岳 猛
(山西同隆路橋建筑工程有限公司, 山西 太原 030000)
第二次世界大戰造成了房屋的大量破壞,戰后歐洲各國為了在最短的時間內解決民眾的住房問題,裝配式混凝土住宅應用而生。由于裝配式混凝土住宅的建造速度快,可以大規模的快速化復制,首先在人力成本高的歐洲得到迅速的發展,隨后在世界各地迅速推廣。
我國的裝配式建筑規劃自2015年年末以來密集出臺,特別是2016年9月27日《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》的出臺,我國裝配式建筑迎來了大的發展機遇。
我國的住宅項目以鋼筋混凝土剪力墻結構為主,與傳統現澆住宅相比,在設計和施工相上有很大的不同。
在建筑設計時就要考慮到預制構件生產和安裝的特點,盡量使建筑造型簡單規則,以便進行結構的拆解設計,減少預制構件的種類和規格,節約預制構件模具的成本投入,將節點連接簡單化標準化,減少現場施工難度,綜合降低工程造價。
傳統的設計圖紙一般分專業(建筑、結構、水、暖通、電)進行,專業之間的交叉很少。裝配式混凝住宅設計則不同,設計圖紙除了要反映建筑的總體情況,還要有反映單個構件情況的構件詳圖,每一個構件中所有相關各專業內容都要集中體現,如在進行預制剪力墻外墻設計時,單個構件詳圖必須反映該構件尺寸、配筋、預埋件、門窗洞口、保溫、水電預埋、表面裝飾等。
裝配式混凝土住宅采用“工廠預制、工地裝配”,將傳統的“濕法作業”變為“干法作業”。絕大部分的現澆作業都在工廠中進行,預制構件現場組裝好后,僅少部分的預制構件間節點連接才采用現澆作業。
傳統的現澆住宅采用“先結構主體施工、后水電裝飾施工”,而裝配式混凝土住宅采用“先工廠構件生產、后現場裝配施工”,水電裝飾施工隨構件工廠預制生產一并完成。
雖然國家一直在鼓勵裝配式混凝土住宅的發展,一系列政策不斷的出臺,,但目前我國裝配式混凝土住宅的發展現狀和政府的預期目標還是有很大差距的。目前影響裝配式混凝土住宅發展的主要問題還是成本問題,與傳統現澆住宅相比造價過高。要綜合降低裝配式混凝土住宅的工程造價,必須從使標準化設計、BIM技術、精裝修、SI技術與裝配式混凝土住宅有機的結合起來。
裝配式混凝土住宅在設計、生產、安裝過程中必須推行“標準化”,主要體現在設計的標準化、生產工藝的標準化、施工工法的標準化。設計的標準化能夠降低預制構件的種類,減少模具的規格,提高模具的周轉次數,降低預制構件的生產難度,使得預制構件生產工藝標準化,提高構件的生產效率和生產質量,構件尺寸精度的提高有利于現場裝配施工工法的標準化,節點連接構造簡單化,提高現場施工速度,實現綜合成本的降低,因此“標準化”是裝配式混凝土住宅的核心,標準化設計是實現的關鍵。
BIM技術即建筑信息化技術,隨著現代建筑越來越復雜,BIM技術在整個建筑從設計到施工,都得到越來越廣泛的應用。裝配式混凝土住宅其建造特性決定了更加高度依賴信息化技術,BIM技術同裝配式混凝土住宅的有機融合是住宅產業化發展的必然趨勢。
(1)裝配式混凝土住宅的集成性更強
前文提到在預制剪力墻外墻設計時,涉及到不同的專業、不同的部品部件間的“高度集成”,這么多內容集成在一起就非常容易出錯。傳統現澆混凝土住宅設計中如果出現“撞車”或“遺漏”問題,一般在現場澆筑混凝土前能夠發現,就可以現場解決。如果預制構件里忘記埋設管線,或者管線埋設位置不準,在工廠預制好,到現場發現問題時就不好補救了。
(2)裝配式混凝土住宅的施工精度要求更高
現澆混凝土住宅的施工精度是以厘米計的,但裝配式混凝土住宅的尺寸誤差和預埋鋼筋、套筒的位置誤差都是毫米級的。裝配式混凝土住宅結構構件之間的連接、各個系統部品部件之間的連接,數量多,誤差的累計是很可怕的,返工造成的成本追加也是難以承受的。
(3)裝配式混凝土住宅的工序銜接要求裝配式混凝土住宅預制構件生產與進場必須與現場安裝要求完全一致,并應當盡可能地直接從車上起吊安裝,工廠發貨順序和現場組裝順序實現無縫銜接。
裝配式混凝土住宅的以上特點,要求在設計、生產、安裝環節中各個專業實現信息共享全方位交流和密切協同,需要有可視化的檢查手段,需要有全鏈條的有效管理和無縫銜接。BIM技術可以把建筑、結構、設備、裝修各個專業有機的結合起來,統籌考慮設計、生產和施工,最大化的避免出錯,使裝配式混凝土住宅的成本降到最低。
雖然精裝房在我國有了很大的發展,但毛胚房仍然在市場上占有很大的比例。在進行毛胚房建筑設計時,由于室內設計師沒有提前介入,導致內部房間分割,水電的預留位置、數量不滿足精裝的要求,于是就出現了“裝修的程序都一樣,家家戶戶先砸墻”,這樣就造成了資源的極大浪費。裝配式混凝土住宅由于其“裝配式”的特點,其整體性能與現澆還是有差別的,我只能從最大程度上來達到“等同于現澆”。我國是一個地震多發國家,結構的抗震性能好壞優為重要,由于裝配式混凝土住宅本身的整體性、抗震性就比現澆結構差,若在精裝修再出現大量的砸墻開洞情況,其整體性、抗震性將進一步削弱。所以,從節約社會資源,提高房屋的整體性、抗震性來說,裝配式混凝土住宅必須走精裝房路線。
SI即Skeleton(支撐體)和Infill(填充體)的英文縮寫。SI住宅即僅提供建筑結構圍護、設備管線接口,內部各功能房間分割、設備管線布置由業主自行布置的房屋。大家都有一個感覺,二十年前的房子無論從功能布局、裝修風格等各個方面,現在使用起來都不舒服。在房屋70年的產權期間會面臨多次改造,每次改造不可避免地會破壞結構的安全性,若采用SI技術就可以避免上述問題的發生。SI住宅的“填充體”如內部墻體全部采用輕質材料、設備管線與結構主體完全分離,整體式廚房衛生間部品部件等可以像日用品一樣在市場隨意采購,極大方便了用戶的后期改造。由于我國的住宅絕大多數都采用剪力墻結構,在地震設防烈度高地區,大戶型房屋僅小部分“支撐體”如外墻和分戶墻采用剪力墻,顯然無法滿足結構的抗震要求,必須選用其它結構形式。
裝配式混凝土住宅生產建設全過程相對于傳統施工項目具有工期短、質量高、能耗少、污染小的優點,其工業化的生產方式是我國住宅產業化的必然發展方向。預制混凝土行業是一個看起來容易、做起來難得行業,我們要在不斷的消化吸收國內外先進經驗的基礎上,不斷的進行技術創新。。