時間：2024-01-05 17:08:26
導(dǎo)語：在建筑工業(yè)化的缺點的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
論文關(guān)鍵詞：裝配式建筑,預(yù)制,施工
從古至今，蓋房屋都離不開磚瓦砂石，在現(xiàn)場進(jìn)行人工砌筑或澆注，也就是說，房屋是現(xiàn)場建造出來的。其缺點很多：建筑工人勞動強度大，生產(chǎn)效率低，施工速度慢，建設(shè)周期長，材料消耗多……，這一系列問題已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會對住宅的需求。因此，要使建筑工業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代化的需要，就得開創(chuàng)新路，采用新型建材，用新技術(shù)建房，于是裝配式建筑就應(yīng)運而生。
所謂裝配式建筑就是用預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。它采用最新的冷壓輕鋼結(jié)構(gòu)以及各類輕型材料組合房屋的各個部分，使其具備卓越的保溫、隔音、防火、防蟲、節(jié)能、抗震、防潮功能。這種建筑的優(yōu)點是建造速度快，受氣候條件制約小，節(jié)約勞動力并可提高建筑質(zhì)量。
裝配式建筑歷史悠久，17世紀(jì)向美洲移民時期所用的木構(gòu)架拼裝房屋，就是一種簡單的裝配式建筑。1851年倫敦建成的用鐵骨架嵌玻璃的水晶宮是世界上第一座大型裝配式建筑。第二次世界大戰(zhàn)后，歐洲國家以及日本等國房荒嚴(yán)重，迫切要求解決住宅問題，促進(jìn)了裝配式建筑的發(fā)展。到19世紀(jì)60年代，裝配式建筑在國外得到大量推廣。
1分類
裝配式建筑按結(jié)構(gòu)形式和施工方法一般分為五種。
1.1砌塊建筑
用預(yù)制的塊狀材料砌成墻體的裝配式建筑，適于建造3～5層建筑。砌塊建筑適應(yīng)性強，生產(chǎn)工藝簡單，施工簡便，造價較低，還可利用地方材料和工業(yè)廢料。建筑砌塊有小型、中型、大型之分。小型砌塊適于人工搬運和砌筑，工業(yè)化程度較低，靈活方便，使用較廣；中型砌塊可用小型機械吊裝，可節(jié)省砌筑勞動力；大型砌塊現(xiàn)已被預(yù)制大型板材所代替。
砌塊有實心和空心兩類，實心的較多采用輕質(zhì)材料制成。砌塊的接縫是保證砌體強度的重要環(huán)節(jié)，一般采用水泥砂漿砌筑，小型砌塊還可用套接而不用砂漿的干砌法，可減少施工中的濕作業(yè)。有的砌塊表面經(jīng)過處理，可作清水墻。
1.2板材建筑
由預(yù)制的大型內(nèi)外墻板、樓板和屋面板等板材裝配而成，又稱大板建筑。它是工業(yè)化體系建筑中全裝配式建筑的主要類型。板材建筑可以減輕結(jié)構(gòu)重量，提高勞動生產(chǎn)率，擴大建筑的使用面積和防震能力。板材建筑的內(nèi)墻板多為鋼筋混凝土的實心板或空心板；外墻板多為帶有保溫層的鋼筋混凝土復(fù)合板，也可用輕骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成帶有外飾面的墻板。建筑內(nèi)的設(shè)備常采用集中的室內(nèi)管道配件或盒式衛(wèi)生間等，以提高裝配化的程度。大板建筑的關(guān)鍵問題是節(jié)點設(shè)計。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證構(gòu)件連接的整體性（板材之間的連接方法主要有焊接、螺栓連接和后澆混凝土整體連接）。在防水構(gòu)造上要妥善解決外墻板接縫的防水，以及樓縫、角部的熱工處理等問題。大板建筑的主要缺點是對建筑物造型和布局有較大的制約性；小開間橫向承重的大板建筑內(nèi)部分隔缺少靈活性（縱墻式、內(nèi)柱式和大跨度樓板式的內(nèi)部可靈活分隔）。
1.3盒式建筑
從板材建筑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種裝配式建筑。這種建筑工廠化的程度很高，現(xiàn)場安裝快。一般不但在工廠完成盒子的結(jié)構(gòu)部分，而且內(nèi)部裝修和設(shè)備也都安裝好，甚至可連家具、地毯等一概安裝齊全。盒子吊裝完成、接好管線后即可使用。盒式建筑的裝配形式有：
（1）全盒式，完全由承重盒子重疊組成建筑。
（2）板材盒式，將小開間的廚房、衛(wèi)生間或樓梯間等做成承重盒子，再與墻板和樓板等組成建筑。
（3）核心體盒式，以承重的衛(wèi)生間盒子作為核心體，四周再用樓板、墻板或骨架組成建筑。
（4）骨架盒式，用輕質(zhì)材料制成的許多住宅單元或單間式盒子，支承在承重骨架上形成建筑。也有用輕質(zhì)材料制成包括設(shè)備和管道的衛(wèi)生間盒子，安置在用其他結(jié)構(gòu)形式的建筑內(nèi)。
盒子建筑工業(yè)化程度較高，但投資大，運輸不便，且需用重型吊裝設(shè)備，因此，發(fā)展受到限制。
1.4骨架板材建筑
由預(yù)制的骨架和板材組成。其承重結(jié)構(gòu)一般有兩種形式:一種是由柱、梁組成承重框架，再擱置樓板和非承重的內(nèi)外墻板的框架結(jié)構(gòu)體系；另一種是柱子和樓板組成承重的板柱結(jié)構(gòu)體系，內(nèi)外墻板是非承重的。承重骨架一般多為重型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也有采用鋼和木作成骨架和板材組合，常用于輕型裝配式建筑中。骨架板材建筑結(jié)構(gòu)合理，可以減輕建筑物的自重，內(nèi)部分隔靈活，適用于多層和高層的建筑。
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系的骨架板材建筑有全裝配式、預(yù)制和現(xiàn)澆相結(jié)合的裝配整體式兩種。保證這類建筑的結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和整體性的關(guān)鍵是構(gòu)件連接。柱與基礎(chǔ)、柱與梁、梁與梁、梁與板等的節(jié)點連接，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要和施工條件，通過計算進(jìn)行設(shè)計和選擇。節(jié)點連接的方法，常見的有榫接法、焊接法、牛腿擱置法和留筋現(xiàn)澆成整體的疊合法等。
板柱結(jié)構(gòu)體系的骨架板材建筑是方形或接近方形的預(yù)制樓板同預(yù)制柱子組合的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。樓板多數(shù)為四角支在柱子上；也有在樓板接縫處留槽，從柱子預(yù)留孔中穿鋼筋，張拉后灌混凝土。
1.5升板和升層建筑
板柱結(jié)構(gòu)體系的一種，但施工方法則有所不同。這種建筑是在底層混凝土地面上重復(fù)澆筑各層樓板和屋面板，豎立預(yù)制鋼筋混凝土柱子，以柱為導(dǎo)桿，用放在柱子上的油壓千斤頂把樓板和屋面板提升到設(shè)計高度，加以固定。
外墻可用磚墻、砌塊墻、預(yù)制外墻板、輕質(zhì)組合墻板或幕墻等；也可以在提升樓板時提升滑動模板、澆筑外墻。升板建筑施工時大量操作在地面進(jìn)行，減少高空作業(yè)和垂直運輸，節(jié)約模板和腳手架，并可減少施工現(xiàn)場面積。升板建筑多采用無梁樓板或雙向密肋樓板，樓板同柱子連接節(jié)點常采用后澆柱帽或采用承重銷、剪力塊等無柱帽節(jié)點。升板建筑一般柱距較大，樓板承載力也較強，多用作商場、倉庫、工場和多層車庫等。
升層建筑是在升板建筑每層的樓板還在地面時先安裝好內(nèi)外預(yù)制墻體，一起提升的建筑。升層建筑可以加快施工速度，比較適用于場地受限制的地方。
2特點
裝配式建筑有以下特點:
（1）設(shè)計多樣化
裝配式住宅，采用大開間靈活分割的方式，根據(jù)住戶的需要，可分割成大廳小居室或小廳大居室。住宅采用靈活大開間，其核心問題之一就是要具備配套的輕質(zhì)隔墻，而輕鋼龍骨配以石膏板或其它輕板恰恰是隔墻和吊頂?shù)淖詈貌牧稀?/p>
（2）功能科技化
外墻有保溫層，最大限度地冬季采暖和夏季空調(diào)的能耗；提高墻體和門窗的密封功能，保溫材料具有吸聲功能，避免外來噪音的干擾；使用不燃或難燃材料，防止火災(zāi)的蔓延或波及；大量使用輕質(zhì)材料，降低建筑物重量，增加裝配式的柔性連接；外觀不奢，但立面清晰而有特色，長期使用不開裂、不變形、不褪色；為廚房、廁所配備務(wù)種衛(wèi)生設(shè)施提供有利條件；為改建、增加新的電氣設(shè)備或通訊設(shè)備創(chuàng)造可能性。
（3）生產(chǎn)工廠化
裝配式建筑外墻板通過模具，機械化噴涂、烘烤工藝就可以輕易做到這點；木窗，鋼門窗，薄壁鋁門窗日漸淘汰。塑鋼門窗正在興起，其制造工藝也更為先進(jìn)；散裝保溫材料完全被板、氈狀材料所替代；屋架、輕鋼龍骨、各種金屬吊掛及連接件，尺寸精確，都是機械化生產(chǎn)；樓板屋面板為便于施工亦應(yīng)工廠預(yù)制；室內(nèi)材料如石膏板、鋪地材料、天花吊板、涂料、壁紙等等都要經(jīng)過復(fù)雜的生產(chǎn)流水線才能制造出來。況且，工廠在生產(chǎn)過程中，材料的性能諸如強調(diào)，耐火性，抗凍融性，防火防潮，隔聲保溫等性能指標(biāo)，都可隨時進(jìn)行控制。如果把房屋看作設(shè)備，現(xiàn)代化的建筑材料就是這臺設(shè)備的零部件。這些零部件經(jīng)過嚴(yán)格的工業(yè)生產(chǎn)可以保證其質(zhì)量，組裝出來的房屋才能達(dá)到功能要求。
（4）施工裝配化
裝配化施工具有下列優(yōu)點：進(jìn)度快，可在短期內(nèi)交使用；勞動力減少，交叉作業(yè)方便有序；每道工序都可以像設(shè)備安裝那樣檢查精度，保證質(zhì)量；施工現(xiàn)場噪音小，散裝物料減少，廢物及廢水排放很少，有利于環(huán)境保護(hù)；施工成本降低。
3總結(jié)
裝配式建筑工地現(xiàn)場的建筑材料完全是由工廠運來的半成品，施工單位在現(xiàn)場對地勢做一定處理后，將半成品進(jìn)行房屋的組裝。建筑工地不再把瓦工、木工、鋼板工等工種分得那么細(xì)，建筑工人由過去那種復(fù)雜的多工種角色，轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏谋酬D射釘槍，電鉆等工具的裝配工角色。這種裝配化制造房屋已經(jīng)避免了傳統(tǒng)建房的缺點，施工速度非常快，可在短期內(nèi)竣工。房屋制造對企業(yè)來說，工人勞動強度大幅度減少，交叉作業(yè)方便有序；房屋裝配中的每道工序都可以像設(shè)備安裝那樣檢查其精度，以確保房屋制造的質(zhì)量；施工時的噪音降低，物料堆放場地減少，有利于環(huán)境的保護(hù)；由于工廠化的生產(chǎn)和現(xiàn)場的標(biāo)準(zhǔn)裝配，使房屋制造成本降低，并容易滿足室內(nèi)設(shè)備安裝和裝飾裝修的要求。因此，裝配式制造房屋的許多優(yōu)點是傳統(tǒng)房屋建造方法無法比擬的。
