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關(guān)鍵詞:被動房;裝配式鋼結(jié)構(gòu);無比鋼;節(jié)能建筑
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章號:1671-2064(2017)08-0100-02
1 引言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,節(jié)能環(huán)保成為了各行各業(yè)都繞不過的話題,而建筑物的環(huán)境消耗就十分巨大,其排放的溫室氣體占全球總排放量的33%,帶來了空氣污染、全球氣候變暖等一系列世界性的環(huán)境問題。我國目前正大力推進節(jié)能減排工作,建筑節(jié)能逐漸向縱深發(fā)展,被動房裝配式鋼結(jié)構(gòu)也就應(yīng)運而生。
被動式房屋的概念最早源于德國,之所以叫被動房,是因為該類建筑僅利用太陽能、建筑內(nèi)部得熱、建筑余熱回收等被動技術(shù),而不使用主動采暖設(shè)備,卻能實現(xiàn)建筑全年達到規(guī)范要求的室內(nèi)舒適溫度范圍和新風要求,十分符合節(jié)能減排的時代要求[1]。節(jié)能建筑在歐美國家已經(jīng)有了近30年的發(fā)展歷史,但被動房的試點工作在國內(nèi)才開展了6年,而且這方面研究還處于起步階段,體系的選擇、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的設(shè)計等都缺乏創(chuàng)新和提升,在這樣的背景下,本文擬采用一種新型的無比鋼結(jié)構(gòu)體系來實現(xiàn)被動式房屋的概念。
2 無比鋼結(jié)構(gòu)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用可行性分析
無比輕鋼龍骨體系簡稱無比鋼,該體系源于加拿大的一項專利技術(shù),是一種特殊的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系,具有輕質(zhì)高強、抗震性好、施工周期短、工業(yè)化程度高、節(jié)能環(huán)保等許多優(yōu)點[2]。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)是指預先在工廠內(nèi)依照標準的規(guī)格將鋼材制作成建筑單元或部件,之后運至施工現(xiàn)場進行裝配,最終組成完整建筑的結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式相比,裝配式鋼結(jié)構(gòu)具有空間設(shè)計靈活、集成化程度高、自重輕、承載力高、建造周期短、產(chǎn)品質(zhì)量高、可回收再利用等許多優(yōu)點[3]。
將無比鋼結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于裝配式鋼結(jié)構(gòu),具有其必要性和可行性。首先,無比鋼結(jié)構(gòu)體系中,最基本的單元是由冷彎高頻焊接的輕型薄壁方形鋼管和V型連接件通過自攻螺絲連接而成的小型橋架,由于結(jié)構(gòu)斷面尺寸小,相比于普通的鋼結(jié)構(gòu),無比鋼結(jié)構(gòu)體系具有更輕的質(zhì)量,不僅便于構(gòu)件預置,更減輕了運輸壓力。其次,方形截面與三角形桁架的連接方式共同作用,使得整個結(jié)構(gòu)具有更均勻的受力體系和更完整的傳力體系,進而具有更強的抗扭性能、抗多向荷載能力和抗水平荷載能力。此外,無比鋼結(jié)構(gòu)體系的墻體是由小型橋架、蒙皮、抗拉鋼帶等共同組成的,這樣的裝配形式讓建筑物墻體更薄的同時也方便了墻體內(nèi)部管線的布設(shè),更重要的是,蒙皮效應(yīng)提升了整個結(jié)構(gòu)的剛度,大量的荷載能量都可以通過變形的形式進行消耗和吸收,這也就大大提升了結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能。所以不論從施工角度還是結(jié)構(gòu)性能的角度來說,裝配式鋼結(jié)構(gòu)都宜采用無比鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
同時,無比鋼結(jié)構(gòu)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用是可行的。第一,無比鋼輕質(zhì)高強的特點使得建筑消耗更少的鋼材,節(jié)約了成本;第二,無比鋼結(jié)構(gòu)體系施工過程基本為干法施工,故而施工過程中產(chǎn)生的廢棄物極少,而且理論上鋼材可以完全回收,實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用,符合建筑環(huán)保的要求;第三,無比鋼結(jié)構(gòu)體系也具有很好的保溫隔熱性能,符合節(jié)能減排的時代要求。所以無論是從經(jīng)濟角度還是從環(huán)保角度,無比鋼結(jié)構(gòu)的采用都十分可行。
3 裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的無比鋼結(jié)構(gòu)體系設(shè)計
3.1 結(jié)構(gòu)劃分與裝配
裝配式結(jié)構(gòu)要求主要構(gòu)件在工廠按照規(guī)范標準預制完成,運至現(xiàn)場后再進行結(jié)構(gòu)拼裝、節(jié)點連接等工作,這就需要預先對結(jié)構(gòu)整體進行劃分,以便于工廠的分塊預制和現(xiàn)場的裝配施工,同時也可以將現(xiàn)場條件下難于完成的部分在室內(nèi)完成,節(jié)約了施工的時間成本也降低了現(xiàn)場的施工難度。
無比鋼結(jié)構(gòu)屬于冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)體系的一種,主要的承重結(jié)構(gòu)是冷軋熱鍍鋅薄壁型鋼,在工廠中可以直接完成冷彎薄壁型方鋼管構(gòu)件和V型連接件的生產(chǎn),在現(xiàn)場通過自鉆自攻螺釘就可以快速裝配成小型橋架。
建筑物結(jié)構(gòu)部分可以分為結(jié)構(gòu)體系和護體系,無比鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系主要由桁架梁、桁架方柱和樓板組成,其中桁架梁直接采用現(xiàn)場裝配成的小型橋架,桁架方柱則由兩片小型橋架經(jīng)V型連接件拼裝而成,樓板則常選用蒸汽加壓混凝土板(ALC板)。無比鋼結(jié)構(gòu)的護體系主要是指由一定數(shù)量的桁架片柱、方柱、抗拉鋼帶、蒙皮和C型導軌等組成的墻體。蒙皮通過自攻螺絲與柱構(gòu)件小型橋架中的方鋼管相連,其材料可采用鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯夾芯板(GJ板)或定向刨花板(OSB板),其中GJ板具有隔熱性能好、經(jīng)濟性高的優(yōu)點,更適用于被動房建設(shè)。C型導軌在工廠內(nèi)預制完成,現(xiàn)場施工時通過自攻螺釘將導軌翼緣與片柱相連接,起到定位和固定的作用。如果墻體水平承載力不夠,還需加設(shè)100mm寬、1mm厚的抗拉鋼帶,也同樣采用自攻螺釘?shù)倪B接方式[4]。
3.2 節(jié)點設(shè)計
關(guān)鍵詞:裝配式結(jié)構(gòu) 預制 疊合 性能研究
中圖分類號:TU375 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)03(c)-0134-02
裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一種基于建筑的節(jié)能減排,住宅產(chǎn)業(yè)化推進的要求,以現(xiàn)場裝配為基礎(chǔ)而研發(fā)的新型建筑結(jié)構(gòu)體系[1],目前在發(fā)達國家中應(yīng)用廣泛,我國也逐步開展了相關(guān)研究。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究正越來越受到眾多學者的重視與參與,中國建筑科學研究院及各高校都對裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)展開了研究,一些研究成果也成功應(yīng)用到房地產(chǎn)項目之中。這種裝配式鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)中的組合結(jié)構(gòu)可在工廠加工預制,到施工現(xiàn)場裝配組裝,節(jié)省工期,提高生產(chǎn)效率。
1 裝配式樓板結(jié)構(gòu)體系
我國目前主要的裝配式樓板形式主要有:預應(yīng)力疊合板,預制雙T樓板和PK預應(yīng)力混凝土疊合板。
預應(yīng)力疊合板結(jié)構(gòu)是將混凝土的預制方式與現(xiàn)澆方式結(jié)合形成的一種形式。它的制作過程是這樣的:首先在預制構(gòu)件的預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)上澆筑一層混凝土,使之形成一個半裝配式的結(jié)構(gòu)。在制作預應(yīng)力混凝土疊合板時,可以將預制的預應(yīng)力混凝土薄板作為模板,在模板上澆筑一層混凝土形成疊合層,經(jīng)支模、固定、成型、養(yǎng)護后,兩者結(jié)合成為預制疊合樓板。這種結(jié)構(gòu)形式在梁板、剪力墻結(jié)構(gòu)中較為常見。
預應(yīng)力疊合板的優(yōu)點是穩(wěn)固性好,抗拉強度和承載能力高,抗震性能好,加快了施工速度,經(jīng)濟實用。但是這種結(jié)構(gòu)也有明顯的缺點,就是結(jié)構(gòu)需要進行二次澆注。而兩次澆筑的混凝土能不能在同一構(gòu)件中協(xié)調(diào)工作并發(fā)揮作用決定了這種結(jié)構(gòu)中能否體現(xiàn)它的優(yōu)越性。
預制雙T樓板作為預制樓板的一種,在引入國內(nèi)時就被看重。但由于是新式樓板,整個雙T預制樓板體系的設(shè)計方法沒有相關(guān)的設(shè)計手冊,其節(jié)點連接方式及細部構(gòu)造措施相關(guān)規(guī)程又較少,使得其推廣受到了阻礙。
PK預應(yīng)力混凝土疊合樓板則是對傳統(tǒng)的混凝土疊合樓板的改良。PK預應(yīng)力混凝土疊合樓板的底板是倒“T”型的,肋薄板是由預應(yīng)力混凝土制作而成的底板,預制鋼筋采用的螺旋肋消除應(yīng)力高強鋼絲。PK預應(yīng)力混凝土疊合樓板受力階段分為兩個。在施工過程中,只需要在樓板上設(shè)置一些支撐,不需另外設(shè)置施工模板,減少了模板使用量,降低施工成本,提高施工效率。
2 預制空心疊合板
預制疊合空心板主要用于預制砼結(jié)構(gòu)的樓、屋面板,在板內(nèi)按一定規(guī)律填入許多小尺寸箱體內(nèi)模,從而形成蜂窩式孔洞。這種板由下部敞口預制空心板和上部現(xiàn)澆層構(gòu)成,板內(nèi)配有鋼筋桁架,縱筋及分布筋。這種樓板跨度大、自重輕,適合大柱網(wǎng)、大開間建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)體系。但目前國內(nèi)外對此結(jié)構(gòu)體系研究較少,受力性能、設(shè)計方法還不明確。
3 預制空心疊合板性能研究
為研究空心疊合板的受力性能,國內(nèi)學者做了大量的研究工作,張仟朋,程文等人[2]對4 m×4 m柱網(wǎng)、板厚90 mm的樓板模型的澆混凝土蜂窩式空心板進行了試驗研究,用配重塊模擬均布荷載進行加載,實驗結(jié)果表明:空心雙向板在均布荷載作用下的受力階段可分為未裂階段、裂縫階段和破壞階段。板的受力和變形性能與普通實心板極為相似,最后的破壞機構(gòu)也符合普通板的塑性鉸線理論。
程遠兵,程文等人[3-4]為了研究周邊支承的現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板的受力與變形性能,進行了豎向均布荷載作用下4 m×4 m柱網(wǎng)、板厚為90 mm的模型試驗。空心板內(nèi)模為聚苯乙烯泡沫塊。實驗得出現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板塑性變形性能較好,承載力較高,厚度薄,變形小,自重輕,適于在中大跨度的多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板的肋很密,現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板與普通實心板計算理論相似。在未裂階段,可用彈性理論近似計算撓度。
徐有鄰,姜紅等人[5]對雙鋼筋疊合樓板結(jié)構(gòu)進行了性能檢驗,觀測不同因素(疊合結(jié)合面,接縫位置和結(jié)合筋)對樓板撓度的影響。試驗表明:在撓度指標上,結(jié)合面進過處理后撓度增長小,開裂晚;結(jié)合筋對撓度影響較小,而接縫位置對撓度影響較大,試驗顯示1/4跨度拼接板撓度指標明顯優(yōu)于跨中拼接板。實驗也表明這種疊合板結(jié)鉤性能良好,其剛度、強度、裂縫寬度均能滿足有關(guān)規(guī)范標準的要求,可以在實際工程中放心使用。
4 結(jié)語
建筑工業(yè)化是我國今后發(fā)展必然的趨勢,而裝配式結(jié)構(gòu)通過整合材料、結(jié)構(gòu)等各方面技術(shù),在提高構(gòu)件性能的同時,對建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化也具有重要意義。預制空心疊合板作為裝配式結(jié)構(gòu)中的一種新型板材,確實具有自重輕等若干方面的優(yōu)勢,對裝配式結(jié)構(gòu)而言具有重大意義。
參考文獻
[1] 陳建偉,蘇幼坡,陳海彬,等.帶邊框預制裝配式剪力墻關(guān)鍵技術(shù)研究進展[J].河北聯(lián)合大學學報:自然科學版,2013,35(3):96-101.
[2] 張仟朋,程文,黨紀,等.現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板的試驗研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學報,2005,31(8):231-235.
[3] 程遠兵,程文,黨紀.邊支承現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板試驗[J].東南大學學報:自然科學版,2007,37(2):217-221.
