装配式混凝土住宅施工阶段成本影响因素研究
2020-02-16
(长江职业学院,湖北 武汉 430074)
0 引言
传统的建筑方式其实是能够满足人们对住宅的需求的,并且传统的建筑方式已经处于比较成熟的阶段,有相对稳定的一套操作流程。但在新的时代,人们对于建筑行业有了新的要求,不再只仅仅要求施工速度快,施工质量高,还添加了环保这一理念。环保是国内乃至国际近年来一直在持续关注的问题,与人类未来的存续息息相关,关乎着人类社会的长久发展。国家也相继出台了诸多与之相关的政策,在这种全社会都在积极努力的为环保事业做贡献的局势背景之下,传统的建筑方式也是时候向着更加贴合现代社会发展理念的装配式建筑方式转变了。
1 装配式混凝土住宅的概念
装配式混凝土住宅其实是和传统的现浇建筑相对应的。在传统建筑方式中,建筑所需的混凝土构件都是在建筑现场即时浇筑制作的。但在新型的装配式建筑中,建筑团队会将建筑物所需的全部或者一部分建筑构件在特定的工厂提前浇筑好。在进行建造的时候,再使用交通工具运输到施工现场进行组装。这种将建筑施工现场与构件加工分割开来的建筑方式称之为装配式建筑或者装配式住宅[1]。又因为目前国内建筑物的使用材料主要是钢筋混凝土为主,且提前进行制作的构件也以混凝土构件为主,所以才有了装配式混凝土住宅的这一说法。
2 装配式混凝土住宅的特点及优势
装配式建筑能够将建筑物的建造过程分割成为模块化的工作,会更有利于建筑过程的管理与把控。建筑人员可以建立专门进行混凝土构件浇筑的工厂,同时供应多个建筑工地的构件需求。方便建立统一的构件生产标准,进行量化的管理。有了同样的标准,就可以依据标准设计生产大型的自动化设备,帮助提高工厂的生产效率,节约生产成本。况且,相对于杂乱的建筑施工现场来说,工厂的加工环境会更好一些,构件在加工过程中受到的外界因素的影响也会小些,构件的质量就会更好些,使用这样的构件组装出来的建筑物质量自然也会更有保障。
除了对于构件本身会有好的影响之外,装配式建筑还能够节约整个建造项目的施工时间。装配式建筑分担了一部分需要在建筑现场完成的工作,使得建筑施工现场工人的工作强度降低,整体效率会有所上升。同时在工厂进行的这一部分的工作,是可以提前进行的,并且在大规模的机械化生产模式的加工之下,其使用时间也会大大减少。由于是机器制造,操作精度可以控制,误差相对较小,所以并不会降低产品的质量,相反,可能还会更好些。
混凝土浇筑的这一部分工作是需要水的参与,因而将这一部分的作业称之为湿作业。在施工现场进行的湿作业过程往往是建筑施工过程中造成环境污染的主要因素,同时,湿作业的现场施工还会对建筑施工过程中的安全问题有所影响。因此将这一部分的作业由室外移至室内,不止可以让环境污染问题得到有效控制,帮助建筑行业减少环境污染的来源,同时还能提高施工现场的安全等级。
3 装配式混凝土住宅的施工过程
装配式混凝土住宅分为全预制与部分预制,全预制是指建筑物所需的所有构件都是在工厂完成的,部分预制则只有构件中的一部分,但无论是二者中的哪一种,在整体的施工流程中都可以大致分为四个阶段。
3.1 构件设计
在传统的建筑模式中,构件制作是在建筑现场同步进行的,可以随时根据建筑物的施工进度对建筑构件的制作提出要求,因而并不需要预先对整栋建筑物的结构有多么深层的了解。但在装配式建筑中则不然,因为构件是需要提前制作的,所以对于建筑物的各方面都要考虑周全,要有一系列的生产前的准备工作。需要先根据建筑物的设计,施工图纸模拟出整个建筑物的概况,然后再按照建筑物的构件组成对建筑物进行拆分,最后得出所需构件的各项参数,生成与之对应的构件加工图纸。
