畢雪
當(dāng)前是我國裝配式建筑發(fā)展的近70 個年頭,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)的發(fā)展由最初的手工操作到如今的機(jī)械化生產(chǎn),由最初的借鑒到現(xiàn)在的自主創(chuàng)新,一路走來鑒證了祖國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,同時也在不斷進(jìn)行自我優(yōu)化以及升級,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑以其更加節(jié)能環(huán)保、綠色發(fā)展的優(yōu)勢不僅與一直以來我國倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展原則相吻合,同樣符合十四五規(guī)劃中的綠色發(fā)展理念、低碳發(fā)展理念??梢哉f,裝配式建筑在現(xiàn)今甚至是未來幾十年仍舊是建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)在當(dāng)前的建筑工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用,這一結(jié)構(gòu)往往具有造價成本低、施工建設(shè)快等特點(diǎn)以及優(yōu)勢,只需將建筑項(xiàng)目所需的相關(guān)構(gòu)件運(yùn)送到現(xiàn)場完成安裝搭建操作即可。這一便捷操作不僅能夠有效節(jié)約建筑建設(shè)的施工時長,與此同時還能節(jié)約人工成本,裝配式鋼結(jié)構(gòu)往往具有自重輕、建設(shè)快、造價低、穩(wěn)定性高以及回收率高等幾大優(yōu)勢和特點(diǎn)。
在建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)與開展中,會涉及諸多鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)構(gòu)件與原材料,這些原材料往往會在工廠中通過相關(guān)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行制作,就目前絕大多數(shù)的建筑工程項(xiàng)目來說,實(shí)際涉及的建筑構(gòu)件類型大致可以分為預(yù)制柱、樓梯、空調(diào)板以及內(nèi)外墻板等相關(guān)構(gòu)件。由于其中大部分構(gòu)件均可在工廠中提前進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn),因此,只要針對項(xiàng)目的實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行充分考量,從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì),在裝配式建筑工程中針對其主要構(gòu)件進(jìn)行具體分析研究,即可施行預(yù)制生產(chǎn)策略。在當(dāng)前我國裝配式建筑發(fā)展的過程中,外墻板的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用十分常見,以其為主要案例進(jìn)行研究不難發(fā)現(xiàn)只要通過對應(yīng)的機(jī)械設(shè)備噴涂以及模具裝置就能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制,對墻體的防火性、耐火性以及抗凍性等要求進(jìn)行滿足。
考慮到傳統(tǒng)建筑中以承重墻居多,且開間相對較小,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑則能夠通過輕材質(zhì)隔墻來創(chuàng)造更大的空間,從而滿足居民的個性化需求,在裝配式建筑中常用承重柱對其工程進(jìn)行合理化構(gòu)建。
新形勢下,裝配式建筑不僅在實(shí)現(xiàn)碳中和以及碳達(dá)峰的規(guī)劃中占有重要作用,能夠體現(xiàn)我國綠色環(huán)保理念,并且能夠做到以產(chǎn)品、商品、用品到廢品的客觀循環(huán)規(guī)律的施工方式來實(shí)現(xiàn)碳排放管理的全方位優(yōu)化,其中產(chǎn)品指的是裝配式建筑工程項(xiàng)目總的設(shè)計(jì)與規(guī)劃,商品指的是裝配式建筑工程項(xiàng)目在建設(shè)施工中針對施工原材料的采購,用品對應(yīng)的則是施工與使用環(huán)節(jié),最后廢品對應(yīng)的就是報廢這一具體環(huán)節(jié)。相較于傳統(tǒng)建筑形式而言,裝配式建筑在總設(shè)計(jì)施工中往往會將配套的施工技藝、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、原材料配件以及相關(guān)施工工序等環(huán)節(jié)充分落實(shí)并踐行全壽命周期,在施工時找到了施工與設(shè)計(jì)二者之間的互通要點(diǎn)。從理論上來講,裝配式建筑工程項(xiàng)目更具產(chǎn)品化的調(diào)性,此類設(shè)計(jì)建筑往往有以下四種基本特征:
一般來講,裝配式建筑的設(shè)計(jì)形式相較于傳統(tǒng)的澆筑式建筑工程施工項(xiàng)目要更具多樣化的特征。在具體的設(shè)計(jì)布局中,由于傳統(tǒng)建筑形式中應(yīng)用到的承重墻相對較多,于是直接導(dǎo)致建筑項(xiàng)目的總體格局以及房屋的具體空間被稱重墻作為主體的格局限制。反觀裝配式建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路,不僅能夠根據(jù)規(guī)定的相關(guān)建設(shè)要求在設(shè)計(jì)之初將空間可分割性考慮進(jìn)去,與此同時還能有效對用戶的個性化需求進(jìn)行對應(yīng)的滿足。另外,由于空間和格局更為廣闊,因此也為綠色建筑建設(shè)工作的開展打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),更為簡約的設(shè)計(jì)思路以及施工理念在裝配式建筑工程項(xiàng)目施工中對實(shí)現(xiàn)碳排放管理水平的提升起到了關(guān)鍵作用。
裝配式建筑工程項(xiàng)目在施工時往往會用到預(yù)制材料這一生產(chǎn)工序,在具體的預(yù)制過程中,能做好對相關(guān)功能的提前設(shè)定,相較于傳統(tǒng)建筑形式來講更具現(xiàn)代化功能,其中涉及的外墻保溫不僅能有效為房屋的隔音以及保溫效果添磚加瓦,而且裝配式建筑施工中采用的相關(guān)耐燃原材料往往對于建筑的防火性能有更好的助力,通過更加輕便的建筑材料往往能對裝配式建筑工程項(xiàng)目總的抗震性起到更好的優(yōu)化作用等。
裝配式建筑工程施工項(xiàng)目在具體的施工中,施工現(xiàn)場所需的相關(guān)原材料以及零部件往往都源自于預(yù)制,這就意味著裝配式建筑工程的相關(guān)部件加工往往具備加工集成化這一特征。在加工工廠內(nèi)的集成化預(yù)制生產(chǎn),不僅包括了預(yù)制墻體,相關(guān)混凝土梁柱,甚至連更加精致的單元模塊都能夠通過預(yù)制的形式進(jìn)行提前加工。通過預(yù)制模塊這一形式不僅能夠促進(jìn)裝配式建筑工程項(xiàng)目規(guī)避掉因原材料大小、規(guī)格、材質(zhì)等問題耽誤施工進(jìn)度,而且能為裝配式工程建設(shè)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化施工提供強(qiáng)有力的基本資料支撐。從空間單元以及構(gòu)成要素兩個層面來講,原材料以及相關(guān)部件的模塊化一般會被分為兩種不同的形式,其中按照相關(guān)構(gòu)成要素來區(qū)分,可分為結(jié)構(gòu)、圍護(hù)、基礎(chǔ)以及設(shè)備;而空間單元則延伸了構(gòu)成要素這一概念,屬于一種補(bǔ)充形式的存在。
施工標(biāo)準(zhǔn)化是裝配式建筑在施工中提出來的第四個主要特征,由于模塊的預(yù)制往往能夠保證進(jìn)場的施工原材料、配件提供標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一,因此,在具體的施工中相比傳統(tǒng)施工則省去了很多繁雜的步驟,能夠更好地表達(dá)出設(shè)計(jì)理念。
未來5~10 年,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑會朝著標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工前會涉及預(yù)制構(gòu)件這一步驟,因此,在進(jìn)行預(yù)制前設(shè)計(jì)工作的開展就起到了決定作用,為保證合理預(yù)制出與建筑項(xiàng)目相符的裝配式構(gòu)建,就對最初的建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)體系提出了一定的要求標(biāo)準(zhǔn),要求在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)針對預(yù)制構(gòu)件實(shí)現(xiàn)科學(xué)拆分,并將標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系的搭建以及優(yōu)化提上日程。