關(guān)鍵詞:節(jié)能減排;裝配式住宅;營造體系;標準化;模塊化
中圖分類號:TU208
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2014)06-0141-06
1 引言
裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)是由預制混凝土構(gòu)件或部件通過鋼筋、連接件或施加預應(yīng)力加以連接并現(xiàn)場澆筑混凝土而形成整體的結(jié)構(gòu),又簡稱為預制裝配式結(jié)構(gòu)(precast concrete,PC結(jié)構(gòu)),按照此工藝建造的建筑,稱為裝配式建筑,亦可稱為PC建筑。由此體系建造的住宅為裝配式混凝土住宅。裝配式混凝土住宅是住宅生產(chǎn)方式的變革,住宅產(chǎn)業(yè)化是住宅建設(shè)的發(fā)展趨勢,是實現(xiàn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟的必然需求。當今世界,能源緊張、節(jié)能減排已是全球共同的話題,住宅建筑的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化勢在必行。
裝配式住宅工業(yè)化生產(chǎn),這與國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革、節(jié)能減排、原材料的循環(huán)利用、提升建筑質(zhì)量等是密切相關(guān)的,政府在管理層面上也出臺了一系列政策大力支持。裝配式混凝土住宅已逐步在全國各地進行推廣,各地也初步形成了符合當?shù)靥厣难b配式混凝土住宅體系,也有相關(guān)的地方規(guī)范出臺。但從目前裝配式混凝土住宅的實際情況來看,存在的一個重要的問題是,標準化、模數(shù)化沒有充分體現(xiàn);建筑形式與裝配式、工業(yè)化的關(guān)系不緊密。產(chǎn)生此問題的根本原因是缺少一個標準的營造體系。
2 營造體系的標準化需求
國內(nèi)的PC技術(shù)有很多種,各地不盡相同。萬科在全國各地推廣的PC也有多種體系,北京萬科的是預制整體式剪力墻技術(shù)(豎向套筒連接),深圳萬科是內(nèi)澆外掛體系,上海萬科是PCF體系,上海城建(集團)采用的是框架體系。體系眾多,裝配式住宅產(chǎn)品的設(shè)計標準化、模數(shù)化的概念不強,和現(xiàn)澆的住宅產(chǎn)品比沒有實質(zhì)性的變化。標準化、模數(shù)化的缺失,導致裝配式住宅的建造成本大幅度提升。同時也存在為了預制而預制,或者象征性的采用部分的PC技術(shù)。達到此目的很容易,造價也不會太高。然而建立一套成熟的技術(shù)體系則需要長時間的實踐和堅持,只有不斷改進和優(yōu)化才能進一步降低成本,將技術(shù)的推廣應(yīng)用推向成熟。
2.1 裝配式建筑的技術(shù)策略
基于對裝配式建筑多年研究和實踐,建議可采用如下技術(shù)策略。
2.1.1 向制造業(yè)學習
我國建筑行業(yè)一直走的是粗放型的發(fā)展道路,標準化缺失,模數(shù)化沒有真正推廣開,建筑部品在推廣和應(yīng)用模數(shù)協(xié)調(diào)方面貫徹不力,導致住宅產(chǎn)業(yè)化長期形不成,開發(fā)成本、效率和效益低下。住宅開發(fā)及部品生產(chǎn)標準化概念淡薄,模數(shù)協(xié)調(diào)理論早丟到腦后。部品設(shè)備無序化生產(chǎn),技術(shù)引進名目混亂。我們一直號召向制造業(yè)學習,像造汽車那樣造房子,向機械行業(yè)、計算機行業(yè)學習,學習什么?首要的就是要學習標準化、模塊化思想,用標準化的理論知識武裝頭腦,結(jié)合建筑行業(yè)的實際,解決PC技術(shù)應(yīng)用帶來的成本居高不下、難以標準化的問題。同時需要建立標準化的一系列標準文件,占據(jù)行業(yè)發(fā)展的高端地位,引領(lǐng)社會化大協(xié)作生產(chǎn)模式的技術(shù)發(fā)展方向。
2.1.2 熟悉各種不同的技術(shù)體系,吸取各種技術(shù)體系的長處,尋找技術(shù)實施和研發(fā)的現(xiàn)實條件
技術(shù)體系的成熟不是一天兩天的事情,各種結(jié)構(gòu)技術(shù)體系均存在一定的優(yōu)缺點,沒有完美的技術(shù)體系。但可以結(jié)合規(guī)范的允許范圍,促進成熟可靠技術(shù)的實施推廣;并聯(lián)合社會各界技術(shù)研發(fā)力量,搭建尚未成熟的技術(shù)的研發(fā)平臺,熟悉掌握各種可能出現(xiàn)的技術(shù),在有條件時開展試驗。
2.1.3 以成本為導向研發(fā)、設(shè)計產(chǎn)品,同時注意技術(shù)體系的延展性
宜家的產(chǎn)品設(shè)計有一個特色,那就是“先制訂價格,再進行具體設(shè)計和生產(chǎn)”,所以出現(xiàn)很多價格低廉、非常具有設(shè)計感的家居產(chǎn)品。宜家憑這樣的設(shè)計理念讓宜家的產(chǎn)品走進了干家萬戶,在激烈的市場競爭中占得一席之地。
做裝配式住宅也可以根據(jù)售價未開始設(shè)計,根據(jù)不同的受眾群體來設(shè)計適合他們的裝配式住宅。但同時還要考慮到裝配式技術(shù)的延展性,縱向是自身技術(shù)的發(fā)展的脈絡(luò)要清晰,在質(zhì)量穩(wěn)定和成本可控的同時逐步提升預制率,提供更加高質(zhì)量的產(chǎn)品,橫向是將裝配式住宅技術(shù)向其他領(lǐng)域擴展到辦公、商業(yè)乃至于各種業(yè)態(tài)的綜合集群建筑。
2.2 關(guān)于標準化、模塊化的研究
2.2.1 標準化
標準定義為“在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序,對活動或其結(jié)果規(guī)定共同的和重復使用的規(guī)則,導則或特征的文件。該文件經(jīng)協(xié)商一致并經(jīng)一個公認的機構(gòu)批準?!睒藴蕬?yīng)該以科學技術(shù)和經(jīng)驗的綜合成果為技術(shù),以促進最佳社會效益為目的。制定標準的對象是重復性事物或概念;制定標準的對象,包含生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)濟工作和社會活動各個領(lǐng)域,但并不是所有的事物或概念,而是比較穩(wěn)定的重復性的事物或概念;標準產(chǎn)生的客觀基礎(chǔ)是“科學、技術(shù)和實踐經(jīng)驗的綜合成果”;標準在產(chǎn)生過程中要“經(jīng)有關(guān)方面協(xié)商一致”;標準的本質(zhì)特征是統(tǒng)一;標準“由標準主管機構(gòu)批準以特定的形式,作為共同遵守的準則和依據(jù)”的統(tǒng)一規(guī)定。“標準”是一個廣義的概念,有文件標準、實物標準等。
2.2.1.1 標準化的定義
標準化為在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序,對實際的或潛在的問題制定共同的重復使用的規(guī)則活動。上述活動主要是包括制定、及實施標準的過程。標準化的重要意義是改進產(chǎn)品、過程或服務(wù)的適用性,防止貿(mào)易壁壘,并促進技術(shù)合作。標準化的總目的是為了在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序并促進最佳的社會效益。除此之外,標準化還有一個或多個特定目的,以適應(yīng)某種需要或選擇。標準化的方法原理:標準化的基本原理通常是通行的八字原理:“統(tǒng)一、簡化、選優(yōu)、協(xié)調(diào)”。
2.2.1.2 標準化設(shè)計
標準化設(shè)計是指標準件的選用和常用件的設(shè)計。標準件設(shè)計中提高效率的最簡便的方法是建立標準件庫和常用件庫。經(jīng)過生產(chǎn)實踐的檢驗具有優(yōu)良的性能才能確立為標準件,其結(jié)構(gòu)和參數(shù)都已經(jīng)標準化,所以無須對其結(jié)構(gòu)合理性進行檢驗。在標準件庫設(shè)計中體現(xiàn)了信息傳遞的單向性,即設(shè)計者只能選用不能修改。標準件庫的優(yōu)點如下:采用統(tǒng)一的描述格式,不同系統(tǒng)開發(fā)的標準庫可以進行信息交換,最大限度地減少重復開發(fā)標準件庫造成的資源浪費,并提高了系統(tǒng)的可靠性;為設(shè)計人員提供盡可能完整的標準件信息,該信息不僅包含尺寸、圖形信息,還包括材料、功能信息等?;谑挛锾匦员淼臉藴始祗w系是開放的,易于擴充。
2.2.2 模塊化
模塊的本意就是“組件、預制件或預制住房單元”等,人們采用標準的尺寸的磚、石和黏結(jié)劑,通過不同的組合,可建成形狀、風格各異的建筑物。磚、石的形狀雖然簡單,但是他們的組合是多變的。Module的形容詞modular則表示有節(jié)奏的進行測量,含有積木化或組裝式等含義,模塊化(modularization)一詞就兼有積木化的意義。由若干塊“積木”,可以組合成不同形狀和風格的建筑物,雖然他們的元素不多,但它具有快速組合和形式多變的特點,這正是人們所需要的優(yōu)點。模塊化是在通用化、系列化、組合化等標準化基礎(chǔ)上引入系統(tǒng)工程原理而發(fā)展起來的一種標準化的高級形式,表現(xiàn)特征為尺寸模數(shù)化、結(jié)構(gòu)典型化、部件通用化、參數(shù)系列化,組裝積木化。作為組合化發(fā)展的高級階段,模塊化的理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)的分解與組合原理。
2.2.2.1 模塊化的涵義
所謂模塊化設(shè)計,就是在標準化理論的基礎(chǔ)上運用系統(tǒng)工程的原理,將一復雜的工程產(chǎn)品分解成層次合理的簡化、系列化、標準化單元模塊,并用這些標準化模塊組合成各種不同產(chǎn)品的過程。它是以功能分析為基礎(chǔ),通過功能、用途不同的各模塊的互聯(lián)組合實現(xiàn)基型產(chǎn)品和變型產(chǎn)品,主要包括模塊劃分與模塊組合兩個過程,模塊劃分是功能模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程,模塊組合則是根據(jù)具體的功能要求,選擇合適的模塊組成產(chǎn)品。根據(jù)模塊化設(shè)計思想,產(chǎn)品的構(gòu)成層次發(fā)生了重大的變化。模塊成了設(shè)計制造單元,要設(shè)計并建立標準模塊庫、專用模塊庫與相似的零部件庫。生產(chǎn)時,查找標準模塊庫、專用模塊庫,對無法直接利用的模塊可在其基礎(chǔ)上進行變性設(shè)計形成新的模塊,重新拼合模塊使之成品化,縮短了設(shè)計周期。
2.2.2.2 模塊化設(shè)計
模塊化設(shè)計的關(guān)鍵是模塊化標準化和通用化。它是指結(jié)構(gòu)標準化,尤其是模塊接口標準化和通用化。模塊化設(shè)計所依賴的模塊化的組合,即連接或接口。顯然,為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換,模塊化應(yīng)具有可組合性和互換性兩個特征,而這兩個特征出現(xiàn)在接口上,必須提高其標準化、通用化、規(guī)格化的程度。例如,具有相同的功能,不同性質(zhì)的單元一定要具有相同的安裝基面和相同的安裝尺寸,才能保證模塊化的有效組合。計算機行業(yè)中,由于采用了標準通用的總線結(jié)構(gòu),來自不同國家和地區(qū)廠家的模塊均能組成計算機系統(tǒng)并協(xié)調(diào)工作,使這些廠家可以集中精力、大量生辰某些特定的模塊,并不斷進行精心改良和研究,促使計算機技術(shù)達到空前的發(fā)展。
2.2.2.3 模塊化與模數(shù)協(xié)調(diào)
關(guān)于模塊化與模數(shù)協(xié)調(diào),模塊化是復雜產(chǎn)品標準化的高級形式,無論是組合式的單元模塊還是結(jié)構(gòu)模塊都貫穿一個基本原則,這就是用型式和型式尺寸數(shù)目很少且有經(jīng)濟合理的統(tǒng)一化單元一模塊,組合成大量具有各種不同性能的各種復雜的非標準綜合體,這一原則成為模塊化原則。為了實現(xiàn)模塊化原則,保證模塊是由模塊組成的產(chǎn)品在尺寸上的協(xié)調(diào),必須建立一套模數(shù)系統(tǒng)對產(chǎn)品的主尺度、性能參數(shù)以及模塊化的外形尺寸進行約束,這就是建筑中的模數(shù)協(xié)調(diào)。
模數(shù)協(xié)調(diào)工作是各行各業(yè)生產(chǎn)活動中最基本的技術(shù)工作,遵循模數(shù)協(xié)調(diào)原則,全面實現(xiàn)尺寸配合,可保證在住宅建設(shè)過程中,在功能、質(zhì)量和經(jīng)濟效益方面獲得優(yōu)化,促使住宅建設(shè)從粗放型生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為集約型的社會化協(xié)作生產(chǎn)。
2.2.2.4 模數(shù)協(xié)調(diào)技術(shù)在裝配式混凝土住宅設(shè)計的目的
模數(shù)協(xié)調(diào)技術(shù)在裝配式混凝土住宅設(shè)計的目的主要表現(xiàn)在以下幾方面:實現(xiàn)住宅建筑的設(shè)計者、制造業(yè)者、經(jīng)銷商、建筑業(yè)者和業(yè)主等人員之間的生產(chǎn)活動互相協(xié)調(diào);能從建筑各部位尺寸進行分割,并確定各部件(模塊)的尺寸和邊界條件,是部件(模塊)規(guī)格化,又不限制設(shè)計自由;優(yōu)選某種類型的標準化方式,達到使用數(shù)量不多的標準化部件(模塊),建造不同類型的住宅建筑;能使建筑部件(模塊)尺寸的數(shù)量達到優(yōu)先化;促進部件(模塊)的互換性,使部件(模塊)的互換與其材料、外形或生產(chǎn)方式無關(guān);采用合理化的方法定位,吊裝和組裝部件(模塊),以簡化施工現(xiàn)場作業(yè)。
2.2.3 PC技術(shù)體系選定要訣
PC技術(shù)體系選定的過程中一定要做到“六化”,即簡化、統(tǒng)一化、通用化、組合化、系列化、模塊化。具體可表現(xiàn)為以下九點:
1)結(jié)構(gòu)布置盡可能的簡單,構(gòu)件的規(guī)格盡可能的簡化;
2)相同通用構(gòu)件體系的住宅產(chǎn)品可以實現(xiàn)多種戶型和樓型,但是具有相同的“基因”,實現(xiàn)一種統(tǒng)一外部表現(xiàn),個性化的表現(xiàn)通過外表面顏色、附加構(gòu)件如陽臺板、空調(diào)板等的設(shè)置實現(xiàn)個性化;
3)構(gòu)件、戶型應(yīng)該形成事實上的通用化體系,并具有互換的特性,促進產(chǎn)品和部件的標準化;通用構(gòu)件應(yīng)具有很靈活的組合性特點;
4)按照建筑模數(shù),形成構(gòu)件、部品的系列化分布,以適應(yīng)更加多樣的需求;
5)PC建筑首先拆分為標準模塊,然后是標準構(gòu)件,形成一定的系統(tǒng)層次關(guān)系;某些非標部位形成非標模塊,以適應(yīng)部分特殊需求;
6)標準化需要形成一定的標準化構(gòu)件和部品庫,且這是一個開放的系統(tǒng),易于擴充;
7)拆分構(gòu)件時應(yīng)注意構(gòu)件在整個系統(tǒng)中的作用及其更換性的可能性以及必要性,并保持構(gòu)件在功能及結(jié)構(gòu)方面有一定的獨立性和完整性,構(gòu)件問的結(jié)合要素便于連接與分離;
8)構(gòu)件的標準化背后其實就是模板的標準化,目的就是提升鋼模的利用效率,標準的構(gòu)件可以由可變模板技術(shù)實現(xiàn)系列化的構(gòu)件系統(tǒng);
