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摘要:裝配式是通過(guò)工廠預(yù)制建筑構(gòu)件(詞條“建筑構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供),現(xiàn)場(chǎng)直接拼裝,用來(lái)減少現(xiàn)場(chǎng)的工作量,提高施工質(zhì)量的新技術(shù)。裝配式并不是新出現(xiàn)的技術(shù),是通過(guò)不斷的嘗試,逐步形成的建筑技術(shù)。在幕墻門窗(詞條“門窗”由行業(yè)大百科提供)行業(yè),窗框在工廠的組裝,幕墻鋼骨架在工廠的焊接(詞條“焊接”由行業(yè)大百科提供)完成等都屬于比較早期的裝配式做法。單元幕墻則是相對(duì)比較完整的針對(duì)特定幕墻系統(tǒng)的裝配式做法。幕墻的裝配式相對(duì)單元幕墻可實(shí)施的幕墻系統(tǒng)更多,板塊尺寸更大,單元化的程度也更高。幕墻的裝配式需要跳出幕墻專業(yè)的范疇,站在整個(gè)建筑專業(yè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行思考,在建筑早期將相關(guān)可能性考慮清楚,盡可能的將建筑表皮模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化,為幕墻裝配式提供理論上的可能性。
關(guān)鍵詞:裝配式、幕墻、標(biāo)準(zhǔn)化
1.什么是裝配式建筑
裝配式建筑最早出現(xiàn)在上世紀(jì)60年代,是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行,在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件(詞條“構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供)和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等),運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng),通過(guò)可靠的連接方式在現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝而成的建筑。裝配式建筑類似搭積木,因?yàn)樗械臉?gòu)件都是工廠加工,質(zhì)量能夠得到保障,同時(shí)材料消耗也會(huì)降低,建筑垃圾也會(huì)大幅度的減少。早期的裝配式建筑形體比較呆板,建筑千篇一律,隨著科技的發(fā)展,能夠滿足建筑功能要求和建筑多樣性的裝配式建筑已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。
采用裝配式的雄安市民中心
2. 政策對(duì)裝配式建筑的推動(dòng)
為進(jìn)一步貫徹落實(shí)中央城市工作會(huì)議精神和《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2016〕71號(hào)),落實(shí)推行全國(guó)裝配式建筑發(fā)展工作,全國(guó)各主要省市都針對(duì)裝配式建筑出臺(tái)了鼓勵(lì)政策。目前已有超過(guò)31個(gè)省市發(fā)布了裝配式建筑政策
裝配式政策發(fā)布區(qū)域
2.1 北京市
2020年3月2日,北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)發(fā)布《2020年生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作計(jì)劃和措施》的通知,內(nèi)容強(qiáng)調(diào):繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)裝配式建筑工作,力爭(zhēng)2020年實(shí)現(xiàn)裝配式建筑占新建建筑面積比例達(dá)到30%以上;
