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(一)丹麥丹麥是世界上第一個將模數法制化的國家,并制定了20多個必須采用的模數標準,包括“建筑規則設計模數”、“模數組件的尺寸”、“優先采用的建筑水平向尺寸”、“雙跑樓梯的樓梯間”、“廚房構件”等。丹麥推行工業化建筑的途徑是開發以采用“產品目錄設計”為中心的通用體系,同時比較注意在通用化的基礎上實現多樣化。丹麥通過模數和模數協調實現構配件的通用化。主要的通用部件有混凝土預制樓板和墻板等主體結構構件。這些部件都適合于3M的設計網格,各部分尺寸是以1M為單位生產的,部件的連接形狀(尺寸和連接方式)都符合于“模數協調”標準,因此不同廠家的同類產品之間具有互換性(于萍、陳效逑,2011)。丹麥標準對于模數協調的要求比較嚴格,對于建筑及建筑產品的尺寸和規格的規定比較多而且比較詳細,對于建筑的水平與豎向尺寸、各類構件的尺寸和小型建筑產品的尺寸都有規定,通過這種方式來規范設計,發展通用體系。
(二)日本早在1969年,日本政府就制定了《推動住宅產業標準化五年計劃》,開展材料、設備、制品標準、結構材料安全標準等方面的調查研究工作,并依靠各有關協會加強住宅產品標準化工作。1971年2月通產省和建設省聯合提出“住宅生產和優先尺寸的建議”,對房間、建筑部品、設備等優先尺寸提出建議。標準化工作是企業實現住宅產品大批量社會化商品化生產的前提,極大推動了住宅產業化的發展(紀穎波,2011)。
(三)法國法國的工業化建筑起步較早。從20世紀50年代到70年代是“第一代工業化建筑”,出現過許多“專用建筑體系”,不同體系出自不同廠商,各建筑體系的構件互相不通用。20世紀70年代后過渡為“第二代工業化建筑”,以通用構配件制品和設備為特征。1977年成立了構件建筑協會,1978年該協會制訂了尺寸協調規則。法國政府在1982年調整了技術政策,提出一套構件目錄,只要與某些其它目錄協調,并組成一個“構造邏輯系統”即可(孟剛,2005)。
(四)小結可以看出,模數協調和部件通用體系在工業化建筑發展中起到了十分重要的作用。模數協調強調的是在建筑設計階段盡量統一尺寸,做到標準化設計,而部件通用體系強調的是在部件生產階段盡量統一部件的規格尺寸,做到部件通用。兩者之間存在著緊密的聯系,設計是生產的基礎,標準化設計有助于部件的通用,部件生產是設計的延續,部件通用可以促進標準化設計。各級政府部門在修訂和制定標準時應充分借鑒國外標準,尤其是在模數協調和部件通用體系兩方面。
二、我國新型工業化建筑技術標準現狀
目前我國針對傳統建筑的標準規范已經形成相對完善的體系,其中也涉及了一些有關工業化建筑的內容,但涉及專業不全,規定分散,不成體系,本文對此按照執行范圍進行分類、總結和分析。
(一)國家標準表-1中所列標準涉及建筑設計、建筑產品、結構設計和施工驗收四方面,其中既有針對工業化建筑而制定的標準,也有針對傳統建筑制定而又涉及裝配式混凝土結構的標準。針對工業化建筑的標準大部分頒布較早,已不能夠滿足新型工業化建筑的要求,應結合新材料、新技術和新工藝等進行修訂。傳統建筑標準中關于裝配式混凝土結構的規定不夠深入,應進行深化完善。
(二)行業標準表-2中所列行業標準大部分為建筑產品標準,另外還有兩部集設計和施工于一身的綜合規程以及一部抗震標準。與國家標準情況相似,針對工業化建筑的標準頒發時間較早,應結合現狀修訂,傳統建筑標準中關于工業化建筑的規定應深化完善。
