筒連接技術(shù)是在預(yù)制工廠將套筒一端的鋼筋通過螺紋完成機(jī)械 連接，另一端在施工現(xiàn)場通過灌漿進(jìn)行連接。鋼筋套筒連接技術(shù)要求鋼筋套筒應(yīng) 有足夠的強(qiáng)度，灌漿材料應(yīng)早強(qiáng)、高強(qiáng)，并

5、且套筒、灌漿材料和鋼筋之間應(yīng)該相 互匹配。2.2.2鋼筋漿錨連接方式鋼筋漿錨連接又稱間接錨固，是將兩種需要搭接的鋼筋分開一定的距離，錨 固在灌漿套筒、凹槽、節(jié)點(diǎn)等處，并通過橫向配筋將兩個(gè)需要搭接鋼筋的拉力轉(zhuǎn) 化成剪力。決定鋼筋漿錨連接強(qiáng)度的因素為：灌漿料中鋼筋的抗拉拔強(qiáng)度、灌漿 料的剪切破壞、混凝土的劈裂破壞等。在實(shí)際施工現(xiàn)場，由于灌漿料良莠不齊， 檢測手段受限，所以對于豎向構(gòu)件的裝配施工需要慎重考慮，一般建議對豎向構(gòu) 件框架柱和剪力墻邊緣構(gòu)件采用現(xiàn)澆施工，以保證建筑質(zhì)量的可靠度。3裝配式建筑新技術(shù)的應(yīng)用3.1BIM技術(shù)由于國家的推廣，BIM技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，將BIM與產(chǎn)業(yè)化住宅體系結(jié) 合

6、，既能提升項(xiàng)目的精細(xì)化管理和集約化經(jīng)營，又能提高資源使用效率、降低成 本、提升工程設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量水平。BIM在裝配式建筑上的應(yīng)用主要包括施工場 地管理、5D動態(tài)化成本控制和可視化交底3個(gè)方面。（1）施工場地管理。通過BIM技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)中對建筑場地進(jìn)行虛擬布 置和施工過程，盡量避免二次搬運(yùn)和起重臂交叉等。（2）5D動態(tài)化成本控制。BIM的5D動態(tài)化成本控制是在原有的3D模型的 基礎(chǔ)上加上時(shí)間和成本，通過虛擬現(xiàn)場材料堆放、控制施工進(jìn)度可以有效地優(yōu)化 工期、優(yōu)化資源配置和控制成本。（3）可視化技術(shù)交底?？梢暬坏准丛诟鞴ば蚴┕で?，利用BIM技術(shù)虛擬 展示各施工工藝，尤其對新技術(shù)、新工藝以及復(fù)雜節(jié)

7、點(diǎn)進(jìn)行全尺寸三維展示，有 效減少因人的主觀因素造成的錯(cuò)誤理解，使交底更直觀且容易理解，使各部門之 間的溝通更加高效。3.2三維掃描技術(shù)三維掃描技術(shù)是一種新型的全自動高精度點(diǎn)云立體掃描技術(shù)，是一種空間獲 取的最新手段，其通過三維掃描技術(shù)獲取物體表面的各點(diǎn)的空間坐標(biāo)。目前三維 掃描技術(shù)在建筑領(lǐng)域逐步得到了應(yīng)用，但是由于還處在研究探索階段，針對具體 的作業(yè)領(lǐng)域還缺少完整的解決方案，因此還需要進(jìn)一步的研究?？梢灶A(yù)見，隨著 研究的深入，三維掃描技術(shù)必將在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和施工中占有重要地位。4裝配式建筑新技術(shù)的應(yīng)用4.1裝配式建筑是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的一部分，而不是全部，因此研究裝配式 建筑定位要準(zhǔn)不能以偏概

8、全，認(rèn)為凡是建筑都要裝配式，盲目強(qiáng)調(diào)裝配率不可取。 目前，PC構(gòu)件及安裝費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)澆鋼筋混凝土（含模板工程）帶來的負(fù)差 異，也就是說，預(yù)制率越高，建安成本增量就越大。新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用需要 從創(chuàng)新到推廣成熟的發(fā)展歷程，不能追求數(shù)量，忽視對綜合因素的考量。4.2建筑質(zhì)量保證體系尚不完善，或者說還不很普及，存在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、驗(yàn) 收等諸環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)細(xì)則需要培訓(xùn)學(xué)習(xí)。裝配式建筑是集建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè) 和設(shè)備安裝一體的建筑，不僅是結(jié)構(gòu)專業(yè)一個(gè)專業(yè)的技術(shù)，要從全專業(yè)協(xié)調(diào)配合， 設(shè)計(jì)全生命周期建筑的角度，設(shè)計(jì)建造高標(biāo)準(zhǔn)房屋。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以很好的 輔助裝配式建筑的發(fā)展，但BIM技術(shù)的大面積使用尚需

9、時(shí)日，實(shí)際施工中對結(jié)構(gòu) 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工和檢測存在一定難度。因此，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)存在技術(shù)上提升要 求。在相關(guān)軟件開發(fā)和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，尤其是在BIM技術(shù)得到快速應(yīng)用后，裝配 式技術(shù)必然會受到相應(yīng)的技術(shù)推動。4.3鼓勵(lì)政策尚不夠完善。全國有許多省市出臺了相關(guān)的推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的 政策，在各項(xiàng)政策中，面積或容積率獎(jiǎng)勵(lì)最為直接，各地基本為按裝配式建筑面 積獎(jiǎng)勵(lì)開發(fā)商3%的容積率(不支付土地出讓金或很少的費(fèi)用)。雖然多個(gè)省市 出臺了類似政策，但目前3%獎(jiǎng)勵(lì)真正落地的卻不多。4.4行業(yè)可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)不良。一個(gè)行業(yè)是否能夠可持續(xù)發(fā)展，與行業(yè)內(nèi)的 企業(yè)是否有持續(xù)的盈利能力有關(guān)。目前來看，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)本身的造價(jià)一定 時(shí)期內(nèi)不會低于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，在不考慮政策補(bǔ)貼的情況下，發(fā)展技術(shù)受限很 大。此外，降低成本、培育上下游相關(guān)企業(yè)，形成完整的產(chǎn)業(yè)化鏈條是推進(jìn)建筑 裝配化的關(guān)鍵因素。目前我國建筑裝配化尚未形成規(guī)劃-設(shè)計(jì)-制造-施工-管理 全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展模式，缺乏統(tǒng)一的整合平臺。目前裝配式建筑主要引用在行政事 業(yè)單位的建設(shè)上，如在學(xué)校、醫(yī)院等工程項(xiàng)目上，較易推行。但也存在一定難度， 一方面是財(cái)