2.2 上海市
[上海市住建委]關(guān)于進(jìn)一步明確裝配式建筑實(shí)施范圍和相關(guān)工作要求的通知滬建建材〔2019〕97號(hào)-裝配式建筑指標(biāo)要求
2016年4月1日以后完成報(bào)建或項(xiàng)目信息報(bào)送的項(xiàng)目,建筑單體預(yù)制率不低于40%或單體裝配率不低于60%。
2015年1月1日至2016年3月31日完成報(bào)建的項(xiàng)目,建筑單體預(yù)制率不低于30%或單體裝配率不低于50%。
2015年1月1日之前完成報(bào)建的項(xiàng)目,建筑單體預(yù)制率不低于25%或單體裝配率不低于45%。
3. 裝配式建筑的分類
目前裝配式建筑主要有墻板式和集裝箱式兩種實(shí)現(xiàn)方式。
墻板式集裝箱式
3.1 墻板式
墻板式是按照建筑元素將建筑進(jìn)行拆分,分別在工廠進(jìn)行預(yù)制,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接,其中典型的建筑元素如下:
柱子
梁
疊合樓板
樓梯
室內(nèi)隔墻
室外維護(hù)墻
集成式廚房
集成式衛(wèi)生間
墻板式是目前比較成熟的裝配式實(shí)現(xiàn)方式,已經(jīng)在很多項(xiàng)目中實(shí)行,只是不同的項(xiàng)目實(shí)行的裝配式程度不同。
3.2 集裝箱式
集裝箱式裝配建筑是基于建筑空間體塊進(jìn)行建造的建筑。基本空間體塊平面內(nèi)以建筑軸距為平面單元,高度方向?yàn)橐粋(gè)層高。每個(gè)體塊包含了完整的建筑元素,四周將建筑的柱、梁、樓板等受力結(jié)構(gòu)融入箱體內(nèi),作為箱體的四周骨架。箱體內(nèi)側(cè)將地面、墻面、吊頂面等所有硬裝在工廠內(nèi)完成。箱體的一個(gè)面為建筑的外圍護(hù)面,為幕墻或者窗墻系統(tǒng)。箱體本身自承重,類似磚結(jié)構(gòu)系統(tǒng),是和積木最像的建筑實(shí)現(xiàn)方式。
4. 幕墻裝配式的思考
4.1 什么樣的幕墻是裝配式幕墻
根據(jù)裝配式的定義,建筑構(gòu)件在工廠加工,現(xiàn)場(chǎng)安裝就是裝配式,那目前所有的幕墻系統(tǒng)都屬于裝配式。比如傳統(tǒng)框架玻璃幕墻,在工廠生產(chǎn)埋件、立柱、橫梁、膠條、玻璃面板、保溫棉等材料,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。單元式幕墻(詞條“單元式幕墻”由行業(yè)大百科提供)是裝配化程度更高的裝配式建筑,在工廠加工形成單元板塊,通過(guò)類似積木一樣的單元板塊的插接,形成整個(gè)建筑表皮。
裝配式也有不同的等級(jí),傳統(tǒng)構(gòu)件式幕墻是比較低級(jí)的裝配式建筑。雖然在現(xiàn)場(chǎng)的安裝都是干作業(yè),但是因?yàn)榘惭b工序過(guò)于復(fù)雜,需要在現(xiàn)場(chǎng)安排大量的工人進(jìn)行安裝,失去了裝配式提高安裝效率的初衷,所以幕墻在裝配式方面還有很長(zhǎng)的路要走。超大板塊整體安裝是未來(lái)幕墻裝配式的方向。
位于美國(guó)紐約第十一大道100號(hào)的項(xiàng)目進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化大板塊安裝的嘗試,最大的板塊位于八層轉(zhuǎn)角處,總長(zhǎng)36英尺9英寸半(約合11m),高11英尺(約合3.3m),內(nèi)有17個(gè)小單元,最大玻璃板塊2620mm×1460mm,最長(zhǎng)玻璃3.3m×1.0m。有12種不同規(guī)格、15種不同角度、8種不同的配置,兩個(gè)開(kāi)啟扇。這個(gè)單元在工廠做好后重達(dá)8t,要用一個(gè)40英尺長(zhǎng)的開(kāi)頂貨柜單獨(dú)裝載,運(yùn)輸過(guò)程中固定它的鋼材就達(dá)4T。