9)模塊化數(shù)理方面的支撐就是模數(shù)協(xié)調(diào)技術(shù),模數(shù)協(xié)調(diào)技術(shù)首先利用基本模數(shù)網(wǎng)格控制建筑物的平立剖面,以利于拆分成單元模塊或構(gòu)件,并利用構(gòu)件定位技術(shù)、公差與配合等技術(shù)實現(xiàn)部件安裝接口的模數(shù)協(xié)調(diào)。
3 裝配式混凝土住宅相關(guān)體系
根據(jù)近年未裝配式混凝土住宅按結(jié)構(gòu)體系體可分為預制框架體系、預制剪力墻體系、預制疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系、內(nèi)澆外掛體系(各體系綜合比較見表1)。
3.1 預制框架體系
預制框架結(jié)構(gòu)體系(如圖1)的主要特征是將框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件拆分成梁、柱、樓板等基本預制結(jié)構(gòu)體,單個構(gòu)件重量較小,有利于預制和運輸。連接處可以選擇在梁柱節(jié)點,也可選擇在梁柱節(jié)點以外,垂直構(gòu)件連接一般采用套筒灌漿連接,可以實現(xiàn)高可靠性的連接。節(jié)點區(qū)或分段連接區(qū)現(xiàn)澆,樓板疊合層一般現(xiàn)澆,形成整體的剛度,達到等同現(xiàn)澆、抗震的目的。目前上海地區(qū)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,裝配整體式混凝土框架結(jié)構(gòu)總高度不應(yīng)大于50m。
外墻作為結(jié)構(gòu)體的荷載,不作為主要受力構(gòu)件,根據(jù)建筑物的性質(zhì),可以選擇預制混凝土墻板或者玻璃幕墻。預制墻板與結(jié)構(gòu)體的連接采用干法或濕法連接,必定有一個方向與結(jié)構(gòu)體鉸接。結(jié)構(gòu)體遇到外部荷載發(fā)生形變時,墻板之間可以發(fā)生變形,但墻體本身不發(fā)生破壞。
預制框架可以結(jié)合現(xiàn)澆剪力墻或者預制剪力墻同時使用形成框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。預制框架結(jié)構(gòu)體系在上海、南京、沈陽有部分項目應(yīng)用。
3.2 預制剪力墻體系
預制剪力墻結(jié)構(gòu)體系將剪力墻結(jié)構(gòu)體系的建筑拆分成剪力墻、樓板等構(gòu)件,構(gòu)件類型較少,但單個構(gòu)件重量較大,剪力墻板豎向采用套筒或者漿錨連接,套筒可靠度高但是造價比較高,漿錨連接理論可行、造價較低,但施工質(zhì)量保證難度較大;墻板水平向采用預留現(xiàn)澆段連接。預制剪力墻的平面布置與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)區(qū)別不大,用于住宅比較容易適合傳統(tǒng)的高層住宅的消費習慣?,F(xiàn)行上海地區(qū)沒有規(guī)范出臺支持本系統(tǒng)。目前在國內(nèi)預制剪力墻技術(shù)北京、沈陽、哈爾濱有部分項目應(yīng)用(如圖2、圖3)。
3.3 預制疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系
預制疊合剪力墻是為了實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化而生產(chǎn)的一種介于全現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻和全預制剪力墻之間的一種剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件。預制墻板工法又稱為PCF工法,日本是較早推廣、應(yīng)用這種剪力墻的國家,技術(shù)也相對成熟。目前,預制疊合剪力墻在日本作為框架填充墻或框架結(jié)構(gòu)中的抗震墻使用,真正作為受力構(gòu)件用于純剪力墻結(jié)構(gòu)的工程實例不多見,同時日本工程界對于結(jié)構(gòu)高度超過60m的建筑中采用預制疊合剪力墻態(tài)度謹慎?,F(xiàn)行上海地區(qū)規(guī)范規(guī)定預制疊合剪力墻結(jié)構(gòu)只適用于結(jié)構(gòu)總高度不大于60m,層高不大于5.5m,抗震等級為三級以及以下的小高層、高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅外墻。目前在國內(nèi)預制疊合剪力墻技術(shù)上海有部分項目應(yīng)用。
3.4 其他體系
在國內(nèi)展開應(yīng)用的其他體系還有NPC體系、預制疊合墻板體系等,這些體系與前述介紹的三種體系之一無本質(zhì)區(qū)別。內(nèi)澆外掛體系本質(zhì)上是將部分外墻板當成荷載,受力結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的形式,兩者利用現(xiàn)澆連接在一起,本質(zhì)上不屬于結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件采用PC技術(shù)的范疇,不具備技術(shù)延展性,屬于為了預制而預制。預制異形柱結(jié)構(gòu)體系也是一種適合于預制構(gòu)件標準化的結(jié)構(gòu)體系,由于本體系現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的適用范圍(上海地區(qū)異性柱框架結(jié)構(gòu)適用的高度為21m,異形柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)體系適用的高度為40m)不算大,且尚未開展相應(yīng)預制工法的研究,預計未來可以作為一種比較有特點的預制技術(shù)體系加以應(yīng)用。
4 基于標準營造的技術(shù)體系研究
基于裝配式混凝土住宅標準營造可以從標準構(gòu)配件、標準戶型和標準立面三方面人手形成一套完善的技術(shù)標準體系。
4.1 標準構(gòu)配件
標準構(gòu)配件有立柱、疊合梁、墻板、疊合板,樓梯,陽臺六種構(gòu)件(如圖4),每種構(gòu)件的規(guī)格控制在2種以內(nèi),可以提高模板的重復利用率,降低模板的攤銷費用,從而降低生產(chǎn)成本。
4.1.1 標準立柱
規(guī)格600x600,可采用預制柱或現(xiàn)澆柱。
方柱VS扁柱(見圖5):方柱形狀和受力性能I-IN個方向完全相同,更有利于構(gòu)件梁、墻體的標準化,提高模板的利用率;扁柱在角部設(shè)置帶來了多種非標準構(gòu)件,處理難度較大。
4.1.2 標準墻板
150厚預制混凝土外墻板或200厚預制夾心保溫墻板,造價要求高時采用單板,造價允許時可采用夾心墻板(見圖6)。
4.1.3 標準樓板
采用疊合樓板,板厚140(60預制+80現(xiàn)澆)(見圖7)。
4.1.4 標準樓梯
采用預制樓梯(見圖8)。
4.1.5 標準陽臺板
采用懸挑疊合陽臺板(見圖9)。
4.2 標準戶型設(shè)計
4.2.1 戶型設(shè)計原則
裝配式混凝土住宅設(shè)計應(yīng)該充分體現(xiàn)標準化、模數(shù)化的設(shè)計理念。筆者結(jié)合實際情況,對戶型的設(shè)計總結(jié)出若干原則:
1)裝配式框架一剪力墻體系的預制率的高低可調(diào)節(jié)性大,且此體系還可以用于辦公、商業(yè)、學校等一系列的公共建筑中,市場前景廣闊。因此,新的戶型設(shè)計依舊選用裝配式框架一剪力墻體系;
2)針對中小戶型設(shè)計,提出將梁柱外凸到室外,以減弱凸梁凸柱對室內(nèi)的影響;
3)建筑尺寸盡量統(tǒng)一,從而可以較少預制構(gòu)件的種類和規(guī)格。通過構(gòu)件之間不同的組合來達到各種戶型的使用要求;
4)廚房、衛(wèi)生間、陽臺等小構(gòu)件尺寸盡可能一致。
4.2.2 標準戶型設(shè)計
在上述原則的指導下,提出了如圖10所示的標準戶型設(shè)計。
此戶型構(gòu)件的種類少,大部分的構(gòu)建是以6.6m和3.3m為基本尺寸。平面規(guī)則,基本沒有凹凸,體形系數(shù)小,對節(jié)能有利。柱網(wǎng)規(guī)則,縱橫兩個方向均能對齊,對結(jié)構(gòu)受力有利。沒有凹口,對房間采光有利。梁柱外凸,減少了結(jié)構(gòu)構(gòu)件對平面的影響。此戶型設(shè)計成一房、二房、三房,三種不同戶型的組合形式,可滿足中小戶型的住房基本功能需求。戶型單元之間可分可合(如圖11)。
此戶型的建筑構(gòu)(部)件可拆分為:交通核剪力墻部分、樓梯、框架柱、框架梁、護墻體、陽臺、樓板、空調(diào)板等(如圖12)。剪力墻為現(xiàn)澆構(gòu)件、樓板和陽臺為疊合構(gòu)件、其它的均可做成預制構(gòu)件(如圖13)??筛鶕?jù)工程實際情況,自主選擇預制構(gòu)件。
4.2.3 戶型的可延展性設(shè)計
僅一種戶型是不可能滿足市場的需求。在上述對裝配式建筑的認識、實踐和設(shè)計原則的指導下,提出了一系列的戶型設(shè)計方案。同樣的建筑構(gòu)件,通過不同的組合,再配以不同的現(xiàn)澆的交通核,未滿足不同住宅需求,實現(xiàn)簡化、統(tǒng)一化、通用化、組合化、系列化、模塊化設(shè)計,衍生出三種系列的戶型平面。
4.2.3 1A系列
由三戶組成一個單元,開間模數(shù)3300,進深模數(shù)4500。通過現(xiàn)澆交通核的不同,來滿足11-24層的戶型要求(如圖14、15)。
4.2.3.2 B系列
由四戶組成一個單元,開口按摩模數(shù)3300,進深模數(shù)3300和3600。通過現(xiàn)澆交通核的不同,未滿足11-24層的戶型要求(如圖16、17)。
4.2.3 3C系列
由四戶組成一個單元,開間模數(shù)3300,進深模數(shù)由三種。通過內(nèi)天井來實現(xiàn)中間戶型廚衛(wèi)等房間的通風和采光。此設(shè)計建筑進深大,有利于節(jié)約用地(如圖18、19)。
4.2.3.4 通廊式戶型(如圖20)
上述系列的房型都體現(xiàn)了標準化、模數(shù)化、系列化的概念。戶型平面規(guī)整,有利于建筑節(jié)能。但建筑的進深不大,對節(jié)約土地不利。如果能逐步采用暗衛(wèi)生間,對裝配式建筑的戶型設(shè)計是非常有利的。既可以減少凹凸和內(nèi)天井,又能加大建筑進深。小面寬、大進深的建筑可以節(jié)約土地。
4.3 標準立面設(shè)計
裝配式建筑的立面設(shè)計同樣應(yīng)體現(xiàn)標準化、模數(shù)化的理念。在二進制的計算機領(lǐng)域里“0”和“1”創(chuàng)造了數(shù)字世界,簡單卻擁有無限可能。在做立面設(shè)計時可以借鑒這個概念。“0”可以看做裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu),“1”可以看做標準化、模數(shù)化的通用部件。兩者相結(jié)合,并以不同的排列和組合未達到立面設(shè)計的變化與同一性。
上述建筑戶型的立面上已經(jīng)存在有四種元素――柱、梁、板、陽臺(欄桿)。此四種元素是建筑的基本構(gòu)件?,F(xiàn)代住宅建筑中通常會在空調(diào)板外加百葉,來隱蔽空調(diào)室外機。因此,立面上總共有柱、梁、板、陽臺(欄桿)、百葉共五種元素。通過五種元素的不同組合方式、柱和墻面的顏色和材質(zhì)的變化,來到達立面設(shè)計的標準化、模數(shù)化、多樣化(如圖21)。
5 標準營造體系控制造價的基本心思路
裝配式混凝土住宅控制造價的總體思路是:大力推廣標準化工作,促進預制構(gòu)件的社會化大生產(chǎn)和加強施工操作人員的培訓,降低預制構(gòu)件的造價和安裝價格;部分簡易構(gòu)件,比如疊合樓板推行工地現(xiàn)場就地預制,減少運輸費用。而在采用較低PC率的時候,比如立柱不采用預制,內(nèi)隔墻全部采用傳統(tǒng)砌塊等靈活措施。
下面參照已有項目,根據(jù)標準營造體系進行不同PC率的造價分析(見表2―5,表內(nèi)數(shù)據(jù)基于筆者部分工程實踐,按照上海市相關(guān)技術(shù)規(guī)程和定額計算標準)。
北京豐臺橋南王莊子居住項目(澤信悅府)是全國首批按照新國標《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2014申報的綠色三星級設(shè)計標識和運行標識住宅項目,也是北京市第一個申報百年住宅評價的住宅項目。通過戶內(nèi)外環(huán)境品質(zhì)優(yōu)良化設(shè)計、長效使用化設(shè)計、住宅產(chǎn)業(yè)化導向的技術(shù)集成、綠色低碳設(shè)計、風貌與意境營造等方面的闡述,探討了以適宜技術(shù)的集成運用實現(xiàn)住宅品質(zhì)提升的設(shè)計方法。
0引言
當代住區(qū)與住宅的建設(shè)和使用,關(guān)乎廣大居住者的家庭生活品質(zhì)、環(huán)境資源消耗、相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及城市風貌的形成。因此,當代集合住宅的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)主要關(guān)注以下五方面的價值實現(xiàn)。
1)住區(qū)及套內(nèi)環(huán)境品質(zhì)應(yīng)適應(yīng)人們使用要求的提升。
2)住宅建筑應(yīng)能夠長效化使用,并在建筑的全壽命期內(nèi)具備適應(yīng)住戶使用需求變化的性能。
3)住宅建筑的開發(fā)、建設(shè)及使用環(huán)節(jié)應(yīng)促進和引領(lǐng)相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
4)住宅建筑開發(fā)、建設(shè)及使用中的綠色低碳化。
5)住宅建筑的形態(tài)應(yīng)符合城市整體風貌要求,井有利于文化創(chuàng)新與傳承。
這些性能價值要求與我國“百年住宅”技術(shù)體系中“建筑產(chǎn)業(yè)化、建筑長壽化、品質(zhì)優(yōu)良化、綠色低碳化”的理念相符。因此,以上述五方面價值實現(xiàn)為目標,引導適宜技水在當代集合住宅中的集成應(yīng)用,可以使住宅具備堪用、耐久、綠色的“百年”品質(zhì)。本文以北京豐臺橋南王莊子居住項目(澤信悅府)為例,探討基于上述設(shè)計理念下技水集成住宅的設(shè)計方法。
1項目概況
北京豐臺橋南王莊子居住項目(澤信悅府)位于豐臺區(qū)看丹路,東距西四環(huán)主路約250m,周邊多為普通住宅區(qū),區(qū)位地段并無特殊之處(見圖1)。用地面積3.4公頃,容積率要求1.85,形狀也較為規(guī)整,限高45m,規(guī)模體量也屬普通項目。因此,本項目的特征優(yōu)勢只能來自于高品質(zhì)的住宅本身。
總體布局規(guī)劃有7棟住宅樓,1500m2的配套商業(yè)用房。6棟10~11層住宅樓為普通商品房,環(huán)繞著中心綠地,呈南北兩行格局排布;15層的公租房住宅樓及居住公共服務(wù)設(shè)施布置在地塊北側(cè);2層高、約1500m2配套商業(yè)用房臨北側(cè)、東側(cè)城市道路,便于商業(yè)經(jīng)營活動展開。整個小區(qū)建筑群體整齊有序,自然采光和通風良好,交通便捷,環(huán)境舒適(見圖2,3)。
商品住宅樓均為板式住宅樓,一梯兩戶,套型南北通透,通風性、采光性俱佳;建筑層高為2.95和3.05m,有效提高了住宅樓的品質(zhì);建筑形體方正規(guī)整,有利于建筑節(jié)能。
結(jié)合項目規(guī)劃布局,景觀設(shè)計以“十字形軸線”的景觀構(gòu)架構(gòu)成,用十字形景觀軸串聯(lián)起四組主要的院落空間,每組院落各具特色的種植主題,造就了相似空間中形態(tài)各異的園林景觀。
