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装配式建筑在医院的春天,离我们还有多远?

时间:2018-10-24 14:31:05  来源:筑医台资讯  作者:施跃东
 

装配式建筑发源于国外,我国装配式建筑发展起步较晚,最开始同国外一样仅仅应用于房屋建筑,发展比较缓慢,技术也比较落后。随着环保要求的不断提高,预制加工精准度、质量要求、现场转配施工管理和技术的大幅度提升,信息化技术的广泛应用,公共建筑中应用装配式逐步增加,目前江苏省正在大力推广。

 

本篇以南通市第一人民医院为例,主要介绍装配式建筑在我国医院建筑的应用现状及前景。

 

装配式医院建筑的五大应用缺陷

 

01、缺乏标准化生产,质量精度不高

 

目前,装配式建筑在我国公共建筑尤其是大型医院建筑中的应用非常少。南通市第一人民医院新院项目总用地面积187633平方米,一期总建筑面积361790平方米。其中地下建筑面积140000平方米,规划条件及土地出让条件明确要求预制装配率为45%,单体建筑中主体结构的内隔墙板、预制楼梯板、预制叠合梁楼板总比例不得低于60%。装配式建筑主要是集中在该院病房标准层局部应用。

 

医院建筑具有自己的特殊性,布局广、科室多、功能复杂,医技等特殊要求多,每家医院的建筑又都根据自己的需求建设具有自己的独特性,预制构件生产的标准化程度低,导致构件规格过多,无法形成标准化生产,没有标准化生产,预制质量精度也就无法提高,影响整体施工质量。

 

02、缺乏足够的产能,施工工期优势不明显

 

装配式在我国发展较晚、进展也较慢。南通市第一人民医院新院项目在施工总承包单位招标过程中,通过对20家报名单位考察调研,发现大多数单位均有自己的或合作生产预制构件工厂。

 

调研的工厂建成时间短,施工技术也不是很精湛,各自成一个系统且不通用,特别是生产产能严重不足,目前仅仅能够满足部分住宅房屋建筑建设使用。

 

我们新院36万平方米的大型医疗公共建筑使用预制率45%如此之高、规格型号多、量大,目前在江苏乃至华东地区是首次尝试。

 

通过考察调研,本项目的预制要求需要多家单位联合生产,因此施工工期和质量较传统现场浇筑的优势不明显。

 

03、施工管理专业化水平低,施工质量不可靠

 

预制转配式混凝土结构的施工工艺与传统现浇范式有很大的不同,其局部模板工程、支撑体系等都需要进行专项的计算和论证。

 

参与调研的20家投标施工单位中,有90%的单位主要在房屋建筑中使用装配式建筑,10%的单位均没有装配式施工经验,熟悉在大型医疗公共建筑使用装配式建设的单位更是凤毛麟角。

 

目前施工单位在编制专项施工方案仅仅依靠经验,存在随意性;而且施工单位专业化管理水平还比较低,构件连接质量仅仅依靠现场工人的经验水平来把控,存在很大不可靠性。

 

04、增加建设成本,造价无优势

 

现阶段实施装配式建筑,由于没有实现标准化生产,工厂的生产达不到规模化,导致构件开模、摊销等成本普遍比传统建筑的建安成本高200-500元/平方米,这些成本的增加,甚至已经超过现场浇筑的人工成本,直接导致工程建设成本增加,造价无优势。

 

南通市第一人民医院新院项目根据预制率计算结合专家的测算,实施装配式建筑每平方米增加工程建设费用300元,本项目地上建筑22万平方米,整体增加建设成本6600万元。

 

05、耐久性、保温、防水、抗震性能存在不确定性

 

装配式建筑的质量管理分为工厂预制、运输、堆放、保管、吊装和现场节点处理等部分。

 

工厂的质量管理主要是保证出厂的预制构件达到产品质量要求。现场质量管理除了与现浇相同的部分,关键的控制在于吊装和节点处理。

 

