區(qū)杰智
(廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué),廣東 肇慶 526100)
與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑相比,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在節(jié)能環(huán)保方面具有很好的優(yōu)勢,而且能夠較快的施工,是未來建筑發(fā)展的方向。鋼結(jié)構(gòu)自身抗震性能好、強(qiáng)度較大,應(yīng)用到裝配式建筑中,能夠使建筑物的承載力得到較好的提升。
建筑工程在不斷發(fā)展的過程中,施工技術(shù)在逐漸的創(chuàng)新進(jìn)步,新的建筑形式、新型建筑材料等在工程建設(shè)中的應(yīng)用,使得傳統(tǒng)建筑工程建設(shè)中存在的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等問題得以有效的解決??蚣芙Y(jié)構(gòu)形式能夠增強(qiáng)建筑物的承載能力,施工的速度也得到了較大的提高,對于推動(dòng)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展起到了重要作用。裝配式建筑主要是在工廠中加工制造構(gòu)件,減少了施工現(xiàn)場的大量操作,預(yù)先制作好構(gòu)件后運(yùn)到工地現(xiàn)場,通過一定的連接方式在工地進(jìn)行安裝形成建筑。這種新型的建筑結(jié)構(gòu)使施工建設(shè)的速度得到加快,而且減小了施工難度,對環(huán)境的破壞較小,同時(shí)受環(huán)境的影響也很小。如果是在冬季進(jìn)行建設(shè),傳統(tǒng)的混凝土澆筑在施工現(xiàn)場受到溫度的影響,強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)不足,但是,在工廠加工建筑構(gòu)件,相關(guān)的數(shù)據(jù)信息可以通過實(shí)驗(yàn)得出,然后進(jìn)行預(yù)先制造,建筑構(gòu)件的質(zhì)量可以得到有效的保障。在施工現(xiàn)場進(jìn)行構(gòu)件連接組合時(shí),能夠減少大氣污染、噪音污染等,是一種節(jié)能環(huán)保的建筑形式。
裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式主要有木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)等,鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中應(yīng)用,受力構(gòu)件是預(yù)制式,可以使鋼結(jié)構(gòu)的剛度增強(qiáng),應(yīng)用較為常見。
鋼結(jié)構(gòu)自身具有較好的優(yōu)越性,在制作建筑構(gòu)件時(shí),相比較其它建筑材料,自身重量很輕,所以有很好的抗震性。在裝配式建筑設(shè)計(jì)中,鋼構(gòu)件主要是承受荷載力的,作為最主要的受力結(jié)構(gòu),建筑設(shè)計(jì)時(shí),樓面以及墻體材料的選擇也是重量較輕的,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性主要在上層體現(xiàn),地震發(fā)生時(shí)波動(dòng)能夠被較強(qiáng)的抵消掉。鋼結(jié)構(gòu)的薄壁鋼管和熱軋型鋼的截面合理的分配,單位面積的質(zhì)量較為平均,整體結(jié)構(gòu)更輕,以很小的自重承受建筑物較大的重量,具有較強(qiáng)的塑性變形能力,這些優(yōu)越性都更好的體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用到裝配式建筑中的良好的抗震性能,使建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更高。鋼結(jié)構(gòu)可以預(yù)先制造,在工程建設(shè)現(xiàn)場進(jìn)行安裝,借助于數(shù)控機(jī)床技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等,能夠使結(jié)構(gòu)在加工制造時(shí)的尺寸數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn),使建筑的整體質(zhì)量得到有效的保障。裝配式建筑應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)時(shí),為了能夠更好的突出抗震性,結(jié)構(gòu)預(yù)制框架頂部的梁柱點(diǎn)需要進(jìn)一步加強(qiáng)連接,或者是用固定的支架進(jìn)行支撐。在梁柱頂部點(diǎn)做出上述的支撐,能夠使結(jié)構(gòu)的側(cè)方向剛度得到有效的增強(qiáng),進(jìn)而使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性得到加強(qiáng)。
鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用減少了混凝土的使用,而且施工現(xiàn)場工程量的降低,使其對環(huán)境的污染減少,而且建筑垃圾也大大降低,對于生態(tài)環(huán)境保護(hù)起到很好的幫助。在裝配式建筑中,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制造是根據(jù)嚴(yán)格的尺寸大小加工的,各個(gè)構(gòu)件能夠進(jìn)行裝配安裝,同時(shí)也可以拆除進(jìn)行回收使用,可以節(jié)約資源,突出了綠色建筑的觀念。另外,裝配式鋼結(jié)構(gòu)承重力較好,而且構(gòu)件的截面面積比較小,所以鋼材的使用量可以得到節(jié)省,建筑工程建設(shè)中的相關(guān)成本也有所降低。由于裝配式建筑中的鋼結(jié)構(gòu)制造都是在工廠進(jìn)行提前統(tǒng)一加工,施工的速度大大提高,同時(shí)構(gòu)件的質(zhì)量得到了較好的提升。裝配式建筑一開始使用鋼結(jié)構(gòu),在成本投入方面可能較高,但是從長遠(yuǎn)來看,這種建筑形式具有較好的綜合效益,由于現(xiàn)場工程量的減少,人工成本以及設(shè)備成本的投入相對就會(huì)有所降低,能夠突出經(jīng)濟(jì)性。另外,這種結(jié)構(gòu)在布置上比較靈活,拆除和安裝都非常方便,工程工期可以大大縮短,這樣很多方面的成本支出都能夠減小。
