徐貴獻(xiàn)
(中國鐵建房地產(chǎn)集團(tuán)有限公司,北京 100010)
住宅產(chǎn)業(yè)化實(shí)施中的若干技術(shù)問題探討
徐貴獻(xiàn)
(中國鐵建房地產(chǎn)集團(tuán)有限公司,北京 100010)
住宅產(chǎn)業(yè)化是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。產(chǎn)業(yè)化住宅建設(shè)周期短,工作條件好,成本較低,環(huán)境更友好。盡管如此,住宅產(chǎn)業(yè)化在實(shí)際推進(jìn)過程中仍有相當(dāng)?shù)睦щy,如何在現(xiàn)有條件下做好產(chǎn)業(yè)化住宅的設(shè)計(jì)施工是值得探討的問題,對(duì)推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展有重要意義。論文結(jié)合住宅設(shè)計(jì)施工實(shí)踐,從技術(shù)角度提出了一些目前產(chǎn)業(yè)化住宅在設(shè)計(jì)、施工中解決實(shí)際困難的方法,供設(shè)計(jì)施工人員參考。
住宅產(chǎn)業(yè)化;設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備;施工圖設(shè)計(jì);加工圖設(shè)計(jì);施工
經(jīng)過前幾年的大力發(fā)展,我國的住宅市場已相對(duì)飽和,住宅消費(fèi)漸趨成熟和理性。面對(duì)日趨嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境壓力,綠色環(huán)保的概念越來越得到重視,同時(shí)住宅建設(shè)勞動(dòng)力成本日益增長。因此,以能源和勞動(dòng)力的大量投入、環(huán)境生態(tài)的巨大破壞為代價(jià)的粗放型住宅發(fā)展模式已不能長久持續(xù)下去。
在此背景下,以技術(shù)為依托,建設(shè)周期短,工作條件好,成本較低,環(huán)境更友好的產(chǎn)業(yè)化住宅有了發(fā)展空間[1]。住宅產(chǎn)業(yè)化從科技、人文、環(huán)保等可持續(xù)發(fā)展角度來說是未來住宅市場發(fā)展的必然趨勢(shì)。
住宅產(chǎn)業(yè)化就是逐漸將住宅的生產(chǎn)和經(jīng)營通過社會(huì)化大生產(chǎn)的方式來完成。簡單說來就是把住宅拆分成標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件(樓板、墻板、樓梯等),在工廠里加工好后,再到施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝。住宅產(chǎn)業(yè)化采用一體化經(jīng)營的方式使各生產(chǎn)要素完美地組合起來,減少中間環(huán)節(jié),優(yōu)化資源配置。住宅的施工不再是先施工好結(jié)構(gòu)再建筑裝飾、挖墻埋線、打孔吊裝,而是各專業(yè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)運(yùn)作;外保溫和墻體在工廠就制作為一體,管線包括插座都提前預(yù)埋,把建筑成品當(dāng)成一個(gè)整體全盤統(tǒng)籌安排,工廠生產(chǎn)的圖紙精細(xì)程度和機(jī)械圖紙差不多。工廠化生產(chǎn)提高了構(gòu)配件的質(zhì)量和生產(chǎn)能力,減少了現(xiàn)場濕作業(yè),簡化現(xiàn)場操作,從而改善工作條件,提高住宅質(zhì)量和性能,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
盡管如此,住宅產(chǎn)業(yè)化在實(shí)際推進(jìn)過程中仍有相當(dāng)?shù)睦щy,本文結(jié)合住宅設(shè)計(jì)施工實(shí)踐,提出了一些目前產(chǎn)業(yè)化住宅在設(shè)計(jì)、施工中解決實(shí)際困難的方法,供設(shè)計(jì)施工人員參考。
從設(shè)計(jì)角度來看,產(chǎn)業(yè)化住宅的設(shè)計(jì)總體上可分為3個(gè)步驟:前期準(zhǔn)備;施工圖設(shè)計(jì);加工圖設(shè)計(jì)。
2.1 前期準(zhǔn)備
