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摘要:針對某住宅建筑二期工程實際情況,在簡述工程施工與管理難點的基礎上,對工程的綠色建造要點進行深入分析,旨在為綠色建筑施工和發展提供參考借鑒。
綠色建筑是社會經濟與建筑事業發展的主要趨勢,不僅能提供應有的建筑使用功能,滿足基本要求,還能降低施工與使用中的排放和能源、資源消耗,具有重要現實意義。
一、工程概況
某住宅建筑二期工程位于城市金融中心,工程北側、南側與東側均與市政大道鄰近。工程主要由以下部分組成:1#-5#為高層住宅;6#-7#為地上6層多層住宅建筑;8#為地上7層多層住宅建筑;9#為地上4層商業用房,總建筑面積約8萬m2。1#-5#采用裝配式建筑,結構形式為剪力墻,在此基礎上運用PCF外墻體系。建筑主要采用以下幾種預制構件:預制外墻圍護構件、預制陽臺板、預制樓梯,總預制率可以達到20%左右。在當前的綠色建筑體系中,上述介紹的PC建筑(PrecastConcrete,混凝土預制件)為重要組成部分,無論是設計施工還是使用運營過程中,都具有明顯的綠色節能特點,充分體現出裝配式建筑在當前綠色建筑中起到的重要作用。現圍繞以上工程實際情況,對其綠色建造要點做如下深入分析。
二、工程施工與管理難點
本工程施工與管理主要存在以下難點:(1)工程品質高端,對質量控制提出了較高的要求。工程與三條市政大道臨近,占據優越的地理位置。開發商將工程定位為高端住宅,并據此確立工程施工質量管理與控制目標,為了達到這一目標,裝配式建筑施工將面臨極大的挑戰[1]。(2)工程建設周期緊張,需要用到諸多預制構件,施工協調難度大。根據進度計劃,項目工期為700d,總預制構件數量超過2500件,這些構件的生產制造、運輸進場、臨時堆放、堆放加固、使用順序,以及和鋁合金模板等之間的協調與深化設計等復雜的問題直接影響實際施工效率,一旦施工協調不當,將使工程監督延誤,造成不必要的損失。(3)對于預制石材,其在施工中的保護難度相對較大。本工程率先采用反打技術進行預制石材施工,預制石材飾面施工保護涉及到整個施工過程,從最初的下料運輸,到加工制作,再到吊裝施工,所有環節和步驟都要進行嚴格管控,避免石材被污染和破壞。可見,成品保護是具有很大困難的。
三、工程綠色建造要點
(一)采用BIM技術進行二次深化設計
在建筑的深化設計,尤其是二次深化設計過程中,采用BIM技術主要具有以下好處:首先,可實現3D可視化與準確定位。過去的2D平面圖經常由于可視范圍較小而配置大量圖紙來掌握構件具體位置和構造,直觀性差,而且還會增加工作量,影響準確度。引入BIM后,基于BIM特性構建可視化模型,能直觀呈現項目或構件整體,直觀性強。對業主而言,即便缺少專業知識,也可以讀懂基于BIM的3D模型,從而便于各參與方之間的溝通協作。另外,基于BIM的3D模型采用直接面向對象和參數化的基本概念,在納入每個構件相應的數據信息后,展現傳統繪圖未考慮的部分,使參與方可以有效且快速的解決隱患[2]。其次,可實現碰撞檢查與合理布局。采用傳統方法雖然可以開展深化設計,但無法考慮不同專業之間存在的碰撞與沖突,需要依靠人員自身能力與以往經驗進行判斷,不僅極易出錯,而且還會造成變更,導致費用大幅增加。引入BIM技術后,其具有的碰撞檢查功能能將不同或相同專業之間存在的碰撞問題實時反饋,并生成報表,供各參與方進行溝通和解決,以此減少變更,避免返工,在提高效率的同時,降低造價。最后,可對設備參數進行復核計算。在過去的深化設計過程中,設備參數等的復核計算主要采用平面圖,初步設計過程中因變更等因素的影響使圖紙頻繁改動,導致計算結果和實際存在較大偏差,嚴重時將對正常工作造成影響。引入BIM后,可對模型實施參數化編輯和計算,由于模型具有傳統方法不具備的聯動性,所以僅需使用軟件即可實現計算和結果的顯示與導出。如果需要對模型進行修改,則可以根據聯動關系進行重新計算和結果生成,并對參數進行復核與校正,從而選擇最適宜的設備類型[3]。可見,在進行二次深化設計時,采用BIM是具有巨大優勢的。基于此,項目部引入BIM,對PCF外墻體系、預制構件進行三維建模,開展吊裝和施工模擬,以此解決碰撞問題。此外,對爬架的附墻連接等進行優化,形成符合要求的二次深化。實踐表明,通過合理的深化設計,不僅能選擇最佳的方案,而且還能將能源、資源降至最低。
