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建筑学视角下的装配建造初探

2020-08-06赵巧斌

装饰装修天地 2020年16期
关键词:建筑学探讨

赵巧斌

摘    要:建造在建筑学意义上指的是在一定地点运用一定的工具与技艺将不同的材料和构件组合为一个物质整体,是把部分组合为有意义的整体的艺术。东南大学李海清教授认为,建筑建造模式由技术模式和工程模式两个方面构成:技术模式由设计主体控制,包括材料、构造、结构设备等设计问题的处理;工程模式由生产主体控制,包括工程管理方式、施工方式、生产制造方式等工程问题的解决。基于此,本篇文章对建筑学视角下的装配建造进行研究,以供参考。

关键词:建筑学;装配建造;探讨

1  引言

国内外学者对装配式体系和传统建造体系展开了大量研究。Ferdous等探讨了装配式体系与传统建造体系在工期上的差异并从现场管理的角度分析其原因。李丽红等探讨了装配式建造体系与传统建造体系在分部分项工程成本上的差异。刘洋从造价结构的角度出发,对比分析了装配式体系与传统建造体系的成本差异所在。

2  装配建造与传统建造的概述

2.1  装配建造

装配建造(IndustrializedConstruction),又称预制建造、场外建造,装配建造并没有统一的定义,但都是指在工厂预制建筑部件运往现场组装的建造方式。精益建造领域学者认为装配建造是一种特殊的生产系统,但同时他们也认为,装配建造本质上仍具有建造的特性:建造的一次性、现场生产性、临时的多组织性。工业技术的革新催生了工厂预制和现场机械装配的新型建造方式,这给传统建造模式造成了巨大冲击。

2.2  传统建造

传统建造体系又称传统现浇体系,其核心特征是劳动密集型、机械化水平低和高离散性。该体系具有结构整体性好、抗震性强的特点,但与此同时,其劳动密集型的作业和粗放的管理体系也使其具有能耗大污染高、施工质量低下等诸多弊端。

3  装配建造技术优点分析

3.1  对建筑格局进行科学的设置

就当下我国建筑工程结构情况来说,结构设计和实际需求往往会存在一定的差异,这一问题集中表现了空间设计不切实和不合理,诸如:工程结构中的支撑结构墙体数量较多或者是内部空间狭小等等。其次,针对不同用途的建筑其余在划分方面也存在诸多不合理的情况,但是借助预制装配式施工工作能够有效的对上述问题加以解决,从根本上保证设计于用户的需求相一致,对各个支撑结构进行合理的组合,从而保证建筑结构空间上的合理性,更好的将内部空间加以利用。

3.2  提高建筑资源的使用效率

就我国当下建筑工程行业的实际情况来说,预制装配式建筑在整个行业的发展中所起到的作用是非常巨大的,其不仅与当前我国推行的可持续发展理念相一致,并且还能够发挥出节能环保的作用。但是在原材料的使用方面,在集成和组装方面存在浪费的情况,所以在利用预支装配式施工技术进行建筑工程结构建造的过程中,要尽可能的控制施工材料的使用量,并且要对所有的施工产生的废弃物进行收集,对于可以二次利用的材料要进行统一的管理。

3.3  绿色,环保

工业化的生产让装配式建筑有了量的把控,既减少了对施工周围噪音污染、工业垃圾污染及湿法作业产生的灰尘污染,又能够节省资源,让传统现浇过程中过度剪裁行为得到终结。

3.4  提高施工效率和施工质量

就预制装配式建筑结构部件来说,就结构载荷能力来说,相对于传统结构有所提高,并且预制装配式建筑部件的质量往往都只是传统结构质量的一半,并且也使得项目基础建设标准有所降低,提升了工程设计和建造工作的效率,为工程施工工作的开展带来了诸多的便利。所以对于预支结构部件来看,无论是在安装还是结构部件的运输工作方面,都需要不断的综合实际情况进行优化和创新,保证各项工作的质量,才能对施工的效率和质量的提升起到积极的推动作用