目前由于施工企业没有成熟完整的装配式建筑质量管理体系,施工工艺、装配工法、施工工具、施工流程、等缺乏相关的规范,导致现场质量管控不到位,影响工程的安全性、耐久性,防水、保温效果也存在不确定性。

 

医院建筑是一个人员密集、人民群众关心的大型公共建筑,如果结构节点处理不好,直接影响整个建筑的抗震性能。

 

国外装配式建筑历史悠久

 

01、德国

 

20世纪20年代开始实施,主要是装配式住宅建筑。现在公共建筑、商业建筑、集合住宅项目均有使用装配式,根据项目特点,因地制宜的选择现浇与预制构件混合建造体系或钢混结构体系。

 

主要结构:预制混凝土体系(预制混凝土大板体系、预制混凝土叠合板体系以及预制混凝土外墙体系)、预制钢结构体系、预制木结构体系。

 

主要特点:建造成本较高,管线、管道等预埋件都安装在预制件里,适合大量重复建设的标准单元,但是结构耐久性、安全性较高。

 

02、美国

 

20世纪30年代开始实施,主要是工业化住宅建筑。1976年,美国国会通过了国家工业化住宅建筑建造及安全法案一直沿用至今。

 

主要结构:剪力墙-梁柱结构系统。

 

主要特点:是模块化技术,美国以其发达的工业化水平为基础,实现了标准化与多样化有机结合和多品种、小批量与高效率有效统一的标准化方式,与此同时,还节约了建筑成本,成本优势明显。

 

03、日本

 

1960年开始从低层住宅建筑开始发展,通过强力的政府主导,相关协会、社团积极配合推动,形成了标准化的优良住宅认定制度、住宅性能认定制度。

 

主体结构:以预制装配式混凝土PC构件为主,同时在多层住宅建筑中大量采用钢结构集成住宅、模块化建筑和木结构,实现了多层住宅的高度装配化和集成化。

 

主要特点:日本的住宅建筑主要采用主体结构和装修、管线全分离的方式,通过结构降板、架空地面、局部轻钢龙骨隔墙、局部吊顶的方式,将所有管线从结构体和地面中脱离出来,方便室内管线的改造、维护和修理,延长建筑寿命。日本已经可以通过建筑工业化方式建造高度200m以上的超高层集合住宅工程。

 

江苏省装配式建筑发展受政策和经济支持

 

大力推广装配式建筑,是贯彻“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针、实施创新驱动战略、实现产业转型升级,新时代绿色建筑发展的必然选择。

 

江苏省是全国首批建筑产业现代化试点省份,早在2014年,江苏省政府就出台了《关于加快推进建筑产业现代化,促进建筑产业转型升级的意见》。

 

2016年全省新开工装配式建筑面积达581万平方米,落实装配式建筑面积超过1000万平方米,居全国前列。全省建筑产业现代化已逐步由试点示范期向推广发展期转变。全省基本建立了建筑产业现代化的工作机制,初步形成了全方位支持、全面发展的装配式建筑的氛围环境。

 

2015年、2016年,江苏省分别安排省级财政补助经费1.5亿元、2亿元支持省级建筑产业现代化示范城市、示范基地和示范项目的建设,目前全省已创建12个省级建筑产业现代化示范城市、102个示范基地(包括集成应用类示范基地、部品生产类示范基地和设计研发类示范基地)、40个示范项目、5个人才实训基地,覆盖所有设区市。

 

其中2017年,对采用装配式建筑技术进行建造的保障性安居工程给予不超过300元/平方米的奖励,并将新农村建设的装配式建筑纳入奖补范围。市场主体培育初见成效。涌现了中南、龙信、大地、长江都市、威信模块等一批龙头企业,建筑产业集聚区初具规模。

 

《江苏省建筑产业现代化“十三五”发展规划》提出,2020 年,全省装配式住宅占新建住宅比例将达到30%以上,占成品住房比例达50%以上。

 