目前我國鋼產(chǎn)量較大，價格也不高，完全可以在建筑市場上大量使用。如果采用鋼結(jié)構(gòu)，配以石膏板、輕鋼龍骨、巖棉、GRC彩色外墻板、塑鋼門窗、彩鋼復(fù)合板等材料制造裝配式房屋。無論從價格上還是從功能和舒適性上，都將優(yōu)于現(xiàn)在的磚混和混凝土結(jié)構(gòu)房屋。因此，我們相信本世紀(jì)裝配式建筑在我國大有可為，會成為住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化中的生力軍。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：單元式幕墻特點關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1 單元式幕墻的特點
1.1設(shè)計和制作要求高,單元式幕墻更符合當(dāng)今環(huán)保的主題思想,在技術(shù)上,采用物理的“等壓原理”設(shè)計,內(nèi)設(shè)排水系統(tǒng),分層逐級排水,與其它形式的幕墻系統(tǒng)相比較,防雨水滲漏和防空氣滲透性能優(yōu)良。
1.2建筑工業(yè)化程度高,其材料的篩選、制作工藝過程、單元板塊的養(yǎng)護(hù)、出廠的檢驗等均是在專業(yè)工廠中進(jìn)行和完成,促進(jìn)了建筑工業(yè)化程度。
1.3施工便利。單元式幕墻的單元件板塊高度為樓層高度,標(biāo)準(zhǔn)板塊寬度一般在1.2m-1.5m,故傳力簡捷,可直接掛在樓層預(yù)埋件上,安裝方便和速度迅捷,可與土建配合同步施工,有利于縮短工程周期。
1.4單元式幕墻所有工程均可在樓層內(nèi)完成,在安裝期間可以省出高大的腳手架和吊船;且單元板塊的框架結(jié)合緊密,立面線條統(tǒng)一。
1.5現(xiàn)場的安裝工作主要是單元板塊的吊裝,不需要在現(xiàn)場存放大量外墻材料、構(gòu)架及其它附件,工地的產(chǎn)品保護(hù)工作主要在待安裝的單元板塊上,因此對現(xiàn)場管理工作的要求不高,便于幕墻產(chǎn)品的保護(hù),不容易造成幕墻材料、組裝構(gòu)件的遺失和損壞。
2 單元式幕墻施工
2.1施工準(zhǔn)備
2.1.1由于單元幕墻的預(yù)埋件施工隨主體結(jié)構(gòu)施工一起進(jìn)行,因此在施工前應(yīng)檢查預(yù)埋件的偏差,其垂直方向偏差不大于10mm,前后方向偏差不大于20mm,左右方向偏差不大于30mm,表面平整度不大于5mm,如有不符應(yīng)采取措施,使其符合安裝要求。
2.1.2幕墻安裝應(yīng)在主體工程驗收后進(jìn)行,主體結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足幕墻安裝的基本條件,即主體結(jié)構(gòu)施工完畢馬上對預(yù)埋件的位置進(jìn)行復(fù)核,并按單元幕墻板塊進(jìn)行分隔,要求主體結(jié)構(gòu)的垂直度、外表面平整度及結(jié)構(gòu)的尺寸偏差要符合相關(guān)規(guī)范要求,同時應(yīng)將其具置全部標(biāo)記出來。
2.1.3首層平面劃分出專用區(qū)域來進(jìn)行板塊卸車和臨時存放,此區(qū)域在塔吊使用半徑之內(nèi)。
2.1.4轉(zhuǎn)接件及附件由人貨兩用梯運至各樓層,分類整齊堆放在指定區(qū)域。
2.2單元式幕墻施工段的劃分
2.3.1對于一個項目具有很方正,高度較高,主體結(jié)構(gòu)造型沒有很大的變化的項目,最好采用,分幾段(如2～15,16～30等),同時再每一個面為一個批次;
2.3.2對于一個項目,立面變化復(fù)雜,高度不高,應(yīng)按每一個面進(jìn)行分批。每個批次最好為低于500個單元板塊以下,這樣不但有利于各種材料的組織,同時可以減少資金的占用率,加快資金的周轉(zhuǎn)。
3 單元式幕墻板塊安裝
3.1板塊吊裝設(shè)備:環(huán)形軌道粱(配合電動葫蘆)、起重架、活動小吊車、2t卷揚機、定滑輪吊裝等;
3.2板塊吊裝的人員安排
3.2.1板塊存放層應(yīng)配置4名工人,負(fù)責(zé)板塊水平運輸及起吊工作;
3.2.2活動小吊車所在層應(yīng)配置起重機械司機、輔助工(負(fù)責(zé)小吊車的平面移動);
3.2.3在板塊安裝層及其上一層各配置工人2名,負(fù)責(zé)單元板塊的翻轉(zhuǎn)及安裝工作;
3.2.4在中間各層分別配工人1名,確保板塊在下行過程中,板塊不與樓體碰撞。
3.3板塊的吊裝
3.3.1利用專用的運輸車將待安裝的單元板塊送到所在安裝位置的首層同一位置的垂直處,將單元板塊固定在卷揚機的鋼絲繩上,在指揮人員的指示下緩緩提升單元板塊,同時存放層內(nèi)人員借助起拋器,將板塊向樓外移動;當(dāng)板塊接近垂直狀態(tài)時,存放層上一層人員應(yīng)確保板塊不與樓板發(fā)生碰撞。
3.3.2當(dāng)單元板塊吊至所安裝位置后,將單元板塊移到電動葫蘆上鎖緊,準(zhǔn)備安裝。
3.3.3為防止板塊的前后碰撞,將板塊固定在垂直的鋼絲繩上,安裝時再將鋼絲繩拆除。
3.3.4用電動葫蘆將單元板塊固定到指定位置,吊裝人員在吊船上在板兩側(cè)進(jìn)行安裝,用手把穩(wěn)板塊,緩慢放下對準(zhǔn)上墻鋼件,到位后拆除鋼絲繩。
3.3.5檢查板塊的位置是否準(zhǔn)確,調(diào)節(jié)板塊水平、復(fù)核垂直偏差之后固定該板塊,安排其他人員安裝樓層防火棉托架和防火棉,進(jìn)行防雷施工等。
3.4單元板塊的翻轉(zhuǎn)及插接就位
3.4.1單元板塊的翻轉(zhuǎn)及插接就位由單元板塊按裝層及上一層人員共同完成。
3.4.2單元板下行至單元體掛點與轉(zhuǎn)接高度之間相距200mm時,命令板塊停止下行,然后將單元板旋轉(zhuǎn)180度,再緩慢就位。
3.4.3翻轉(zhuǎn)后即進(jìn)行插接,插接時,上下層均配有安裝人員,應(yīng)先進(jìn)行左右接縫的對接,插接完成后,在控制左右接縫尺寸的情況下命令板塊繼續(xù)下行,此時由板塊上一層人員負(fù)責(zé)單元體掛件與轉(zhuǎn)接件的對接,板塊安裝層人員負(fù)責(zé)上、下兩單元板塊的插接。
3.4.4確認(rèn)單元板塊的掛點、左右插接、上、下插接都已安裝到位后,拆除吊點夾具,并命令其返回板塊存放層。
3.5板塊的調(diào)整
3.5.1板塊的調(diào)整即是對板塊六個自由度方向上進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整原則是橫平豎直,并確保掛件與轉(zhuǎn)接件的有效接觸與受力;
3.5.2在進(jìn)行橫向微調(diào)時,則是采用微調(diào)機對連接件進(jìn)行施壓,以避免在吊裝和插接過程中勉強到位的情況;高度方向的微調(diào),則是借助水平儀來調(diào)整高度的調(diào)節(jié)螺栓來實現(xiàn);同時還應(yīng)對單元板塊的左右接縫進(jìn)行校驗微調(diào);
3.5.3調(diào)整完畢后,應(yīng)將連接掛件與轉(zhuǎn)接件鎖緊。
3.6單元式幕墻的收口處理
但對于單元式幕墻來說,由于常規(guī)結(jié)構(gòu)的限制,一個層間最后一個板塊的插接幾乎無法實現(xiàn)。為此,在節(jié)點設(shè)計中對收口處進(jìn)行了特別考慮。目前業(yè)內(nèi)主要有兩種方案:
3.6.1收口單元式采用特殊設(shè)計,不采用對接方式,但此種方式成本較高(增加模具);
3.6.2采用“二加一”收口方式,即收口部位預(yù)留至少三塊單元板塊的位置,收口時兩單元組件平推進(jìn)入空位,再從上而下插最后一單元組件,然后再調(diào)整三個單元組件的縫隙;
3.6.2對于收口位置的選擇,一般選擇在室外用施工電梯處、搭吊處、變形縫(沉降縫)陰陽角、單元式與構(gòu)件式幕墻相接處。
4 單元板塊安裝的控制要點
4.1防水密封單元幕墻內(nèi)部防水密封十分關(guān)鍵,除要求防水密封材料符合規(guī)范外,防水材料在墻體與龍骨之間必須形成良好的密封,而且能將雨水阻擋并送至設(shè)計的排水通道中。 4.2板塊掛接后,底轉(zhuǎn)接件與板塊掛件應(yīng)進(jìn)行可靠咬合與連接,并可實現(xiàn)調(diào)整。
4.3支座間相互咬合后,橫豎框間的插接也必須滿足設(shè)計要求,應(yīng)該到位,配合良好;應(yīng)通過調(diào)整機構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,實現(xiàn)無應(yīng)力拼裝。
4.4橫豎接縫須橫平豎直,在安裝板塊時,應(yīng)進(jìn)行六個自由度方向上的調(diào)整,以確保接縫形如直線。
4.5對單元板塊的拼縫位置進(jìn)行注膠密封處理,注膠應(yīng)飽滿、連續(xù),防止產(chǎn)生氣泡,收膠光滑流暢。
4.6單元板塊安裝質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn):單元板塊左右偏差≤2mm、進(jìn)出偏差≤2mm、標(biāo)高偏差≤2mm;單個板塊兩端標(biāo)高偏差≤1mm、垂直度≤1.5mm;左右相鄰板塊進(jìn)出、標(biāo)高方向階差≤1mm;上下相鄰板塊直線度≤1.5mm;相鄰板塊接縫寬度偏差±1.5mm;同層板塊標(biāo)高偏差3mm(一幅幕墻寬度小于35m)。
5 結(jié)束語
以上簡要的分析了單元式幕墻的關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)其特點我們可以預(yù)見，在今后的建筑中，單元式幕墻的應(yīng)用會越來越多。當(dāng)然，這并不是說框架幕墻不好，實際上單元式幕墻和框架幕墻的優(yōu)缺點是互補的，框架幕墻造價相對較低，運輸方便易存放，并且由于其結(jié)構(gòu)特點，適合造型復(fù)雜的建筑。因此，我們需要充分了解不同幕墻的優(yōu)缺點，才能設(shè)計出結(jié)構(gòu)更加成熟的幕墻系統(tǒng)，在實際工程中才能選擇出最適合工程的結(jié)構(gòu)，設(shè)計出美觀的現(xiàn)代建筑。總之,單元式幕墻以其綜合性成為了各種形式的幕墻工程的集成品,具有防雨水滲漏、防空氣滲透、建筑工業(yè)化程度高、施工便利等特點。在實際施工時,應(yīng)采取合理的施工工藝,則做好單元式幕墻的吊裝、翻轉(zhuǎn)、插接、調(diào)整和收口處理等,以確保單元式幕墻的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
1.吳碧怡.淺談單元式玻璃幕墻的質(zhì)量控制[J].管理觀察,2010,(18).