本項目采用土建裝修一體化設(shè)計以及工業(yè)化內(nèi)裝技術(shù),同時集成了多項成熟技術(shù),通過適用的新技術(shù)、新部品、新工藝提高了住宅的健康要素。
本項目是全國首批按照新國標《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2014申報的綠色三星級設(shè)計標識和運行標識住宅項目,也是北京市第一個申報百年住宅評價的住宅項目。
2設(shè)計特點—追求“百年品質(zhì)”的技術(shù)集成
這里的所謂“百年”,是指住宅的品質(zhì)優(yōu)良,能夠提供健康舒適的環(huán)境;值得并且滿足居住者在住宅結(jié)構(gòu)改良后往往可達百年壽命期的長效化使用。在追求“百年品質(zhì)”實現(xiàn)的設(shè)計過程中,以住宅的全壽命周期適用為目標,在規(guī)劃、設(shè)計環(huán)節(jié)集中考慮建造、使用、維護和拆除再利用全過程。通過提高結(jié)構(gòu)的跨度和耐久性,賦予空間可變性和設(shè)備的可維護性;實現(xiàn)居住功能舒適、建筑節(jié)能、材料可循環(huán)、環(huán)境健康潔凈,建造集成和配套完善,力圖奉獻一座可持續(xù)使用百年以上的優(yōu)質(zhì)住宅。
2.1以戶內(nèi)外環(huán)境品質(zhì)優(yōu)良化為導向的技術(shù)集成
戶內(nèi)外環(huán)境包括住區(qū)環(huán)境、住宅單體及套內(nèi)環(huán)境,其品質(zhì)直接影響著人們的起居使用,是住宅承載、塑造生活效用的本質(zhì)體現(xiàn)。在從住區(qū)到戶內(nèi)的各層次環(huán)境中,可從生理一心理關(guān)懷、聲光熱等物理性能優(yōu)化,以及通用適老等方面進行品質(zhì)優(yōu)化提升。
2.1.1住區(qū)環(huán)境品質(zhì)提升
本項目設(shè)計采用南北向的行列式線性布局,6棟住宅樓(普通商品房)行列間因日照間距的要求錯動排布,自然形成三組相互關(guān)聯(lián)、層)欠豐富的院落空間,活躍了小區(qū)的空間形態(tài)。小區(qū)核心空間東西通透,無視線遮擋,環(huán)繞核心空間的中心綠地布置商品房,打造優(yōu)良品質(zhì)房型。5號公租房住宅樓及居住公共服務(wù)設(shè)施沿街布置,交通便利,同時與商品樓完全脫開設(shè)置,避免與商品房之間的相互干擾,室外環(huán)境人性化(見圖4)。
本項目地下汽車庫集中設(shè)置,這樣有利于增加實土綠化面積,最大化創(chuàng)造小區(qū)內(nèi)的景觀資源。同時根據(jù)老年人的生理特點,在室外環(huán)境設(shè)計中體現(xiàn)“全健康”的理念,為老年人設(shè)置了無障礙步道、無障礙設(shè)施等,便于老年人活動,有益于老年人身心健康。
在交通流線設(shè)計方面,人車分流,停車場均設(shè)于地下,為小區(qū)營造安全的室外活動場所。
2.1.2單體適用性能設(shè)計
1)單元平面設(shè)計特點
本項目商品房為南北通透全板式布局,建筑結(jié)構(gòu)布置規(guī)整,套型采用標準化設(shè)計,開間進深都模數(shù)化,保證所有單元開間享有同等充足的日照、采光及開闊的視野。本項目還對所有套型的廚衛(wèi)空間進行模塊化設(shè)計,管道、設(shè)備設(shè)施等各占其位,實現(xiàn)對空間的合理利用。
2)套內(nèi)功能設(shè)計特點
住宅套內(nèi)電梯相對獨立、貫通人戶,在便捷、安全的基礎(chǔ)上更提升居住品位;朝北廚房緊鄰人口處,L形操作臺實用方便;服務(wù)陽臺區(qū)集中設(shè)置的儲藏空間和洗衣空間增加了使用功能便捷性和有效性;衛(wèi)生間的位置相對隱蔽且使用方便,盡量做到洗浴分開;空調(diào)室外機的位置結(jié)合立面整體設(shè)計,遠離臥室等安靜區(qū)域。同時戶內(nèi)空間設(shè)計充分考慮了老年人的活動特點,從功能布局到空間尺度的詳細設(shè)計充分滿足了老年人的生理和心理需求(見圖5)。
3)室內(nèi)聲環(huán)境優(yōu)化
本項目設(shè)計建筑平面、空間布局合理,沒有明顯的噪聲干擾問題。項目降噪系統(tǒng)設(shè)計由景觀降噪、外圍護系統(tǒng)幕墻系統(tǒng)降噪、雙層中空Low-E鍍膜玻璃外窗系統(tǒng)降嗓、衛(wèi)生間同層排水降噪、設(shè)備間降噪、電梯井降噪、水管管材降噪等部分組成,實現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境的清新和靜謐。
4)室內(nèi)光環(huán)境優(yōu)化
在滿足節(jié)能要求下,住宅開窗盡量寬大,實現(xiàn)良好的套內(nèi)采光設(shè)計。各居室的采光系數(shù)、采光窗洞口的窗地面積比均優(yōu)于設(shè)計標準值。同時在緊張的地面環(huán)境中,協(xié)調(diào)布置地下汽車庫斗形采光天窗,使其既可作為地面景觀小品,又可為地下車庫補充自然采光,增加視覺舒適度,提升品質(zhì)(見圖6)。
本項目設(shè)計所有商品房住宅樓南向外門窗都設(shè)置了展開后可以全部遮蔽窗戶的手動遮陽卷簾,減少陽光照射和輻射,提高了居住品質(zhì),更有利于建筑節(jié)能(見圖7)。
5)室內(nèi)設(shè)備設(shè)施
商品房戶內(nèi)衛(wèi)生間設(shè)計為非降板式同層排水技術(shù),排水管線置于管道間內(nèi),衛(wèi)生間排水管不穿越本層樓板,并可在本層維修。
戶內(nèi)空調(diào)采暖新風系統(tǒng),采用地板采曖+新風+VRV系統(tǒng),采用地板送風,過濾PM2,5達到95%以上。該系統(tǒng)熱舒適度高,室內(nèi)空氣品質(zhì)好,控制靈活,節(jié)省能源,同時還節(jié)約了室內(nèi)的使用空間(見圖8)。
戶內(nèi)設(shè)置了軟化水處理設(shè)備,保證高品質(zhì)水質(zhì)及延長用水設(shè)備壽命。
2.2以長效使用為導向的技術(shù)集成
住宅中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的壽命周期往往長于設(shè)備設(shè)施的使用年限,而住戶生活樣態(tài)的改變又需要空間布局可變。妥善處理這幾者間的矛盾,使得空間布局可變、設(shè)備設(shè)施可更換維修,以便匹配結(jié)構(gòu)體的使用周期,即成為可長效化使用的住宅。
2.2.1主體耐久性設(shè)計
為保證其長壽命建筑的要求,本工程按100年設(shè)計使用年限進行設(shè)計,全面提高結(jié)構(gòu)安全性與耐久性。目前國內(nèi)尚沒有百年住宅相關(guān)標準,結(jié)構(gòu)設(shè)計叉寸此進行了探索和創(chuàng)新(見圖9)。
2.2.2外圍護系統(tǒng)設(shè)計
建筑外立面為整體掛裝式陶板幕墻體系,加厚了外保溫層,可提高保溫隔熱性能;因為整體呼吸式幕墻設(shè)計可以充分隔聲減噪;陶板由天然陶土配石英砂擠壓成型,質(zhì)感良好美觀,并且便于維修更換(見圖10)。
2.2.3內(nèi)部空間可變性設(shè)計
整個住宅套內(nèi)空間除了結(jié)構(gòu)外墻外,只有一道橫向剪力墻,結(jié)構(gòu)樓板為大板構(gòu)造,這為空間靈活可變提供了可能性;戶內(nèi)隔墻為輕鋼龍骨隔墻,干法施工,方便快捷,按需組合,靈敏劃分空間,同時容易撤除,可有效節(jié)約人工,加快施工進度(見圖11)。
2.2.4填充體部分長期維護性設(shè)計
本項目以SI建造體系為基礎(chǔ),可實現(xiàn)80%的管線與主體結(jié)構(gòu)分離。與傳統(tǒng)設(shè)計方法不同,SI體系將支撐體部分和填充體部分相分離,從根本上杜絕了由于運行中的裝修、改造、維護等活動對建筑主體安全的影響。本)欠設(shè)計力爭減少或消除在結(jié)構(gòu)體中的各種管線預埋,通過設(shè)置管道夾層、線路夾層、管線吊頂內(nèi)明裝等方式將設(shè)備從結(jié)構(gòu)體中解放出來(見圖12)。Sl建造體系充分實現(xiàn)了在建筑全生命周期各個階段的施工可視、質(zhì)量可控、部品可換的目標。
2.3以住宅產(chǎn)業(yè)化為導向的技術(shù)運用
建筑,尤其是住宅的產(chǎn)業(yè)化有利于實現(xiàn)節(jié)能減排,推進綠色安全施工,提高住宅工程質(zhì)量,改善人居環(huán)境以及促進產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整,是住宅建設(shè)發(fā)展的趨勢。推進住宅產(chǎn)業(yè)化的核心是要實現(xiàn)住宅設(shè)計標準化、部品部件生產(chǎn)工廠化、現(xiàn)場施工裝配化和土建裝修一體化。規(guī)劃設(shè)計是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要啟動環(huán)節(jié)。
1)集成化設(shè)計
本、欠設(shè)計從設(shè)計初期就建立各專業(yè)的統(tǒng)一標準,這種集成化設(shè)計在統(tǒng)一標準的指引下,有效保證了設(shè)計理念前后的一致性和完整性,保證了高品質(zhì)的設(shè)計質(zhì)量。
2)工業(yè)化內(nèi)裝
室內(nèi)設(shè)計采用裝配式部品、裝配化施工方式。室內(nèi)精裝修采用輕鋼龍骨石膏板/水泥壓力板隔墻體系、輕鋼龍骨石膏板吊頂體系、廚房整體櫥柜、衛(wèi)生間整體衛(wèi)浴系統(tǒng)。整個施工過程干法施工,無現(xiàn)場污染,提高工作效率。
3)土建裝修一體化設(shè)計
土建設(shè)計與精裝修設(shè)計同步進行,對土建設(shè)計和裝修設(shè)計協(xié)調(diào)統(tǒng)一,實現(xiàn)設(shè)計的標準化與模數(shù)化,減少浪費,提高工作效率。
4)打造科學化管理的技術(shù)基礎(chǔ)
通過信息化手段,即BIM技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)與部品加工、施工現(xiàn)場、后期物業(yè)管理的數(shù)據(jù)連接。本項目在設(shè)計中全程使用了BIM設(shè)計技術(shù)?!?5)裝配式剪力墻體系
5號公租房住宅樓及居住公共服務(wù)設(shè)施采用裝配式剪力墻體系。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系(PC)屬于住宅產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)體系,在王莊子項目中,5號樓按照裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系(PC)設(shè)計。在設(shè)計過程中對裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)體系(PC)進行了積極的探索和創(chuàng)新。5號樓大部分主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土預制構(gòu)件拼裝。預制構(gòu)件拆分如圖13所示。
2.4綠色低碳設(shè)計
本項目是全國首批按照新版綠色建筑評價標準申報的三星級設(shè)計及運行標識的住宅項目。新的評價標準和原評價標準相比,各類評價指標條款數(shù)量增加;定性評價多深化為定量評價,使原來較為寬泛的標準更加清晰化。
本項目設(shè)計中,對建筑全壽命周期內(nèi)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、保護環(huán)境等性能進行綜合評價,將住宅規(guī)劃設(shè)計階段、開發(fā)建設(shè)階段、部品生產(chǎn)階段以及運行維護階段低碳節(jié)能技術(shù)加以整合,形成一整套綠色低碳集成技術(shù)措施。
在本項目的綠色低碳化設(shè)計中,強調(diào)綠色技術(shù)的適宜選用,比如:針對商品房和公租房的不同特點,分別配置了變頻VRV空調(diào)系統(tǒng)、分體空調(diào)系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)并非最新空調(diào)系統(tǒng),但是這兩種空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)成熟、性能高效、靈活可控、舒適健康。同時,根據(jù)北京的氣候特點,堅持配置了新風系統(tǒng),空氣過濾效率> 95%0再如,雖然注重建筑產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)引導,但并未配置整體式衛(wèi)浴間。雖然其集成特質(zhì)將衛(wèi)浴空間的每部分融為一體,省事省時、結(jié)構(gòu)合理、材質(zhì)優(yōu)良,但是因為產(chǎn)品設(shè)計、物流配送等費用造成的成本增加,整體衛(wèi)浴室間的價格昂貴,同時新產(chǎn)品技術(shù)并不成熟,產(chǎn)品后期維修等都還存在問題。最后從實際角度出發(fā),本項目還是選擇了技術(shù)相對成熟,價格相對合理的同層排水技術(shù)及相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施。
作為大量建造的綠色集合住宅,不應(yīng)成為各種高新技術(shù)簡單堆砌的昂貴產(chǎn)品,而應(yīng)該成為由更經(jīng)濟、可靠、更具推廣意義的適宜技木集成,只有這樣綠色建筑才能健康發(fā)展。
2.5合群風貌與特色意境的營造
用地位置、規(guī)模體量、限高等規(guī)劃條件因素決定本項目不屬于地標建筑,而應(yīng)采取合群的形態(tài)融人周邊環(huán)境,成為城市有機整體生長的一部分。同時,從環(huán)境藝水的整體性出發(fā),應(yīng)整合建筑形態(tài)設(shè)計、景觀設(shè)計及室內(nèi)設(shè)計。
2.5.1色彩定位遵循區(qū)域建筑風貌設(shè)計導則
本項目遵循《豐臺區(qū)建筑風貌設(shè)計導則》,汲取周邊區(qū)域色彩,選取鍺紅色作為項目主要色調(diào),輔以灰色,構(gòu)成沉穩(wěn)、經(jīng)久的整體意象,符合該區(qū)域色彩定位。建筑立面設(shè)計強調(diào)規(guī)整、簡潔,以窗墻比例等手法構(gòu)成清晰明確的立面特征,杜絕多余的純裝飾性構(gòu)件。
2.5.2“新中式”特色意境整體營造
本項目為建筑、景觀、室內(nèi)一體化設(shè)計,這為設(shè)計團隊創(chuàng)造連續(xù)的整體環(huán)境意境提供了條件。以北方宅院為原型,著力營造“傳統(tǒng)意味,現(xiàn)代形式”的“新中式”整體環(huán)境意境,以呼應(yīng)北京作為“具有現(xiàn)代活力的古都”的城市特征。體現(xiàn)傳統(tǒng)文化意象的窗格符號經(jīng)過簡潔抽象的轉(zhuǎn)化后,融人空調(diào)位裝飾板、人口門廳等處,豐富完善建筑細部設(shè)計(見圖14)。景觀設(shè)計、內(nèi)裝設(shè)計也連貫采用同樣的符號,融傳統(tǒng)意味于現(xiàn)代形式的院門、景墻、廊架、特色燈具、路標小品等(見圖15~17)。
3結(jié)語
本項目并非一味地采用高精尖技術(shù),而較多地采用了適應(yīng)建設(shè)成本、技術(shù)可靠性高的適宜技術(shù)。以追求“百年品質(zhì)”為理念導向,系統(tǒng)地集成運用多項技術(shù),通過提高住宅的技術(shù)含量,提升了住區(qū)、住宅的品質(zhì)。希望這樣的技術(shù)集成運用實踐能夠?qū)﹃P(guān)心住區(qū)、住宅建設(shè)的同行有所啟發(fā)。
【關(guān)鍵詞】綠色建筑;綠色施工
