装配式建筑一体化数字化建造的思考与应用论文_吴亮

装配式建筑一体化数字化建造的思考与应用论文_吴亮

中国葛洲坝集团第六工程有限公司 650206

摘要:装配式建筑一体化数字化是指通过BIM与ERP相结合,建立一体化数据化的装配式建筑信息交互平台,对装配式建筑全过程全产业链的信息进行数字化集成,以达成全过程全产业链的信息贯通、信息共享和协同工作。装配式建筑本身具有系统性,因此需要采用一体化的建造方式。而信息技术只是一种工具和手段,是从构件生产到装饰装修一体化的构建工具。本文作者结合自身实践就装配式建筑一体化数字化建造的思考与应用进行阐述,其中不足之处,希望同行多加指正。

关键词:装配式建筑;一体化数字;应用

1装配式建筑的分类及其发展

1.1装配式建筑的分类

预制装配式建筑主要是由板材建筑、模块建筑、砌块建筑、轻型框架建筑、升板和升层五种建筑形式形成。

(1)砌块建筑

砌块建筑是指墙体是由预制的块状材料砌成的建筑。这种建筑一般是3-5层。建筑按照形状大小分成小型、中型、大型,按照是否空心分成又分为空心和实心两类。砌块建筑具有生产工艺简单,施工简便等优点。

(2)板材建筑

俗称大板建筑,主要由墙板、楼板和屋面板等板材装配而成的。在全装配式建筑比较多见。板材建筑的主要特点是建筑本身的结构重量较轻,建筑自身的建筑面积较大。因此可以提高建筑抗震能力。板材建筑的内墙板和外墙板构成不同,内墙板多为钢筋混凝土的实心板或者空心板;外墙板则是一些保温层的钢筋混凝土复合板。

大板建筑和其他建筑形似相比具有一些显著特点:建筑本身的内部缺少灵活性。因此为了保证构建连接的整体性,在设计中要尤其注意节点问题,以及外墙板接缝的防水以及楼缝、角部的热工处理等。

(3)模块建筑

模块建筑是在板材建筑基础上发展而来的一种新型建筑形式,这种建筑模式表现的主要特点是工厂化程度高,现场安装较快。模块建筑的装配形式主要有以下几种:

1)整体模块式,整体性模块也就是需要完全由承重盒子相互重叠形成的建筑群体。

2)板材模块式,由小开间的房子以及卫生间构成承重体,再和墙板等构成建筑框架。

3)核心体模块式,以卫生间作为核心承重体,并在称重体周围补上墙板和骨架。

4)骨架模块式,由轻质的材料构成住宅单元盒子,由住宅单元盒子承重。同时也可以用一些轻质的材料构成设备或者管道的卫生间盒子,安装在建筑结构的内部。

2装配式建筑模块体系

针对装配式住宅研究并集合了几大模块体系,包括功能模块基本尺度、户型模块、标准模块以及中建弹性空间体系。

2.1功能模块基本尺度

以基本模数、扩大模块为基础并按照业主使用需求、功能需求来定义基本的功能模块,例如60平方米的户型,客厅模块规格为3.0*4.2,80平方米的户型则客厅模块规格为4.3*4.5。同理厨房、卫生间模块等也需要按照扩大模数进行协调。

2.2户型模块

户型模块则根据基本功能模块按照户型类型、功能以及使用需求等组合成不同的户型最小单元;比如根据功能性模块不同尺度,我们规定了一室两厅一卫70平方米的相应户型模块,它适用于生活过渡性人群。

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2.3标准模块

标准模块主要是集成的功能性模块,比如入户空间、收纳空间、集成厨房以及整体卫浴等。根据不同尺寸以及功能性需求制定一系列的标准模块,自由组合到单元模块中。

2.4中建弹性空间体系

中建弹性空间体系按照楼梯、走廊、入户空间、客厅、主卧和公共空间模块、户内空间模块分成两类:公共空间模块和户内空间模块;按照弹性类型主要分为固定模块和弹性模块。固定模块是一层楼的固定单元,弹性模块是可以按照业主的要求进行任意组合。