紐約第十一大道100號(hào)
4.2 幕墻早期做過(guò)哪些裝配式的嘗試
4.2.1單元式幕墻
單元幕墻一般為鋁合金龍骨(詞條“鋁合金龍骨”由行業(yè)大百科提供)系統(tǒng),通過(guò)型材開(kāi)模,形成可以相互插接的單元公母料。插接部位設(shè)置可以閉合的膠條進(jìn)行防水。利用等壓腔原理,將進(jìn)入的雨水排出,形成防水性能很好的建筑表皮。單元幕墻因?yàn)橐蕾?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>鋁合金插接龍骨,所以板塊尺寸不會(huì)太大,且只適用于標(biāo)準(zhǔn)的比較規(guī)整的立面。
4.2.2 單元鋼骨架
單元鋼骨架是在工廠將鋼結(jié)構(gòu)(詞條“鋼結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供)焊接完成,運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后直接吊裝的安裝方式。單元鋼骨架解決了傳統(tǒng)鋼龍骨現(xiàn)場(chǎng)焊接引起的精度差、焊縫強(qiáng)度低、有火災(zāi)隱患等一系列問(wèn)題。下圖為觀音圣壇的蓮花瓣鋼架,鋼架整體為雙曲異形,重量超過(guò)5噸,為單元鋼骨架,整體吊裝。
單元玻璃幕墻吊裝觀音圣壇蓮花瓣鋼架
4.2.3 GRC系統(tǒng)
GRC系統(tǒng)因?yàn)橄到y(tǒng)特點(diǎn),需要模具成型,且板塊尺寸很大,是較早采用類似裝配式工藝的幕墻系統(tǒng)。GRC正常應(yīng)用在異形部位,板塊尺寸很大,背襯鋼架,通過(guò)特制轉(zhuǎn)接件(詞條“轉(zhuǎn)接件”由行業(yè)大百科提供)與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。且隨著裝配式理念的推行,GRC系統(tǒng)也較早實(shí)現(xiàn)了與其它材料的組合生產(chǎn),整體吊裝。
傳統(tǒng)GRC安裝裝配式小單元安裝
4.2.4 空中連廊系統(tǒng)的整體吊裝
如重慶來(lái)福士廣場(chǎng)的空中連廊,連廊橫跨在四棟超過(guò)200米的建筑屋頂上,連廊底部部位距離地面超過(guò)200米,傳統(tǒng)的構(gòu)件安裝方式很難操作。傳統(tǒng)的裝配式板塊,因?yàn)檫\(yùn)輸?shù)男枰鍓K尺寸很小,在200米高度吊裝幾百個(gè)小板塊不安全,也很難操作。該部位最終選擇了在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)胎架組裝超大板塊,整體吊裝的方案。
現(xiàn)場(chǎng)利用胎架組裝超大板塊板塊整體吊裝
4.3幕墻在裝配式方面還需要做哪些工作
幕墻相對(duì)其他建筑分項(xiàng)工程起點(diǎn)更高,但幕墻在裝配式方面仍然有很大的發(fā)展空間。
4.3.1與其它系統(tǒng)的融合
建筑系統(tǒng)正常包括土建、內(nèi)裝、機(jī)電、幕墻等建筑分項(xiàng)工程,裝配式是針對(duì)整個(gè)建筑的裝配式,不是各個(gè)分項(xiàng)工程各自裝配,要突破系統(tǒng)劃分的限制,將各專業(yè)相互融合,才能體現(xiàn)裝配式的最大價(jià)值。如幕墻系統(tǒng)可以考慮和原來(lái)內(nèi)側(cè)的墻體、結(jié)構(gòu)、保溫等進(jìn)行組合設(shè)計(jì),整體吊裝。
組合外圍護(hù)墻體的安裝