前期準(zhǔn)備工作就是了解前面提到的兩個(gè)條件:一方面了解建設(shè)工廠的具體情況;另一方面了解當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)化住宅建設(shè)的具體要求。
2.1.1 確定構(gòu)件生產(chǎn)廠家
首先需要了解在建設(shè)場地附近200km內(nèi)有哪些產(chǎn)業(yè)化住宅建設(shè)基地或者工廠,它們具備什么樣的構(gòu)配件生產(chǎn)能力,有哪些技術(shù)專利和特長。
產(chǎn)業(yè)化住宅和一般的住宅一樣,分為鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)兩大類。鋼結(jié)構(gòu)建筑本身就具備裝配式性質(zhì),梁、柱甚至節(jié)點(diǎn)都是工廠加工好的,現(xiàn)場進(jìn)行拼接,和混凝土結(jié)構(gòu)相比減少了梁柱預(yù)制構(gòu)件搭接或者節(jié)點(diǎn)區(qū)搭接的現(xiàn)澆作業(yè)。但是,對(duì)樓板與梁的連接及墻體與梁柱的連接怎樣簡化現(xiàn)場操作和提高質(zhì)量精度,就需要設(shè)計(jì)單位構(gòu)件廠家和施工單位共同商量決定,尤其以設(shè)計(jì)單位和建筑工廠的關(guān)聯(lián)性最大。
對(duì)一些裝配式構(gòu)件的建設(shè)基地,通過考慮設(shè)計(jì)、施工和使用的方方面面,已經(jīng)自主研發(fā)了一些成熟的對(duì)策,包括保溫防水防漏等,通常也形成了一定的產(chǎn)品和生產(chǎn)流水線。這樣,設(shè)計(jì)單位一方面可以少考慮一些節(jié)點(diǎn)及施工問題,減少工作量;另一方面要盡量讓自己的設(shè)計(jì)符合建筑工廠的產(chǎn)品規(guī)格,發(fā)揮建筑工廠的優(yōu)勢(shì),提高效率。
還有一些建筑工廠只具備一定的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)能力,對(duì)建筑整體缺乏詳細(xì)的規(guī)劃,但是通過定制模具,產(chǎn)品的適應(yīng)性機(jī)動(dòng)性較大,則設(shè)計(jì)人員的方案設(shè)計(jì)所受束縛較少,不過相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)需要多加考慮,為保證最終質(zhì)量,現(xiàn)澆比例要加大,需要自己根據(jù)裝配式建筑的相應(yīng)規(guī)范和規(guī)程,選擇相應(yīng)的做法確保設(shè)計(jì)功能和施工的實(shí)現(xiàn)。
總之,在設(shè)計(jì)之前,應(yīng)該配合甲方先確定好裝配式構(gòu)件合作生產(chǎn)廠家。一方面考慮距離影響減少建設(shè)成本,另一方面生產(chǎn)廠家也決定了將來項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方向。
2.1.2 結(jié)合項(xiàng)目所在地住宅產(chǎn)業(yè)化相關(guān)政策確定設(shè)計(jì)思路
產(chǎn)業(yè)化住宅的設(shè)計(jì)還和當(dāng)?shù)氐恼哧P(guān)系重大,應(yīng)詳細(xì)了解當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)政策,并結(jié)合政策要求確定設(shè)計(jì)思路。
有些地方政府明確規(guī)定了所建項(xiàng)目里工廠化生產(chǎn)的比例,而一般開發(fā)商基于成本的考慮并不想擅自提高這一比例,這樣一來,政策也決定了產(chǎn)業(yè)化住宅的設(shè)計(jì)思路。比如,當(dāng)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)比例只要求達(dá)到10%時(shí),則一般考慮外墻板的裝配就可解決問題。外墻板的預(yù)制化施工是最簡單的,很多結(jié)構(gòu)為了方便好用,本來也不將主要受力構(gòu)件設(shè)置在外墻。住宅的外墻通常是要開窗的,公共建筑的外墻甚至大部分還是直接后掛的幕墻,對(duì)主體結(jié)構(gòu)影響最小。這樣,只要選擇一款合適的外墻產(chǎn)品,并解決好外墻板的安裝吊掛問題,一個(gè)簡單的比例10%左右的工廠、化產(chǎn)業(yè)化住宅就產(chǎn)生了。