(三)地方標準從表-3可以看出,各地區已出臺的針對新型工業化建筑的技術標準在內容上基本一致,大體可分為總則、術語解釋、材料要求、建筑設計、結構設計、施工和驗收。且各技術標準和規范都集中大部分篇幅對結構設計進行了詳細規定,而其他章節則只做了原則性規定,比較概括,不夠具體、詳細,具有一定的指導作用。沈陽市作為全國首個國家現代建筑產業化試點城市,在制定技術標準方面明顯領先于其他地區。在國家住建部、省住建廳等部門的指導和大力支持下,沈陽市組織中建標準院、中建東北院、中建設計集團、沈陽建筑設計院等設計單位,以現代建筑產業化工程建設為依托,不斷豐富完善裝配式建筑技術標準體系,在構件制作與驗收、工程質量、安全、節能、檢測等方面開展技術標準體系研究編制工作(于海,2012)。
(四)在編標準目前行業標準《裝配式混凝土結構技術規程》(征求意見稿)已經,相關人員正在積極修改。該規程規定了裝配式混凝土結構的基本要求、材料、建筑設計、結構設計、框架結構設計、剪力墻結構設計、裝配板式結構設計、外墻掛板設計、構件制作與儲運、構件安裝與施工和工程驗收。另外,據北京市建委消息稱,將啟動《裝配式混凝土結構住宅建筑設計規程》編制工作,積極推動產業化住宅設計標準建設。該規程將對住宅設計中的模數協調、平面設計、外墻、內墻、樓面設計、內裝修與設備管線設計等方面進行深入研究,提出具有可操作性的技術要求,為規劃管理和建筑設計提供技術依據。由標準院作為組編單位編制的《裝配式住宅設計規范》也正處在編制中。
(五)小結目前各級標準中,關于結構設計和施工安裝及驗收的標準還比較少,應盡快修改相關標準,增加相關內容。另外雖然有一些關于建筑產品的標準,但還不能滿足新型工業化建筑的生產要求,應加緊修改現行標準并編制相應新標準。在修改和編制標準時應結合現有的地方標準和企業標準,做到能夠充分反映新技術和新工藝;并且應該與在編標準相協調,力爭做到不重復,不矛盾。另外,在生產過程上,工業化建筑和傳統現澆建筑相比,無論是設計所依據的標準規范、施工安裝標準,還是驗收檢查標準,都由于生產方式的變化而有所不同,應進行修訂。在建筑設計上,應加強有關模數協調的規定;在結構設計上,現行相關標準中幾乎沒有針對節點設計的內容,應增加相關內容;在構件部品生產上,應盡快完善關于尺寸規格、生產要求等方面的標準,盡快建立一套通用體系;在施工安裝上,現行相關標準中關于裝配式混凝土結構的規定比較分散,應進行整合,增加必要規定,尤其是關于節點連接這一重要環節的規定;在驗收檢查上,主要應修改兩方面規定:一是部分工程的驗收地點由工地現場轉移到了構件部品工廠;二是應增加關于節點連接的驗收規定。
三、對我國新型工業化建筑技術標準的修訂和建議
結合我國現行建筑技術標準規定和國外工業化建筑發展過程中制定的技術標準和要求,本文對我國發展新型工業化建筑過程中部分主要技術標準提出兩點建議。
(一)對現行主要技術標準的修訂建議1.建議。具體見表-4。另外,《建筑模數協調統一標準》、《住宅建筑模數協調標準》、《建筑門窗洞口尺寸系列》、《裝配式大板居住建筑設計與施工規程》、《住宅樓梯預制混凝土中間平臺》和《住宅樓梯預制混凝土梯段》都是為了發展工業化建筑而制定的,但制定時間較早。近幾年工業化建筑發展迅速,相繼出現了許多新材料、新技術和新工藝。上述標準應結合工業化建筑的現狀進行修訂,以適應新型工業化建筑發展。2.說明。《住宅建筑規范》中的條文大多針對現澆結構,應增加針對裝配式混凝土結構部分。《建筑物防雷設計規范》中規定構件中的鋼筋可作為防雷設施的引下線。