3装配式建筑一体化面临的问题和挑战

3.1技术体系不够成熟先进

再同一个项目中,由于现场浇筑方式预制方法并存,导致施工步骤复杂,没有主次。同时各个优势也不能有效发挥。同时再施工过程中由于连接方式单一,有利于装配式建筑的框架结构没有被充分应用。

3.2装配式建筑没有实现系统性装配

由于没有将建筑,结构,机电,装修等进行一体化预制装配,各个系统运行起来会不协调。

3.3设计没有充分考虑构件的加工和装配工艺要求

由于构建的标准化程度比较低,因此再对其进行二次拆分时钢筋节点会很复杂,钢筋绑扎和模具的组装上会消耗较多的人力,物力,很难进行自动化生产。

4装配式建筑一体化“三个一体化”的建造方式

4.1建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求

建筑主要是由建筑以及建筑结构,建筑机电,建筑装修四个部分组成。在系统性装配的过程中,要始终坚持装配的原则,也就是始终秉承这协同设计的思想,在设计之前需要协同好模数以及接口等。在预置装配的过程中需要从空间上,功能上统一考虑,保证各个部分相互协调,而不是相互矛盾的。

功能结构的标准化,比方有功能平面,由若干个功能层面组成丰富多彩的立面,基本的改建可以组成千变万化很绚的立面。注重集成设计,集成设计特别是在北方严寒的区域特别需要注意。

4.2设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求

这是站在工业化的角色上提出来的,也是从大工业的需求出发的。首先是设计的标准化,标准设计就是在设计的过程中要求基数和模块的统一,由无数各这样的基准模块构成建筑。但是在现在设计中,很多人仅仅是追求个性化,个性化的追求并不是完全不遵循设计规则和要求,如果全追求个性化,将会对标准化产生较大的影响。因此在建筑设计之初需要确定基数和模数,但是模块化并不是死板的,它是由一些标准化的模块来实现多样化的设计。同时还需要工厂工艺在模具设计上以及工厂工艺上标准化。

4.3技术、管理、市场一体化是产业化发展的要求

预制装配是一项技术创新,同时也是一项管理创新。但是创新需要以现代化装配技术作为支撑,而管理机制仅仅作为一种服务体系,因此只有将技术,管理,市场进行统一化管理,而不是将各个阶段进行分别管理。

建筑一体化不仅仅需要从生产方式上的改变,而是需要将绿色建筑和被动式建筑以及节能建筑结合起来,在这种背景下,再利用需要政府的招标机制作为技术支撑。政府需要建立相应的招投标机制以及监管机制来支撑建筑一体化的发展。

(1)坚持“技术、管理、市场一体化”,发挥技术支撑作用。

(2)坚持“技术、管理、市场一体化”,增强管理创效能力。

(3)坚持“技术、管理、市场一体化”,加快市场化发展进程。

结束语

预制装配式混凝土住宅设计美观,注重品质,施工过程环保节能,高效优质,是当代住宅产业化和建筑工业化形势下的创新产物,发展预制装配式住宅是大势所趋。结合实际情况将预制混凝土住宅从设计到施工全方位优化,形成产业化的深化发展,刻不容缓。

参考文献

[1]江国胜, 周冲. 装配式建筑三个一体化的发展思考[J]. 建设科技, 2016(z1):50-52.

[2]樊则森. 装配式建筑新国标编制中的“三个一体化”发展论[J]. 住宅与房地产:综合版, 2017(3):48-50.

[3]叶浩文. 大力推进"三个一体化"建造方式装配式建筑迎来黄金时代[J]. 中国勘察设计, 2017(8):30-31.

[4]薛志俊. 基于“三个一体化”模式下高职生综合素质模糊评价[J]. 山东纺织经济, 2014(1):101-103.

论文作者:吴亮

论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/29

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