對(duì)于住宅來說,除了外墻板,樓梯和陽臺(tái)也是很好的選擇。接下來依次是樓板、梁,然后是內(nèi)墻板和柱??偟脑瓌t是在盡量保證結(jié)構(gòu)整體性的基礎(chǔ)上,先拆分次要構(gòu)件,再拆分水平構(gòu)件和重要的水平構(gòu)件,最后是豎向構(gòu)件及重要的豎向構(gòu)件。
目前一般的混凝土產(chǎn)業(yè)化住宅,開發(fā)商從成本考慮往往不希望裝配式的比例過高,在了解了具體項(xiàng)目的具體要求以后,設(shè)計(jì)師就可以根據(jù)情況選擇和現(xiàn)澆構(gòu)件在工廠生產(chǎn),就可以大致定下設(shè)計(jì)思路了。
2.2 施工圖設(shè)計(jì)階段
施工圖設(shè)計(jì)是在已有設(shè)計(jì)思路基礎(chǔ)上的深入和細(xì)化。此階段設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意以下方面,否則不僅造成圖紙量的增加,還將進(jìn)一步地增加建設(shè)成本,提高施工復(fù)雜性。
2.2.1 預(yù)制構(gòu)件種類不可過多
和傳統(tǒng)住宅設(shè)計(jì)相比,要特別注意預(yù)制構(gòu)件的種類不可過多,以便于規(guī)?;颇Ia(chǎn)。比如一個(gè)小區(qū),最好是三四個(gè)戶型通過不同的拼接完成不同的建筑外形,這樣大模數(shù)就控制住了;再考慮各種管線的走線預(yù)埋,拼接細(xì)節(jié)的處理,具體到尺寸、打孔上總會(huì)有所差別。
2.2.2 設(shè)計(jì)全程全專業(yè)工廠預(yù)制的方便可行性
和傳統(tǒng)的施工圖設(shè)計(jì)相比,產(chǎn)業(yè)化住宅的施工圖設(shè)計(jì)全程全專業(yè)都要考慮到工廠預(yù)制生產(chǎn)的方便可行性,要配合結(jié)構(gòu)的預(yù)制比例。不僅要事先打好洞、埋好管線,確定水、電、暖通的走向,而且要盡量減少和規(guī)范設(shè)備專業(yè)管線的走線和排布,減少預(yù)制構(gòu)件的種類。因而,要統(tǒng)籌考慮尋找一種通用的模式套用在各戶型里。通過各專業(yè)協(xié)調(diào),綜合考慮好預(yù)制可能性并確定了戶型和各專業(yè)布置形式后,就可以按照正常的施工圖階段出圖了。
建筑專業(yè)要配合建筑的模數(shù)化設(shè)計(jì),即使是建筑外形也要盡量通過幾種長短不一的構(gòu)件來拼接組合。
結(jié)構(gòu)專業(yè)要考慮預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆構(gòu)件的搭接構(gòu)造和計(jì)算,是全部預(yù)制還是連接部位現(xiàn)澆,或是部分疊合,要通過預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆構(gòu)件的各工況計(jì)算滿足結(jié)構(gòu)的安全要求,并加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)部位的構(gòu)造。在圖紙里對(duì)預(yù)制構(gòu)件、裝配節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)澆部分要有表示說明。
水暖電專業(yè)和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比,要求管線綜合的精度更高,以適應(yīng)高精度的構(gòu)件生產(chǎn)需要。當(dāng)管線可以在預(yù)制工廠完成預(yù)裝時(shí),就不再需要各專業(yè)自己預(yù)留檢修空間和防撞空間了,管線之間的間距可以做到最小、最實(shí)用。
2.3 加工圖設(shè)計(jì)階段
施工圖紙只是大致表示了建筑的拼裝和完成的成品樣子。除非是按照建筑工廠的模數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),一般建筑工廠并不能直接從施工圖上得到具體的構(gòu)件尺寸,這就要求設(shè)計(jì)單位再進(jìn)一步進(jìn)行加工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。