(二)樣板引路機制
為保證工程施工能夠一次成優,開工前確立樣板引路機制,它涉及預制構件加工、現場堆放、和其它類型結構的連接施工(以樓梯板結構為例,其連接做法如圖1所示)、防水等多個過程。樣板形成后,要在業主方、設計方與監理方三方確認后,開展推廣應用與施工,以此降低施工控制難度,保證施工質量。
(三)新型模板體系
工程的PCF外墻體系內側主要采用鋁合金模板,在構件的內部埋設接駁器實現加固,以此大量降低其它材料的使用量,并提高墻面平整度及垂直度,從根本上減少或避免濕作業,精簡抹灰等工序[4]。(1)模板體系深化。在對模板體系進行深化時,根據裝配式建筑具有的各項特點,利用三維建模的思想與方法進行體系深化。模板體系主要包括以下幾部分:平面模板、陰角模板與連接角模,同時配以各類配件和支撐件。其中,配件包括螺栓、銷子等,常用支撐件有三角斜撐、鋼背楞與單支頂等。鋁模主要采用模數設計,對于通用模板,其寬度模數按照50mm進行進級。(2)模板體系工藝流程:放出墻、柱的定位線→標高抄平→支設墻、柱模板→支設梁、板模板→核查垂直度與平整度→楔入銷釘→頂板鋼筋綁扎施工→墻、柱加固施工→混凝土施工→養護管理。
(四)預制構件物流管理
工程施工中為有效解決預制構件現場供應問題,采用物流管理技術,以施工現場實際條件為依據,對所有預制構件及其配件進行編碼,按照不同的構件類型,確定其日期與使用順序,以此實現預制構件的加工、存放與安裝達到最優化。根據工程進度計劃,和預制構件的供應商積極協商,確保預制構件的堆場面積可以達到最小,并對構件運輸及吊裝進行科學組織。深入探索以RFID為基礎的物資管理方法,使構件的生產建造能夠實現4D或5D管理,建立協同工作平臺和管理平臺,使建筑施工管理實現無紙化與信息化,最終達到現場無堆場的根本目標[5]。
(五)預制構件保護
為避免預制石材飾面受到污染與破損,減少構件的返修及損耗,經過反復試驗,確定采用一套完善的保護方案:(1)“堵”:調查發現,預制石材飾面污染原因為現場施工使用的混凝土,所以要將防止漏漿作為預制石材保護重點。具體做法為在預制構件拼縫中嵌填膠條,并在鋼筋密集處用水泥砂漿嵌填水平縫;(2)“封”:鋁模和預制窗垛的拼接處理,在預制板上留設接駁器和鋁模直接相連,利用卡件避免模板發生跑位;在混凝土交接位置采用膠條實現封閉;(3)“擋”:混凝土澆搗過程中,增設擋板,以免混凝土溢出,污染預制構件;(4)“遮”:優先考慮自粘式材料,通過覆膜有效保護預制石材的飾面[6]。
四、結束語
綜上所述,本工程裝配式建筑現已順利完工,無論是施工還是后期試運行都達到了預期的綠色標準,說明在綠色建筑中應用裝配式建筑是可行的,作為為數不多的以裝配式建筑為核心的綠色建筑,其施工建造取得的成功能為綠色建筑發展積累寶貴的經驗。
參考文獻:
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[4]吳楓,曹犇,宋籽晞.裝配式住宅在綠色建筑中的應用探微[J].建材與裝飾,2017(20):38-39.
[5]陳重,郭清峰.發展裝配式住宅普及綠色建筑[J].建材與裝飾,2016(40):180-181.
[6]蘇超.裝配式住宅在綠色建筑中的應用分析[J].智能城市,2016,2(08):56.
作者:鄭厚友 單位:湖南省第六工程有限公司