當前我國處于經(jīng)濟高速發(fā)展的階段,建筑業(yè)為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)做出了重要貢獻。同時。建筑業(yè)也消耗了大量資源。有數(shù)據(jù)顯示我國的建筑業(yè)能耗占到全部能耗的30%左右。建筑施工過程中產(chǎn)生的噪聲、灰塵、渣土等,還會對周邊的環(huán)境造成較大的影響,與日益要求嚴格的環(huán)保不相適應(yīng)。在當前國家全面節(jié)能減排的大形勢下。實施綠色施工是建筑業(yè)應(yīng)承擔起的社會責任。
1 綠色施工(Green Corstruction)概念
綠色施工是指通過切實有效的管理制度和工作制度,最大程度地減少施工活動對環(huán)境的不利影響,減少資源與能源的消耗,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的施工技術(shù)。它是以資源的高效利用為核心、以環(huán)保優(yōu)先為原則,追求高效、低耗、環(huán)保,統(tǒng)籌兼顧實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)保、生態(tài)綜合效益最大化的先進施工理念。
2 綠色施工現(xiàn)狀
可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和科教興國戰(zhàn)略是我國21世紀社會發(fā)展的兩大基本戰(zhàn)略,而建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),其日新月異的發(fā)展,對能源供應(yīng)、資源利用和環(huán)境保護造成巨大壓力,給可持續(xù)發(fā)展提出前所未有的挑戰(zhàn)。目前中國有380億m2的既有建筑,每年的新建建筑為16億m2左右,在國家各級政府重視環(huán)保的同時,人們對住宅的舒適性也提出更高要求。幾年前,中國就開始研究與生態(tài)住宅相關(guān)的問題,建立起生態(tài)住宅評估體系,綠色奧運建筑評估體系,綠色辦公建筑評估標準,并且已經(jīng)初步建立起自己的建筑評定體系,如建筑節(jié)能示范工程、康居工程住宅性能評級、健康住宅等,而且越來越多的房地產(chǎn)開發(fā)商打出了生態(tài)、綠色、健康建筑的旗號。
3 綠色施工
3.1 施工節(jié)地
我國工程建設(shè)發(fā)展的情況是體量越做越大,基礎(chǔ)越做越深,所以施工方案是綠色施工中的重大問題。如地下工程的施工,是采用明挖法、蓋挖法、暗挖法、沉管法還是冷凍法,會涉及到工期、質(zhì)量、安全、資金投入、裝備配置、施工力量等一系列問題,是一個舉足輕重的問題,對此在施工管理中,對施工方案確定均有具體規(guī)定。
根據(jù)施工規(guī)模及現(xiàn)場條件等因素合理確定臨時設(shè)施,如臨時加工廠、現(xiàn)場作業(yè)棚及材料堆場、辦公生活設(shè)施等的占地指標。其占地面積應(yīng)按用地指標所需的最低面積設(shè)計。要求平面布置合理、緊湊,在滿足環(huán)境、職業(yè)健康與安全及文明施工要求的前提下盡可能減少廢棄地和死角,臨時設(shè)施占地面積有效利用率大于90%。
臨時辦公和生活用房應(yīng)采用經(jīng)濟、美觀、占地面積小、對周邊地貌環(huán)境影響較小,且適合于施工平面布置動態(tài)調(diào)整的多層輕鋼活動板房、鋼骨架水泥活動板房等標準化裝配式結(jié)構(gòu)。生活區(qū)與生產(chǎn)區(qū)應(yīng)分開布置,并設(shè)置標準的分隔設(shè)施。施工現(xiàn)場圍墻可采用連續(xù)封閉的輕鋼結(jié)構(gòu)預制裝配式活動圍擋,減少建筑垃圾,保護土地。臨時設(shè)施布置應(yīng)注意遠近結(jié)合(本期工程與下期工程),努力減少和避免大量臨時建筑拆遷和場地搬遷。
3.2 施工節(jié)能
施工過程中,應(yīng)優(yōu)先使用國家、行業(yè)推薦的節(jié)能、高效、環(huán)保的施工設(shè)備和機具,如選用變頻技術(shù)的節(jié)能施工設(shè)備等。機電安裝可采用節(jié)電型機械設(shè)備,如逆變式電焊機和能耗低、效率高的手持電動工具等,以利節(jié)電。機械設(shè)備宜使用節(jié)能型油料添加劑,在可能的情況下,考慮回收利用,節(jié)約油量。
施工現(xiàn)場應(yīng)分別設(shè)定生產(chǎn)、生活、辦公和施工設(shè)備的用電控制指標,定期進行計量、核算、對比分析,并有預防與糾正措施。通過制定合理施工能耗指標,提高施工能源利用率,選擇功率與負載相匹配的施工機械設(shè)備,避免設(shè)備額定功率遠大于使用功率或超負荷使用設(shè)備的現(xiàn)象。建立施工機械設(shè)備管理制度,開展用電、用油計量,完善設(shè)備檔案,及時做好維修保養(yǎng)工作,使機械設(shè)備保持低耗、高效的狀態(tài)。
安排施工工藝時,應(yīng)優(yōu)先考慮能耗較少的施工工藝。在施工組織設(shè)計中,要合理安排施工順序、工作面,以減少作業(yè)區(qū)域的機具數(shù)量,相鄰作業(yè)區(qū)充分利用共有的機具資源,提高各種機械的使用率和滿載率,降低各種設(shè)備的單位耗能。
3.3 施工節(jié)水
3.3.1 加強節(jié)水管理
加強節(jié)水管理,施工用水進行定額計量也很重要。比如施工現(xiàn)場辦公區(qū)、生活區(qū)的生活用水采用節(jié)水系統(tǒng)和節(jié)水器具,提高節(jié)水器具配置比率,分別對生活用水與工程用水確定用水定額指標,并分別計量管理。項目臨時用水使用節(jié)水型產(chǎn)品,安裝計量裝置,采取針對性的節(jié)水措施。對混凝土攪拌站點等用水集中的區(qū)域和工藝點進行專項計量考核?,F(xiàn)場攪拌用水、養(yǎng)護用水采取有效的節(jié)水措施,現(xiàn)場機具、設(shè)備、車輛沖洗用水設(shè)立循環(huán)用水裝置。大型工程的不同單項工程、不同標段、不同分包生活區(qū),凡具備條件的應(yīng)分別計量用水量。在簽訂不同標段分包或勞務(wù)合同時,將節(jié)水定額指標納入合同條款,進行計量考核。
3.3.2 非傳統(tǒng)水源的利用
施工現(xiàn)場建立雨水、中水或可再利用水的搜集利用系統(tǒng),優(yōu)先采用中水攪拌、中水養(yǎng)護,有條件的地區(qū)和工程應(yīng)收集雨水養(yǎng)護。比如某些大型施工現(xiàn)場,尤其是雨量充沛地區(qū)的大型施工現(xiàn)場建立雨水收集利用系統(tǒng),應(yīng)充分收集自然降水用于施工和生活中適宜的部位。現(xiàn)場機具、設(shè)備、車輛沖洗、噴灑路面、綠化澆灌等用水,優(yōu)先采用非傳統(tǒng)水源,盡量不使用市政自來水。
3.4 施工節(jié)材是建筑節(jié)材的重中之重,是和建筑設(shè)計密切相關(guān)的技術(shù)。
3.4.1 節(jié)材措施
根據(jù)施工進度、庫存情況等合理安排材料的采購、進場時間和批次,減少庫存?,F(xiàn)場材料堆放有序,儲存環(huán)境適宜,措施得當。保管制度健全,責任落實。材料運輸工具適宜,裝卸方法得當,防止損壞和遺灑。根據(jù)現(xiàn)場平面布置情況就近卸載,避免和減少二次搬運。優(yōu)化安裝工程的預留、預埋、管線路徑等方案,幕墻及各類預留預埋應(yīng)與結(jié)構(gòu)施工同步。
3.4.2 減少建筑材料浪費及建筑垃圾的產(chǎn)生
采用科學嚴謹?shù)牟牧项A算方案,盡量降低竣工后建筑材料剩余率。采用科學先進的施工組織和施工管理技術(shù),使建筑垃圾產(chǎn)生量占建筑材料總用量的比例盡可能降低。加強工程物資與倉庫管理,避免優(yōu)材劣用、長材短用、大材小用等不合理現(xiàn)象。
3.4.3 周轉(zhuǎn)材料
受體制約束,我國工程建設(shè)中木模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)低得驚人,有的僅用一次,綠色施工規(guī)定優(yōu)化模板及支撐體系方案。因此,應(yīng)采取技術(shù)和管理措施提高模板、腳手架等的周轉(zhuǎn)次數(shù)。應(yīng)選用耐用、維護與拆卸方便的周轉(zhuǎn)材料和機具。優(yōu)先選用制作、安裝、拆除一體化的專業(yè)隊伍進行模板工程施工。采用工具式模板、鋼制大模板和早拆支撐體系,采用定型鋼模,鋼框竹模、竹膠板代替木模板。推廣采用外墻保溫板替代混凝土施工模板的技術(shù)。優(yōu)化高層建筑的外腳手架方案,采用整體提升、分段懸挑等方案?,F(xiàn)場辦公和生活用房采用周轉(zhuǎn)式活動房?,F(xiàn)場圍擋應(yīng)最大限度地利用已有圍墻,或采用裝配式可重復使用圍擋封閉。
綠色施工在建筑業(yè)界對于廣大項目管理層面和技術(shù)人員來說都還是新鮮事物。搖要我們在日常的施工過程中不斷摸索實踐。結(jié)合具體工程項目實際。尋找到最優(yōu)化的實施方案,為我國的節(jié)能減排工作和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
參考文獻:
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[3]竹隰生. 推行綠色施工:問題與對策[J]. 建設(shè)科技 , 2007,(21).
作者簡介:
2006年批準施行《可再生能源法》。
2007年《中國可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》
2007年煙臺市政府以煙政辦發(fā)[2007]7號文轉(zhuǎn)發(fā)市建設(shè)局《關(guān)于在住宅建設(shè)中推廣使用太陽能熱水器及成套技術(shù)的意見的通知》。以政府文件推廣使用太陽能建筑那時在全國還不多見。
2010年煙臺市政府《關(guān)于加快太陽能成套技術(shù)推廣應(yīng)用的實施意見》提出,到2012年,山東省煙臺市新建住宅全部用上太陽能?;谝陨显?,煙臺市政府在文件中規(guī)定,要將太陽能成套系統(tǒng)作為建筑的組成部分,在規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、驗收等各個環(huán)節(jié),都有了監(jiān)管的“硬杠杠”。
從國家到地方,這些都顯示,我國的房屋建設(shè)及其能源問題已經(jīng)成為中國社會的全局問題,太陽能建筑在中國的發(fā)展已經(jīng)普遍推廣開來。
一、現(xiàn)代太陽能建筑的定義與內(nèi)涵
中國可再生能源學會太陽能建筑專委會將太陽能等可再生能源利用在建筑使用能耗中的所占比例大于30%或基于現(xiàn)狀建筑二氧化碳排放平均水平上的減排貢獻率大于30%的建筑,稱為太陽能建筑。我們可按住宅建筑為例進行定義指標的分解:現(xiàn)階段成熟的太陽能熱利用技術(shù)已經(jīng)完全能夠解決生活熱水問題,約占使用能耗的10%,采用被動太陽能采暖、制冷技術(shù),可至少節(jié)約建筑使用能耗10%;充分利用自然采光、自然通風策略可降低建筑使用能耗5%以上;另外隨著可再生能源技術(shù)的發(fā)展,其技術(shù)經(jīng)濟性會越來越高,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、太陽能采暖制冷技術(shù)、小功率建筑用風力發(fā)電技術(shù)、安全可靠的地源能供熱制冷技術(shù)、城市垃圾、污水源利用技術(shù)等,會極大的提高可再生能源主動利用供能技術(shù)在建筑使用能中的貢獻率,按照國家可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃,到2020年,可以達到15%。所以30%是一個可達到的目標。當然,隨著技術(shù)進步和經(jīng)濟發(fā)展,30%的指標將會不斷提高。
二、太陽能建筑理念催生產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇
標準規(guī)范促進了可再生能源在建筑中的應(yīng)用我國已經(jīng)或正在制定較為完整的建筑節(jié)能和太陽能利用的設(shè)計規(guī)范和驗收標準,并開始推行建筑節(jié)能和綠色建筑等級標識制度?!毒G色建筑設(shè)計規(guī)范》不但關(guān)注建筑體型系數(shù)、窗墻比、圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、設(shè)備及系統(tǒng)效率與圍護結(jié)構(gòu)相關(guān)的分解指標,對于自然采光、自然通風等熱舒適性指標,生態(tài)設(shè)計策略的綜合指標,以及與可再生能源利用相關(guān)的“建筑產(chǎn)能”指標將給予更大的關(guān)注。
既有建筑節(jié)能改造將會引發(fā)新的經(jīng)濟增長點我國既有建筑超過數(shù)百億平方米,而且大部分為非節(jié)能建筑。無論是建筑節(jié)能改造、還是延長既有建筑的經(jīng)濟壽命,既有建筑改造將會引發(fā)新的經(jīng)濟增長點。在“十一五”科技支撐計劃“既有建筑綜合改造關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項目中,要求對建筑圍護結(jié)構(gòu)進行將節(jié)能綜合改造研究,通過開發(fā)裝配式外墻保溫、外墻集熱、通風、遮陽部件,提高建筑保溫隔熱、自然通風降溫性能,充分利用太陽能等先進能源自給技術(shù),提高節(jié)能減排水平。
新農(nóng)村建設(shè)將成為太陽能利用的主戰(zhàn)場隨著社會主義新農(nóng)村建設(shè)的展開,城鎮(zhèn)化步伐加快,以及農(nóng)民生活方式和能源結(jié)構(gòu)的變革,對能源尤其是商品能源的需求越來越大,致使農(nóng)村能源供需矛盾日益尖銳,并成為中國能源安全必須關(guān)注的重要領(lǐng)域,農(nóng)村住房及其配套設(shè)施的建筑節(jié)能研究開始受到應(yīng)有的關(guān)注。在“十一五”科技支撐計劃中對農(nóng)村建筑太陽能、生物質(zhì)能以及低品位能源的綜合利用,農(nóng)村建筑節(jié)能及改善室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計研究、農(nóng)村生活用能規(guī)劃玉政策標準研究等投入了較大的力量。
三、太陽能建筑發(fā)展的中國之路
選擇基于建筑全生命周期的能源需求解決方案正確理解“零能耗建筑”的含義,即在生命周期內(nèi),建筑使用能耗對于常規(guī)石化類能源需求為零的建筑,或該建筑沒有對大氣環(huán)境新增二氧化碳排放。實質(zhì)是用建筑節(jié)能和可再生能源的增長替代全社會石化類能源需求的增長,即可再生能源利用的“開源”和建筑節(jié)能的“節(jié)流”。社會能源需求增長方式不應(yīng)只是“加法”,還應(yīng)有“減法”。
開發(fā)建筑集能系統(tǒng),實現(xiàn)建筑能源自助 建筑物本身作為能源系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是太陽能建筑的顯著特征。
建筑能量系統(tǒng)由建筑被動供能系統(tǒng)(包括建筑物內(nèi)的熱源和太陽能的被動利用)和主動供能系統(tǒng)組成(在再生能源利用)??梢杂媒ㄖ粍蛹苤笜吮碚鹘ㄖ谋粍庸┠苣芰徒ㄖh(huán)境的熱舒適度,而用建筑主動供能指標反映可再生能源對于建筑使用能耗的二氧化碳減排的貢獻率。優(yōu)化系統(tǒng)并解決系統(tǒng)之間的矛盾,尤其是冬夏兩季的能量匹配和投資平衡問題是建筑集能系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。