加工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)就是對(duì)建筑中出現(xiàn)的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行逐一編號(hào)作圖,從形狀尺寸厚度配筋開洞預(yù)埋及預(yù)留胡子筋等方面進(jìn)行詳細(xì)繪制和表示,但凡有絲毫差錯(cuò),就會(huì)影響到最終的拼裝和使用。加工圖紙的設(shè)計(jì),就像是機(jī)械零部件的加工圖紙,一個(gè)一般規(guī)模的小區(qū),構(gòu)件編號(hào)通常能達(dá)到上百種之多。這一工作量也是產(chǎn)業(yè)化住宅設(shè)計(jì)多出傳統(tǒng)住宅設(shè)計(jì)的部分,花費(fèi)時(shí)間通常也是施工圖設(shè)計(jì)階段的2倍以上。
同時(shí),這也是體現(xiàn)建筑廠家精度和生產(chǎn)能力的時(shí)候。對(duì)于有成熟經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)廠家,能夠充分保證混凝土的澆筑質(zhì)量,則往往采用較薄的板也能通過實(shí)驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求,比如異形加肋樓板等,減少材料用量和使用空間。沒有經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)廠家,通過現(xiàn)場預(yù)制,在較好的工作環(huán)境里,采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的圖紙,也更能保證混凝土澆筑的質(zhì)量,有利于結(jié)構(gòu)受力。
要合理安排建筑施工流程,一方面保障施工過程順利進(jìn)行,另一方面要減少現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件的堆放,合理管理預(yù)制構(gòu)件的排放吊裝等;同時(shí)施工的精細(xì)程序要求也較高。
3.1 施工準(zhǔn)備
產(chǎn)業(yè)化住宅的預(yù)制構(gòu)件都是在工廠加工好后運(yùn)送到施工現(xiàn)場。運(yùn)輸過程中構(gòu)件的受力往往與設(shè)計(jì)使用階段不同,因而一定要計(jì)算構(gòu)件的受力和擺放,采取構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)允許的轉(zhuǎn)運(yùn)和擺放方式,減少構(gòu)件的不正當(dāng)受力,防止不必要的開裂和損耗。
施工組織方面,要統(tǒng)籌施工速度、現(xiàn)場存放量和存放場地的關(guān)系,構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場要參考安裝使用的先后順序,一次存放到位,避免二次倒運(yùn)。編號(hào)一定要露在外面能清晰看到的地方,方便查找和吊運(yùn)。
3.2 安裝中的節(jié)點(diǎn)做法問題
產(chǎn)業(yè)化住宅能否達(dá)到最終高質(zhì)量、高使用性能的目標(biāo),與構(gòu)件的生產(chǎn)和拼裝設(shè)計(jì)有關(guān),也和施工關(guān)系重大。施工時(shí),要注意不同構(gòu)件的具體設(shè)計(jì)原理和拼接方式的不同[2]。通過良好設(shè)計(jì)和施工的構(gòu)件可以達(dá)到傳統(tǒng)建筑不能達(dá)到的高性能。比如,萬科的預(yù)制外窗陽臺(tái),不僅能減少建筑耗材的使用,還能使不漏水率達(dá)到90%以上;而傳統(tǒng)現(xiàn)澆的陽臺(tái)這一比率,通常只能達(dá)到60%~70%。下面介紹幾種構(gòu)件的安裝節(jié)點(diǎn)做法。
1)預(yù)制樓板的吊裝要注意從4個(gè)吊裝點(diǎn)均勻起吊,放置時(shí)注意長邊和短邊的位置以及短邊嵌入梁內(nèi)的深度。板和板之間的接縫一定要按照構(gòu)造做法做好鋼筋的錨固,并在寬縫處做好下端的支撐。
2)預(yù)制外墻板的防水質(zhì)量問題和外墻板的安裝技術(shù)關(guān)系密切。安裝時(shí),應(yīng)先在接縫處加設(shè)一條防水橡膠條,離外側(cè)大約50mm,再采用外低內(nèi)高的方式吊裝外墻板,把橡膠條壓實(shí),然后從錨固口往里注射灌漿料,再在水平縫的外側(cè)用硅酮防水密封膠做嵌縫材料,來確保外墻防水。