近些年,EPC開(kāi)始逐步流行,EPC模式是工程總承包模式的一種類型,通常以EPC合同的形式出現(xiàn),即:設(shè)計(jì)-采購(gòu)-施工(Engineering-Procurement-Construction)合同。在EPC模式下,工程總承包商接受業(yè)主委托按照合同約定對(duì)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工進(jìn)行總承包,并對(duì)其所承包工程的質(zhì)量、安全、工期和造價(jià)等全面負(fù)責(zé)。對(duì)于業(yè)主而言,其只需負(fù)責(zé)整體性的、原則性的目標(biāo)管理和控制。作為總承包方,擁有對(duì)各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)和施工的把控能力,能夠更好的推進(jìn)各專業(yè)的融合,對(duì)裝配式的發(fā)展是有利的。
4.3.2 幕墻構(gòu)造做法的提升
原來(lái)的幕墻做法都是針對(duì)構(gòu)件散裝進(jìn)行設(shè)計(jì)的,在裝配建筑中要充分利用裝配建筑精度高的特點(diǎn),簡(jiǎn)化幕墻構(gòu)造做法,同時(shí)考慮幕墻作為整體板塊運(yùn)輸過(guò)程中的穩(wěn)定性。
如板塊拼接部位的防水做法,傳統(tǒng)的打膠和單元幕墻的插接防水都不太適合大板塊,要針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠的防水設(shè)計(jì)。
大板塊拼接部位的防水做法
4.3.3對(duì)各幕墻系統(tǒng)的裝配式研究
幕墻作為建筑外圍護(hù)構(gòu)件,從上世紀(jì)九十年代在中國(guó)開(kāi)始使用以來(lái),逐漸形成了針對(duì)不同材料和做法的幾十種幕墻系統(tǒng),如玻璃幕墻就包括單元玻璃幕墻、框架幕墻、單層索網(wǎng)幕墻、全玻幕墻、點(diǎn)支幕墻等。并不是所有的幕墻都可以作為大板塊整體吊裝,如索網(wǎng)幕墻是基于柔性索的預(yù)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)的,只能按照目前的方式進(jìn)行安裝。全玻幕墻因?yàn)檎w尺寸很大,及玻璃肋的脆弱性,也不適合在工廠組裝后一起吊裝。要對(duì)現(xiàn)有的幕墻系統(tǒng)進(jìn)行梳理,針對(duì)不同幕墻系統(tǒng)各自的特點(diǎn)進(jìn)行裝配式設(shè)計(jì)方面的提升。
5.幕墻在墻板式裝配建筑中的應(yīng)用
墻板系統(tǒng)是針對(duì)建筑功能構(gòu)件的不同分別進(jìn)行預(yù)制,幕墻屬于外圍護(hù)墻體的一部分,在工廠進(jìn)行預(yù)制后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行吊裝。
墻板式外圍護(hù)墻的吊裝
5.1墻體板塊的劃分
墻體板塊的劃分要考慮以下因素:
哪些地方適合留縫
墻體結(jié)構(gòu)的布置
版面元素的重復(fù)
與內(nèi)側(cè)隔墻及軸線的關(guān)系
運(yùn)輸及吊裝的考慮
以上海北外灘某公寓項(xiàng)目為例:
上海北外灘某項(xiàng)目局部立面
通過(guò)對(duì)外側(cè)墻體元素及分格尺寸的分析,板塊劃分如下:
板塊上下及左右分縫位置均設(shè)置在了不同材料交接部位,能夠最大限度的保證整體立面的完整。
交接節(jié)點(diǎn)(詞條“節(jié)點(diǎn)”由行業(yè)大百科提供)如下:
左右交接節(jié)點(diǎn)上下交接節(jié)點(diǎn)
如果外圍護(hù)墻體比較復(fù)雜,有多種單元樣式組合而成,需要根據(jù)材料的分布規(guī)律和大小,對(duì)板塊進(jìn)行劃分,統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)板塊類型。
板塊類型的劃分
5.2 維護(hù)墻體的結(jié)構(gòu)
外圍護(hù)墻體可以采用工廠預(yù)制鋼框系統(tǒng),在鋼框上安裝保溫及裝飾面層,最后嵌入窗系統(tǒng),形成標(biāo)準(zhǔn)外圍護(hù)墻體板塊。