提倡建筑能源中心模式,推廣能源梯級利用建筑能源中心是指單戶或單元建筑為能源供給對象,構(gòu)成包括太陽能等可再生能源在內(nèi)的復合能源系統(tǒng),滿足建筑的使用功能和環(huán)境質(zhì)量所需要的能量(包括供暖、制冷、熱水、新風、照明、炊事等)。它是分布式能源系統(tǒng)的最小單元,是建筑物基于能量梯級綜合利用(如中水回用、余熱回收等)的多能源復合能量系統(tǒng),其優(yōu)勢在于可方便的綜合、高效利用各種可再生能源技術(shù),以滿足安全、經(jīng)濟的建筑能耗需求。
綜合考慮建筑運營成本及其外部成本建筑運營體現(xiàn)在建筑物的策劃、建設(shè)、使用及其改造、拆除等全壽命周期的各種活動中,建筑節(jié)能技術(shù)、太陽能技術(shù)以及生態(tài)建筑技術(shù)對與建筑運營具有重要影響。因此,人們不僅要關(guān)注建筑初期的一次投資,更應(yīng)關(guān)注建筑的后期運營和費用支出,不但要滿足中國民眾的居住問題,也要關(guān)注住房使用的耗能支出。另外,還應(yīng)考慮二氧化碳排放等外部環(huán)境成本的增加。中國不但要建設(shè)經(jīng)濟適用房,更需要建設(shè)經(jīng)濟運營房。
引入建筑整合設(shè)計方法,發(fā)展太陽能與建筑集成技術(shù)建筑整合設(shè)計是指將太陽能應(yīng)用技術(shù)納入建筑設(shè)計全過程,以達到建筑設(shè)計美觀、實用、經(jīng)濟的要求。采用模數(shù)化太陽能建筑部件,既能較全面的運用主被動太陽能技術(shù),又讓這些部件構(gòu)成了現(xiàn)代住宅的立面元素。
提升傳統(tǒng)建筑理念,推行被動優(yōu)先設(shè)計原則 這是建筑充分利用太陽能的基本原則。已經(jīng)使用太陽能采暖與熱水工程的住宅區(qū)的統(tǒng)計結(jié)果表明:在供暖運行費用不變的情況下,供熱面積從60平方米增加到140平方米,室內(nèi)溫度由8―10度提高到15―20度。進過兩個采暖期的連續(xù)測試,提高圍護結(jié)構(gòu)保溫性能和增設(shè)太陽能供暖系統(tǒng)在室內(nèi)熱舒適度改善中的貢獻率分別約占80和20%。而夏季室內(nèi)測試溫度也說明新的圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能明顯好于舊的建筑。
充分利用建筑資源,向建筑要能源 滿足中國人民溫飽的18億畝耕地底限、400億平方米的既有建筑、10億平方米的年新增建筑,成為充分利用建筑資源的壓力和現(xiàn)實條件。簡單的推算表明,目前20億平方米的可用屋頂面積,相當于新增30萬畝的土地資源,這還不包括墻面的利用。
關(guān)注氣候特征和“值班環(huán)境”用能技術(shù)“值班環(huán)境”也稱“職守環(huán)境”,指建筑在無人使用時的環(huán)境。建筑值班環(huán)境直接影響著達到建筑使用環(huán)境的啟動時間、建筑室內(nèi)的空氣質(zhì)量品質(zhì)和閑置建筑的使用壽命。
充分利用太陽能熱水等先進的成熟技術(shù)太陽能熱水器是目前太陽能利用技術(shù)中最成熟的技術(shù),應(yīng)用普及率較高,到2006年底全球太陽能熱水器安裝量約1.68億平方米,其中我國占9000萬平方米,約占53.6%左右。目前,與建筑集成應(yīng)用的太陽能集熱系統(tǒng)研發(fā)獲得了長足的發(fā)展。
引入能源互聯(lián)網(wǎng)概念,提高可再生能源系統(tǒng)的經(jīng)濟和安全性能分布能源系統(tǒng)的經(jīng)濟性和集中能源系統(tǒng)的安全性一直是能源規(guī)劃與能源發(fā)展的瓶頸問題?!澳茉椿ヂ?lián)網(wǎng)”理念至少包括以下方面:
1、多種可再生能源在時間和空間上能夠互補,提高可再生能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性,經(jīng)濟性和系統(tǒng)效率。如風/光互補發(fā)電系統(tǒng)、太陽光譜選擇性利用涂層集熱系統(tǒng)等。
【關(guān)鍵詞】裝飾裝修 最新 施工技術(shù)
中圖分類號:U416.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2013)35-116-01
建筑裝飾裝修行業(yè)是一個高消耗的服務(wù)性行業(yè),裝飾裝修施工過程中的技術(shù)水平、設(shè)備水平、材料水平直接決定了一個工程的能源消耗和資源利用效率。在日常的工作,特別是在工程的設(shè)計、材料采購、現(xiàn)場管理、主導技術(shù)等方面,只有把握了正確的方向,才能實現(xiàn)既滿足建筑物功能要求,又符合可持續(xù)發(fā)展要求的目標。
一、裝飾裝修工程的節(jié)水、節(jié)電、節(jié)能、節(jié)材新工藝、新材料、新技術(shù)
(一)節(jié)水
水是當今世界最寶貴的資源之一,水資源的嚴重缺乏已成為日益突出的全球性問題。
建筑裝飾工程施工中,主要用水為裝飾濕作業(yè)用水(如水泥砂漿地面、瓷磚墻地面等)、清潔用水、消防用水和生活用水等,而在建筑裝飾工程完工后,建筑使用過程中還有設(shè)備用水等,因此,建筑裝飾工程必須在施工和建筑使用過程中節(jié)約用水。
建筑裝飾施工節(jié)水的目標:立足企業(yè),立足行業(yè),積極實踐建筑節(jié)水,為全面建設(shè)節(jié)水型社會作出貢獻。主要在以下幾個方面:
(1)要嚴格執(zhí)行國家有關(guān)節(jié)水節(jié)能的規(guī)定,樹立節(jié)水觀念,切實搞好水資源的綜合利用。
(2)在建筑及裝飾設(shè)計中,嚴格遵循簡潔、實用原則,杜絕華而不實的設(shè)計,避免因
設(shè)計不合理造成的水資源浪費。同時采用新型衛(wèi)生設(shè)施,比如節(jié)水龍頭、節(jié)水馬桶、節(jié)水
浴缸等;節(jié)水的重點是廚房、衛(wèi)生間設(shè)備的選配與安裝,最好安裝節(jié)水龍頭和流量控制閥
門,選用節(jié)水馬桶和節(jié)水洗浴器具。
(3)在建筑施工過程中,積極采用和推行節(jié)水節(jié)能的新技術(shù)、新工藝,堅決淘汰高耗水、高耗能、高耗材的落后技術(shù)和落后工藝;努力提高建筑裝飾現(xiàn)場施工的科技含量,做好施工現(xiàn)場資源控制和管理工作,采取切實可行的措施,降低水資源及其他能源的消耗,提高水資源的利用效率。
(4)正確用材,合理配置建筑裝飾材料及部品,選用低水耗、低能耗的建筑材料及部品。
(5)積極研制和開發(fā)技術(shù)先進、性能可靠、經(jīng)濟適用的節(jié)水產(chǎn)品。如在建筑給排水設(shè)計節(jié)水措施,采用新型節(jié)水設(shè)備,采用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具,推廣中水回用技術(shù),開發(fā)建筑雨水利用技術(shù)等。
(二)節(jié)電
(1)施工現(xiàn)場分別設(shè)定生產(chǎn)、生活、辦公和施工設(shè)備的用電控制指標,定期進行計量、核算、對比分析,如有偏差及時糾正。開展用電、用油計量,完善設(shè)備檔案,及時做好維修保養(yǎng)工作,使機械設(shè)備保持低耗、高效的狀態(tài)。施工過程中,現(xiàn)場用電設(shè)備上安裝空載保護裝置,減少電量浪費。編制施工組織設(shè)計時對中小型機械的配備、使用頻次、進場時間,使用時間進行分析,合理調(diào)配,減少機械使用數(shù)量,減少電力資源消耗。對施工現(xiàn)場用電統(tǒng)一規(guī)劃,施工電源引至每棟樓,并對分包單位施工用電掛表計量。
(2)辦公及生活照明使用專項低壓照明線路,嚴禁私拉亂接用電器。
(三)節(jié)能
1.建筑裝飾工程節(jié)能的三個環(huán)節(jié)
通過科學管理和應(yīng)用的先進技術(shù),切實降低建筑物在使用過程中的能源消耗;嚴格執(zhí)
行建筑節(jié)能減排的法律制度和技術(shù)規(guī)范,按照建筑節(jié)能強制性標準進行節(jié)能設(shè)計、注意施
工管理和材料、產(chǎn)品選購等三個環(huán)節(jié):
(1)進行裝修的節(jié)能設(shè)計。建筑裝飾裝修工程的節(jié)能要從設(shè)計開始,在裝飾裝修設(shè)計
時,根據(jù)房屋本身的節(jié)能效果和業(yè)主的使用要求,進行節(jié)能裝飾裝修工程的設(shè)計。
(2)推廣使用節(jié)能材料和產(chǎn)品。
(3)施工管理環(huán)節(jié)。一方面建筑裝飾裝修施工單位要保護已有節(jié)能建筑的節(jié)能結(jié)構(gòu)和設(shè)施,在裝修中不破壞,另一方面,對進入施工現(xiàn)場的墻體材料、保溫材料、門窗和照明設(shè)備進行查驗,嚴格按照規(guī)范要求進行施工,保證節(jié)能施工的節(jié)能效果。
2.建筑裝飾裝修節(jié)能施工的幾個重點
通過科學開發(fā)和有效推廣可再生能源的工藝技術(shù)和先進設(shè)備,盡量減少建筑對一次性
能源的依賴。有針對性地重點改造那些能耗高的部位,以大力提升既有建筑的節(jié)能性能。對建筑中的常規(guī)能源系統(tǒng)的優(yōu)化利用在滿足建筑使用功能要求的基礎(chǔ)上,減少建筑對常規(guī)
能源的需求量。
(1)墻體、屋面、地面、門窗等節(jié)能工程方面:墻體、屋面和地面圍護節(jié)能工程使用的保溫隔熱材料的導熱系數(shù)、密度、抗壓強度、燃燒性能應(yīng)符合設(shè)計要求;嚴寒和寒冷地區(qū)外墻熱橋部位;建筑外窗的氣密性、保溫性能、中空玻璃露點、玻璃遮陽系數(shù)和可見光透射比應(yīng)符合節(jié)能設(shè)計要求;應(yīng)按設(shè)計要求采取節(jié)能保溫等隔斷熱橋措施。
(2)采暖節(jié)能工程方面:
①采暖系統(tǒng)的制式,應(yīng)符合設(shè)計要求;
②散熱設(shè)備、閥門、過濾器、溫度計及儀表應(yīng)按設(shè)計要求安裝齊全,不能隨意增減和更換;
③室內(nèi)溫度調(diào)控裝置、熱計量裝置、水力平衡裝置以及熱力人口裝置的安裝位置和方向應(yīng)符合設(shè)計要求,并便于觀察、操作和調(diào)試。
(3)配電與照明方面,應(yīng)堅持以下3個原則:
①滿足建筑物的功能;
②考慮實際經(jīng)濟效益,不能因為節(jié)能而過高地消耗投資,增加運行費用,而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收;
③節(jié)省無謂消耗的能量。同時在選用節(jié)能的新設(shè)備上,應(yīng)具體了解其原理、性能、效果。
(四)節(jié)材
1.減少大宗材料的消耗量。
(1)減少裝修鋁材使用量。
(2)減少裝修鋼材使用量。鋼材是住宅裝修最常用的材料之一,鋼材生產(chǎn)也是耗能排碳的大戶。
(3)減少裝修實木使用量。適當減少裝修實木使用量,不但保護森林,增加二氧化碳吸收量,而且可以減少木材加工、運輸過程中的能源消耗。
(4)減少建筑石材和陶瓷使用量。家庭裝修時使用石材和陶瓷能使住宅更美觀。但浪費也就此產(chǎn)生,大量消耗了自然資源。
2.做好材料資源的合理利用
(1)禁用國家和地方建設(shè)主管部門禁止和限制使用的建筑材料及制品。
(2)合理利用場址范圍內(nèi)的已有建筑物、構(gòu)筑物。
(3)選用工廠化生產(chǎn)的建筑構(gòu)配件。
(4)在保證安全和不污染環(huán)境的情況下,使用可重復利用建筑材料、可再循環(huán)建筑材料和以廢棄物為原料生產(chǎn)的建筑材料。
(5)選用經(jīng)濟適用的裝飾裝修材料,避免過度裝修造成的材料浪費。
(6)使用基于當?shù)刭Y源條件和發(fā)展水平的新材料及新產(chǎn)品。
3.對建筑裝飾設(shè)計進行優(yōu)化
(1)建筑裝飾造型要素簡約,無大量裝飾性構(gòu)件。
(2)在保證安全的前提下,控制主要結(jié)構(gòu)材料的用量。
(3)避免采用特別不規(guī)則的建筑方案。
(4)在保證安全的前提下,優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案。
(5)減輕建筑自重。
(6)靈活分隔可變換功能的室內(nèi)空間。
(7)裝修與土建設(shè)計一體化。
4.強化施工過程控制
(1)施工現(xiàn)場使用的建筑材料的60%以上(重量),盡量選用運距500km以內(nèi)的廠家生產(chǎn)的。
(2)采用工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝的施工方法。
(3)土建與裝修一體化施工,避免破壞和過度拆除已有的建筑構(gòu)件和設(shè)施。
(4)施工組織設(shè)計中制訂節(jié)材方案,并在實際施工中落實相應(yīng)的措施。
(5)對舊建筑拆除、場地清理和建筑裝飾施工時產(chǎn)生的固體廢棄物,進行分類處理和回收利用。
二、天然及人造塊材精加工及掛裝技術(shù)
(一)石材掛裝(干掛、背栓、背粘)技術(shù)
背栓式干掛石材幕墻是在石材背面鉆成燕尾孔與凸形脹栓結(jié)合然后與龍骨連接,并由金屬支架組成的橫豎龍骨,通過埋件連接固定在外墻上。
背栓式干掛石材施工工藝,它具有以下優(yōu)點:
1.背栓式干掛石材,由于每塊石材均有四個背栓式掛件,每個掛件都均勻承受石材重量且石材掛件與龍骨掛件間接觸面積大,相應(yīng)的強度和穩(wěn)定性好。因此它可適用于高層和超高層外墻飾面。
2.背栓式干掛石材,因各個掛件均承載石材重量,破裂后石材不易脫落且易于更換。
3.背栓式干掛石材表面清潔,不易受污染,而且用水泥砂漿粘結(jié)石材表面因受水泥漿侵蝕易變色形成色差。
(二)石材整體研磨晶面處理技術(shù)
晶面處理是目前最理想的石面保養(yǎng)方式,它是一種化學過程。其原理是利用晶面處理劑加上重型處理機對石面的摩擦,在化學和物理雙重作用之下,使石材地面表層形成堅硬致密的晶體結(jié)晶層,令石面不易受損,也不易沾染污漬,從而確保石材的本質(zhì)特性。換句話說,結(jié)晶層讓污染源與石材隔離開來,所污染、損害的僅僅是石材上面的結(jié)晶層而已。
(三)石材翻新技術(shù)
磨拋可以使表面失光、表層粉化剝落、表面溶蝕的石材光亮面恢復原有的天然外觀。 一些新的磨具、磨料和化學助劑的結(jié)合可以使翻新后的石面達到90Gs以上的鏡面光澤度。目前國內(nèi)地面的翻新磨拋技術(shù)已較為成熟,而對墻面的施工目前還有一定技術(shù)難度。
三、木制品工廠化生產(chǎn)及施工裝配化技術(shù)
在傳統(tǒng)施工過程中,木制品的施工是在現(xiàn)場使用小型機械配合手工操作完成,大多數(shù)施工構(gòu)配件仍然采用一張桌凳、幾件小型工具,按照現(xiàn)場已有條件,以“量身裁衣”作坊式加工和安裝產(chǎn)品。施工進度難以大幅度提高,造成勞動力的浪費,加大了施工噪聲和粉塵排放,現(xiàn)場不能做到綠色施工。因此,提高木制品制作質(zhì)量,開發(fā)配套安裝構(gòu)配件是實現(xiàn)工廠化的最終目標。木制品工廠化的基本原則是:專業(yè)社會化、加工機械化、生產(chǎn)批量化、出廠標準化,以提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量為前提。
(一)木制品工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場施工裝配施工的優(yōu)點
實現(xiàn)工廠化施工,推動建筑裝飾施工走向工業(yè)化,無論是對于建筑裝飾行業(yè),還是對于企業(yè)本身有下列優(yōu)點:
1.大幅度提高建筑裝飾加工質(zhì)量水平,生產(chǎn)高精度產(chǎn)品,滿足人們?nèi)找嬖鲩L的裝飾要求。
2.大幅度提高建筑裝飾施工效率,縮短施工工期。
3.大幅度減少建筑裝飾施工現(xiàn)場的環(huán)境污染,提高對噪聲、廢氣、廢液的控制和回收,以及邊角料回收利用,符合綠色施工的原則。
