装配式建筑预制构件生产基地建设探析

2021-06-16 13:02高云吴书安
关键词:预制构件装配式建筑策略

高云 吴书安

Analysis of the Construction of Prefabricated Component Production Base of Prefabricated Building

GAO Yun, WU Shu-an

(Yangzhou Institute of Technology, Yangzhou 225009, China)

【摘  要】随着我国社会的发展和科学技术的进步,建筑行业实现了迅猛发展,进而使得建筑行业的市场竞争压力随之增加。因此,实现行业创新成为建筑行业突破瓶颈的重要途径。装配式建筑具有节能、环保、提升工程效率和质量、降低成本等优势,其成为建筑行业的未来发展趋势。但随着装配式建筑的不断推行,其自身存在的问题逐渐暴露出来。其中,建筑构件的预制环节是装配式建筑的核心部分,同时,也是存在问题较多且具有一定解决难度的部分。论文主要分析装配式建筑预制构件生产基地建设的重要意义以及存在的问题,对相关设计要求进行分析,就应对策略进行探析。

【Abstract】With the development of China's society and the progress of science and technology, the building industry has achieved rapid development, which in turn has led to an increase in market competition pressure in the building industry with it. Therefore, the realization of industry innovation has become an important way for the building industry to break through the bottleneck. Prefabricated building has the advantages of energy saving, environmental protection, improving the efficiency and quality of the engineering, reducing costs and so on, which has become the future development trend of the building industry. But with the continuous implementation of prefabricated building, its own problems are gradually exposed. Among them, the prefabrication link of building component is the core part of prefabricated building, but it is also the part with more existing problems and certain difficulties to solve. This paper mainly analyzes the significance and existing problems of the construction of prefabricated component production base of prefabricated building, analyzes the relevant design requirements, and discusses the coping strategies.

【關键词】装配式建筑;预制构件;生产基地建设;策略

【Keywords】prefabricated building; prefabricated component; construction of production base; strategies

【中图分类号】TU741;TU756                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069(2021)05-0160-03

1 引言

近年来,我国建设规模不断加大,建筑行业发展飞快,其应用的科学技术有了明显提升。但是相对发达国家而言,我国建筑行业的工业化程度发展较为缓慢,为了更好地提升我国建筑工程的质量和效率、促进企业利益的增长、实现更加环保节能的目标,装配式建筑的发展逐渐成为我国建筑行业的未来发展趋势。但是因为装配式建筑在我国的发展起步较晚,目前还存在一定的现实问题和困难,如建造成本高、缺乏专业技术型人才、缺乏相应的技术支持等,这使得装配式建筑的实际应用情况与预期目标之间存在一定的差距。虽然存在着诸多的发展障碍,但并不影响装配式建筑自身具有的多方面优势的发挥,因此,装配式建筑在我国实现大范围和快速发展势在必行。

2 装配式建筑预制构件生产基地建设的重要意义

随着我国科学技术的日新月异,建筑工程材料和技术不断得到创新和优化。装配式建筑指的是将建筑工程中所使用的相关构件在工厂进行预先制作,然后再配送到施工场地进行现场组合、拼装等操作。这种搭建式的建筑模式可以有效降低工程材料损耗、缩短工程周期,同时,还更加环保。近年来,建筑行业对于装配式建筑的关注和重视程度不断提升,同时,国家也出台了相应的倡导政策,对于装配式建筑的使用率、发展速度、使用范围等有了较为明确的规定。因此,多地相继出台相关的政策和详细的指标,为推动装配式建筑的发展提供了众多支持。装配式建筑自身的发展还可促进建筑材料、设备、技术等实现共同创新和进步,加快了建筑新材料的科研和使用、促进了建筑技术水平的提升、实现了建筑工程质量的提高。装配式建筑相较于传统式建筑具有更突出的环保、节能、降耗作用,使建筑工程向着绿色建筑方向发展,其技术的应用减少了建筑工程实施过程中的人工成本,提升了工程效率和质量。装配式建筑的实施必须通过预制构件来完成。因此,研究装配式建筑预制构件生产基地建设的相关策略,是推动装配式建筑发展的基础。

3 装配式建筑预制构件生产基地建设的现状和问题

3.1 标准化程度较低,产能稳定性不足

受到建筑工程项目具体情况不同的因素影响,在设计阶段,通常首先考虑的是销售量问题,而欠缺模块化方面的设计考量,进而使得很多预制构件在进行进一步的设计过程中要依据不同项目和不同业主方的具体要求进行设计图纸的深层绘制。鉴于现状下的低标准水平问题,使得后续预制构件在进行生产時,其实际生产节奏无法得到科学管控。例如,在一些建筑工程项目中需要预制凸窗构件,这种形式的预制构件所需混凝土放量极少,使得该类型的预制构件在存放过程中无法进行叠放堆放,进而需要占用大量的储存场地。但是在实际生产基地的建设规划设计过程中缺少此方面的考虑,造成场地不足问题。

