為何要發展裝配式建筑?裝配式建筑有哪些優缺點?


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一、為何要做裝配式建筑
國家為何要強推裝配式建筑,此文不做過多推測,最高領導人的決策自然有其道理。此處只表達一點,個人覺得國家之所以強推裝配式建筑最主要的目的是改善環境。話說回來,既然有了國家的大力推崇以及相關政策扶持,可想而知未來裝配式建筑的市場份額有多大,甚至國家規定特定的新開發項目必須采用裝配式的建設模式。若能捷足先登,在裝配式建筑產業立足腳跟,必將在“千萬億”裝配式建筑的宏偉藍圖里占足市場份額;同時若能做大、做強、做精裝配式建筑,將會帶來極大的品牌效益;若能形成成熟的裝配式建筑管理模式及體制,將會帶來較大的管理效益。
一句話總結:裝配式建筑發展趨勢、市場份額、國家政策帶來的直接經濟效益、以及企業創造的品牌效益、管理效益是吸引企業從事裝配式建筑的主要原因。
二、裝配式建筑的優勢
1、國家強推、發展趨勢、市場份額大
此點無需贅述,“千萬億”的肥肉就擺在那里。
2、政策扶持
目前各地出臺的裝配式建筑主要扶持政策有:獎勵建筑面積、預售節點提前、報建綠色通道、工程評優優先考慮、小業主購房補貼等等。對于建設單位來說,無疑獎勵建筑面積吸引力最大。如深圳市政府已出臺明文政策,通過提高容積率來獎勵建筑面積(獎勵最高不超過3%容積率、以及5000㎡),試想,對于房價動輒超過10萬/㎡的深圳來說,5000㎡將帶來的直接經濟回報就超過五億。
3、改善環境
對比傳統建筑,裝配式建筑有個明顯的優勢,就是大量減少現場濕作業、降低揚塵、減少廢水、廢氣、固體垃圾的排放,以及改善施工人員的作業環境。
4、提高建筑“大面”質量
注意是大面(即構件)質量,因為預制工廠將“空間上的”、“豎向的”構件(墻、柱、梯、梁、板等)搬至工廠放在“平面上”(生產臺模及流水線)進行生產,減少了模板支撐體系及模板豎向加固工序、大大降低操作難度,基本杜絕了漲模、漏漿、蜂窩麻面等混凝土質量通病,更能大幅度提高構件的精度。在此基礎上若能采用鋼模、鋁模進行生產,則平整度、垂直度偏差完全可以控制在2-3mm內。
5、縮短裝飾裝修階段的工期
因構件生產精度高,后期可免除抹灰及砂漿找平、直接在構件表面上進行飾面層施工,從而縮短裝飾裝修階段的工期。
三、裝配式建筑的問題
1、市場環境不成熟
1)、目前裝配式建筑市場上施工方、設計方、以及供應商等較為稀缺;
2)、規范標準未完善,技術工藝有待開發;
3)、新型材料研發成果不顯著、應用和普及程度不高;
4)、政府監督及驗收機制不完善。
2、成本方面
1)、前期投入大、效益低。想要做強裝配式建筑,就要擁有自己的預制工廠,因此撒網布局、投資建廠必不可少,同時工程開工初期即要生產大量構件,對資金要求高。
2)、成本高、單價低。通過成本測算,預制構件成本相對現澆構件偏高,但單價往往偏低,此問題對施工單位較為不利。同時目前裝配式建筑的設計單價較傳統建筑單價亦未有所增加。在設計單價不變、傳統設計院已經具備成熟傳統建筑設計團隊及力量的情況下,其從事裝配式建筑設計的驅動力不足。此為前文所述設計方資源稀缺的主要原因。因此個人認為政府在研究政策時不能只對開發商進行“扶持”、整個工程項目建設的所有參與方均應周全顧及。
3)、預制工廠輻射范圍有限。一般情況下,一個預制工廠的“經濟”輻射范圍不超過150km,一旦超過此范圍,構件的物流成本將急劇上升。因此,想要擴大布局,必須增建廠房。
3、設計方面
裝配式建筑比較適宜采用epc(工程總承包)的模式進行建設。故在市場上設計資源稀缺的情況下,一些專注于建筑產業現代化的企業往往傾向于建立自己的設計公司或團隊。
在裝配式建筑建設的各個環節中,設計是中心。一個裝配式建筑是否取得成功很大程度上取決于設計是否成功。對比傳統建筑設計,裝配式建筑項目的設計需要提前介入。裝配式建筑在規劃設計、建筑方案設計、施工圖設計完成后新增了一項工藝設計(構件拆分及節點設計等)。設計師在工藝設計時需在預制工廠技術人員、施工裝配技術人員的協助下完成,同時需要提前與塔吊公司、外架單位、土建勞務公司等溝通關于構件結構預埋、模板支撐及加固方式等事宜。
然而,很多設計師往往在此環節上做的不到位(未提前介入與相關人員及單位溝通,或溝通不順暢),由于其構件生產經驗、施工裝配經驗的不足,導致設計成果往往只考慮建筑的結構安全、使用功能,而忽略了經濟性和可操作性。例如:由于設計的不標準化導致生產模具、物料使用率低、周轉次數少而造成構件制造成本的增加;由于設計的不可操作性使得現場模板無法安裝和加固,造成現場“邊做邊改”、“做做停停”、“不斷返工”的現象,從而導致質量不能保證、工期失控。