關(guān)鍵詞：裝飾抹灰；替代；工藝
中圖分類號： TQ174.6+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
就目前的工業(yè)與民用建筑來看，裝飾工程無論是在預(yù)算成本還是在工程質(zhì)量評價中都占有很大的比重，而裝飾工程的關(guān)鍵在抹灰工程。抹灰是一種土十分陳舊的工藝，不但需要耗費大量體力勞動和一定的工期，而且不易保證質(zhì)量。可以說抹灰工藝不符合現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的節(jié)拍，與現(xiàn)代的科技進(jìn)步很不協(xié)調(diào)。如何改革抹灰工藝是當(dāng)前我國建筑業(yè)必須解決的一項重要技術(shù)問題，為了改革抹灰工藝，提出以下幾點建設(shè)：
1、 發(fā)展抹灰砂漿的替代產(chǎn)品
建議使用粉刷石膏。粉刷石膏是近年來的新產(chǎn)品，在北京市已廣泛應(yīng)用，它具有較大的粘接力，不易產(chǎn)生裂縫、空鼓、起皮和脫落。由于粉刷石膏具有早強、快硬、防火、保溫、隔熱、粘結(jié)力強，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度等特點，它是替代水泥的理想膠結(jié)材料，可以作為墻面、樓板底板等粗裝修的覆面材料。粉刷石膏有面層型、底層型、保溫型三種，使用時可根據(jù)墻面類型選擇。面層粉刷石膏所裝飾的墻面，其手感光滑細(xì)膩舒適。
2、推廣清水砼，以取消面層抹灰工藝
目前全國各地已開始推廣使用，但推廣的范圍及力度不夠。要推廣清水砼，必須從模板入手，保證了模板自身的質(zhì)量（包括支模質(zhì)量）也就為清水砼的質(zhì)量提供了保障，這就要在模板上投入資金。為了節(jié)約資金，可以本著“少而精”的原則，采用小節(jié)拍流水施工，加快模板的周轉(zhuǎn)，模板的配置量就可以大大減少。另外可以大力推廣“模板快（早）拆體系”，采取先拆模板，待砼達(dá)到一定強度后再拆支撐。采用這種方法，工藝簡單，施工速度快，工程結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性能強有力，減少了濕作業(yè)，機械化施工程度高。實踐證明，采用這種“快拆體系”可以少配模板1/2，支撐1/3。
清水砼的推廣可分期分批地進(jìn)行，首先在一些關(guān)鍵部位如外墻砼、樓板砼、陽臺樣板及盛水構(gòu)筑物等部位先行推廣應(yīng)用，然后逐步擴大到砼梁、柱等零星砼構(gòu)件，逐步實現(xiàn)在砼構(gòu)件上不做抹灰。保證了清水砼基層質(zhì)量，涂料可直接刮膩子、涂刷涂料、外墻磚或地板磚的鑲貼可用TG膠或其它膠粘物粘貼。現(xiàn)澆砼地面建議實行一次壓光工藝，以取消二次抹灰。
采取清水砼，既方便施工又省工、省料且取消面層抹灰工藝，可減少裝飾層自重、減少承重荷載，降低工程造價。
清水砼的推廣不僅需要施工單位積累經(jīng)驗，搞好質(zhì)量控制，而且需要其它有關(guān)部門大力配合。首先要從設(shè)計開始推廣，從設(shè)計要求在砼表面不抹灰，要求其表面平整度和垂直度等允許偏差達(dá)到抹灰的各項要求；再就是政府行政部門下決心采取強制性手段推廣應(yīng)用，經(jīng)過實踐證實切實可行并具有一定效益的，政府就要行使其職權(quán)發(fā)紅頭文件，進(jìn)行強制性推廣，并及時修訂現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，將其列入國家規(guī)范及驗收標(biāo)準(zhǔn)；另外，預(yù)算定額方面也要調(diào)整，使其造價有法可依。這類問題如果不系統(tǒng)、全面地解決也會影響清水砼的推廣。
2、 大“墻體改革”力度，以減少或取消面層抹灰工藝
在我國80年代前，絕大部分房屋建筑都是多層建筑，由于經(jīng)濟和建材原因，6層左右的多層建筑均為以磚砌體為主的承重結(jié)構(gòu)。因為有這樣一個基礎(chǔ)，所以盡管室外立面可采用清水磚墻勾縫的工藝作為外裝飾，但室內(nèi)只得采取各種各樣的抹灰工藝。進(jìn)入80年代全國高層建筑突起，鋼筋砼結(jié)構(gòu)被廣泛采用，近10年來隨著鋼筋砼結(jié)構(gòu)的廣泛采用及國家保護(hù)耕地政策的實施，我國正在進(jìn)行著一場“墻體改革”，為了防止破壞耕地及減輕結(jié)構(gòu)自重，限制使用粘土實心磚，推廣使用多種砌塊（如砼空心砌塊、陶粒空心砌塊、加氣砼砌塊等）及各種輕質(zhì)板材。
目前，雖然實心粘土磚有明文規(guī)定不能用，但粘土多空磚還允許使用。用墻體來承重的多層建筑是不是發(fā)展方向，如何選出一種或多種符合我國國情，又能接近國際先進(jìn)國家建筑工業(yè)化水平的多層建筑的結(jié)構(gòu)體系，這是一項很值得探討研究的課題。各種空心砌塊、加氣塊，既沒有減少墻厚，增加使用面積，又必須雙面抹灰，增加了工人勞動強度，對工程進(jìn)度、冬期施工十分不利，對墻體改革和抹灰改革都是極為不利的，建議少用或不用這類墻體。
加強“墻體改革”力度，建議從以下幾方面：
（1） 推廣“內(nèi)澆外砌”體系
采用“內(nèi)澆外砌”可以減少3/4抹灰工作量，自1997年就開始推廣
該體系已有24年，在目前國家大力提倡限制使用粘土實心磚的情況下，有必要使“內(nèi)澆外砌”體系再度輝煌，在推廣時建議將“內(nèi)澆外砌”改為“全現(xiàn)澆”體系，外墻用現(xiàn)澆夾心板，在外墻板中間夾40---50mm厚聚苯板，內(nèi)、外側(cè)澆注清水砼，可以徹底消除抹灰，缺點是造價較高；將“內(nèi)澆外砌”改為“內(nèi)澆外掛”，外墻采用“預(yù)制夾心砼外墻板”造價較高，可以采取現(xiàn)場預(yù)制，作到兩面光，也可以取消抹灰工藝。
（2） 用輕質(zhì)墻板代替砌體墻
解決墻體抹灰的最好辦法是取消“濕作業(yè)”推行“干作業(yè)”，大力推廣輕鋼龍骨石膏板（含防水石膏板）隔墻對于要求高的隔墻可采用雙面雙層石膏板中間夾保溫層等辦法。現(xiàn)在用的少的原因主要是價高，也可采用成組立模工藝生產(chǎn)的兩面光的陶粒圓孔板（條板 ），根據(jù)功能要求可以采用不同厚度的板（60、80、100、120mm），采用這種墻板不僅取消了抹灰，又便于管道安裝，并且防水、隔音、價格也適中，值得推廣，石膏空心條板 損耗太大，GRC板容易裂縫，現(xiàn)在均已逐步減少使用了。
不論使用那種不抹灰的條板，一定要保證條板表面光潔度、表面平整度及垂直度，以防止安裝完畢因墻面平整垂直度不夠而再次抹灰，不僅浪費人工和材料，而且抹灰層易空鼓，一旦空鼓，就是大面積的甚至整面墻 空鼓脫落。
3、 改革砌體墻體抹灰工藝
對于砌體墻體抹灰工藝的改革主要有以下方面：
（1）小磚砌體的抹灰只能做局部改革，盡量提高砌體的平整度，以清水粘土磚墻的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來要求砌體砌筑質(zhì)量。當(dāng)然，對粘土磚本身外型尺寸的質(zhì)量也要嚴(yán)格要求。對于框架結(jié)構(gòu)來說要嚴(yán)格控制主體垂直偏差。抹灰砂漿盡量不用石灰砂漿，因為它影響環(huán)境保護(hù)。
（2）建議砼空心磚內(nèi)墻和外墻內(nèi)側(cè)不抹灰，用刮粉刷石膏的工藝解決抹灰問題{厚度2—3mm}，嚴(yán)格控制砌筑質(zhì)量，把垂直偏差和墻面平整度減少到最低限度，達(dá)到抹灰工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。外墻面如采用粘貼面磚工藝時，直接用防水膠粉粘貼面磚，粘接層厚度為3mm左右，如采用水泥砂漿或涂料時，應(yīng)采用聚合物水泥砂漿或在聚合物水泥砂漿中再摻入杜拉纖維，其效果更好。但必須控制其抹灰厚度，以5mm厚左右為宜，并進(jìn)行分格，分格不宜過大。
（3）積極推廣應(yīng)用“干混料”
“干混料“在工廠制造，配合比容易正確掌握，可減少現(xiàn)場操作，提高工業(yè)化水平，保證抹灰砂漿質(zhì)量，但價格較高（因含加工、包裝費）。粉刷石膏和粉刷石膏砂漿均為干混料。
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The integrated assembly architectural development and form
MA Ke，CAO Wei
（Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang 453003，China）
Abstract： This essay will analyze study of the history of modern prefabricated technology，and study forms and Practice for integrated prefabricated construction. To find the relationship between sustainable development and forms of prefabricated construct，and outlook the history of the failure of integrated assembly architectural。From the perspective of research prefabricated construct the promotion of sustainable development of modern design.