3.2 构件制作
在完成构件的设计工作之后,就可以进入构件加工制作阶段了。这一部分的工作一般是在预先准备好的加工工厂进行的。让整个的加工过程更加具有规范性,生产出来的建筑构件也更符合质量要求。建筑构件的制作有多个环节,一般是这样的流程:制作组装模具—固定钢筋或者其他混合材料—封闭模具的其他几个面—浇筑混凝土—混匀,压实,抹光混凝土—定期养护—拆掉模具—构件检测收库。在制作构件的过程中,操纵人员需要注意使用正确的操作手法,保证构件的完成质量。
3.3 构件运输
完成制作的合格构件在需要的时刻就可以运出工厂,送往建筑工地。在进行构件运输的过程中,运输人员需要注意对要运输的构件增加一定的保护措施,要保证构件顺利安全地抵达施工现场。避免对构件造成损毁,在耽误工期的同时还会造成经济损失。由于一般建筑构件都比较大件,同时由于材质的原因,也会比较重,所以一般使用承载吨位比较高的大卡车或者拖车运输。装车过程中,建筑构件在车上的摆放要整齐,严密,构件与构件接触的地方最好添加一些衬垫之类的轻柔保护用品,避免构件之间的摩擦碰撞。要在堆放好的构件的外部搭设防护架子,避免在车辆行驶过程中,构件产生晃动,与车体发生碰撞,或者在运输途中受到颠簸,从运输车上坠落,不止对构件本身造成损坏,还有可能导致运输路面受到破坏,造成交通堵塞等问题。
3.4 构件安装
运输到施工现场的构件要按照建筑的建设要求进行安装,要注意安装过程中建筑工人的安全防护。建筑构件的安装一般使用吊车进行。操作人员佩戴好安全防护设备后操作吊车将构件吊运起来放在预先设计好的位置上,并进行适当的调整,装配式建筑对于构件放置的精准度会要求高一些,所以构件位置的调控要相对精确一些。在放置好构件之后,要对构件进行连接。构件与构件的连接可以采用钢筋进行焊接,也可以用混凝土进行浇筑,两者各有利弊,施工者可根据实际情况做出合适的选择,一般在装配式建筑的构件连接中,建议采用混凝土浇筑的方式,会与构件更契合一些。
4 装配式建筑的成本构成与影响因素
施工成本涵盖完成建筑工程项目所花费的所有生产,成本控制管理是为了将预算控制在一定范围之内,同时完成建筑工程的建设。如果按照整个的工程项目来算,装配式建筑的成本主要分摊在建筑成本,装饰物成本,给排水工程成本,采暖成本,电气成本等几个方面。但因为装配式建筑在后几项中的成本与传统建筑并没有太大的差异,所以探讨的意义不是很大。通过一些预先的了解,已经知道二者的主要成本差异是在建筑成本上。在建筑物的施工阶段,则主要体现在建筑安装部分的费用上。按照装配式建筑的施工过程来看,其主要成本影响因素是在构件制造,构件运输以及构件安装等几个方面,除此之外还有一些行业背景方面的影响。
4.1 构件制造过程中的成本影响
构件的制造过程中,加工制作构件的加工厂对于构件的成本有着很大的影响。加工厂的生产规模,专业程度,使用的加工模具的类型,脱模剂的选择等都会对构件的加工成本产生一定的影响。加工厂的生产规模小了,需要用在生产上的时间就会多一些,相应的成本也会增加。而专业程度低的加工厂的生产效率必定会低一些,为了达成生产目标,生产产品的基数必然得增加,成本自然也随之增加。至于加工模具也有木板模具与钢板模具之分,脱模剂也有很多不同的种类,这两项因素对于成本的影响并不是固定的,应该根据实际的生产情况选择最合适的产品,才能达到降低成本的作用。
4.2 构件运输过程中的成本影响