4.大幅度減少建筑裝飾施工成本,降低工程造價。
(二)木制品工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場施工裝配施工的兩個轉(zhuǎn)變
1.項目管理重心轉(zhuǎn)變
項目技術(shù)管理由現(xiàn)在重點管理操作工人向轉(zhuǎn)重點管理施工深化設(shè)計、成套供應(yīng)商和工廠生產(chǎn)配套生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。在工廠化施工方式中,管理具有四個方面的主要特征:一是施工深化設(shè)計成為項目技術(shù)管理中的核心問題,它的成功與否決定著施工方法、加工方法、安裝方法的簡易程度,決定著施工成本的高低。二是生產(chǎn)管理的精細化,分工明確,職責到人;三是物料供應(yīng)的標準化,物料按每件產(chǎn)品、每道工序所需,進行定時、定點、定額的供應(yīng)和控制;四是現(xiàn)場管理的規(guī)范化,現(xiàn)場功能區(qū)域劃分明確,物料置放統(tǒng)一規(guī)范。
2.現(xiàn)場技術(shù)人員基本技能轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)施工方式要求技術(shù)人員熟悉現(xiàn)有施工方法和施工工藝,以監(jiān)督為主。工廠化施工方式要求技術(shù)人員不僅熟悉以前的預制裝配式方法,更要針對現(xiàn)場不同的具體情況,以現(xiàn)場精確測量、收集數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)進行施工深化設(shè)計為主,熟悉和了解相關(guān)(水、暖、電、通風、消防等)專業(yè)的知識,將復雜的現(xiàn)場情況轉(zhuǎn)化為可加工的工廠標準。通過技術(shù)人員對復雜的構(gòu)配件先分散后集成、機電洞口預留、安裝偏差調(diào)節(jié)等設(shè)計,將構(gòu)配件加工尺寸相對統(tǒng)一,便于工廠批量加工和現(xiàn)場安裝。
(三)木制品工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場施工裝配施工的措施
木制品裝飾部晶部件均為室內(nèi)精裝產(chǎn)品,采購的原木和板材根據(jù)需要鋸裁成毛坯后經(jīng)過刨光、砂磨、拼裝等工序,加工成白料;再經(jīng)過油漆、總裝成品,最后檢驗并包裝入庫,運到現(xiàn)場安裝。必須對特定的產(chǎn)品(如實木門、門套、窗套及裝飾線條等)制定工廠
化生產(chǎn)方案,開發(fā)定型配件。
1.木制品節(jié)點設(shè)計時考慮安裝需要
安裝節(jié)點設(shè)計是木飾面集成化施工的重要環(huán)節(jié),它直接影響裝飾飾面效果。設(shè)計時要考慮土建誤差,施工前應(yīng)設(shè)計好安裝順序,更要考慮工廠加工后的成品構(gòu)件安裝的便捷性,同時也要關(guān)注相鄰飾面的銜接,保證裝飾的整體效果美觀。
2.保證觀感質(zhì)量的技術(shù)措施
作為精裝飾的木飾面工廠化施工,除了要提高勞動生產(chǎn)率,同時也要提高飾面觀感效果,其可通過固定件遮蓋和拼縫遮蓋的方法來實現(xiàn)。
3.開發(fā)安裝配件,實現(xiàn)現(xiàn)場快捷化安裝
配件必須具有耐久性,安裝方便,并能作不可見固定。
4.通過深化設(shè)計,使異型構(gòu)件工廠化生產(chǎn)成為可能
在裝飾工程施工過程中,經(jīng)常會遇到一些大型的,異型的裝飾部位。通過對異型裝飾構(gòu)件通過深化設(shè)計,使之變成能工廠化生產(chǎn)的構(gòu)件,把散和小的裝飾配件,通過精確的深化設(shè)計,使之在工廠集成化生產(chǎn)。
工廠化施工技術(shù)管理,已不再是將施工工藝、施工方法進行特定組合的方案編制管理過程,不再是按工藝、質(zhì)量標準進行現(xiàn)場監(jiān)控的技術(shù)管理;工廠化施工裝飾技術(shù)管理的主要內(nèi)容是施工深化設(shè)計。技術(shù)人員從事更多的工作內(nèi)容是現(xiàn)場精密測量、相關(guān)機電配合數(shù)據(jù)收集、委托加工的分項總成設(shè)計、安裝順序設(shè)計、安裝過程調(diào)節(jié)余量設(shè)計以及設(shè)計結(jié)果的外加工清單編制、現(xiàn)場施工程序編制。因此,現(xiàn)場技術(shù)管理內(nèi)容、方式與傳統(tǒng)管理方式完全不同。
以上室內(nèi)裝飾最新施工技術(shù),已在本文作者所負責施工的2008年杭州市朝暉路元豐-鈦合國際的18層公寓樓精裝修工程、2013年杭州市德勝東路原筑一號石材掛裝工程、特別是2011年~2012年,在我公司承建的西湖區(qū)西溪國家濕地公園董灣區(qū)塊綜合配套用房主樓區(qū)裝飾工程及濱江區(qū)白馬湖動漫廣場酒店7、8號樓精裝修等工程中,均采用大范圍的木飾面、石材飾面工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場施工裝配施工中得到廣泛應(yīng)用。在工期緊、施工面積大,作業(yè)區(qū)面積有幾千方,甚至幾萬方,在基層細木工板或水泥砂漿已安裝或抹面的作業(yè)面上,幾十個裝配工人,甚至幾百個裝配工人,把從上虞縣等外市縣工廠里事先丈量加工好的木飾面或石材飾面按不同批號,打開包裝,工地現(xiàn)場日日夜夜,拼裝打磨,現(xiàn)場一派繁忙的施工場面。
筆者認為要建成一個完美的工程或裝飾產(chǎn)品,除了要追求最新最好的施工技術(shù)外,施工管理同樣重要,如裝飾各類材料的選購,進現(xiàn)場后的保管使用,現(xiàn)場作坊施工人員的選擇等,還有施工次序的選擇,運用最先進的施工技術(shù)及藝術(shù)手段,才能創(chuàng)造出功能合理,舒適美觀的內(nèi)外部空間環(huán)境。
科學技術(shù)日新月異,擺在裝修注冊建造師面前的是如何把科技轉(zhuǎn)化到施工實踐中去,建造師應(yīng)該用人類最先進的科學技術(shù)、節(jié)約資源、提高生產(chǎn)效率;生產(chǎn)出舒適、健康、環(huán)保、安全的生活和生產(chǎn)場所,實踐以人為本的理念。限于篇幅,裝飾行業(yè)的最新施工技術(shù)其他如幕墻施工技術(shù)、金屬、玻璃及化學建材應(yīng)用技術(shù)、新型膠粘劑及連接技術(shù)、小型施工機具研發(fā)與使用技術(shù)、建筑裝修翻新改裝維護技術(shù)、計算機在裝飾設(shè)計和施工應(yīng)用技術(shù)等等,不再介紹。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:綠色施工;可持續(xù)發(fā)展;建筑節(jié)能;環(huán)境保護
隨著我國人口劇增、土地沙漠化、自然災(zāi)害頻發(fā)、溫室效應(yīng)、水資源日益枯竭等人類生存危機的惡化,在建設(shè)工程中實行綠色施工、可持續(xù)發(fā)展已在迫在眉睫。由于綠色施工、可持續(xù)發(fā)展是一項綜合性很強的工程,如果有一個細節(jié)沒有處理好,都會影響整個實施效果。因此如何落實建筑綠色施工實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為工程建設(shè)工作者需要解決的首要問題。下面就結(jié)合實例對此進行討論分析。
1 環(huán)境保護措施
l.1揚塵控制
(1)為達到非作業(yè)區(qū)目測無揚塵的要求,硬化場區(qū)道路、加工區(qū)及材料堆放區(qū)地面?,F(xiàn)場周邊采用可周轉(zhuǎn)的定型彩鋼板圍擋,其尺寸、配件按相關(guān)規(guī)定定型化裝配,施工結(jié)束后可周轉(zhuǎn)繼續(xù)使用?;靥钔良岸淹羺^(qū)全部用密目網(wǎng)覆蓋。
(2)土方、建筑垃圾、設(shè)備及建筑材料,要求做到裝載不超過車輛擋板,以防撒出;罐車出料口放置料兜,防止混凝土撒漏?,F(xiàn)場出入口設(shè)洗槽、三級沉砂池及高壓水槍,安排專職人員對出入車輛進行清洗;施工道路采用自動噴灑降塵系統(tǒng)采用分段式開關(guān)控制,可滿足各路段不同時段、不同降塵程度的需要,必要時段增加曬水車進行施工場地曬水作業(yè);專職人員定期及不定期檢查,有效降低施工塵土對外界的影響,改善施工現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境。
(3)對砂、石等材料用密目網(wǎng)覆蓋;采用散裝水泥、預拌干混砂漿,其余材料在現(xiàn)場臨時倉庫存放,為混凝土輸送泵等設(shè)備搭設(shè)機棚,機棚周圍用密目網(wǎng)等封閉圍護,以阻擋機械運轉(zhuǎn)的噪聲和油氣污染。
1.2噪聲與振動控制
(1)合理規(guī)劃平面布置,加強操作管理。采取噪聲控制措施并建立噪聲監(jiān)測點,經(jīng)檢測噪聲排放不超過國家標準GB12523―1990《建筑施工場界噪聲限值》的規(guī)定。
(2)在基礎(chǔ)及基坑支護施工時,根據(jù)相關(guān)的規(guī)定對施工噪聲進行合理的控制,選擇產(chǎn)生噪音小的機械設(shè)備,比如把沖孔樁機更換為旋挖鉆孔鉆機、錘擊樁機更換為靜壓樁機等,并且盡量減少夜間作業(yè),施工現(xiàn)場做到在噪音的源頭把噪音控制在最低的范圍從而減少對周圍居民的生活、工作的影響。
(3)在施工作業(yè)層安裝全集成附著式升降腳手架,該腳手架主次龍骨采用定型鋼管,重量輕、用料少、整體剛度高。用定型鋼板封閉水平縫隙,防止作業(yè)層施工灰塵和雜物飄散。架體外立面由穿孔鋁板網(wǎng)整體封閉,可減少作業(yè)層施工震動,降低施工噪聲5dB。
(4)本工程全部采用商品預拌混凝土,核心筒、斜柱和角筒24層以下采用高強混凝土C60和C55。節(jié)點處鋼筋復雜,采用普通混凝土澆筑困難,故部分斜柱采用C60自密實混凝土,無須長時間振搗并可降低噪聲。
1.3 光污染控制
夜間施工照明燈加設(shè)聚光燈罩,將投光方向集中在施工區(qū)域以節(jié)省能源;調(diào)整燈光投射角度,避免影響周圍居民生活;照明大燈等大功率用電設(shè)備安裝光控自動開關(guān),實現(xiàn)了燈光使用智能化,可節(jié)省能源。
1.4 水污染控制
施工過程中產(chǎn)生的污水,必須要采取針對性的排放措施,并加強對污水的檢測,同時向有關(guān)部門提交污水排放的檢測報告,以使其能充分了解污水的排放情況。并在首層建立臨時排污水渠。利用結(jié)構(gòu)集水井作為污水沉淀池,污水沉淀后,將上部清水循環(huán)利用,可節(jié)省水資源。
1.5建筑垃圾控制
(1)基礎(chǔ)施工時多余的泥漿則運送到處理場處理,而有毒有害等廢棄物則要由相關(guān)部門進行回收處理,以避免土壤污染,從而起到高效、節(jié)能、減排、環(huán)保的效果。
(2)建筑垃圾全部袋裝并采用吊籠吊運,建筑垃圾存放于現(xiàn)場垃圾點統(tǒng)一外運至垃圾站。在現(xiàn)場設(shè)置可回收物料池,對可再回收利用的材料如廢鋼筋、鐵釘、鐵絲、模板下腳料等進行回收利用。
(3)生活區(qū)設(shè)置足夠數(shù)量的垃圾箱,并注明“可回收”“不可回收”字樣,分類存放,在廚房排污處設(shè)置隔油池,并定期清理。
2節(jié)材和材料資源利用措施
2.1材料計劃審批制度
實行多方材料計劃審批制度(工程部、物資部制訂材料進場計劃,報項目經(jīng)理審批),根據(jù)施工進度、庫存情況等安排材料采購、進場時間和批次,減少庫存。
2.2可周轉(zhuǎn)定型鋼樓梯
本工程地下共4層,施工區(qū)域狹小,基坑無法放坡。在地基基礎(chǔ)施工階段,人行通道采用可周轉(zhuǎn)的定型拼接鋼樓梯取代由鋼管搭設(shè)的斜道,減少了跳板及安全網(wǎng)投人量。鋼樓梯采用定型拼裝,可節(jié)省人工及材料投入,周轉(zhuǎn)使用效率{。
2.3 定型可周轉(zhuǎn)拼接加工棚
現(xiàn)場鋼筋加工棚和木工加工棚等防護棚全部采用標準化的組裝式構(gòu)件,安裝方便,可重復使用。
2.4 就近取材
混凝土、模板、鋼材等使用量大的材料在工程所在地及周邊范圍內(nèi)采購。利用供貨商集中采購平臺,選擇運距較近的供貨商,咨詢合理的材料價格。鋼筋等材料在工程所在地范圍內(nèi)采購,以縮短運距減少運輸成本。
2.5結(jié)構(gòu)材料
2.5.1 斜柱及節(jié)點鋼筋優(yōu)化
本工程結(jié)構(gòu)形式特殊,主體結(jié)構(gòu)施工全部采用HRB400E高強鋼筋,其中斜柱及節(jié)點鋼筋使用量大、設(shè)計復雜,通過設(shè)計優(yōu)化及鋼筋配料方案優(yōu)化,節(jié)省了大量鋼筋原材料和人工投入,鋼筋分項施工進度提高30%。
2.5.2 直螺紋套筒機械連接
本工程直徑16~32mm的鋼筋采用直螺紋連接,接頭質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠。該工藝可減少因搭接而增加的材料消耗。
2.5.3機械錯固頭施工
16層以上直徑25mm以上的梁筋需錨固到核心筒剪力墻內(nèi),但核心區(qū)鋼筋較多且形式復雜,無法采用常規(guī)錨固方法,為此在錨固端增加定型機械錨固頭代替鋼筋錨固段,節(jié)約鋼筋,降低了施工難度。
2.5.4 鋼結(jié)構(gòu)柱加工
地下1層至地上4層為鋼管約束混凝土柱,鋼管柱所有焊縫均在加工廠加工成型,現(xiàn)場直接吊裝就位,可減少現(xiàn)場焊接量,減少氣體及光污染。
2.5.5 地下室后澆帶改為膨脹加強帶
地下室主樓與裙樓分界處原設(shè)計為后澆帶,在成型28d后再施工后澆帶,需投入大量材料,影響施工整體安排。將后澆帶改為2m寬膨脹加強帶,梁板混凝土可整體澆筑,減少了后澆帶模板料具的投入量。
2.6 環(huán)保型圍護材料
2.6.1 地下室外墻及屋面保溫材料
地下室外墻的防水保護墻原設(shè)計全部為磚砌,經(jīng)優(yōu)化改為復合硅酸鈣保溫板,其內(nèi)部為高密度保溫材料,外表為高強度桂酸耗保護層,復合板內(nèi)側(cè)直接粘貼在地下室外立面上,可減少保護墻砌筑工程量。
2.6.2屋面材料
將屋面爐渣保溫層和砂漿找平層等做法優(yōu)化為發(fā)泡混凝土面層,施工中分兩次找坡直接成型,可減少砂漿和保溫材料用量,簡化工藝且保溫效果良好。
2.6.3嚴格控制大模板施工質(zhì)量
核心筒、斜柱和角筒施工使用全鋼大模板,通過嚴格控制模板施工質(zhì)量,澆筑的混凝土表觀質(zhì)量良好,達到清水混凝土效果,減少了抹灰量。
2.7 裝飾裝修材料
2.7.1 采用新型輕質(zhì)隔墻
工程除鋼筋混凝土墻體外,厚200mm及以上的墻體為輕骨料混凝土空心砌塊,部分厚100mm的墻體為雙面石膏板輕質(zhì)隔墻。根據(jù)設(shè)計要求可采用輕質(zhì)隔墻替代砌筑、抹灰等做法,減少了大量砂石、水泥等原材料消耗。
2.7.2 采用自粘類防水卷材
底板及外墻防水卷材全部采用3+3自粘防水卷材,可減少明火熱熔施工,降低能源消耗和光、氣污染。
2.8周轉(zhuǎn)材料
2.8.1 定型鋼模施工
地下4層至地上43層所有豎向結(jié)構(gòu)全部采用全鋼大模板施工。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式將施工流水段劃分為兩個三角區(qū),兩流水段用一套鋼模板周轉(zhuǎn)使用。
本工程交叉斜柱每兩層形成一次交叉轉(zhuǎn)換,核心筒及角筒每5層進行一層變徑,故無標準層。為節(jié)省一次性投入成本,并優(yōu)化模板設(shè)計,使單數(shù)層和雙數(shù)層模板可旋轉(zhuǎn)180°使用。根據(jù)斜柱變徑特點,設(shè)置模板定型卡,大幅提高了周轉(zhuǎn)率,減少了投入量。
2.8.2采用全集成附著式爬架代替普通防護腳手架
自地上4層開始引進新型全集成爬架。爬架為分片裝配式電力驅(qū)動,整體爬架高度跨越5層,隨施工進度分兩段進行流水爬升。該爬架安全、重量輕、強度高,且整體性好不易變形;水平縫隙全部被鋼板密封,減少了高處墜物對人員的傷害;架體材料全部為不可燃物,可避免火災(zāi)隱患。