裝配式建筑的發(fā)展由于處在初級(jí)階段,對于施工建設(shè),缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系,裝配式建筑的鋼結(jié)構(gòu)在構(gòu)件的設(shè)計(jì)及施工中的問題,對于預(yù)制混凝土的構(gòu)件有現(xiàn)場澆筑節(jié)點(diǎn)的問題,這些都使得裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑涵蓋的專業(yè)內(nèi)容較多,對于這種形式的建筑不管是在設(shè)計(jì)中還是在施工中,都需要多專業(yè)體系結(jié)合,所以,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)還需要建立信息化的模型,使相關(guān)的信息能夠融合為一體,這樣建筑建設(shè)才能更加順利。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的成本增加了構(gòu)件運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用、構(gòu)件加工的費(fèi)用等,這在成本管控方面短時(shí)間內(nèi)沒有應(yīng)用優(yōu)勢,同時(shí)由于建造經(jīng)驗(yàn)有限,在現(xiàn)場的裝配安裝技術(shù)還需要不斷的提升。這種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式,相比較傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)來講,在設(shè)計(jì)、構(gòu)筑物的建造以及現(xiàn)場施工方面差別都非常大,施工人員以及設(shè)計(jì)人員對于建筑形式的相關(guān)知識(shí)和技能的掌握還有所不足。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的專業(yè)人才較為缺乏,由于建筑形式的新興,有關(guān)于這方面具體的研究相對也較少。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在未來的發(fā)展中,會(huì)更加突出綠色環(huán)保的觀念,在材料的使用方面盡可能應(yīng)用環(huán)保型的原材料,比如保溫墻體、節(jié)能門窗等。設(shè)計(jì)人員需要積極的引入新的建筑結(jié)構(gòu),對于建筑人員需要加強(qiáng)新技術(shù)的培訓(xùn),對這種新的建筑形式建設(shè)的有關(guān)流程和規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一,以使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)質(zhì)量得到有效的提升。完善建立關(guān)于裝配式建筑建設(shè)的質(zhì)量和安全監(jiān)管機(jī)制,使管理人員能夠有具體的文件指導(dǎo),明確管理工作具體的內(nèi)容,更好的推進(jìn)裝配式建筑的建設(shè)。另外,還要充分的利用BIM 技術(shù),發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢,使裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工的精準(zhǔn)性得以提高。要想使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑建設(shè)得到更為廣泛的使用,還需要加強(qiáng)對其示范性工作的建設(shè),政府有關(guān)部門可以加強(qiáng)政策優(yōu)惠,對項(xiàng)目的推廣設(shè)置一定的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。投資建設(shè)試點(diǎn)建筑,將裝配式鋼結(jié)構(gòu)作為招投標(biāo)的重點(diǎn)條件,由公用建筑建設(shè)向商業(yè)以及住宅建筑進(jìn)行推廣。由于建筑構(gòu)件的統(tǒng)一加工制造,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑未來會(huì)形成產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,在技術(shù)水平不斷提高的同時(shí),建設(shè)成本會(huì)逐漸得到良好控制,對于社會(huì)可以帶來更好的綜合效益。
綜上所述,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展,打破了傳統(tǒng)建筑工程建設(shè)的固定模式,推動(dòng)了建筑工程行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的使用,能夠保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源,具有非常好的應(yīng)用優(yōu)越性。不過由于這種建筑形式的發(fā)展處在初級(jí)階段,仍然需要在設(shè)計(jì)、施工中不斷的加強(qiáng)研究,建立規(guī)范化的裝配建設(shè)體系,使現(xiàn)場的安裝施工可以更加有序進(jìn)行,以此更好的展現(xiàn)這種新型建筑形式的優(yōu)越性,使建筑工程建設(shè)得到長久穩(wěn)定的發(fā)展。