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装配式建筑技术浅析

   日期:2022-07-18    

我国工程建设大多还是以传统的粗放型建设技术施工。传统建筑技术投入量大,生产方式仍以传统的手工操作为主、现场湿作业多、施工周期长、技术起点低、劳动生产率低,导致建筑成本居高,工程质量问题和施工安全问题也时有出现,建造过程中能源使用和资源消耗大,对生态环境造成不利影响。装配化的优点是工业化程度高,施工速度快,现场用工省;但简单装配化实质为建筑工业化发展的早期时代,其缺点是必须连续大批量生产才能降低成本,从而造成只顾生产同一产品的数量,不能多样化生产,不能兼顾不同的档次要求;所以终将以建筑体系化到建筑工业化为目标实现标准化、工业化、集约化。以现代科技加速改造传统施工生产方式,实现产业化是改变建筑产业面貌的根本途径。

1、装配式建筑概述

装配式建筑由四大系统:结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统组成。是将预制部品部件通过模数协调、模块组合、接口连接、节点构造和施工工法等在施工现场高效、可靠的进行装配,采用系统集成的方法,统筹设计、生产运输、施工安装、运营维护,实现全过程的协同最终使主体结构、建筑围护、机电装修等集成装配成一体化的建筑。

(1)装配式建筑能尽量减少工地现场的湿作业、减少建筑材料的消耗、缩短工程施工工期、便于冬季施工、有效减轻施工扬尘、减少建筑垃圾等等优点,具有高水平工业化的特点。它能实现提高建筑工程质量、提高劳动生产效率、降低建筑成本,达到节能、减排,推进环境保护。

(2)完善的成套技术体系使装配式建筑实现产品的定型化及标准化,形成社会协作化的生产,集装箱式的配套,集成化的施工,实现高效高质。

2、装配式建筑技术现状及存在的主要问题

虽然目前我国形成了从设计、生产、施工到验收较为全面的装配式建筑国家规范,行业、地方标准,但现阶段装配式建筑在国内的应用规模较小,技术集成度较低。在实际推进过程中亟须规范装配式混凝土建筑的建设,按照技术先进、绿色环保、安全可靠、经济适用的要求,全面提高装配式混凝土建筑的环境效益、社会效益和经济效益。

(1)我国目前建筑产业总体科技含量较低,建筑质量品质不高,技术体系不健全,建筑产业化的总体水平较低。当前主要还以推广应用单项技术为主,技术集成能力弱,难以发挥技术应用的综合效益。产业的整合程度差,其相关配套技术跟不上建筑产业发展的要求。资源得不到集约化利用,影响可持续发展。

(2)目前的建筑体系及部品体系不成套,建筑材料、部品与技术相互间不配套,部品集成程度低,部品、材料及配套产品的品种单一、质量不高、互换性和通用性差,形不成成套技术,亦或者规格、品种繁多造成生产成本过高,不能发挥新材料、新部品的优越性,影响了体系整体的发展。

(3)没有系统地将设计、生产、运输、施工、验收、运营维护等多个阶段进行统筹协调,使设备、产品与建筑设计脱节,产品无相应控制标准,在建筑中无法配套使用,造成材料和能源上的浪费。

(4)受各种因素的影响,落后技术仍大量采用,建筑工程质量通病还没得到根治,二次装修是造成质量隐患和环境污染的重要原因,成为近年來消费者投诉集中的问题,也不利于建筑业发展,不利于产业现代化的推进。

(5)现有设备先进度低、满足使用要求的数量不足、不匹配;现场装配施工技术与相应的管理技术水平不先进、不成熟、不配套等。拼装难度大、构件无法远距离运输、以及对放线和标高的精确度要求过高等问题仍在制约着装配式建筑的推广应用。

(6)原有建筑业及建材业素质较低的从业人员满足不了建筑产业化需要,人才缺乏。

3、装配式建筑技术发展需做好的工作

3.1 完善建筑体系、部品体系的集成,完善技术标准

以现有成熟结构体系为基础,完善部品部件、机电管线、工业化装修、物联网应用等配套技术标准,形成具有地区影响力和广泛适用性的区域性地方标准。以厨卫标准化和户型标准化为基础,推动部品部件标准化、模数化设计、生产和应用。建立智能建造标准体系,建造相关平台数据接口、部品部件建筑信息模型(BIM)参数、工程项目数据采集和工程项目数字化应用等技术标准。积极培育发展团体标准和企业标准,增加市场化标准供给。强化企业实施标准的主体意识,优化政府监督体系,发展工程规范和标准咨询服务业。在已较成熟的交通工程、道路、桥梁、隧道建设中将装配式建筑、智能建造等纳入科技计划项目予以重点支持,支持开展关键技术攻关,促进相关技术、产品推广应用。

3.2 采用建筑通用体系是实现建筑工业化的前提

标准化、模块化设计是满足部品部件工业化生产的必要条件,构配件、设备部品的定型化和规模化生产才能大幅降低生产成本,从而降低价格,提高质量和效益,并大大提高产品的生产竞争力,也有利于组织生产与施工安装。装配式建筑应按照通用化、模数化、标准化的要求,以少规格、多组合的原则,实现建筑及部品部件的系列化和多样化。在满足建筑功能的前提下,实现基本单元的标准化定型及重复使用率。