3)預(yù)制的豎向構(gòu)件在安裝時(shí),應(yīng)注意保證灌漿料的密實(shí)。此處的豎向構(gòu)件指墻板、樓梯等。在安裝到位后,要用高強(qiáng)度的砂漿做實(shí)水平縫,采用壓漿法從下口灌注漿料,當(dāng)漿料從上口溢出時(shí)應(yīng)及時(shí)封堵,持壓30s后再封堵下口。
住宅產(chǎn)業(yè)化是住宅發(fā)展的必然趨勢(shì),雖然我國住宅產(chǎn)業(yè)化起步較晚,但政府越來越重視,隨著政策的支持及成果的推廣,很快就會(huì)迎來住宅產(chǎn)業(yè)化的普及。住宅產(chǎn)業(yè)從業(yè)者應(yīng)該深入學(xué)習(xí)和解讀好各項(xiàng)政策,并注意學(xué)習(xí)和研究住宅產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品,從而提高住宅產(chǎn)業(yè)化的質(zhì)量,推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化健康快速發(fā)展。
現(xiàn)階段,住宅產(chǎn)業(yè)化在實(shí)施過程中仍存在不少困難。本文結(jié)合產(chǎn)業(yè)化住宅項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)踐,給出了設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備、施工圖設(shè)計(jì)、加工圖設(shè)計(jì)等階段應(yīng)該注意的問題,并針對(duì)產(chǎn)業(yè)化住宅的施工準(zhǔn)備及安裝中的節(jié)點(diǎn)做法提出了建議。
【1】仇保興.關(guān)于裝配式住宅發(fā)展的思考[J].住宅產(chǎn)業(yè),2014(Z1):10-16.
【2】張興龍.裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工安裝常見質(zhì)量通病與防治[J].安徽建筑,2014(4):99-100+106.
Discussion on Some Technical Issues aboutImplementationofHousing Industrialization
XUGui-xian
(China Railway ConstructionReal EstateGroupCo.Ltd.,Beijing100010,China)
Nationalhousing industrialization istheinevitabletrendof futurerealestatedevelopment.Industrializedhousehasseveralgood featuressuchasshortconstructioncycle,low investmentandmaintenancecosts,energyconservationandenvironmentprotectionandsoon.In the development of national housing industrialization there will be many mechanism,system and technology problems to be continuously solved.In thispaper,sometechnicaladviceson thedesignandconstructionofindustrializedhousewasgiven forreference.
housingindustrialization;designpreparation;working-draw ingdesign;shopdraw ingdesign;construction
TU721.1
A
1007-9467(2016)08-0174-03
10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.050
2016-04-22
徐貴獻(xiàn)(1972~),男,遼寧大連人,工程師,從事高層建筑工程技術(shù)管理研究,(電子信箱)guixian2000@163.com。