Key words： Prefabricated Construct，Integrated Architectural，Modulus produce，Sustainable Development
引言
后工業(yè)時代時期末，數(shù)字信息時展的當(dāng)下，新的社會生活模式使人們對建筑的各種需求不斷提高。人類在不同時期不同的技術(shù)手段進(jìn)行建造與建筑設(shè)計，近代工業(yè)革命對社會生產(chǎn)力的大力推動衍生現(xiàn)代主義建筑。如今信息技術(shù)普及，資源與環(huán)境問題突出，對集成裝配式建造技術(shù)發(fā)展的探索，將促進(jìn)建筑的多樣化發(fā)展，提高生產(chǎn)質(zhì)量和速度，減少浪費，滿足新型社會的需要。
1.現(xiàn)代工業(yè)化背景下裝配式建筑發(fā)展起源
1.1工業(yè)化背景下預(yù)制裝配建筑發(fā)展溯源
西方建筑預(yù)制裝配的第一個高峰出現(xiàn)在19世紀(jì)后半葉，多在展覽館、火車站等大廳型建筑與多層廠房中應(yīng)用，之后又在倉庫、商店、辦公樓等建筑中應(yīng)用。其中最具標(biāo)志性的例子是帕克斯頓（Joseph Paxton）1851建造于倫敦國際博覽會上的水晶宮（圖1）。整個龐大的結(jié)構(gòu)完全是由重量小于一噸的簡單構(gòu)件裝配而成，驚人的建造速度（預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和裝配）、簡易的建造裝配和輕巧透明的建筑形象，無論從設(shè)計手法、建造手段、制造工藝等層面都發(fā)生了重大變革。水晶宮預(yù)示了一個革命的開端，成為了集成裝配建筑體系研究的先驅(qū)作品與里程碑。
圖 1 倫敦國際博覽會水晶宮
集成裝配式建造的第二個高峰在20世紀(jì)初，主要為混凝土預(yù)制范式的建筑。戰(zhàn)爭造成了城市住房矛盾日益尖銳，迫切的住宅需求使工集成裝配建筑得到了重視。現(xiàn)澆混凝土?xí)芗竟?jié)影響，而預(yù)制混凝土則沒有此缺點，且批量生產(chǎn)模式特別適合當(dāng)時需求大量重復(fù)建造的住宅類型。
裝配式建造技術(shù)大規(guī)模的涌現(xiàn)是在二戰(zhàn)后，以集成裝配為技術(shù)基礎(chǔ)的工業(yè)化建造體系真正的建立起來，對應(yīng)此時建筑學(xué)已步入現(xiàn)代建筑的時代。40年代末到50年代初，對高層建筑的需要與塔式起重機的出現(xiàn)，為了減輕維護(hù)墻體重量，開始使用標(biāo)準(zhǔn)化與模數(shù)化的集成預(yù)制建筑材料――幕墻。大面積玻璃幕墻代表作是1952年SOM事務(wù)所設(shè)計建造的利華大廈（Lever House）。（圖2）幕墻采用不銹鋼框架，色彩雅致，尺度適宜，成為了當(dāng)時宣傳集中裝配建筑的絕佳實例。60年代中期，預(yù)制混凝土外墻板開始廣泛的采用。其中幾乎全部用預(yù)制混凝土外墻板覆面的大型建筑是勒?柯布西耶設(shè)計的馬賽公寓。馬賽公寓采用了兩種集成混凝土外墻板構(gòu)件：①構(gòu)成公寓單元正立面陽臺的格子板；②安裝在框架外的所有實體墻的覆面板。柯布西耶曾在《走向新建筑》中說到：“為了完善，必須建立標(biāo)準(zhǔn)”。標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件成為了大規(guī)模生產(chǎn)建筑構(gòu)件的主要特征，后逐漸推廣到各種大型與公共建筑中使用。
圖 2 利華大廈
工業(yè)與科技的發(fā)展伴隨著經(jīng)濟的復(fù)蘇，使集成裝配建造技術(shù)體系逐漸發(fā)展成形。在工業(yè)化裝配建造技術(shù)中，把過去相互分離割裂的設(shè)計、生產(chǎn)、建造程序統(tǒng)一整體，直接把房屋看成工業(yè)產(chǎn)品，對房屋的設(shè)計（包括建筑空間、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等設(shè)計），構(gòu)配件的生產(chǎn)和運輸，現(xiàn)場施工組織和裝配，技術(shù)經(jīng)濟分析，市場需求與銷售等各個環(huán)節(jié)都需進(jìn)行綜合研究，從而建立完整體系。60年代歐洲開展了不少各具特色的集成裝配鋼筋混凝土大板建造活動，其中法國先行，北歐質(zhì)量較高，而數(shù)量最大則是前蘇聯(lián)與東歐國家。英國的輕鋼構(gòu)架CLASP學(xué)校建造體系則是世界范圍內(nèi)第一個成功的裝配建造體系。而最著名的建造體系是美國的SCSD學(xué)校建造體系，這是在英國CLASP體系上進(jìn)行的延續(xù)和發(fā)展。
70年代后，國際集成裝配建筑進(jìn)入一個新階段，其特點就是現(xiàn)澆集成體系和全裝配體系，從專項體系向通用體系過渡。輕質(zhì)高強度的建筑材料如鋼、鋁、石棉板、石膏、聲熱絕緣材料、木材料、結(jié)構(gòu)塑料等構(gòu)成的輕型體系，是當(dāng)時集成裝配體系的先進(jìn)形式。由于新的結(jié)構(gòu)體系比混凝土結(jié)構(gòu)更加易于生產(chǎn)、節(jié)點制作更多樣化、精度更高，從而發(fā)展拓寬了通用集成建造體系的適用范圍。
信息時代到來后，數(shù)字化語境下的集成建筑發(fā)展?jié)B透到建造技術(shù)的各個層面，諸如“數(shù)字化建構(gòu)”、“虛擬現(xiàn)實”、“功能仿真”等概念術(shù)語在學(xué)術(shù)界風(fēng)起云涌。人類使用電腦輔助設(shè)計建筑，用數(shù)控機械建造建筑，借用數(shù)字信息定位進(jìn)行機械化安裝建筑。彼特?艾森曼作為這個改革的主導(dǎo)者之一，深刻強調(diào)：“從第二次世界大戰(zhàn)后的50年，產(chǎn)生了一種對建筑學(xué)體系機構(gòu)影響的新范式轉(zhuǎn)型，從機械范式轉(zhuǎn)向電子范式。”集成裝配式建造技術(shù)也將迎來了信息化進(jìn)程下信息范式的轉(zhuǎn)變。
1.2集成裝配式建造技術(shù)的可持續(xù)性
盡管在建造過程中，使用集成構(gòu)建早已經(jīng)被提上了設(shè)計師和技術(shù)專家的議程，但是裝配式建造理論體系中并沒有和環(huán)境保護(hù)理論體系發(fā)生交叉。如今，人們已意識到建筑垃圾造成的嚴(yán)重環(huán)境破壞。根據(jù)統(tǒng)計，建造過程中產(chǎn)生的垃圾占整個城市垃圾重量的18%。在垃圾中大量的比例是包裝材料，在諸如木材加工、砌磚、粉刷和裝飾的過程中的切割和原料混合工序中由于沒有集成裝配的過程，也會產(chǎn)生多余而浪費，這種在建造過程中產(chǎn)生的浪費份額巨大。
采用像制造業(yè)般的裝配式建筑構(gòu)件的建造過程將更快更高效，這不僅是大部分的建筑構(gòu)件將在工廠完成，還意味著傳統(tǒng)的建筑運作方式的終結(jié)。開發(fā)商、生產(chǎn)商和供應(yīng)商基于“合作關(guān)系”的協(xié)議被認(rèn)為是追求更高的品質(zhì)、可靠性和減少延誤的有效方法。集成裝配式建造的支持者認(rèn)為將建筑的主要構(gòu)件放進(jìn)工廠中生產(chǎn)具有巨大優(yōu)勢，這將保證構(gòu)件的精度，并且可在無污染的環(huán)境下由工人進(jìn)行組裝，損耗和失誤都將減少，成品精度也隨之升高。這樣能大幅度的降低建筑造價，提高場地開發(fā)和建筑建設(shè)的速度，縮短施工周期，進(jìn)而減少了資金和管理的相關(guān)支出。
2.集成裝配式建造技術(shù)結(jié)構(gòu)范式
20世紀(jì)30年代眾多實驗性預(yù)制構(gòu)件得到實踐，工業(yè)化是現(xiàn)代建筑興盛的基礎(chǔ)。集成裝配建筑一直追求高精度與標(biāo)準(zhǔn)化，希望在工廠里生產(chǎn)更多材料或建筑構(gòu)件，切合了工業(yè)化生產(chǎn)過程。二戰(zhàn)后，各國建筑百廢待興，社會需要大量建筑，運用預(yù)制構(gòu)件建造的住宅廣泛普及。其中大量使用所謂“大板”的系統(tǒng)進(jìn)行建造，這一系統(tǒng)就使用預(yù)制混凝土板，板在邊緣與墻體相交，形成剛性的方盒子，可以省去獨立結(jié)構(gòu)框架。
集成裝配建造系統(tǒng)不斷與時代科技相融合，今天的裝配式建造技術(shù)與數(shù)字信息技術(shù)擦出了新的光輝。人們對焦在建筑的“輕質(zhì)”體系，并展開各項實驗性的設(shè)計方案，我問主要展開木構(gòu)范式、鋼構(gòu)范式、與模數(shù)集成三種類型的研究。
2.1 木構(gòu)范式
木材與混凝土比較，主要優(yōu)點在于可再生和低能耗。技術(shù)的革命與更有效的建造方法將使木構(gòu)架在現(xiàn)代裝配式建筑中有著更廣泛的應(yīng)用，本文對中西方現(xiàn)代建筑的視角展開木構(gòu)范式的研究。19世紀(jì)30年代的芝加哥，出現(xiàn)了集成裝配背景下Balloon預(yù)制木構(gòu)架。Balloon木構(gòu)架沒有古老而復(fù)雜的工藝要求去加工榫卯節(jié)點；只需用普通工具便可把這些密集而薄的部件裝配成型。此類型曾大量的被采用，占當(dāng)時美國住宅總量的60%到80%。有人認(rèn)為沒有Balloon木構(gòu)架，芝加哥和舊金山就難以發(fā)展為今天的大都市。由于適應(yīng)了當(dāng)時社會需要條件，Balloon木構(gòu)裝配式建造技術(shù)形成了成熟的體系。
近代實驗性的現(xiàn)代木構(gòu)裝配建筑先驅(qū)是20世紀(jì)80年英國展起來的Segal系統(tǒng)。事實上這已經(jīng)不是真的使用集成裝配，但確實突出了標(biāo)準(zhǔn)化與簡單操作的建造技術(shù)體系，該方法已經(jīng)廣泛的運用于英國普通住戶為自己建造的住宅中（圖3）。國際木材研究發(fā)展協(xié)會（TRADA）也研發(fā)了一套木構(gòu)裝配建筑體系，并將其運用到Integer住宅的原型中。瑞典的Huf’n’Puf系統(tǒng)已經(jīng)被利用到Dulwich的開發(fā)區(qū)中，這個項目中將柱和梁系統(tǒng)建造在一個預(yù)制混凝土板造的地下室上，木結(jié)構(gòu)能夠和很多的立面材料進(jìn)行結(jié)合，以滿足遮風(fēng)避雨以及防火需求。
圖表 3倫敦木構(gòu)架房屋
2.2 鋼構(gòu)范式
鋼是工業(yè)生產(chǎn)中的常見材料，具有輕質(zhì)和可延伸的特點，在交通工具工業(yè)生產(chǎn)中常被制造成各種形狀。對于裝配建筑體系中的主要問題為壓型鋼板的尺寸受到剛度要求的限制，較大的鋼板需要通過進(jìn)行壓型來保證其強度。鋼構(gòu)集成裝配系統(tǒng)在一些實驗性的住宅例子中已得到突破，英國蒂賽德就建成了一個名為“扁平殼”的住宅原型。該住宅是由單面鋼板建造，鋼板上做了防水保溫涂層。這些鋼板固定在輕質(zhì)承重鋼立柱框架上，內(nèi)部由石膏板襯里，空的部分填充礦棉作為保溫層。這種壓型鋼材可以直接在大型建筑基地旁邊專門建造工廠生產(chǎn)需要使用的壓型鋼板材料，這種技術(shù)在某些材料制造商中已經(jīng)形成獨有的集成體系，對于集成裝配式建造發(fā)展起到推動作用。
2.3 模數(shù)集成裝配范式
模數(shù)制建造是指集成裝配整個建筑或者建筑群，在基地現(xiàn)場進(jìn)行組裝，它們所特有的系統(tǒng)賜予其足夠的結(jié)構(gòu)強度。在建造過程中，集成材料被直接運送到場地、組裝到位、接上水電管網(wǎng)系統(tǒng)，相互搭接后加以密封，將現(xiàn)場的步驟簡單化。這意味著盡可能使用集成裝配式模式高精度的建筑材料和配件，最大程度的保證質(zhì)量和精度。由皮博迪信托公司（Peabody Trust）在2000年完成的默里的格羅夫（Murray Grove）項目非常具有代表性，此項目包含一棟五層樓，共30套公寓。每一間公寓都是由兩個預(yù)制盒子組成，其尺寸都是按照卡車車廂的最大尺寸設(shè)計，整個房間由鋼結(jié)構(gòu)制成，均已配置了門、窗、連接件和飾面材料，整個建筑的精度猶如汽車制造一般嚴(yán)謹(jǐn)（圖4），對應(yīng)了柯布西耶曾經(jīng)說過的一句話“建筑是居住的機器”