3.2 生产基地建设无法与进口生产流水线相匹配,实际产能低

当前,我国的预制构件生产基地建设主要分为国外和国内两种生产线,国外进口生产线成本高、技术对接以及后期服务受到空间距离以及时间成本的影响,使得其低生产基地的设计过程缺少参与,造成生产基地和进口生产线无法匹配的问题。国产生产线其自身自动化水平低,流水线工人技术水平不足,使得实际产能低。

3.3 预制构件信息化程度较低,储存和物流信息混乱

在生产基地设计和建设过程中缺乏信息管理,使得构件信息化水平较低,缺乏相应的登记管理,对于产品的流向、后续跟踪等无法实现有效管控,进而造成构件的堆放、存储、物流等信息混乱。

3.4 施工现场工期滞后,新订单缺乏使用场地

根据相关调研工作发现,当前很多装配式建筑的预制构件生产基地存在较严重的堆场超负荷问题,主要原因是受到天气、外部环境以及其他一些不可控因素的影响,使得施工进度无法严格按照施工计划进行。堆场超负荷使得新订单缺乏相应的场地,进而造成了生产停滞问题,从而是生产基地的实际产能降低。

4 装配式建筑预制构件生产基地建设的原则

4.1 以满足市场需求为建设方向

预制构件的生产基地建设必须考虑市场需求因素,依据所在地区装配式建筑的发展趋势、应用范围等进行相关的规模建设考量。其建设规模和预计生产量等在满足当前所需的前提下,还要有一定的前瞻性,使其具备创新发展的空间,同时,还要避免规模过大造成产生过剩、供大于求现象的发生,以避免资源浪费。因此,需要在生产基地建设前期做好全面、详细、科学的调研,以保证设计的合理性,同时,可利用现代信息技术具有的海量信息功能,实现相关建设信息的采集、分析和利用,以提升调研信息的科学性。

4.2 以环保和成本管控为基本原则

装配式建筑本身就具有更加环保、节能、绿色的特点,因此,在进行预制构件的生产基地建设过程中同样要遵循环保特点,加强成本管控是提升企业效益的直接途径。因此,环保和成本管控是生产基地建设的基本原则。生产基地建设过程中的环保原则主要体现在需要因地制宜,尽量结合当地自然生态环境特点和发展优势。例如,将生产基地选择在距离原材料水泥、钢筋等厂址较近地区,减少运输成本等。在进行厂址选择过程中还需要考虑原有的工业园区划分和厂区设置等,选择基础性设施较为齐全、交通便利的区域。这样的建设原则不仅可以实现社会资源的优化利用,使建设过程更具环保节能的特点。同时,可减少相关的成本支出,进而提升企业效益,增强企业竞争力。

4.3 以服务范围为基准确定建设规模

生产基地的建设布局过程中需要注意其辐射半径的选择,如企业自给性的预制构件生产基地其辐射半径应最小,区域性的生产基地辐射半径居中,而综合性的生产基地辐射半径是最大的。同时,还要深入结合企业自身发展需求和当地装配式建筑发展情况,结合钢厂、工业园实际地址、产量、需求等多种因素实现预制构件的生产基地服务范围的准确设计。

5 装配式建筑预制构件生产基地建设的策略

5.1 生产基地功能区域划分

①生产基地的总体规划。

生产基地的总体规划需要考虑经济、环境、成本、政策、市场需求、交通、发展空间、运输等多种因素,确定厂址,最后进行相关规划。供电方面的规划需要考虑生产、生活以及办公三方面。依据实际生产情况设计总功率,通常生产用电需要在800kVA以上,也不可设计过大容量避免造成浪费。供气和供暖方面的设计规划要以绿色环保和可持续发展为原则,满足相关的洁能要求,选择成本较低的能源供应方式。例如,使用市政供暖管道。生产基地规模在目前情况下其用地面积通常在15亩左右,需要结合企业实际情况,留有发展空间。

②依据生产基地的功能区域,需要重视堆放空间和厂房的具体设计。

堆场是预制构件生产基地的重要功能区域,其规划面积的大小、位置等对于后期生产有着重要的影响和作用。常用的有两种布置方式,即侧方和环绕两种。侧方堆场指的是堆场在生产车间一侧,环绕堆场指的是依据实际生产基地的地形将堆场分成两部分,环绕着生产车间进行设置。

进行堆场规划设计时需要注意的是功能区要设置分明,生产和堆场不能存在干扰。而且在生产车间和堆场的面积设计方面,堆场不得小于生产车间面积。环绕堆成设计过程中可以选择不规则侧作为堆场,以确保生产区域的完整性,同样两个堆场总面积不得小于生产车间面积。