預(yù)制鋼框安裝保溫及裝飾面板在洞口中嵌入窗系統(tǒng)
5.3 板塊掛接及交接防水設(shè)計(jì)
墻體板塊與主體結(jié)構(gòu)的連接可上下兩邊均進(jìn)行連接,也可只固定上邊,下邊與下板塊上口進(jìn)行連接。連接要考慮現(xiàn)場(chǎng)安裝的便捷性,采用機(jī)械連接的方式,避免焊接。
板塊交接部位采用內(nèi)外雙道防水設(shè)計(jì),同時(shí)在構(gòu)造上可利用高差形成防水構(gòu)造,在密封膠失效的時(shí)候避免雨水滲入。
6.幕墻在集裝箱式裝配建筑中的應(yīng)用
6.1 標(biāo)準(zhǔn)集裝箱大小的劃分
仍然以北外灘某公寓項(xiàng)目為例,如果采用集裝箱結(jié)構(gòu),箱體劃分可按照標(biāo)準(zhǔn)軸距進(jìn)行劃分,如下圖所示
集裝箱的劃分
6.2 集裝箱模塊的組成
組成建筑的集裝箱模塊是整個(gè)建筑的縮影,包含了建筑幾乎所有的建筑元素,具體組成如下圖所示:
集裝箱模塊的組成
6.3 集裝箱箱體結(jié)構(gòu)的種類
目前集裝箱箱體結(jié)構(gòu)主要有混凝土和鋼結(jié)構(gòu)兩種類型。
混凝土結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)
6.4 幕墻與集裝箱箱體的組合設(shè)計(jì)
幕墻在工廠與箱體一起加工成型,幕墻與箱體上下連接,考慮箱體運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)幕墻的保護(hù),設(shè)計(jì)過(guò)程中避免幕墻出現(xiàn)凸起等易破壞的情況。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中就考慮箱體的劃分對(duì)幕墻的影響,避免劃分部位出現(xiàn)在玻璃部位。對(duì)于板塊的拼接縫部位要做好防水及美觀效果的處理,在箱體安裝完成后進(jìn)行統(tǒng)一處理。
對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu),外圍護(hù)墻體有窗的情況可以將窗邊框做預(yù)埋處理,窗邊框建議采用鋁合金框,避免腐蝕。采用預(yù)埋窗邊框整體外觀效果更好且不容易漏水。
混凝土預(yù)埋窗邊框
6.5其它近似集裝箱的做法分項(xiàng)
6.5.1集裝箱的局部應(yīng)用
由金螳螂施工的合景泰富售樓處在樣板區(qū)部位采用了集裝箱的安裝方式,集裝箱在工廠加工完場(chǎng)后,在現(xiàn)場(chǎng)整體吊裝,大大加快了施工進(jìn)度。
合景泰富售樓處
6.5.2 半集裝箱設(shè)計(jì)
集裝箱式結(jié)構(gòu)為了形成圍合的結(jié)構(gòu),需要六面都有結(jié)構(gòu),對(duì)于開(kāi)間比較大的部位并不適用。只有地板和外圍護(hù)墻,其他穩(wěn)定構(gòu)件設(shè)計(jì)成可拆卸的桁架桿件,也可以實(shí)現(xiàn)近似集裝箱的安裝方式。
半集裝箱設(shè)計(jì)
7. 裝配式的未來(lái)展望
7.1 對(duì)裝配式的大膽設(shè)想
像搭積木一樣建造房子,是很多人對(duì)裝配式發(fā)展最終目標(biāo)的理解。
積木模型
設(shè)想一下,50年之后,裝配式發(fā)展的終極目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),通過(guò)多年來(lái)國(guó)家對(duì)建筑裝配式的持續(xù)推進(jìn),解決了裝配式的所有技術(shù)難點(diǎn),將建筑元素細(xì)分為各種規(guī)格和尺寸的建筑構(gòu)件,初步預(yù)期有幾千種的建筑裝配構(gòu)件,包括各種尺寸的梁、柱、樓板、箱體模塊等。那個(gè)時(shí)候整個(gè)行業(yè)和現(xiàn)在相比有哪些改變呢?