此技術在現澆結構中易于實現,在裝配式混凝土結構中不易實現,應作相應修改。《混凝土結構設計規范》和《高層建筑混凝土結構技術規程》中沒有專門針對節點設計的內容,節點設計是裝配式混凝土結構設計的重要組成部分,應增加針對節點設計的相應內容;另外針對裝配式混凝土結構的構造要求較少,應繼續完善,如節點連接構造要求等。《建筑抗震設計規范》中對各類建筑的抗震計算和構造做出了規定,但沒有關于裝配式混凝土建筑的抗震計算和構造,應增加相應抗震計算方法和構造要求。《建筑施工組織設計規范》主要針對現澆結構進行規定,應增加針對裝配式混凝土結構施工特點的相關規定,如構件部品、施工機械等。《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中第9章裝配式結構分項工程中,對預制構件的驗收、結構性能和裝配式混凝土結構施工做出了規定,但不夠具體,應進行完善。另外,由于構件部品在工廠生產所以在現場驗收的規定已不適用,應增加針對工廠生產驗收部分。《建筑物防雷工程施工與質量驗收規范》應與《建筑物防雷設計規范》進行同步修改。《混凝土結構加固設計規范》中沒有針對節點加固的方法和構造要求,節點連接處是裝配式混凝土結構的薄弱環節,應增加相應加固方法和構造要求。《外墻外保溫工程技術規程》中有大量針對現澆結構的規定,應增加針對裝配式混凝土結構的相應規定。《建筑外墻防水工程技術規程》中沒有關于構件部品連接節點的防水設計,構件部品連接節點是防水的薄弱環節,應增加相應防水設計內容。《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》是混凝土結構進行施工的重要參考,目前該圖集只針對現澆混凝土結構,應增加針對預制裝配式混凝土結構的部分。
(二)對新增技術標準的建議1.建議。(1)完善模數標準體系,增加各類建筑的模數標準,如學校模數標準、醫院模數標準、辦公樓模數標準等。(2)完善建筑產品通用體系,增加關于各類建筑產品的尺寸、規格的標準,如預制梁尺寸規格標準、預制柱尺寸規格標準、預制隔墻板尺寸規格標準等。2.說明。(1)目前我國現行建筑模數標準只有《建筑模數協調統一標準》、《住宅建筑模數協調標準》和《廠房建筑模數協調標準》三部,應完善模數標準體系,增加各類建筑模數標準。(2)目前我國建筑產品標準體系還不夠完善,通用體系尚未建立,許多建筑產品缺乏與之對應的尺寸、規格的標準,應增加各類建筑產品的尺寸規格標準。
四、結論
為了找出目前我國新型工業化建筑技術標準體系存在的問題,同時借鑒國外典型的成功經驗,對完善我國新型工業化建筑技術標準體系提出建議,本文主要開展了以下工作并得到相關結論。
(一)對我國新型工業化建筑技術標準進行總結和分析目前我國已經出臺了一些關于新型工業化建筑的國家標準、行業標準和地方標準。其中國家標準和行業標準大都頒布較早,已不能滿足新型工業化建筑的建造,地方標準大都只對結構設計進行了詳細規定,而其他方面則比較概括。
(二)對典型國家的技術標準特點進行總結對瑞典、丹麥、日本和法國的技術標準特點進行總結,雖然四國在做法上不太一樣,但是基本上都體現出了模數協調和部件通用體系在技術標準中的重要性。
(三)提出完善我國新型工業化建筑技術標準體系的建議在分析我國新型工業化建筑技術標準現狀的基礎上,借鑒典型國家成功經驗,提出完善我國新型工業化建筑技術標準體系的建議。一是部分現行標準應增加關于節點的內容,二是應完善模數協調標準和建筑產品標準。
作者:紀穎波趙雄單位:北方工業大學經濟管理學院