隨著低能耗試驗建筑的不斷呈現(xiàn)，許多裝配式建造的革新方法都集中運用在低密度私人住宅中。適合城市建筑的系統(tǒng)必須要著眼與解決高密度的問題。對于更高的多層建筑尤其是住宅來說，可以通過模數(shù)單元的堆砌實現(xiàn)更高的密度。在平面上，公寓單元通常是重復(fù)的，這使他們非常適合于流水線的生產(chǎn)模式。（圖5）此外，模數(shù)制還加快了建造的速度，更加適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展對建筑的功能需求。（圖6）
3.集成裝配式建筑技術(shù)發(fā)展局限
工業(yè)化早起階段，城市住宅短缺問題已經(jīng)形成了國際性的趨勢，建筑的快速建造成為解決問題的關(guān)鍵。大量的集成裝配技術(shù)研究者在此時展開了研究，并對外公布這樣能夠降低造價并提高生產(chǎn)率，政府便在研究和開發(fā)上加大了投資力度，進(jìn)行各種方法進(jìn)行試驗。最終，預(yù)制混凝土構(gòu)件被各國所接受。由于生產(chǎn)制作工藝簡單，經(jīng)濟實用，廣泛被發(fā)展中國家所應(yīng)用。作為工業(yè)化初期產(chǎn)物，大部分的預(yù)制板類型建筑被建造成簡單的多層住宅。
隨著使用群體的擴大，人們逐漸發(fā)現(xiàn)到預(yù)制混凝土板的各方面缺陷。首先構(gòu)件笨重，不利于結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的負(fù)荷，其次工業(yè)化程度并不高，需要較多的人力和較大的場地，運輸也不方便。在深入的研究測試中還發(fā)現(xiàn)了更多深遠(yuǎn)的問題，如建筑安全問題。在長期使用后，混凝土板的連接處存在著嚴(yán)重的技術(shù)缺陷。這導(dǎo)致水滲透到住宅中，引起連接處的加固構(gòu)件生銹，這種破壞加上混凝土本身的制作粗糙加快了其腐蝕和瓦解的速度。這些技術(shù)上的問題在隨后的居住中還需要花費高昂的代價進(jìn)行維修，成本不僅沒有得到控制反而提高。
從理論上來說，集成裝配式建造體系是歷史發(fā)展的必然，但是現(xiàn)實的實踐中充滿了矛盾。建筑工業(yè)化是一項復(fù)雜龐大的綜合性發(fā)展，涉及到共同承擔(dān)建筑生產(chǎn)過程的許多部門和多種專業(yè)的分工、協(xié)作，而其關(guān)鍵又在于強有力的組織和管理。在后工業(yè)時代中實現(xiàn)集成裝配建筑體系主要的障礙并不完全是建筑技術(shù)問題，而經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境、政治等因素與人的關(guān)系，也起到了重要的影響。
數(shù)字信息時代的裝配式建造體系發(fā)展，真正的變革才初露端倪，許多普適性的運用還僅僅停留在研討會與論文集上，數(shù)字化集成裝配建筑也僅僅為一些先鋒派所運用。無論是這些先鋒派還是在一些前沿的設(shè)計機構(gòu)，人們往往只是沉湎于概念本身，而忽略了實際項目的建造實踐，至于真正的建造中依舊使用傳統(tǒng)的設(shè)計范式。
一、鋼結(jié)構(gòu)的耐火保護(hù)
鋼結(jié)構(gòu)通常在450—650℃溫度中就會失去承載能力，而發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，并因過大的形變而不能繼續(xù)使用。一般不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右，這一時間的長短與構(gòu)件吸熱的速度有關(guān)。要使鋼結(jié)構(gòu)材料在實際應(yīng)用中克服防火方面的不足，必須進(jìn)行防火處理，其目的是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計規(guī)范規(guī)定的極限范圍內(nèi)，防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落。下面介紹幾種不同鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施。
1、防火涂料法：采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護(hù)構(gòu)件，這種方法具有防火隔熱性能好、施工不受鋼結(jié)構(gòu)幾何形體限制等優(yōu)點，一般不需要添加輔助設(shè)施，且涂層質(zhì)量輕，還有一定的美觀裝飾作用，屬于現(xiàn)代的先進(jìn)防火技術(shù)措施。防火涂料法就是在鋼結(jié)構(gòu)上噴涂防火涂料以提高其耐火極限。正確選用防火涂料品種。市場上防火阻燃涂料的品種繁多，其防火性能也不盡相同。因此，必須充分了解防火涂料各品種的作用，把握其性能，并根據(jù)基材涂層正常使用條件及火災(zāi)環(huán)境條件等，正確選擇防火涂料的品種。目前，我國鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要分為薄涂型和厚涂型兩類，即薄型(B類包括超薄型)和厚型(H類)。薄型涂層厚度在7毫米以下，在火災(zāi)時能吸熱膨脹發(fā)泡，形成泡沫狀炭化隔熱層，從而阻止熱量向鋼結(jié)構(gòu)傳遞，延緩鋼結(jié)構(gòu)升溫，起到防火保護(hù)作用。其主要優(yōu)點是涂層薄，鋼結(jié)構(gòu)負(fù)荷輕，裝飾性較好。厚型涂層厚度為8.50毫米，涂層受熱不發(fā)泡，依靠其較低的導(dǎo)熱率來延緩鋼結(jié)構(gòu)升溫，起到防火保護(hù)作用。兩者具有不同的性能特點，分別適用于不同場合。但是，無論哪種產(chǎn)品均應(yīng)通過國家檢測機構(gòu)檢測合格后方可選用。
2、發(fā)泡防火漆法：防火漆是由成膜劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等多種材料制造而成的一種阻燃涂料。防火漆與一般油漆相比，在物理性能方面基本一樣，不同的是它干燥以后，漆膜本身不易燃燒，遇火時能推遲火焰燃燒到涂漆的可燃物上，具有一定的防火性能。
3、外包防火層法：就是在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層，可以現(xiàn)澆成型，也可以采用噴涂法。現(xiàn)澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強，以限制收縮裂縫，并保證外殼的強度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場對鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹砂泵以形成保護(hù)層，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿，也可以摻入珍珠巖或石棉。同時，外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預(yù)制板，并同時采用膠黏劑、釘子、螺栓在鋼結(jié)構(gòu)上加以固定。這種方法保護(hù)層強度高、耐沖擊，需支模、澆注、養(yǎng)護(hù)等，施工周期長，且增加構(gòu)件的重量較多，成本增加大。
4、充水(水套) 法：空心型鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)充水是抵御火災(zāi)最有效的防護(hù)措施，這種方法能使鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中保持較低的溫度，水在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)，吸收材料本身所受的熱量，受熱的水經(jīng)冷卻后可以進(jìn)行再循環(huán)，或由管道引入涼水來取代受熱的水。這種方法在國外被廣泛地使用在鋼柱的防護(hù)中。這種方法造價低，對空心鋼構(gòu)件的防滲漏、防腐蝕要求高，只適用于空心鋼構(gòu)件的保護(hù)。
5、屏蔽法：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置在耐火材料組成的墻體或頂棚內(nèi)，或?qū)?gòu)件包藏在兩片墻之間的空隙里，只要增加少許耐火材料即能達(dá)到防火的目的。這是一種最為經(jīng)濟的防火方法。
二、建立防火分區(qū)
防火分區(qū)在門、廳、樓梯等處采取一些技術(shù)措施，用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好地解決。若建筑內(nèi)設(shè)有自動噴水滅火設(shè)備，每層最大允許防火分區(qū)面積還可以增加l倍。
1、自動噴水滅火與防火分區(qū)
既然《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2006)規(guī)定，設(shè)自動噴水滅火裝置的建筑，每層最大防火分區(qū)面積允許增加1倍。
2、防火帶與防火分區(qū)
建筑內(nèi)由于某種生產(chǎn)工藝邊連續(xù)性的要求，無法設(shè)防火墻，可改設(shè)防火帶。在有可燃構(gòu)件的建筑中劃出一段區(qū)域，將這個區(qū)域內(nèi)的構(gòu)件全部改用不燃性材料，并采取措施陰擋防火帶一側(cè)的煙火不會流竄至另一側(cè)，從而直到防火分隔的作用。對防火帶必須做到：1)防火帶中的屋頂結(jié)構(gòu)應(yīng)用不燃性材料，其寬度不應(yīng)小于6m，并高出相鄰屋脊0．7m。2)防火帶最好設(shè)在建筑內(nèi)的通道部位，以得火災(zāi)時的安全疏散和撲救工作。3)防火帶內(nèi)不得堆放可燃物。 此法在實際實施過程中，從管理上不好控制防火帶內(nèi)無可燃物。并且在設(shè)計時對工藝布置限制大，影響工藝布置。 所以此方法實施有一定的難度。
3、獨立水幕與防火分區(qū)
水幕可以起防火墻的作用，用獨立水幕作防火分隔，是一個非常好的方案。防火水幕帶宜采用噴霧型噴頭，也可采用雨淋式水幕噴頭。水幕噴頭的排列不應(yīng)少于3排，防火水幕帶形成的水幕寬度不宜小于5m，流量2L／(s-m)。這種分隔方式靈活，不像防火墻要把車間截斷，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大跨度都可以。在正常生產(chǎn)時，就好象它不存在，一旦有火災(zāi)需要防火分隔時，它可以立即實現(xiàn)有效分隔。 但獨立水幕作防火分隔也不是完美解決方案：1)需水量大。2)建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)開始往往是局部的，只需幾個滅火器就能解決問題，可此時若啟動水幕，會對生產(chǎn)設(shè)備造成破壞，由此造成的損失比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴(yán)格控制水幕的啟動時機，防止誤動，所以設(shè)計時采用人工手動啟動更合適。3)有效維護(hù)麻煩，無法試水檢驗水幕系統(tǒng)的可靠性。
三、總結(jié)
綜上所述，耐火保護(hù)和防火分區(qū)是輕鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)的最適合的方法，但各方法也都有不如意的地方。無論采用何種方法，我們都應(yīng)該貫徹“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的方針，讓火災(zāi)消滅在初期階段。我們?nèi)孕柙谠O(shè)計中不斷探索，以便找出更好的方案。
參考文獻(xiàn)：
[1]鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范.公安部四川消防科學(xué)研究所.