7.1.1建筑設(shè)計(jì)的改變
因?yàn)樗械慕ㄖ仨氁阅K為基礎(chǔ)進(jìn)行搭建,可以預(yù)期,到時(shí)候目前所有的建筑軟件都會(huì)消失,會(huì)被一種國(guó)家研究發(fā)布的軟件替代,這是一種類似搭積木的游戲軟件,內(nèi)置所有的建筑標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。每個(gè)建筑師都是搭積木的高手,通過(guò)幾千個(gè)可以選擇的構(gòu)件,從地基基礎(chǔ)開(kāi)始搭設(shè),模擬建筑建造的過(guò)程。相信除了軟件,也會(huì)有與實(shí)際建筑構(gòu)件對(duì)應(yīng)的等比例縮放的積木模塊,模塊自帶智能感應(yīng)芯片,用于輔助建筑師進(jìn)行積木的搭設(shè)。等軟件中或者實(shí)體的積木搭設(shè)完成了,整個(gè)建筑設(shè)計(jì)也就完成了。軟件會(huì)自動(dòng)生成搭接所需的建筑構(gòu)件清單和構(gòu)件搭接關(guān)系圖。
7.1.2對(duì)施工的影響
施工單位根據(jù)構(gòu)件清單采購(gòu)對(duì)應(yīng)的構(gòu)件產(chǎn)品,在現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行構(gòu)件搭接,那個(gè)時(shí)候我們已經(jīng)突破了構(gòu)件連接技術(shù),實(shí)現(xiàn)了快速拼接。
7.1.3 對(duì)材料廠商的影響
目前的材料廠商都會(huì)消失,與之對(duì)應(yīng)的是各個(gè)建筑構(gòu)件的加工廠。加工廠的名字是以建筑構(gòu)件的編號(hào)進(jìn)行命名,每個(gè)加工廠只生產(chǎn)一種建筑構(gòu)件,全國(guó)有幾千個(gè)構(gòu)件加工廠。
7.2 要實(shí)現(xiàn)終極目標(biāo)需要克服哪些困難
7.2.1 設(shè)計(jì)理念的改變
目前的裝配式都是建筑方案設(shè)計(jì)完成后工業(yè)化設(shè)計(jì)師才介入,將已有的建筑方案對(duì)應(yīng)的元素進(jìn)行拆分,相當(dāng)于先有了一個(gè)模型,然后將這個(gè)模型切為一定數(shù)量的積木,然后去生產(chǎn)積木。這個(gè)是一個(gè)本末倒置的設(shè)計(jì)理念。當(dāng)我們用樂(lè)高積木去搭建模型的時(shí)候,都是用已有的樂(lè)高模塊去搭建,為每個(gè)模型單獨(dú)去設(shè)計(jì)樂(lè)高模塊并不現(xiàn)實(shí)。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該基于裝配式的規(guī)則限制,在有條件約束的情況下進(jìn)行建筑的設(shè)計(jì)。
7.2.2 標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一
建筑裝配式又叫建筑工業(yè)化,工業(yè)化就是把建筑構(gòu)件的加工搬到工廠中,像生產(chǎn)產(chǎn)品一樣去生產(chǎn)建筑構(gòu)件。工廠的優(yōu)勢(shì)是質(zhì)量高,效率高,因?yàn)槎际羌夹g(shù)成熟的工人重復(fù)生產(chǎn),質(zhì)量有保證。所有這些能夠?qū)崿F(xiàn)的前提是建筑構(gòu)件的重復(fù)生產(chǎn),只有生產(chǎn)足夠多的相同的產(chǎn)品,工廠的生產(chǎn)成本才會(huì)下降,高昂的模板費(fèi)用可以分?jǐn)偟匠汕先f(wàn)的構(gòu)件上,最紅成本忽略不計(jì)。要實(shí)現(xiàn)所有構(gòu)件的尺寸都相同就依賴于標(biāo)準(zhǔn)的制定,讓相同的構(gòu)件在不同的項(xiàng)目中通用才是標(biāo)準(zhǔn)化的真正目標(biāo)。
7.2.3 關(guān)鍵技術(shù)的突破
任何看起來(lái)簡(jiǎn)單的東西背后都有大量技術(shù)研究的支撐,就好像蘋果手機(jī)用起來(lái)很簡(jiǎn)單很流暢的原因得益于IOS系統(tǒng)幾千萬(wàn)行代碼的運(yùn)行。