4  工业生产模式对装配建造模式的影响

4.1  从流水线生产到标准化建造

20世纪20年代美国福特公司开创了机械式自动流水线生产模式,这种流水线生产的特征是批量化、标准化,现代建筑运动的缔造者则认为大规模生产和标准化是通往未来的关键,因此他们注重探索更加专业的大规模建筑生产技术,并试图设计一种可通用于世界任何地方的标准建筑形式,正如福特的名言:“任何消费者可以将他的车漆成任何他喜欢的颜色,只要它是黑色的。”因为比单纯提高产品数量更有价值的是提高产品的性能并节约成本,因此运用装配建造的建筑师更需要关注机械效率和建筑形式。

4.2  从柔性制造到批量定制

20世纪60年代,英国Molins公司在世界上首次建成柔性制造系统,这应被视为多品种柔性生产模式的发端。此后,对于解决大量生产模式与快速变化的市场多元化需求之间的矛盾的理论研究和具体实践就没有停止过,并出现了一系列基于柔性生产模式的先进制造技术与管理方法,如精益生产LP、智能制造IMS、虚拟制造VM等。这些概念也逐渐渗入建筑业,为建筑的个性定制带来巨大影响,因为更为灵活多变的批量定制更加适合建筑的生产活动,改变了建筑创作与建造的方式。

5  装配建造的構造重组

5.1  构造的空间重组工厂—运输—现场

建筑构造发生的空间范围可以反映建造材料、技术等资源的整合程度,装配建造的预制生产机器通常是固定不易移动的,因为其构成复杂、体积庞大,对场地空间有更高要求。因此,装配建造从工厂预制后运输到现场组装,这种空间的转换催生建造工具的变化,而工具的变化也进一步扩大建造资源的空间范围。建造空间转换所带来的工具变化提高了建造精度与建造能力。

5.2  构造的时间重组:横向拆解—纵向重组

装配建筑有预先拆分的过程,当前的建筑拆分主要分为3类:功能构件、系统构成、制造部品。功能构件的拆分会把建筑构件分为6大类:基础、楼地面(梁板)、墙柱、屋顶、楼梯、门窗。另一种分类方式是将建筑划分为系统层次,如结构系统、维护系统、设备系统、内装系统等。显然这两种划分方式是从抽象角度出发,无法运用于预制生产。安德烈·德普拉泽斯在其著作《建筑建构手册》手册中将建造的物质要素从小到大进行了排列:原材料—模块—构件—结构—结构体。参考这种划分方式,笔者将装配建造物质要素单元划分为:材料—组件—部件—模块—建筑,组件、部件、模块可以概括为不同层次的预制部品。从组件到部件再到模块的预制,不仅是构件的集成化生产和装配技术的长足进步,现场建造的逻辑较传统的现场施工方式也发生了质的变化。这种建筑拆分预制的意义在于拆分出的建筑部品的内部构造次序与其他部品的关联割裂了,传统建造的每一构造层级都受制建筑整体的建造顺序,如从下到上、从内到外等。部品的预先拆解是批量同时制造的前提,这也就能够降低生产成本,同时提高工厂预制速度。

6  结束语

装配建造利用工业化制造方式重组了建筑构造,使得建筑建造能够更加准确、快速与灵活,进而使得建造向制造转变,建筑向产品转变。而对于建筑师来说,装配建造使建筑构部件规模化生产,为之提供了前所未有的丰富题材。但是如果这些素材只是用来实现历史风格与视觉图像追求,那么建筑师将错失装配建造所带来的可能性。

参考文献:

[1] 郭红燕,李胜强,何勇毅.一体化建造模式下装配式建筑经济效益分析[J].江西建材,2019(9):198~200.

[2] 樊则森.装配式建筑智慧建造的新边界、新模式、新技术与新产业[J].建筑技艺,2019(9):54~57.

[3] 马智亮.装配式建筑智慧建造的现状及发展趋势[J].中国勘察设计,2019(9):57~59.

[4] 王双龙,李纪方.装配式建筑建造过程质量问题及改进[J].建材与装饰,2019(23):41~42.

[5] 詹耀裕,黄绸辉.预制装配式建筑高效率建造工艺[J].混凝土世界,2019(6):40~47.

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