未来装配式建筑发展的五大支撑

 

01、加大政策扶持,积极培养专业人才

 

当前各地在推广装配式建筑过程中,普遍对装配式建筑发展现状和趋势的把握还不够准确,对相关专业路径、体系和标准的理解还比较生疏。

 

装配式建筑是相对于传统现场浇筑钢筋混凝土建筑而言的,通俗的讲就是把在专业化工厂生产的标准化叠合梁、叠合板、柱、楼梯板等,在建筑物现场进行拼装的建筑施工方式,装配式建筑具有现场施工工期短、现场湿作业少、粉尘和噪声污水少、建筑垃圾少、节约建筑原料等优点。

 

我们目前还是借鉴日本的“等同现浇”理念,没有进行有效、科学、全面的研究分析,未形成符合中国特色的预制理念,而且由于我们现在的设计、施工、检验、试验均没有可靠、规范的体系标准,更是严重缺乏专业设计、生产、施工及管理人员。政府应加大创新政策机制和监管模式,建立健全科学完善的教育培训体系,更好地推动装配式建筑的发展。

 

02、建立健全标准体系

 

未来装配式建筑发展的空间极其巨大,需要政府通过政策引导,加快编制公共建筑装配式建筑国家标准、行业标准和地方标准;强化建筑材料标准化、部品部件标准化、工程标准之间的衔接;逐步建立完善覆盖设计、生产、施工和使用维护全过程的装配式建筑标准规范体系。同时把部分企业所掌握的专业标准转化为全国或者区域性的通用标准,加强配套的部品件的标准化体系建设,另外还要逐步重视室内装修的标准化研究工作。

 

03、合理设计和选型

 

根据项目规划条件及土地出让条件明确要求的预制装配率,结合建筑自身的结构、建筑、室内装修等特点,同时满足结构安全和节约成本的要求,还要满足施工吊装的可行性的要求,经设计单位合理的设计、精准的计算,经建设主管部门组织专家评审,确定合理选型,建议主体结构和外维护机构预制构件主要包括预制叠合楼板、楼梯板、预制叠合梁;内外维护结构选用蒸压轻质加气混凝土内隔墙板、玻璃内隔断等;室内装修选用工业化成品装配式吊顶、楼地面干式铺装等。

 

04、加强全程质量控制

 

建筑的质量是核心,装配式公共建筑尤其是医院建筑,建设标准高、质量把控要求高;

预制分布范围广,品种多,工程量大;

节点抗震构造复杂,施工精度要求高,因此必须加强构件从设计、生产、运输、存放、吊装、节点区处理以及叠合层施工等全程质量控制,同时坚持样板先行,工法展示;

工人培训交底;

做好构件进场检验与验收;

质量检验上墙等管理措施,确保工程质量达到规定的要求。

与此同时,应当不断学习国外先进的管理经验与技术管理体系,加强与合作交流。

 

05、运用信息化等新技术

 

装配式建筑对于质量的要求很高,施工前需要对预制构件结构施工进行周密的策划,鼓励预制构件设计、生产、施工企业积极应用信息技术,提高管理水平,例如:运用BIM技术辅助深化设计和现场施工放样;运用RFID芯片技术辅助构件识别和状态管理等,并在施工中根据制定的控制措施严格落实,确保生产合格、运输安全、施工高效、工程质量达标。

 

总结

 

装配式建筑发展中存在不少问题,尤其是在大型医疗建筑中,包括设计技术体系的不够完整、关键技术和集成不够成熟、成本虚高等。

 

医院建筑属于大型公共建筑,按照国家和地方的相关要求,必须实施装配式建设,为了满足建筑的安全、耐久以及适用性,我们应当通过运用信息化技术手段,加强全过程质量管控等措施,确保工程质量符合要求。

 

装配式建筑以绿色发展作为理念,以科技进步为支撑,以建筑工业化为核心,以建筑工程的质量和效益为基础,最终实现资源节约型、环境友好型的目标。

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