装配式结构住宅的应用与发展研究
2016-03-15蒙亚军
蒙亚军
【摘 要】我国房地产业的发展要求实现住宅产业的集约化,要求在规模、质量与技术上共同提高。装配式住宅对于结构体系、建筑性能、资源节约及环境保护方面都有较好的发展前景。而对于装配式住宅体系如何促进其应用与发展,需要在实践上不断的研究。
【关键词】装配式;住宅;应用;发展
随着我国经济的发展与科技的进步,建筑业有了突飞猛进的发展,尤其在近十年,我国城市化程度大幅度提高,城市建筑占地面积飞速的扩张。对于建筑业来说,量的增长也推动了建筑工艺的发展,随着新材料、新技术的引用以及推广,装配式住宅以其具有空间利用灵活、外墙保温性强、建筑能耗低等优势慢慢走进了人们的视线,市场需求量也在不断的提升,对于传统住宅的建筑工艺提出了挑战,成为了我国在未来住房环境变革的一个趋势。
一、我国装配式住宅概述
我国目前的装配式住宅一般以钢结构为主,是指以钢结构为框架结构材料,按照统一、标准的建筑制造房屋框架零件,然后将零件运至工地现场,在工地现场组装钢结构框架,在钢结构基础上再通过预制混凝土安装或是其他材质搭建屋顶墙壁等形成的住宅。
就我国住宅装配技术的发展来看,我国的技术一般都是借鉴欧美日等国家的既有技术。从国外的装配式住宅先进理论与技术来看,关键在于装配化的系统性,也就是产业形成链条与系统。全球或是某一国家在装配住宅技术上形成模式,才能促进其标准化。装配技术标准化能够起到规范市场,延伸产业链的作用,是装配式住宅发展的基础。装配式住宅形成体系要在构件建造上符合标准化要求,形成装配式住宅通用零部件生产,整个市场生产的零部件能够顺利的进行拆装拼装。同时,装配水平要达到一定标准,要有一个科学的检验与检测方案,装配式建筑与传统建筑方法不同,因而在检测的经验和标准上都有不同。我国用于检验装配式建筑的标准都是用国际通用的标准,因此,装配式住宅形成体系的前提是形成科学完善的行业标准。另一方面,形成配套的商品体系。配套商品包括装饰、围护、厨卫、设备等等住宅必要的组成要素,装配式住宅的配套商品必然和传统住宅不同,配套商品需要和装配式住宅相搭配,使用要有效。
我国装配式住宅基本模式有以下几种:一是整体拼装式,即工厂将轻钢构件与板材连接起来运至现场进行拼装。二是分阶段拼装式,即工厂将轻钢结构部件运至现场安装,并制作楼盖和维护机构等。三是单元式,即工厂将完整的房屋单元全部组装好运至现场安装就位。四是混合式,即将轻钢结构与传统钢结构或钢筋混凝土结构相结合,发挥各自的优势。
二、装配式钢结构住宅的生产流程
我国装配式住宅建筑的制造和安装技术主要借鉴欧美发达国家,目前,我国的自主研发水平在施工流程与工艺上明显落后,缺乏系统的研究。未来对于不同使用群体的钢结构住宅,需要有针对性的施工工艺与工法、设备和施工组织。在目前我国的装配式住宅的工艺流程主要遵循以下步骤:
1.个性化定制阶段。与传统建筑方法一样,在建造之前要进行设计,而与传统砖混结构不同的是,装配式建筑更加的灵活,更加强调个性化设计,往往可以提供出很多种,甚至上百种方案,供开发商或购房者选择,并且可以根据客户的特殊要求进行设计。
装配式住宅的个性化定制也是在标准化设计的基础上进行的,因此开发商需要在屋顶、外墙、装潢、厨卫等产品的数据库中选择好,建筑企业可以根据开发商的选择来施工。在户型设计阶段,装配设计者要掌握材料使用、加工条件、抗震设计、住宅占用空间、结构体系类型、住宅主要的使用人群等方面内容,然后进入结构主体设计。结构主体设计是以既定结构体系为目标,如钢框架、钢框撑、钢框架混凝土核心筒、交错桁架、劲性混凝土、管形柱内灌混凝土等,综合考虑不同的楼板体系,再完成其他环节设计。