[2]建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范.中國計劃出版社,2006.
關(guān)鍵詞：工程項目；管理模式；創(chuàng)新； 模式探索；組織形式
建筑工程項目集知識、技術(shù)、資金密集型為一體，因此建筑開發(fā)企業(yè)對工程項目需要投入巨大的人力、物力。大多數(shù)建筑工程項目都具有規(guī)模大、工期長、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點。在施工過程中會受到外界各種因素的干擾，包括水文氣象、地質(zhì)條件的變化、規(guī)劃以及設(shè)計的變更、所在國家或地方法律的變化及其他人為因素等，這些因素都會對工程項目的工期造成影響。由于在工程項目的工期和費用方面都存在著不穩(wěn)定、變化的因素，超出合同條件規(guī)定的事項可能層出不窮，因此絕大部分國際工程的計劃工期不能如期實現(xiàn)，工程項目只能是在實際條件下通過對進(jìn)度計劃的更新并根據(jù)新的進(jìn)度計劃進(jìn)行運作。在項目實施過程中怎樣良好地控制投資、縮短工期呢?選擇合適的項目管理模式是解決這一問題的關(guān)鍵之一。因為只有在確定了合適的項目管理模式后，才能使項目在正確的管理系統(tǒng)中順利實施，使投資、進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)得以保障[1]。
1 傳統(tǒng)的項目管理模式
設(shè)計一招標(biāo)一建造方式是一個歷史悠久的傳統(tǒng)模式(Design―Bid―BuildMethod)。這種模式在國際上最為通用，世行、亞行貸款項目和采用FIDIC合同條件項目均采用這種模式。采用這種方式由業(yè)主委托設(shè)計機構(gòu)進(jìn)行前期的各項有關(guān)工作，簽訂專業(yè)服務(wù)合同。待項目評估立項后再進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計階段進(jìn)行施工招標(biāo)文件準(zhǔn)備，隨后通過施工招標(biāo)選擇承包商。業(yè)主和承包商訂立工程施工合同，有關(guān)工程部位的分包與設(shè)備、材料的采購一般由承包商和分包商和供應(yīng)商單獨簽訂合同組織實施。業(yè)主指派業(yè)主代表與咨詢方和承包商聯(lián)系，負(fù)責(zé)有關(guān)項目管理工作。但在國外大部分項目實施階段有關(guān)管理工作均授權(quán)工程師進(jìn)行，工程師與承包商沒有合同關(guān)系，但承擔(dān)業(yè)主委托的管理協(xié)調(diào)工作。
DBB模式的優(yōu)點是，參與工程項目的三方即業(yè)主、設(shè)計機構(gòu)、承包商在各自合同的約定下，各自行使自己的權(quán)利和履行義務(wù)。因而，可以使三方的權(quán)、責(zé)、利分配明確，避免了行政部門的過多干擾。由于項目效益及市場競爭等方面的原因，項目業(yè)主可自由選擇咨詢設(shè)計人員，對設(shè)計要求進(jìn)行控制;也可自由選擇監(jiān)理人員監(jiān)理工程從而保證施工質(zhì)量。同時，由于這種模式在世界各地普遍采用，因而管理方法較成熟，項目參與各方都熟悉有關(guān)程序[2]。
但是，這種模式也存在很大的缺陷。由于建造商無法參與設(shè)計工作，設(shè)計的“可施工性”差，設(shè)計變更頻繁，設(shè)計機構(gòu)與承包商之間協(xié)調(diào)比較困難，同時，工期太長，不利于工程事故的責(zé)任劃分。
2建筑工程管理模式
建筑工程管理模式（CM）是近年廣泛流行的一種合同管理模式。這種模式與過去那種設(shè)計圖紙全都完成之后才進(jìn)行招標(biāo)的連續(xù)建設(shè)生產(chǎn)模式不同。這種模式從項目設(shè)計階段就雇傭CM經(jīng)理參與到項目實施過程中來，以便為設(shè)計專業(yè)人員提供施工方面的建議并隨后負(fù)責(zé)管理施工過程。CM模式可以有多種形式，業(yè)主可根據(jù)工程項目的具體情況選用，常用的有兩種。
一、型建筑工程管理方式
在此種模式下，CM經(jīng)理是業(yè)主的咨詢和，業(yè)主和CM經(jīng)理的服務(wù)合同規(guī)定費用是固定酬金加管理費。業(yè)主在各施工階段和承包商簽訂工程施工合同。這是一種較為傳統(tǒng)的形式，或稱為純粹的建筑工程管理模式。采用這種形式時，CM經(jīng)理是業(yè)主的咨詢?nèi)藛T和，提供CM服務(wù)。CM經(jīng)理可只提供項目某一階段的服務(wù)，亦可提供全過程的服務(wù)。
二、風(fēng)險型建筑工程管理
這種形式要求CM經(jīng)理同時擔(dān)任施工總承包商的角色，業(yè)主要求CM經(jīng)理提出保證最大工程費用(Guaranteed MaximumPrice：GMP)，以保證業(yè)主的投資控制，如最后結(jié)算超過GMP，則由CM公司賠償：如低于GMP，則節(jié)約的投資歸業(yè)主所有，但CM公司由于額外承擔(dān)了保證施工成本風(fēng)險，因而能夠得到額外的收入。這種模式實際上是純粹的CM模式與傳統(tǒng)模式的結(jié)合。采用這種形式，CM經(jīng)理同時也擔(dān)任施工總承包商的角色，業(yè)主向CM經(jīng)理支付傭金及專業(yè)承包商所完成工程的直接成本。CM經(jīng)理由于額外承擔(dān)了保證施工成本風(fēng)險而能夠得到額外的收入[3]。
3交鑰匙工程管理模式
設(shè)計-采購-建設(shè)模式，又稱交鑰匙總承包(Engineering-Procurement-Construction，EPC)，是將設(shè)計與施工委托給一家公司來完成的項目實施方式。這種方式在招標(biāo)與訂立合同時以總價合同為基礎(chǔ)，設(shè)計、總承包商對整個項目的總成本負(fù)責(zé)，它可以自行設(shè)計或選擇一家設(shè)計公司進(jìn)行技術(shù)設(shè)計，然后，采取招標(biāo)方式選擇分包商，當(dāng)然它也可以充分利用自己的設(shè)計和施工力量完成大部分設(shè)計和施工工作。業(yè)主委托監(jiān)理工程師與設(shè)計、總承包商充分溝通并監(jiān)督其工作。
這種模式的主要特點是，業(yè)主把工程的設(shè)計、采購、施工和開工服務(wù)工作全部托付給工程總承包商負(fù)責(zé)組織實施，業(yè)主只負(fù)責(zé)整體的、原則的、目標(biāo)的管理和控制。業(yè)主可以自行組建管理機構(gòu)，也可以委托專業(yè)的項目管理公司代表業(yè)主對工程進(jìn)行整體的、原則的、目標(biāo)的管理和控制。業(yè)主把管理風(fēng)險轉(zhuǎn)移給總承包商，因而，工程總承包商在經(jīng)濟和工期方面要承擔(dān)更多的責(zé)任和風(fēng)險，同時承包商也擁有更多獲利的機會。業(yè)主只與工程總承包商簽訂工程總承包合同，設(shè)計、采購、施工的組織實施是統(tǒng)一策劃、統(tǒng)一組織、統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一協(xié)調(diào)和全過程控制的。工程總承包商可以把部分工作委托給分包商完成，分包商的全部工作由總承包商對業(yè)主負(fù)責(zé)。
這種模式的缺點主要有兩個，一是業(yè)主不能對工程進(jìn)行全程控制。如果業(yè)主要審批設(shè)計的每個階段，然后再施工，就會使設(shè)計一施工合同的優(yōu)點部分喪失，也加大了業(yè)主的風(fēng)險。二是總承包商對整個項目的成本工期和質(zhì)量負(fù)責(zé)，加大了總承包商的風(fēng)險[4]。
4建造-運營-移交模式
建造-運營-移交(Build-Oper-ate-Transfer，BOT)模式是20世紀(jì)80年代國際上興起的一種項目融資和建設(shè)模式，這種方式是指一國財團或投資人為項目的發(fā)起人，從一個國家的政府獲得某項目基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)特許權(quán)，然后由其獨立地聯(lián)合他方組建項目公司，負(fù)責(zé)項目的融資、設(shè)計、建造和經(jīng)營。在整個特許期內(nèi)，項目公司通過項目的經(jīng)營獲得利潤，并用此償還債務(wù)。在特許期滿之時，整個項目由項目公司無償或以極少的名義價格移交給東道國政府。這是一種不改變項目所有權(quán)性質(zhì)的投資方式及融資方式，其實質(zhì)是一種債務(wù)和股權(quán)相混合的產(chǎn)權(quán)。當(dāng)項目公司與政府簽訂特許權(quán)協(xié)議后，即由一家總承包商負(fù)責(zé)項目的設(shè)計、施工、設(shè)備采購、安裝調(diào)試和投產(chǎn)。這種總承包相當(dāng)于設(shè)計一建造或交鑰匙方式。它的基本運作程序首先項目確定招標(biāo)，項目發(fā)起人組織投標(biāo)，成立項目公司，接下來簽署各種合同和協(xié)議進(jìn)行項目建設(shè)、項目經(jīng)營，最后項目移交。
BOT模式的最大優(yōu)點是由于獲得政府許可和支持，有時可得到優(yōu)惠政策，拓寬了融資渠道。此外，BOT項目通常都由外國的公司來承包，這會給項目所在國帶來先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗，既給本國的承包商帶來較多的發(fā)展機會，也促進(jìn)了國際經(jīng)濟的融合。但是BOT方式也有以下缺點：參與方多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，項目前期過長且融資成本高，在特許期內(nèi)，政府對項目失去控制權(quán)。基于此，BOT模式主要用于基礎(chǔ)設(shè)施項目。
5工程項目管理模式的創(chuàng)新
當(dāng)前我國建設(shè)工程項目管理模式正逐步走向規(guī)范化與多樣化。探索項目管理模式的創(chuàng)新發(fā)展將進(jìn)一步推進(jìn)和深化我國工程項目管理理論研究和實踐應(yīng)用。
一、樹立科學(xué)的發(fā)展觀
與發(fā)達(dá)國家相比，我國建筑業(yè)的科技創(chuàng)新能力、技術(shù)裝備水平、建筑工業(yè)化程度、操作工人業(yè)務(wù)素質(zhì)等都還存在著一定差距，尤其是管理粗放，資源消耗大、安全生產(chǎn)事故等頑癥，長期困擾著建筑業(yè)的發(fā)展。要改變建筑業(yè)這種低效率、高消耗、粗放式發(fā)展的狀況，就必須下大力氣深入學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀，圍繞現(xiàn)代建筑業(yè)的科技理念、人文理念、綠色理念，通過項目管理模式創(chuàng)新，不斷破解在向現(xiàn)代建筑業(yè)跨越式發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的新難題。
二、提升工程總承包商的綜合服務(wù)能力
由于受到傳統(tǒng)的建筑施工管理體制的限制，我國基本建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈上形成了多行業(yè)相互割裂的狀態(tài)，造成設(shè)計、施工、采購供應(yīng)三權(quán)鼎立相互割裂，很不協(xié)調(diào)，其結(jié)果是增加管理成本、工期拖延、投資超額，合同糾紛增多。隨著建設(shè)工程生產(chǎn)方式的深層次變革，工程總承包市場發(fā)育將逐漸成熟。今后項目業(yè)主都希望承包商能夠為其提供更全面、更高效、更廣泛的服務(wù)。這就要求承包商能夠承擔(dān)從項目建議書、可行性研究分析、工程設(shè)計、物資采購、施工組織到竣工投產(chǎn)全過程的總承包管理。因此，必須通過企業(yè)資質(zhì)轉(zhuǎn)換，改造和重組勘察、設(shè)計、施工企業(yè)的組織機構(gòu)，以適應(yīng)項目管理模式的創(chuàng)新發(fā)展，打造建筑企業(yè)的綜合集成服務(wù)品牌優(yōu)勢，促使我國建筑企業(yè)盡快從單一的施工能力向多功能的工程總承包綜合服務(wù)能力邁進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)住宅;優(yōu)越性;設(shè)計原則;發(fā)展