厂房的规划设计中需要具备的功能有:自动化的生产流水线、固定的模台、钢筋加工区域、混凝土搅拌站、办公区等。当前,我国的预制构件生产行业中关于生产基地的自动化生产线规划布局主要有三种:第一种是由1条自动化的生产流水线和1条模台生产流水线加钢筋生产区组成,适用于狭长型的厂房。该布局可以更好地确保自动化生产流水线的产能,削弱固定模台产能。第二种是由1条自动化生产流水线和1条模台生产流水线加钢筋生产区组成,适用于规模较大的厂房。使自动化生产流水线和模台的产能都可得到保障,更具生产灵活性。第三种是由1条自动化生产流水线和1条模台及1条备用生产流水线加钢筋生产区组成,适合厂房用地宽裕的情况,可生产的产品种类多样化、产能高,具有较强的市场适应力,有利于规模化发展、品牌形象建设等。

5.2 生产基地设施配置及规划

①预制构件的生产流程。

目前,装配式建筑行业所需的预制构件种类主要有:实心的墙板、三明治式墙板、叠合型墙板以及叠合型楼板。因此,在进行生产基地设计规划过程中要切实考虑到产品生产过程中所需具备的环节和相应的设备,对于上述常用预制构件要以优化生产工艺流程为目标实现设施的配置。

②生产线相关设备清单。

生产基地的核心设备之一就是生产线,当前使用的生产线主要有进口和国产两种。上文已经提到过进口生产线具有较大的使用限制性,因此这里不作研究。主要分析研究国内生产线相关的设备清单,主要包括生产线模台、混凝土布料机和送料机、模台立起机和存取机、构件的养护库、摆渡车、混凝土振动台、运输车、划线机、工位控制系统、信息化系统。

③生产过程中的辅助设备清单。

辅助设备同样是确保生产线的稳定和产能提升的基础性设施,因此,需要通过设计使其相互间实现更好的匹配才可确保生产的顺利进行。常用构件生产的辅助设备主要有:桥式起重机,又分为10T双梁、16T双梁、25T双梁,以及叉车、空压机、地磅、装载车、锅炉、实验设备、搅拌机、配料系统、提升系统、计量系统、气路系统、自动控制系统等。

5.3 生产基地人员管理及培训

①生产人员配置。

生产人员配置要充分结合具体生产线情况,上述内容中提到过国外生产线所需人力成本较大,自动化程度高,但是具有较大的差异性,因此,对于进口生产线人员配置方面要依据实际情况进行研究,无法达到统一性。对于国内生产线的人员配置问题,主要存在生产线自动化程度低的问题,因此,提升了对生产人员的依赖程度。但基本上每个工位人员控制在1~2人即可,具体还需结合工人实际能力以及生产情况而定。

②人员管理。

人员管理水平与生产基地的产能、经济效益等有直接关联性,因此,需要加强对各项规章制度的完善,如利用科学合理的绩效考核制度和激励政策,可以更好地规范生产人员的工作行为、技术标准,还可促进其工作积极性提高。针对不同工位,还可设定相应的指标,将指标完成情况作为各项考核和奖励的依据,使管理更具平等性。

③人员培训。

目前,我国装配式建筑預制构件生产过程中的人员职业素质相对较低,因此,需要制定针对性的培训计划。结合不同岗位和工作内容,制定不同的培训内容、时间,并结合培训考核制度,促进培训效果的提升。

6 结语

本文主要分析装配式建筑目前在我国的发展形势,分析预制构件生产基地建设的重要意义和存在的问题。从装配式建筑预制构件生产基地建设过程中的厂址选择、总平面设计、车间设计以及配套设计等方面进行相关设计要求的分析。研究装配式建筑预制构件生产基地建设过程中的策略,主要从生产基地用房建筑方面的规划、设备配置方面的规划以及人员配置方面的规划进行具体策略的研究和探析。通过本文的分析和研究可以看到科学合理的布局设计可以优化各功能区域,保证生产的顺利开展,提升产能和经济效益,同时,人员配置和培训是实现生产基地高效生产的基本保障。装配式建筑是我国建筑行业的发展趋势,加强生产基地建设的研究可以有效促进建筑行业实现创新发展。

【参考文献】

【1】秦翻萍.装配式建筑混凝土预制构件部品基地规划设计的思考[J].混凝土世界,2020(2):58-62.

【2】陈茗.装配式预制构件生产基地建设的研究[D].杭州:浙江大学,2020.

【3】庞瑞,吴汉,韩慧磊.河南省重点城市装配式建筑产业基地布局研究[J].建筑设计管理,2017,34(8):12-13.

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