2.8.3現(xiàn)場全部采用周轉(zhuǎn)式活動房
現(xiàn)場辦公和生活用房采用周轉(zhuǎn)式活動板房,現(xiàn)場周邊采用定型裝配式彩鋼板圍擋封閉。臨時用房重復使用率達85%,圍擋材料可重復使用率達90%。
3節(jié)水與水資源利用
3.1節(jié)水工藝
本工程混凝土結(jié)構(gòu)形式復雜,養(yǎng)護用水量大?,F(xiàn)場豎向和水平結(jié)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)采用塑料薄膜覆蓋,表面保水進行“內(nèi)循環(huán)養(yǎng)護”。養(yǎng)護14d后由專人收集塑料薄膜至現(xiàn)場垃圾點,可節(jié)約養(yǎng)護用水。
根據(jù)用水量設(shè)計布置現(xiàn)場供水管網(wǎng),做到管徑合理,管路簡捷。采取措施減少管網(wǎng)和用水器具的漏損,辦公及生活區(qū)全部采用節(jié)水型水龍頭、便器。洗浴間設(shè)腳踏式開關(guān),控制水壓,嚴禁無節(jié)制用水。
3.2節(jié)水制度
辦公區(qū)、施工現(xiàn)場、生活區(qū)各設(shè)置水表,派專人每月抄表記錄,及時整理分析用水量是否正常?,F(xiàn)場分別對生活用水與工程用水確定定額指標并分別計量管理。將節(jié)水定額指標納入合同條款,進行計量考核。
4節(jié)能與能源利用
4.1制定節(jié)電制度
制訂合理的施工能耗指標,提高能源利用率?,F(xiàn)場分別設(shè)定生產(chǎn)、生活、辦公和施工設(shè)備的用電控制指標,定期進行計量、核算和對比分析并有預防與糾正措施。在施工組織設(shè)計中,合理安排施工順序和工作面,以減少作業(yè)區(qū)域的機具數(shù)量,相鄰作業(yè)區(qū)充分共享機具資源。安排施工工藝時,優(yōu)先考慮耗用電能分時分配或選用其他能耗較少的工藝。避免設(shè)備額定功率遠大于使用功率或超負荷使用設(shè)備的現(xiàn)象。
4.2 使用節(jié)電設(shè)備
(1)優(yōu)先使用國家或行業(yè)推薦的節(jié)能環(huán)保施工設(shè)備和機具,如選用變頻技術(shù)的節(jié)能施工設(shè)備等。
(2)對價值較高的材料,如鋼筋、型鋼、電纜等進行重點監(jiān)控。在塔式起重機上安裝監(jiān)控攝像頭,覆蓋整個施工及周邊區(qū)域,進行24h監(jiān)控。這些數(shù)據(jù)圖像上傳后管理人員可通過網(wǎng)站實時觀看,以及時掌握材料堆放和使用情況,合理調(diào)配現(xiàn)場材料,避免了材料的長期積壓、浪費和丟失。
5 節(jié)地與施工用地保護措施
(1)提前設(shè)計施工總平面,根據(jù)集中堆放、就近裝卸、起重機覆蓋范圍與使用效率等多方面的綜合因素布置總平面。提高場地使用效率,避免和減少二次搬運。
(2)施工現(xiàn)場倉庫、加工廠、作業(yè)棚和材料堆場等均安排在靠近已有交通線路及主入口一側(cè),以縮短運輸距離。
(3)臨時辦公和生活用房采用占地面積小、對周邊地貌環(huán)境影響較小且適合于動態(tài)調(diào)整的二層輕鋼活動板房,可多次周轉(zhuǎn)使用。生活區(qū)與生產(chǎn)區(qū)分開,并設(shè)置標準的分隔設(shè)施。
6 結(jié)語
綜上所述,該建筑工程施工中通過有效的施工管理手段,根據(jù)實際情況做好施工場地規(guī)劃,嚴格落實施工組織設(shè)計和優(yōu)化施工方案,使綠色施工技術(shù)能夠得到更好的應(yīng)用,做到了節(jié)能減排的效果,降低施工成本和成本維護,減少對周邊環(huán)境的影響,真正做到可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)綠色施工效益的所在。綠色施工、可持續(xù)發(fā)展仍處在不斷發(fā)展和完善的階段,這就需要建筑工作者不斷的學習、更新設(shè)計施工理念,更好的切合實際實行綠色建筑、綠色施工的發(fā)展需求。
參考文獻:
看德國智慧城市建設(shè)之路
重視頂層規(guī)劃和信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
從總體上來看,德國各地的智慧城市建設(shè)多突出強調(diào)生態(tài)環(huán)保、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的理念,這與德國的發(fā)展歷史、發(fā)展目標以及總體戰(zhàn)略密切相關(guān)。德國自二戰(zhàn)以后,全面啟動城市廢墟治理和重建的核心理念就是堅持生態(tài)原則,注重生態(tài)體系建設(shè),包括法律、政策、建筑、景觀、鄉(xiāng)村、修復和雨洪管理等。當前,德國的智慧城市建設(shè)與生態(tài)城市建設(shè)相融合,生態(tài)城市著重以可再生能源利用、能源效率提升為戰(zhàn)略,智慧城市基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)強調(diào)整合都市綜合解決方案。同時,十分重視城市公共信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以充分利用城市運行中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)、信息、知識、資源等,達到強化不同組織機構(gòu)之間的業(yè)務(wù)協(xié)同,提高政府決策水平,提升對社會和產(chǎn)業(yè)服務(wù)能力等目標。從世界綠色城市的代表之一――法蘭克福開展智慧城市試點的經(jīng)驗來看,有四個方面的做法值得關(guān)注:一是明確建設(shè)主題。法蘭克福非常注重綠色發(fā)展,其目標是建設(shè)綠色城市,并成功提名為“2014年歐洲綠色之都”的候選城市;二是明確規(guī)劃期建設(shè)內(nèi)容。圍繞綠色發(fā)展主題,法蘭克福智慧城市規(guī)劃提出了環(huán)城綠帶、“超節(jié)能住房”、節(jié)電獎勵、降低二氧化碳排放、垃圾等可再生能源利用、“法蘭克福電動交通2025戰(zhàn)略”、水資源管理等一系列與之相關(guān)的智慧城市建設(shè)內(nèi)容;三是明確牽頭單位。與綠色發(fā)展主題相對應(yīng),法蘭克福智慧城市規(guī)劃主要是由環(huán)保局負責;四是重視公共信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。法蘭克福已經(jīng)建立了“法蘭克福/萊茵-美茵數(shù)字中心”,為提供商和用戶提供一個基礎(chǔ)設(shè)施共享、信息共享、服務(wù)共享的平臺,促進城市及都市區(qū)的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
注重重點領(lǐng)域的實際應(yīng)用
智慧城市的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,包括能源、環(huán)境、交通、醫(yī)療、教育、建筑、金融、政務(wù)等。為了提高居民的生活水平和增強城市的綜合競爭力,德國的智慧城市建設(shè)項目主要集中在節(jié)能、環(huán)保、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。在智慧節(jié)能環(huán)保方面:2011年日本福島核事故后,德國加快了棄核的步伐,并開始實施能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,制定了包括六個法律和一個法規(guī)的“一攬子能源法案”,成立了能源監(jiān)管獨立專家委員會,制定了3年資助35億歐元的能源研發(fā)計劃,大力發(fā)展風電、太陽能和少量的生物質(zhì)能、地熱,提出到2022年前關(guān)閉所有核電站,到2050年可再生能源占到德國能源比例的80%,到2020年實現(xiàn)二氧化碳減排40%的目標。2014年8月,又正式頒布實施《可再生能源法》。2014年,德國可再生能源發(fā)電占比首次超過傳統(tǒng)褐煤。如德國日照最充足的城市――弗萊堡市,充分利用這優(yōu)越的自然條件,發(fā)揮歐洲最大的太陽能研究所――弗芝恩霍夫太陽能研究所的優(yōu)勢,制定了可持續(xù)發(fā)展城市規(guī)劃,將太陽能發(fā)電運用到了城市的各個角落。在智慧交通方面,比較典型的是柏林的電動交通項目。柏林的目標是成為歐洲領(lǐng)先的電動汽車大都市。目前,柏林―勃蘭登堡首都地區(qū)是德國最大的電動汽車“實驗室”,擁有220個公用充電樁。迄今實施的可持續(xù)交通項目涵蓋了私人和家庭用車、電動汽車共享、企業(yè)車隊、卡車貨運、電動自行車等。
促進智慧城市建設(shè)與智慧經(jīng)濟的融合
智慧城市的建設(shè)不僅改變了人們的生活習慣、方式和理念,也推動了相關(guān)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,催生了智慧產(chǎn)業(yè)、智慧園區(qū),促進了智慧城市建設(shè)與智慧經(jīng)濟的融合。德國通過實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略和最近的《德國數(shù)字化戰(zhàn)略》,不僅在裝備制造業(yè)領(lǐng)域形成了全球領(lǐng)先的發(fā)展優(yōu)勢,在新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面也取得了突出的成就,而且通過智慧城市建設(shè),又促進了云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的引進、應(yīng)用和本地產(chǎn)業(yè)化,推動了智慧產(chǎn)業(yè)、智慧園區(qū)的發(fā)展。柏林阿德勒斯霍夫科技園就是一個成功的實踐案例。該園區(qū)曾是德國乃至世界航空發(fā)動機研發(fā)的心臟,此后亦經(jīng)歷了近30年的衰敗,期間園區(qū)治安條件差、地下水被污染、企業(yè)居民紛紛搬遷撤離。自1991年開始,科技園區(qū)推行孵化器戰(zhàn)略,營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)體系,形成四大孵化器實體。為支撐德國實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型2050戰(zhàn)略,園區(qū)重點研發(fā)可再生能源應(yīng)用綜合解決方案,并在園區(qū)規(guī)劃、開發(fā)和運營管理中,落實生態(tài)和智慧理念,將生態(tài)友好、綠色能源利用、綠色建筑、慢通系統(tǒng)、電動汽車和海綿城市等落實到園區(qū)實際建設(shè)之中。至今,科技園區(qū)建筑節(jié)能水平達到德國領(lǐng)先,建造類型以被動式建筑和裝配式建筑為主,區(qū)域能源供應(yīng)直接/間接實現(xiàn)可再生能源全覆蓋。目前,在占地4.2平方公里的科技園里,已有科研院所16家,入園企業(yè)和研究機構(gòu)超過1000家,從業(yè)人數(shù)16000人,集聚了光子和光學、光伏和可再生能源、微系統(tǒng)和材料、IT與傳媒、生物技術(shù)和環(huán)境、檢測分析科技等六大產(chǎn)業(yè),形成了科技城、高教城、傳媒城、創(chuàng)業(yè)城、柏林州未來城等五“城”聯(lián)動的有機生長模式。它已成為德國實施生態(tài)和智慧建設(shè)戰(zhàn)略的重點示范。
學德國智慧城市建設(shè)所長
因地制宜,試點先行,確保智慧城市建設(shè)取得實效
智慧城市建設(shè)是一項復雜的系統(tǒng)工程,是一個城市不斷發(fā)展長期演進的過程,要從城市的經(jīng)濟和社會發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),充分考慮當?shù)氐馁Y源稟賦、經(jīng)濟水平、發(fā)展特色、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、信息化水平、市民素質(zhì)等各項因素,進行科學合理的頂層規(guī)劃,明確長遠的發(fā)展目標和近期的重點建設(shè)項目,然后務(wù)實推進、分步實施。要從每個城市的實際出發(fā),選擇與當?shù)鼐用耜P(guān)心關(guān)注和政府社會管理中的難點領(lǐng)域開展試點,由易到難,由點到面,由分到合,逐步解決智慧城市發(fā)展中的關(guān)鍵問題。切忌貪大求洋,盲目跟風,不切實際地購置先進設(shè)備、系統(tǒng)軟件,而在整體規(guī)劃方面缺乏有效統(tǒng)籌,在要素資源和能力支撐方面缺乏有力保障,造成資金、資源浪費,影響智慧城市建設(shè)進程。
德國各個城市的智慧城市建設(shè)雖多集中在節(jié)能、環(huán)保、交通等領(lǐng)域,但在具體項目的選擇和運營方式上,各地都有各自的重點和特色。德國人認為,智慧城市建設(shè)沒有統(tǒng)一的模式,也并不是說運用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)就是智慧城市建設(shè)。智慧城市就是在城市可持續(xù)發(fā)展的過程中,有效地運用不斷出現(xiàn)的前沿技術(shù)為市民提供便捷、經(jīng)濟且環(huán)境友好的公共服務(wù),解決城市化進程中出現(xiàn)的交通擁堵、環(huán)境污染、資源緊張等問題。只要能夠促進市民生活質(zhì)量改善、城市競爭力和管理水平提高,就可視為建設(shè)智慧城市。
政企合作,多方出資,積極推進多元化投資模式
智慧城市建設(shè)是一種經(jīng)濟行為,需要社會資本的參與,特別是企業(yè)的投資合作。德國為了更好地建設(shè)智慧城市,積極探索政府與企業(yè)合作的PPP模式,形成了運營模式多元化的特點,保證了智慧城市安全、高效、可持續(xù)運營。
按照政府與企業(yè)在投資、建設(shè)領(lǐng)域的不同角色,德國智慧城市建設(shè)呈現(xiàn)了政府投資運營、企業(yè)參與建設(shè),政府與企業(yè)合資建設(shè)與運營,政府統(tǒng)籌規(guī)劃、企業(yè)投資建設(shè),企業(yè)建設(shè)運營、政府和公眾購買服務(wù)等多種模式并存的態(tài)勢。如德國柏林伙伴組織是柏林市的經(jīng)濟促進機構(gòu),由柏林市政府和私營企業(yè)各占一半股份。在智慧城市建設(shè)方面,柏林市政府負責柏林智慧城市規(guī)劃策略的制定,確定智慧城市建設(shè)六大主題,負責智慧城市建設(shè)各方的組織聯(lián)系,并建立公開的數(shù)據(jù)平臺,將柏林800多個數(shù)據(jù)庫全部開放;而柏林伙伴組織則提供一站式服務(wù),做好規(guī)劃策略的實施和十個試點區(qū)運營。
我們在建設(shè)智慧城市的過程中,也要發(fā)揮政府和市場兩方面的作用,改變政府大包大攬,過多依賴政府投資的狀況,而是要發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)性作用,走多元化、市場化的投資運營模式,既要積極爭取中央政府的資金、政策支持,也要激發(fā)企業(yè)、公眾等社會力量,充分調(diào)動政府、企業(yè)和公眾參與智慧城市建設(shè)的主動性、積極性和創(chuàng)造性。
以人為本,民生導向,不斷滿足社會公眾的需求
堅持以人為本,以解決民生問題為導向,是建設(shè)智慧城市的核心本質(zhì)。建設(shè)智慧城市目的就是為了滿足居民的需求,為公眾提供更加便捷、高效的服務(wù),提供更為科學、智能的城市管理。