近年來，隨著城市建設(shè)的發(fā)展和高層建筑的增多，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設(shè)部列為重點推廣項目。特別是在我國大中城市中，人多、土地資源少，而人們對住宅密度、環(huán)境綠地等要求越來越高的情況下，較大范圍應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)住宅，是我國生產(chǎn)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。
據(jù)資料顯示：2002年3月，一座高達(dá)18層、采用H型鋼建造的鋼結(jié)構(gòu)住宅樓在安徽省馬鞍山市動工建設(shè)。它是我國住宅產(chǎn)業(yè)從鋼筋混凝土跨進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)模式的重要標(biāo)志。上海同時有6幢鋼結(jié)構(gòu)高層住宅在建設(shè)，最終他們將建到100米、34層，這在國內(nèi)還是首次。北京住宅也啟用了鋼結(jié)構(gòu)，位于朝陽區(qū)十里堡的晨光家園B區(qū)，全部采用H型鋼鋼梁、鋼柱。2002年9月開盤的北京金宸公寓，填補了國內(nèi)高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系建筑的空白，同時也標(biāo)志著我國住宅的開發(fā)和建設(shè)已步入了全新的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系時代。
一、鋼結(jié)構(gòu)住宅體系
住房的建筑形式和風(fēng)格千差萬別，但就結(jié)構(gòu)體系（支撐骨架）而言，只有磚混結(jié)構(gòu)，木結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等幾種主要的結(jié)構(gòu)形式。隨著國家對環(huán)境保護(hù)意識的認(rèn)識不斷加深，對木材和粘土已經(jīng)提出限制、限時使用，現(xiàn)階段我國住宅建筑的主要結(jié)構(gòu)形式主要以鋼筋混凝土框架為主，但該結(jié)構(gòu)施工煩瑣、施工垃圾多且結(jié)構(gòu)自重大，進(jìn)深和開間相對較小，梁、柱粗大，空間利用率較低，這些缺點在一定程度上無法滿足條件越來越高的住宅建筑的功能要求。因此，開發(fā)堅固耐久，建造迅速，空間布置靈活，易于改建的新型住宅結(jié)構(gòu)體系，成為住宅建筑和結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要趨勢。隨著我國鋼產(chǎn)量的快速增長及新型建材的發(fā)展和應(yīng)用，符合上述要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系逐步發(fā)展起來并引起了廣泛的關(guān)注。
所謂的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系就是指由維護(hù)墻體、隔斷墻體、樓板與主體鋼結(jié)構(gòu)共同組成的住宅體系。住宅鋼結(jié)構(gòu)是指純鋼結(jié)構(gòu)（鋼框架或框架—支撐）體系，介于高層鋼結(jié)構(gòu)（鋼框架或鋼框架—混凝土剪力墻）體系與冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)（Z、C等輕型鋼結(jié)構(gòu)）體系之間的多層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。
二、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的建筑特點
（一）預(yù)工程化程度高，建設(shè)成本降低，工期縮短
鋼結(jié)構(gòu)建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)了建筑工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，提高了建筑預(yù)工程化，使不同材料、不同形狀和不同制造方法的建筑構(gòu)配件具有一定的通用性和互換性。同時鋼結(jié)構(gòu)建筑的預(yù)工程化使材料加工和安裝一體化，大大降低了建設(shè)成本；并且加快了施工速度，使工期能夠縮短40%以上，從而加快了房地產(chǎn)開發(fā)商的資金周轉(zhuǎn)速度，使建筑能更早投入使用。
（二）建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能一體化，使建筑更富有功能化
在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，結(jié)構(gòu)成為形象構(gòu)成的重要因素，結(jié)構(gòu)的形體，構(gòu)件，節(jié)點從很大程度上導(dǎo)致并制約著建筑的形象。建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能只有做到一體化，才能使建筑更富有功能化并創(chuàng)造出技術(shù)與藝術(shù)融為一體的鋼結(jié)構(gòu)建筑。北京2008年奧運會國家體育場投標(biāo)方案中有許多方案都體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑的這一特點。例如清華大學(xué)建筑設(shè)計院設(shè)計的可開合式方案，在體育場大屋面的中央設(shè)置兩個半圓型的玻璃頂面，同時相對旋轉(zhuǎn)、平行滑動完成大屋面的開合；又如中國建設(shè)設(shè)計研究院場館方案外觀即為建筑的結(jié)構(gòu)，形象完美純凈，功能與結(jié)構(gòu)達(dá)到了完美的統(tǒng)一；還有日本朱式會設(shè)建筑事務(wù)所設(shè)計的折疊式方案，屋頂由懸臂的鋼架結(jié)構(gòu)支撐，可在30分鐘內(nèi)完成開閉的動作，確保全年比賽及活動不受天氣影響。
（三）能夠滿足超高度和超跨度的要求
鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體，強度高，彈性模量亦高。其密度與強度的比值遠(yuǎn)小于磚石，混凝土，木材，在同樣受力情況下鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結(jié)構(gòu)以及靈活的結(jié)構(gòu)形體。現(xiàn)在人類已具有建造跨度超過1000米的超大穹頂與高度超過1000米最高至4000米的超高層建筑的能力。并且鋼索與膜結(jié)構(gòu)相結(jié)合形成索膜結(jié)構(gòu)體系更能滿足建筑對跨度的要求，使這在型建筑成為樗性建筑，比如日本東京后園棒球場屋蓋是鋼索與氣承膜組成的索膜結(jié)構(gòu)，面積達(dá)28000平方米，英國政府為迎接21世紀(jì)而興建的樗性建筑倫敦千年穹頂大型綜合性展覽建筑也是索膜結(jié)構(gòu)體系，其穹頂直徑達(dá)到320m。
（四）原材料可以循環(huán)使用，有助于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展
發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)對于資源，能源都非常短缺的我國意義尤為重大，因為中國是世界上最大的磚砌體建筑與混凝土建筑大國。鋼材是一種高強度高效能的材料，具有很高的再循環(huán)價值，邊角料也有價值，不需要制模施工。目前國際上引人矚目的新型住宅品引入我國，其環(huán)保節(jié)能的特點主要體現(xiàn)在兩個方面：
1、該類型住宅采用全封閉式保溫隔熱防潮系統(tǒng)，溫度變化小，熱損失低。不論冬夏，都具有舒適當(dāng)居住環(huán)境。室外零攝氏度時，室內(nèi)仍可以保持17攝氏度以上；以室外溫度達(dá)到30攝氏度的情況下，室內(nèi)溫度僅為21攝氏度左右。
2、與磚混結(jié)構(gòu)住宅相比，可節(jié)能60%以上，冬夏季空調(diào)設(shè)備可節(jié)約耗電30%以上，結(jié)構(gòu)的廢舊利用為100%，與磚混結(jié)構(gòu)比較， 同樣樓層凈高條件下，鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)墻體面積小，節(jié)約空調(diào)所需能源，減小維護(hù)費用。
三、鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的原則及問題對策
（一）鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計的探討
穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)的一個突出問題。在各種類型的鋼結(jié)構(gòu)中，都會遇到穩(wěn)定問題。對于這個問題處理不好，將會造成不應(yīng)有的損失。現(xiàn)代工程史上不乏因失穩(wěn)而造成的鋼結(jié)構(gòu)事故。在我國1988年曾發(fā)生13.2×17.99m網(wǎng)架因腹面桿穩(wěn)定位不足而在施工過程中塌落的事故。因此穩(wěn)定性鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要問題，一旦出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)事故，不但會造成經(jīng)濟嚴(yán)重?fù)p失，而且會造成人員的傷亡，所以我們在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中一定要把握好穩(wěn)定設(shè)計這一關(guān)。目前，鋼結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)過的失穩(wěn)事故都是由于設(shè)計者的經(jīng)驗不足，對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的穩(wěn)定缺少明確概念，造成一般性結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在穩(wěn)定設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)。另一方面是由于新型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，如空間網(wǎng)架，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等，設(shè)計者對其如何設(shè)計還沒完全的了解。
（二）鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的原則
鋼結(jié)構(gòu)件的防火方法主要有涂料保護(hù)、防火板保護(hù)、混凝土保護(hù)、柔性卷材保護(hù)、無機纖維保護(hù)、結(jié)構(gòu)內(nèi)通水冷卻保護(hù)等。其中，涂刷防火涂料施工方便、重量輕、成本低、不受構(gòu)件幾何形狀限制，應(yīng)用范圍最廣，效率最高。