2.制造与装配阶段。住宅的全部零部件需要按照国家或是国际标准工厂化生产制造,将必须要在工厂制造出来。而且应考虑物流问题,一些框架不能在工厂加工制造的,需要去现场施工。然后将钢结构框架零件运到现场装配,较低的集成住宅不需要大型的机械设备,施工现场洁净,建筑垃圾产生少,施工基本不受天气及季节影响。
装配流程一般分为六步。第一,基础施工,按常规工艺定位、放线、挖土、浇筑垫层、基础大放脚,浇筑混凝土防水带后安放钢构件预埋件或通长角钢。第二,地坪施工,地坪施工就是建筑的地基以及施工场地布置。第三,钢构件安装,钢构件在工厂加工,然后在现场组装校正。第四,墙体施工,在钢结构框架上用其他材质进行墙体的铺装。第五,楼面施工。第六,屋顶铺设。
三、装配式住宅应用存在的问题及对策
1.行业不成熟导致应用受局限。我国钢结构建筑在大型公共基础设施的建造上应用的很多,新的航站楼、高铁站、体育场、会展中心、大剧院等都有应用,而这些都属于国家级项目,不但有来自国际的设计师参与,在安全与使用耐久度等方面也经过了专家多次的检验与认证。对于装配式住宅这个行业来说,技术与质量的监督、认证的专业人员较少,专家队伍也很难组成,单单从安全审批上,考虑到人们生命安全,装配式住宅还没有达到大规模生产的条件。
另外,我国与西方国家有国情上的不同,首先人口基数大,人口密度大,高层建筑才是我国城市建筑的首选,不能像欧美一些国家一样将房子做成独栋独户来应用。同时,相对于日本这样的人口密度也很大的国家,我国由于城市化发展起步较晚,且人们最集中的一线城市少,因此,在建造技术上,我国能够达到建造高层钢结构装配建筑水平的单位不多。
装配式住宅在我国的推广,需要在我国国情之下探索一条成熟的道路。第一,在生产的标准化以及配套政策上加以完善,要形成生产、装配过硬的规模化企业。第二,对生产企业的审批上要有明确的规定,尽快出台行业标准。第三,要从少数装配建筑企业入手,发展相关链条企业,在技术和管理成熟后,逐步放开市场准入。
2.装配式建筑的市场化发展缓慢。装配住宅市场化程度低且发展缓慢,受到我国市场的影响,我国的装配式住宅设计、生产、安装施工、验收评定等技术标准尚未建立,项目大规模推广受到了阻力;加上国内具备总承包资质的企业目前不具备专业化生产能力,而少数具备能力的企业又无承包项目资格,装配式建筑一直没有形成大规模生产,规模效益无法体现。另外,由于装配式住宅在空间、土地占用上与传统建筑差别不大,且造价较高,地产商使用装配式建筑的利润空间较为有限,因此在入场方面有所顾虑。
装配式住宅市场化在我国是个相对缓慢的过程,首先要打破传统和观念,扶持和培育大型企业集团和集群,激发市场主体推进装配式住宅的积极性和创造性。其次,要加大科研投入,加强高强度、自保温、阻燃、长寿命、可循环、健康、吸附污染的轻型建材开发;同时也要加快项目建设体制改革,创造有利于装配式住宅发展的市场环境,促进建筑业结构调整。
四、装配式住宅应用的前景
从环境问题和社会问题等方面考虑,装配式住宅将成为房地产业工业革命的引领者。现今我国还有大批建筑有待开发,仅依靠大量劳动力已不再可行,建筑质量无法保证。装配式建筑节能效果好,且对克服PM2.5空气污染方面可发挥很大的作用。发展潜力非常大,将成为我国未来建筑发展的新趋势。
参考文献:
[1]张传生,张凯. 工业化住宅挑战传统建筑模式[J]. 施工企业管理. 2012(06).
[2]李晓明. 装配式混凝土结构关键技术在国外的发展与应用[J]. 住宅产业. 2011(06).
[3]张苏苹. 装配式工业化住宅应用实例[J]. 山西建筑. 2012(06).