技术策划与经济性分析：装配式建筑设计与构造

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：在项目技术策划阶段进行前期方案策划及经济性分析,对规划设计、部品生产和施工等建设流程中各个环节统筹安排。1)预制构件厂与项目的距离及运输的可行性与经济性。3)经济可行性评估。

装配式建筑的建造是一个系统工程,相比传统的建造而言,约束条件更多、更复杂。为了实现提高工程质量、提升生产效率、减少人工作业、减少环境污染的目标,体现装配式建筑的“两提两减”的优势,需尽量减少现场湿作业,构件在工厂按计划预制并按时运到现场,经过短时间存放进行吊装施工。因此,装配式建筑实施方案的经济性与合理性、生产组织和施工组织的计划性,设计、生产、运输、存放和安装等工序的衔接性和协同性等方面,相比传统的建造方式尤为重要。好的策划能有效控制成本,提高效率,保证质量,充分体现装配式建筑的工厂化优势。因此,装配式建筑与现浇建筑相比较,应增加项目的技术策划阶段,技术策划的总体目标是使项目的经济效益、环境效益和社会效益实现综合平衡,技术策划的重点是项目经济性的评估。

(1)进行前期的方案策划、经济性及可建造性分析。在项目技术策划阶段进行前期方案策划及经济性分析,对规划设计、部品生产和施工等建设流程中各个环节统筹安排。建筑、结构、机电、内装修、经济、构件生产等环节密切配合,对技术选型、技术经济可行性和可建造性进行评估。

(2)确定项目的结构选型、维护结构选型、集成技术配置等,并确定项目装配式建造目标。

1)概念方案和结构选型的合理性。首先,装配式建筑的设计方案要满足使用功能的需求;其次,要符合标准化设计的要求,具有装配式建造的特点和优势,并全面考虑易建性和建造的效率;最后,结构选型要合理,其对建筑的经济性和合理性非常重要。

2)预制构件厂技术水平、可生产的预制构件形式与生产能力。装配式建筑中预制构件几何尺寸、质量、连接方式、集成程度、采用平面构件还是立面构件等技术配置,需要结合预制构件厂的实际情况来确定。

(3)装配式建筑应在适宜的部位采用标准化的产品。根据国内外的实践经验,适宜采用预制装配的建筑部位如下:

1)具有规模效应、统一标准的,易生产的,能够显著提高效率和质量、减少人工和浪费的部位。

2)技术上难度不大、可实施度高、易于标准化的部位。

3)现场施工难度大,适宜在工厂预制的部位。比如复杂的异型构件,需要高强度混凝土等现场无法浇筑的部位,集成度和精度要求高,需要在工厂制作的部位等。

4)其他有特殊要求的部位,例如,建筑围护结构以及楼梯、阳台、隔墙、空调板、管道井等配套构件、室内外装修材料宜采用工业化、标准化产品。如图2.5所示,楼梯、栏杆等均为成品组装,由工厂生产,现场直接工具式安装。这样不仅质量可靠,安装效率高,后期维护更换也快捷。

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图2.5　楼梯、栏杆等标准化构件

根据建筑的主体结构及使用功能要求,适合装配的部位与构件种类,主要有楼梯、阳台、管道井等。这些部位和构件在装配式建筑建造过程中,易于做到标准化,便于重复生产。建筑使用功能空间分隔、内装修与内装部品是建筑中比较适宜采用工业化产品的部位。在内装修中宜采用工厂生产的部位现场组装。现阶段的内装修推广采用轻质隔墙进行使用功能空间的分隔,推广采用整体(集成式)厨房和整体(集成式)卫浴间,可以减少施工现场的湿作业,满足干法施工的工艺要求。

(4)项目可行性预估。

1)预制构件厂与项目的距离及运输的可行性与经济性。装配式建筑的施工应综合考虑预制构件厂的合理运输半径,用地周边应具备完善的构件、部品运输交通条件,用地应具有构件进出内部的便利条件。当运输条件受限制时,个别的特殊构件也可在现场预制完成。

2)施工组织及技术路线。主要包括施工现场的预制构件临时堆放方案可行性,用地是否具备充足的构件临时存放场地及构件在场区内的运输通道,构件运输组织方案与吊装方案协调同步,吊装能力、吊装周期及吊装作业单元的确定等。

3)经济可行性评估。装配式建筑设计应统筹建设方及各专业,按照项目的建设需求、用地条件、容积率等,结合预制构件厂生产能力及装配式结构适用的不同高度,进行经济性分析,确定项目的技术方案,包含结构形式、预制率、装配率。装配式建筑应结合项目的实际情况尽量采用预制构件,过低的预制率不能体现装配式建造的特点和优势。如图2.6所示,以南京丁家庄二期保障性住房A28地块示范项目的经济技术指标为例,可以看出较高的装配率可以产生较好的绿色节能效益。

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图2.6　南京丁家庄二期保障性住房A28地块示范项目的经济技术指标

预制率的计算内容主要针对主体结构和围护结构构件,其中包括预制外承重墙、预制外围护墙、内承重墙、柱、梁、楼板、外挂墙板、楼梯、空调板、阳台等构件。由于非承重内隔墙板的种类繁多,预制率计算中暂不包括这类构件。

预制率主要评价非承重构件和内装部品的应用程度,主要包括非承重内隔墙、整体(集成式)厨房、整体(集成式)卫生间、预制管道井、预制排烟道和护栏等。非承重内隔墙主要包括预制轻质混凝土整体墙板、预制混凝土空心条板、加气混凝土条板、轻钢龙骨内隔墙等以干法施工为特点的装配式施工工艺的内隔墙系统。

技术方案是前期技术策划的重要内容,要综合考虑建筑的适用功能、工厂生产和施工安装的条件等因素,明确结构类型、预制部位、构件种类及材料选择。

技术策划与经济性分析：装配式建筑设计与构造

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