要實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的建筑搭接還需要突破以下技術(shù)
①構(gòu)件的適用性
建筑由上萬(wàn)個(gè)建筑構(gòu)件組成,不同位置的建筑構(gòu)件受力是不同的,相同的構(gòu)件用在樓頂部位可能是安全的,用在二層可能就會(huì)破壞。在設(shè)計(jì)過(guò)程中怎么快速判斷這個(gè)構(gòu)件是否可行需要強(qiáng)大的算法的支撐和智能設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)的幫助。
②構(gòu)件的連接技術(shù)的突破
以目前混凝土構(gòu)件為例,構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)部位的混凝土都是后澆設(shè)計(jì),原因就是單純的構(gòu)件連接無(wú)法做到剛性連接,不滿足受力要求,最終造成了現(xiàn)在的構(gòu)件連接措施很復(fù)雜。后期的構(gòu)件搭接技術(shù)可以預(yù)期會(huì)引入新的材料和構(gòu)件連接方式,連接方式為純干性連接,簡(jiǎn)單快捷。
③施工技術(shù)的突破
裝配式技術(shù)成熟之后,現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)間會(huì)被大大壓縮,原來(lái)幾年的施工工期會(huì)變成以周為單位,在很短的時(shí)間內(nèi)完成建筑的安裝。目前以塔吊為中心的建筑施工系統(tǒng)很難滿足建筑構(gòu)件快速搭建的需求,相信會(huì)有更加快速高效的施工技術(shù)出現(xiàn)。構(gòu)件的空間測(cè)量定位也會(huì)更加智能和高效,通過(guò)空間定位芯片和磁性對(duì)接等技術(shù),實(shí)現(xiàn)構(gòu)件安裝的快速和準(zhǔn)確。
7.2.4 建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)
這里的建筑構(gòu)件不是傳統(tǒng)意義上的預(yù)制梁、柱等,是將建筑各個(gè)元素融合在一起的建筑構(gòu)件。強(qiáng)電、弱點(diǎn)、管網(wǎng)、空調(diào)等系統(tǒng)要全部集成在這些構(gòu)件中,構(gòu)件拼接的過(guò)程就是這些系統(tǒng)管網(wǎng)聯(lián)通的過(guò)程,這個(gè)是相當(dāng)復(fù)雜和系統(tǒng)性的東西。在構(gòu)件設(shè)計(jì)中,要借助BIM技術(shù)對(duì)構(gòu)件可能使用的部位及可能存在的搭接進(jìn)行模擬,保證建筑構(gòu)件的通用性。
7.3 建筑裝配式與智能化
未來(lái)的建筑構(gòu)件是極其精細(xì)化的,以后要以生產(chǎn)手機(jī)的方式生產(chǎn)建筑構(gòu)件,建筑構(gòu)件將作為智能構(gòu)件應(yīng)用在整個(gè)建筑中,最終形成的建筑也將是智能建筑(詞條“智能建筑”由行業(yè)大百科提供)。
8.結(jié)語(yǔ)
任何技術(shù)的進(jìn)步都是循序漸進(jìn)的,都要不斷通過(guò)技術(shù)的積累,厚積薄發(fā),實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的飛躍。當(dāng)前是裝配式替代傳統(tǒng)施工技術(shù)、BIM替代傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)的關(guān)鍵時(shí)期,面對(duì)挑戰(zhàn),我們要突破自己的舒適區(qū),勇于改變,順應(yīng)時(shí)代的潮流。作為幕墻行業(yè)的一員,我們要有全局觀,要突破行業(yè)的界限,站在整個(gè)建筑行業(yè)的角度去思考問(wèn)題,審時(shí)度勢(shì),勇于擔(dān)當(dāng),為裝配式終極目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)自己的力量。
作者單位:蘇州金螳螂幕墻有限公司
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