在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的進(jìn)程中,工業(yè)化生產(chǎn)是一個重要的發(fā)展趨勢,在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的過程中,為保證其標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展其中的一項(xiàng)重要工作就是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。堅(jiān)持實(shí)用性模數(shù)協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)原則在這一設(shè)計(jì)體系的建立中十分重要,通過對該模塊尺寸以及功能的了解來對其進(jìn)行不斷優(yōu)化,進(jìn)而確保各個部件之間均可進(jìn)行互通以及互換,從而為建筑工程項(xiàng)目在具體的施工中帶來便利。通過對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)構(gòu)建的科學(xué)化拆分,不僅能夠?qū)ㄖ氖芰Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化轉(zhuǎn)變,而且對工程造價產(chǎn)生一定的積極影響,起到節(jié)約成本的作用。因此,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展往往能夠?qū)ㄖこ添?xiàng)目在施工中的施工質(zhì)量以及施工工藝等方面起到促進(jìn)優(yōu)化的良好作用,通過裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展不僅可以在構(gòu)件的預(yù)制中找到最優(yōu)解決方案,同時,還能夠促進(jìn)建筑行業(yè)朝向集約型發(fā)展路線進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)變。
在新形勢下,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑勢必朝著環(huán)??沙掷m(xù)性發(fā)展這一方向邁進(jìn),堅(jiān)持綠色施工不僅符合我國的基本國情,而且更是對國家綠色環(huán)保理念倡導(dǎo)的積極響應(yīng),裝配式結(jié)構(gòu)不僅輕便環(huán)保,而且針對材料進(jìn)行優(yōu)化革新過程中,能夠減少相比于傳統(tǒng)材料的過渡消耗現(xiàn)象。因此,對新型材料以及相關(guān)技術(shù)的不斷更新升級是未來保障裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢。
為有效保證裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性以及耐久性,最終使其實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與適用性的雙向發(fā)展,在發(fā)展中應(yīng)主要對以下兩個方面加以重視。一方面,在建筑的經(jīng)濟(jì)性問題這一項(xiàng)內(nèi)容中,由于受到施工工藝以及相關(guān)材料等不同要素的影響,建筑工程的耐久性往往會因?yàn)椴涣嫉脑牧弦约肮に囍苯佑绊懙浇ㄖ纳a(chǎn)控制,為提升建筑的耐久性,應(yīng)與工程造價控制相結(jié)合,針對各個裝配式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建的生產(chǎn)成本進(jìn)行合理化管控,結(jié)合項(xiàng)目的具體施工現(xiàn)狀,以最高的品質(zhì)、最低的成本作為準(zhǔn)繩來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性發(fā)展,從而提升建筑單位的核心競爭力。另一方面,在以裝配式鋼結(jié)構(gòu)為主的建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行發(fā)展建設(shè)時,應(yīng)當(dāng)將建筑物的耐久性考慮其中,這一指標(biāo)不僅能夠體現(xiàn)出相關(guān)生產(chǎn)構(gòu)建質(zhì)量的好壞,而且能體現(xiàn)出施工工藝的優(yōu)劣,為有效提升建筑的耐久性,可通過對專業(yè)人員的培養(yǎng)以及針對相關(guān)生產(chǎn)的不斷優(yōu)化來著手。全面實(shí)現(xiàn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的良性發(fā)展,經(jīng)濟(jì)性以及耐久性是重中之重。
就目前我國建筑行業(yè)總體發(fā)展趨勢來看,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑早已進(jìn)入了快速發(fā)展的重要?dú)v史時期,為保證其能夠在可持續(xù)發(fā)展的道路上持續(xù)前行,要求在發(fā)展中對裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的工業(yè)化、智能化以及標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展予以高度重視,建筑單位只有不斷在發(fā)展中融入創(chuàng)新優(yōu)化意識并有效保障技術(shù)的穩(wěn)定性,才能在新時代建筑行業(yè)的競爭發(fā)展中謀求一線生機(jī)。