在构件的运输过程中,影响成本的因素主要集中在建筑工地距离构件加工厂的距离,运输路径的选择,运输工具的选择等几个方面。理论上来说建筑工地距离构件加工厂的距离越短越好,能够更方便构件的运输,降低运输成本。但在实际生产过程中,综合其他各方面因素的影响,二者之间还是会有一定的距离。这就牵扯到接下来的运输路径的选择问题,选择距离短,运输方便,交通费用比较少的路径,更加符合构件运输的经济效益。运输工具方面主要是运输车辆的荷载的选择,根据使用构件的数量以及体积,在保证安全运输的情况下选择大小合适的运输车辆,减少构件的运输次数,从而降低运输成本。
4.3 构件组装过程中的成本影响
在构件组装过程中,建筑施工现场的构件安装顺序,各种机械的使用效率,构件安装技术的成熟度以及现场人员的管理等因素对其成本会有所影响。合理的构件安装顺序,能够使工程的进展更加顺利,节省时间,从而间接影响到施工成本。而会提到各种机械的使用效率,是因为各种构件是需要使用机械进行吊运及安装的,若机械的使用效率高,构件安装的速度也就会快一些。安装技术的熟练程度对于构件安装在速度和质量上都有着比较明显的影响。这些对构件安装速度产生影响的因素都会间接对工程的成本产生影响。还有施工人员的管理,如果施工团队缺乏纪律性,造成工程延误或者施工不当需要重新返工,项目的成本自然会有所增长。
4.4 装配式建筑行业背景方面对其成本的影响
行业背景这一方面自然是因为目前装配式建筑在国内还属于新型技术,相关的政策制度都还不够完善,了解这方面技术的人才也比较少,建造实施过程中没有统一的规定和标准。一言以蔽之,装配式建筑这个行业还处在鱼龙混杂的混乱时期。这导致了用户对该行业的信任度不够高,市场需求不够,进而导致建筑商不愿意投资建厂,生产无法形成规模,影响制造成本。另外,在建造过程中,技术人才的缺少也会导致项目进展的效率,增加额外的成本。
5 装配式建筑的成本优化措施
在对装配式建筑的成本产生影响的诸多因素中,优先解决外部的影响因素是内部生产成本得以降低的前提。首先需要国家对这一政策进行大力扶持。装配式建筑在绿色环保方面的优势是有目共睹的,值得受到国家的肯定[2]。国家应该加大对这一行业的投资建设,出台相应的扶持措施,积极鼓励建筑商们使用这种建筑方式。同时还要大力宣传装配式建筑的优势,让居民愿意为这种建筑买单。其次,要制定统一的行业标准,要让装配式建筑的施工规范化,尤其是在构件的生产方面,要制定统一的规格要求,加速机械化生产在构件生产中的应用,让构件的生产更加高效,质量更加有保障。
6 装配式建筑的发展前景
装配式建筑的施工工期短,质量便于控制,环境污染低,与传统建筑模式相比有着比较大的优势。尤其是国外的装配式建筑已经发展到比较成熟的阶段,为建筑行业带来的便利是肉眼可见的。因此,虽然国内的装配式建筑工艺还不够完善,但行业中已经有不少见地长远的有识之士认识到装配式建筑在未来建筑行业中的重要性,并且在积极地学习研究相关的技术,在不断地推动这一行业的发展。可以预见,在不久的将来,国内的装配式建筑一定能够发展壮大到足够的规模,消灭传统建筑模式中的不足,在建筑行业大放异彩。
7 结束语
虽然国内装配式建筑在建筑行业的应用还处在起步阶段,各方面的规章制度还不够完善,其在具体施工过程中还存在着诸多问题,但根据国家现有政策来看,装配式建筑必将成为未来建筑制造中的主流。在最大限度地控制施工成本的同时,也要考虑到施工进度以及项目的整体质量。在装配式建筑发展的初期就主动去认识了解并研究有关装配式建筑的信息,能够有效促进建筑行业的改革与更迭。文中关于装配式建筑的成本方面的一些论述与分析仅仅只是了解过程中的一点小的见解,期望在未来能够有更多的同仁看到装配式建筑的优势,喜欢上装配式建筑,并愿意为装配式建筑的发展做出自己的贡献。