此外,目前裝配式建筑設計上遇到的一些常見問題如下:
1)、一味追求裝配率,所有內墻及外圍護體系均設計成鋼筋混凝土構件,導致建筑整體剛度大,房間回音過大;
2)、土建與機電交叉問題;
3)、鋼筋打架問題;
4)、門窗洞口開設局限等等。
4、質量問題
裝配式建筑工藝設計方案通常采用“豎向預制、水平疊合、節點現澆”的模式。如前文所述裝配式建筑能提高建筑“大面”質量,但往往很難保證現澆節點的質量,裝配式建筑常見的質量通病主要出現在節點上。目前很多裝配式建筑質量問題尚無較好的解決辦法。
1)、預制“三明治”外墻板存水、滲水問題。目前預制外墻板為了滿足減重、保溫的功能,通常在外墻內嵌入擠塑板(XPS)、聚苯板(EPS),此類材料具有較強的存水功能,在構件預制澆筑、現場節點現澆等過程均可能導致水滲入儲存、后期慢慢蒸發外滲,導致墻面出現滲水或潮濕現象。
2)、外墻膠耐久性、耐候性問題。目前預制外墻節點(豎向、橫向)通常采用打膠工藝,使用的膠水為建筑耐候密封膠,市場上常見的如西卡、安泰等品牌,其理論使用年限不超過30年。而外墻膠一旦失效,我能想到的解決辦法唯有全部鑿除后重新施膠水。
3)、施工冷縫問題。所有預制構件與現澆混凝土交接界面均可以理解為施工縫。施工縫處由于干、濕混凝土結合性不足,加上澆筑過程設備、操作人員的荷載擾動,通常導致結合部位出現冷縫、開裂、滲漏的問題。目前常見的辦法是將構件與現澆混凝土交界面全部做成粗糙面,此方法在疊合梁、預制外墻的節點也許奏效,但在疊合板上很難徹底解決問題。疊合板在預制層和現澆層之間可以理解為一個大面積的施工縫,當施工縫由“線”上升至“面”后,單純的粗糙面措施難以杜絕冷縫的產生。是否可以研發一種新型材料(干、濕混凝土界面粘合劑、或混凝土添加劑等)?我覺得這個可以作為新材料研究的一個課題和方向。
4)、鋼筋套筒連接節點無法實體檢測。目前豎向構件(預制框架柱、剪力墻)的連接節點通常采用鋼筋套筒灌漿連接技術(參考規范《鋼筋連接用灌漿套筒JG/T398-2012》、《鋼筋連接用套筒灌漿料JG/T408-2013》)。通過鋼筋等強度代換減少一半的縱向主筋,在節點部位只取一半的主筋進行套筒灌漿連接。此工藝最大的問題是只能進行工藝送檢(在實驗室用鋼筋、套筒、灌漿料制作連接接頭后送檢),而無法進行現場實體檢測,從而無法檢驗節點連接質量。
5)、鋼筋綁扎問題。裝配式建筑很多節點上鋼筋較多較密(如外墻節點上有現澆構件豎向主筋、橫向箍筋、預制構件水平錨入筋等),不僅鋼筋綁扎效率低,更造成施工現場出現大量反復彎折鋼筋的現象(小直徑鋼筋被冷彎、大直徑鋼筋被熱彎),導致鋼筋間距無法保證、受力性能下降。
5、安全隱患
對比傳統建筑,裝配式建筑的安全隱患及風險有增無減。
1)、裝配式建筑每一層每一個構件的吊裝作業幾乎均為高空作業;
2)、由于預制構件重量較大,構件運輸、二次轉運、吊裝過程中均存在較大風險;
3)、構件預埋吊點是否安裝牢靠,起重吊爪、鋼絲繩是否能承受構件重量等均為裝配式建筑重要安全控制點;
4)、目前長期從事并經過系統培訓的吊裝工人不多,人為因素造成的安全隱患增加;
5)、裝配式建筑疊合板的預制層相當于傳統建筑的樓板底模,但由于其為混凝土結構,不能像傳統建筑一樣,底模與支撐體系通過模板、木枋、鐵釘、壓腳板等形成一個有效的整體。疊合板就像平放在支撐體系頂部一樣,因此側移隱患大;
6)、裝配式建筑施工流程一般最早開始外墻板的吊裝,而在外墻吊裝時外架尚未搭設至操作層頂、臨邊防護尚未到位,此時吊裝過程無疑風險更大;
7)、目前豎向構件往往采用斜支撐將墻板與樓板連接,以作臨時支撐。但由于外墻吊裝較早,樓板混凝土強度尚未達到設計強度,斜支撐在樓板處的拉結點不可靠。若等樓板混凝土達到設計強度再來吊裝外墻,則與施工進度產生沖突;若在預制層預埋拉結點,則又會造成人工成本增加、預埋拉結點定位不準確、不能靈活調整等問題。
6、后期
1)、小業主入住后,裝修調整空間小、難度大。
2)、維修階段質量問題可追溯性差。
裝配式建筑的發展是建筑方式更新和改革的結果,目前裝配式建筑已經應用在很多領域當中,在未來也有巨大的市場潛力。以上內容就是“為何要發展裝配式建筑?裝配式建筑有哪些優缺點?”,更多裝配式新發展新資訊,歡迎繼續關注環球網校裝配式建筑行業頻道!環球網校為大家提供 免費預約短信提醒服務和裝配式精華考點/課程講義,點擊下方免費下載即可獲取。
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