要使鋼結(jié)構(gòu)材料在實際應(yīng)用中克服防火方面的不足，必須進(jìn)行防火處理，其目的就是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計規(guī)范規(guī)定的極限范圍。防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落，其措施是多種多樣的，關(guān)鍵是要根據(jù)不同情況采取不同方法，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu)，降低熱量傳遞的速度推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強度變?nèi)醯臅r間等。但無論采取何種方法，其原理是一致的。防火涂料就是一種近年來比較先進(jìn)的防火技術(shù)措施。
二、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火原理及組成
鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的原理是采用絕熱或吸熱的材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu)，降低熱量向鋼材傳遞的速度，推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升和強度減弱的時間。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》(GB14907—2002)，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料定義為施涂于建筑物及構(gòu)筑的鋼結(jié)構(gòu)表面，能形成耐火隔熱保護(hù)層以提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的涂料。目前，國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要有基體樹脂、催化劑、成碳劑、發(fā)泡劑等組成。
1.基體樹脂
基體樹脂與其它組分配伍，既保證了涂料在正常條件下具有各種使用功能，又能在火焰灼燒或高溫條件下具有難燃性和優(yōu)良的膨脹發(fā)泡性能。通常情況下，丙烯酸樹脂防火涂料的炭化層質(zhì)量較高，故通常采用丙烯酸樹脂作為主成膜物，并對其進(jìn)行改性，以提高涂料的整體效果。
2.催化劑
催化劑是一種能在一定條件下分解出磷酸的物質(zhì)，分解出的酸使多元醇脫水，從而使之形成不易燃的三維空間結(jié)構(gòu)的炭化層。通常，磷酸三聚氰胺的水溶性較聚磷酸胺小，且兼具催化和發(fā)泡雙重功效，目前主要選用磷酸三聚氰胺為催化劑。
3.成碳劑
成碳劑是涂層在高溫下形成不易燃三維空間結(jié)構(gòu)的泡沫碳化層的物質(zhì)基礎(chǔ)，對泡沫炭化層起骨架作用。成碳劑在分解溫度上要和催化劑相匹配，當(dāng)采用聚磷酸胺作催化劑時就應(yīng)用熱穩(wěn)定性高的含高碳多羥基化合物作成碳劑，如季戊四醇、二戊季醇超薄型防火涂料用于廣東大亞灣核電站廠房屋架上已達(dá)十幾年之久，仍可正常使用。但其缺點是施工時氣味大、涂層易老化，淀粉等。使用淀粉做成碳劑，涂層的耐水性問題不易解決，而二季戊四醇由于其價格原因，在國內(nèi)也很少使用，目前國內(nèi)普遍采用季戊四醇作為防火涂料的成碳劑。
4.發(fā)泡劑
膨脹型防火涂料只有在發(fā)泡劑的作用下，才能在高溫火焰下產(chǎn)生膨脹層。發(fā)泡劑遇火分解并釋放出氨、水、二氧化碳、鹵化氫等不燃性氣體，使涂層在到達(dá)軟化點的情況下發(fā)泡膨脹，形成海綿狀結(jié)構(gòu)。
三、存在的技術(shù)問題
1.耐久性
由于厚型防火涂料存在自重大，裝飾性差，因此只能應(yīng)用在某些對外觀要求不高的室外鋼結(jié)構(gòu)。廣泛應(yīng)用的是薄型和超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，特別是超薄型。此兩類涂料所使用的主要原料聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良，存在隨著環(huán)境、時間等溶出、分解、降解和老化等問題，因此，此類涂料必定會隨著時間的推移防火性能有所下降，而目前還沒有找出一種評定防火涂料耐久性的方法。檢測報告所給出的耐火極限是涂料涂后保養(yǎng)1至2個月的檢驗結(jié)果，但火災(zāi)的發(fā)生是不可預(yù)測的，火災(zāi)可能是在涂料涂后的1年，也可能在涂后的10年發(fā)生，因此膨脹型防火涂料最主要的就是耐久性問題。
2.安全性
目前的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料遇火有可能釋放出氨、HCN、鹵化氫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害氣體。如果這些氣體的濃度超過了人體忍受極限，便會對未逃離火場的人員以及消防人員造成危害。
3.生產(chǎn)、施工
國內(nèi)多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模不大，生產(chǎn)工藝流程自動化水平不高，有部分企業(yè)還處于手工作坊式在操作，不少產(chǎn)品的配方工藝大同小異，對專用于防火涂料的原料研究不夠，對原材料的檢測、控制不夠，生產(chǎn)過程的檢測手段不全，施工設(shè)備有待改進(jìn)提高，與防銹漆的配套性也不能進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗。
4.測試方法
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料作為一類功能性涂料，其性能主要有理化和耐火兩方面組成。同樣耐火極限的防火涂料因其應(yīng)用環(huán)境不同、受火類型不同，對基材的保護(hù)作用也就不同。
5.檢測標(biāo)準(zhǔn)方面
GB14907-2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》對同種防火涂料只規(guī)定一種涂層厚度的檢驗報告，而實際工程中由于鋼梁、鋼柱、鋼樓板規(guī)范所要求的耐火極限各不相同，例如室內(nèi)厚度為2mm的超薄型防火涂料檢測報告出具耐火極限為1.5h，實際工程要求鋼梁、鋼板、鋼柱耐火極限分別為1.5h、1.0h、2.0h。對鋼板、鋼柱應(yīng)采用何種厚度的防火涂料進(jìn)行保護(hù)，目前無論從理論界或是實際工程均缺乏相應(yīng)的研究。
6.檢測標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件與實際工程構(gòu)件的差異性
耐火極限檢驗中使用的基材是Q235的標(biāo)準(zhǔn)I36b或I40b熱軋普通工字鋼梁，而實際工程運用中，鋼構(gòu)件的截面尺寸各種各樣。檢驗報告中描述的鋼梁與實際工程中的鋼構(gòu)件并無完全的對應(yīng)關(guān)系，實際使用的鋼構(gòu)件和標(biāo)準(zhǔn)鋼梁間應(yīng)該如何進(jìn)行換算，如何確定實際使用的鋼構(gòu)件的涂層厚度，國家尚無規(guī)定。
四、相應(yīng)對策
1.對鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行科學(xué)的防火保護(hù)
目前，我們通常使用的方法有：鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火涂料；用現(xiàn)澆混凝土作外包層；鋼構(gòu)件內(nèi)充水等，其中應(yīng)用最為廣泛的是鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火涂料。
2.加大宣傳培訓(xùn)教育的力度
防火工程造成的火險隱患原因是多方面的，但很重要的一個原因是思想認(rèn)識不到位，輕視火災(zāi)預(yù)防，對違規(guī)施工存在僥幸心理。消防部門應(yīng)利用報紙、廣播等形式廣泛宣傳鋼結(jié)構(gòu)阻燃處理的重要性和必要性，適時組織設(shè)計、施工單位進(jìn)行消防培訓(xùn)，提高設(shè)計、施工人員的業(yè)務(wù)理論水平和執(zhí)法守法意識。3.加強對防火涂料市場的規(guī)范管理
凡是防火涂料的生產(chǎn)廠家必須有國家檢測機構(gòu)檢測合格的報告，方準(zhǔn)出廠銷售，并應(yīng)附有使用說明書，標(biāo)明技術(shù)性能、制造批號、儲存期限、適用范圍；消防監(jiān)督部門應(yīng)對每批防火涂料進(jìn)行出廠前的質(zhì)量抽檢，并檢驗其包裝、標(biāo)貼、說明等是否符合規(guī)定要求。對于防火涂料的施工單位，明確要求持有相關(guān)施工資質(zhì)。
4.嚴(yán)把審核關(guān)
在受理鋼結(jié)構(gòu)審核項目時，要求設(shè)計單位在圖紙中明確建筑物的使用性質(zhì)、耐火等級、火災(zāi)危險性分類、生產(chǎn)工藝流程、防火涂料的施工方法等消防設(shè)計內(nèi)容。承擔(dān)消防工程的施工單位應(yīng)具有相應(yīng)的資質(zhì)，并在施工前將施工方案報消防部門審核。對于設(shè)計不全、無施工方案的，消防部門可以下發(fā)不受理通知單并注明不受理的理由。
5.正確選用防火涂料品種
目前市場上防火涂料的品種繁多，其防火性能也不盡相同。不能把組成、制造工藝、質(zhì)檢方法和標(biāo)準(zhǔn)以及施用技術(shù)等方面存在明顯不同的飾面型防火涂料用于保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)；對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)耐火極限要求選用不同的防火涂料：耐火極限不超過1h時，可選用超薄型或薄型防火涂料；耐火極限不超過2.5h時，可選用薄型或厚漿型防火涂料；耐火極限在2.5h以上時，應(yīng)選用厚漿型防火涂料。部位且裝飾效果要求高時，如屋頂承重構(gòu)件可選用超薄型防火涂料，的柱及網(wǎng)架構(gòu)件則可選用薄型涂料，隱蔽部位選用厚漿型涂料。不能將技術(shù)性能僅滿足于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品未加技術(shù)改進(jìn)就用于保護(hù)室外鋼結(jié)構(gòu)，露天鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選用應(yīng)考慮其耐水、防凍、防腐等因素，只有這樣，才能真正發(fā)揮涂料的防火性能。
6.及時進(jìn)行施工現(xiàn)場檢查
防火涂料工程施工較快，加強對施工現(xiàn)場的監(jiān)督檢查非常重要。通過施工現(xiàn)場檢查，可以掌握施工隊伍的情況、工程的進(jìn)度、施工質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。只有實地檢查，才能發(fā)現(xiàn)隱患并及時督促整改，避免不必要的損失。有條件的地方，還可以從施工現(xiàn)場取樣并對樣品進(jìn)行熱性能分析、比較、檢驗，確保工程質(zhì)量。
7.嚴(yán)格驗收標(biāo)準(zhǔn)
在工程竣工驗收前，消防部門應(yīng)讓建設(shè)、施工、監(jiān)理單位出具質(zhì)量檢測報告，掌握工程施工情況。在工程驗收時，不僅要重視消防設(shè)施的驗收，還應(yīng)把鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的驗收放在重要位置。消防監(jiān)督人員不僅要眼看、手摸，還應(yīng)配置測厚儀等必要的檢測設(shè)備。對于施工質(zhì)量達(dá)不到要求的，該返工的要返工，該處罰的處罰，確保鋼
結(jié)構(gòu)消防工程的質(zhì)量，從根本上消除鋼結(jié)構(gòu)工程存在的火災(zāi)隱患。
五、結(jié)束語
由于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是如今乃至未來社會很有發(fā)展前途的一類產(chǎn)品，只有檢驗機構(gòu)、生產(chǎn)、設(shè)計、施工、監(jiān)理和消防監(jiān)督部門聯(lián)手共同努力，才能使我國的防火涂料領(lǐng)域健康、有序發(fā)展。