以实施装配式建筑为突破口,提供高品质建筑产品,推动解决住宅质量通病问题。推行全装修成品住宅,推进住房设计、施工和装修一体化,实现房屋交付时套内所有功能空间装修全部完成,倡导菜单式全装修,满足消费者个性需求;减少二次装修对建筑结构的破坏,对环境的污染等。

3.3 装配式建筑的协同设计工作是工厂化生产和装配化施工建造的前提

将标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用实现全过程协同。充分发挥设计引领作用,提升装配式建筑设计能力,在建设项目中积极推行全过程工程咨询服务,强化咨询、设计、招标、建造等各环节统筹协调,提升综合服务能力。引导企业转型升级,培育具备工程管理、设计、施工、生产、采购一体化能力的装配式建筑龙头企业。推行工程总承包制,最大限度促使企业发挥在资本运营、建筑设计、物资采购、技术应用、施工管理等一体化方面的资源配置作用,提升全过程综合承包能力,提高核心竞争力。

3.4 实现建筑施工机械化,培育装配式建筑特色产业园,推广使用装配式建筑

统筹发展装配式建筑设计、生产、施工、装修、运输、设备制造及运行维护等全产业集群,发展现代工程技术,加大限制和淘汰落后技术力度,促进建筑业加快新技术应用。推动科技创新、技术攻关、标准支持、产业培育有机融合。推广建筑构部件智能生产和物流智能配送,推进施工机器人、智能施工装备、3D打印在工程建设领域应用,加强工程机械信息化管理。对国内外先进设备、技术加以“引进—吸收—创新”推广应用。形成装配式建筑特色产业园,生产企业有固定的生产车间和自动化生产线设备,有专门的生产、技术管理团队和产业工人,并建立技术标准体系及安全、质量、环境管理体系。培育优秀建筑企业家,建立健全激励表彰机制,发挥优秀建筑企业家带头作用。培育现代建筑产业协同创新平台,支持建筑产业现代化科研单位申报新型高端研发机构。

3.5 全面推广建筑信息模型(BIM)技术

建筑信息模型技术是装配式建筑建造过程的重要手段,以信息化带动工业化。在设计、施工阶段均应采用BIM技术,并通过BIM项目管理平台提交BIM模型。建筑工程中应用BIM技术,能很好地保证建筑结构设计合理性,且在碰撞试验的基础上,能对3D模型进行完善,还能很好地对工程内容进行分析。在对工程的施工方案进行选择时,BIM系统能在工期及投入人力等信息的基础之上,制订科学合理的施工方案。加快推动BIM技术在规划、勘察、设计、施工和运维等建筑全生命周期的集成应用,提高工程项目的建设过程优化和集成效益,实现目标的精准控制和智能建造。借鉴工业互联网理念发展建筑业互联网,统一工程建造数据标准,集成工程建造软件,培育工程建造的模型化、软件化、复用化平台,全面赋能线下建造环节。

3.6 以建筑工业化促进建筑业农民工向现代建筑产业工人转变

建筑工业化将缓解我国人口老龄化严重,使建筑业逐渐面临劳动力(尤其是熟练技术工)短缺的局面,适应将来劳动力不足的状况。落实国家关于建筑劳务的改革举措,推动建筑劳务企业转型,发展现代建筑产业工人队伍的专业工匠团队或企业。以专业工匠团队或企业为建筑工人的主要载体,促进建筑业农民工向现代建筑产业工人转变,逐步实现建筑工人公司化、专业化管理。鼓励现有专业企业进一步做专做精,增强竞争力,重点培养适应装配式建筑发展需求的专业人员和建筑工人队伍。保护建筑工人合法权益,全面落实劳动合同制度,施工单位履行社会责任,不断改善建筑工人的工作环境,提升职业健康水平,促进建筑工人稳定就业。

3.7 政策是建筑产业化的根本保证

从九十年代开始国家及地方不断推出促进、鼓励建筑产业化发展的政策、意见。经过不断的完善和发展,各地分别细化制定了装配式建筑的实施落实的支持、优惠政策和办法,为大力发展装配式混凝土建筑技术体系提供了有力的保障。

不少地方为推进建筑产业现代化高质量发展做出如下优惠政策措施:

(1)招标人根据项目实际情况组织招标,可将投标人具备工厂化生产基地、相应预制部品部件生产及安装能力、装配式建筑工程业绩、建筑信息模型(BIM)技术应用能力等作为投标资格或者商务条件。政府投资装配式建筑工程项目在初步设计审批完成后即可进行工程总承包招标;在确定建设规模、建设标准、投资限额、工程质量和进度要求的条件下,允许装配式建筑工程项目在没有详细工程量清单的条件下带方案招标。

(2)落实企业所得税优惠政策,对符合有关规定的装配式建筑建设单位,减税率征收企业所得税。符合条件的纳税人销售自产的列入《享受增值税即征即退政策的新型墙体材料目录》的新型墙体材料,享受增值税即征即退的政策。装配式建筑项目按其采用的扬尘污染控制措施情况,享受环境保护税优惠。在国土空间规划中充分保障现代建筑产业用地需求。开通装配式建筑部品部件运输“绿色通道”,优化符合安全规定的装配式建筑部品部件高速公路、城市道路运输手续办理流程,对重点工程部品部件运输给予通行支持。


 
 
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