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裝配式建筑設計的構件庫建設

  文/張宗樓

  2021-6-22

  前言:

  目前為止,裝配式建筑成本一直居高不下,二次設計的成本不可忽視。裝配式本身就是一個工業級產品的特征,是極致標準化系統的產物。就像一個直徑12毫米的普通螺絲,幾乎可以擰進所有機器的普通12毫米螺孔內。因此極致的標準化環境下,可以省略無數重復設計的成本。

  正文:

  無數業內專家認為,目前的裝配式建筑設計已走進了“二次拆分”的死胡同。“一個項目一設計”是建筑工程的常態,可按現澆結構設計完,再拆分成各種不標準的構件來生產,這就成了真的“逆工業化”。

  很多人說這種情況的出現,是因為行業內 “沒有標準、沒有規范”,可我認為這些只是“果”而不是“因”。真的原因是:整個裝配式建筑行業都沒有以“構件”為基礎來進行裝配式建筑的設計。

  北京市建筑設計研究院在整個行業對裝配式建筑毫無頭緒的時候,提出了“等同現澆”的技術路線,讓大家在基本的安全上放了心,然后開始了各種的盲人摸象,誕生了形形色色的裝配式建筑發展大躍進方案。

  因為千奇百怪的構件尺寸,導致了極致工業化的生產模式無法發揮效能,也阻礙了可以把構件像標準緊固件一樣生產的設備被研發出來。

  一板一尺寸,一塊一支模,是目前PC混凝土構件的生產常態。在嚴重缺乏構件通用性的當下,標準構件的標準化重復生產,變得越來越不可能。進而生產設備自動化、智能化也就成了無根之木,一旦離開持續性輸血就只能淪為昨日黃花。

  要改變這一困局,突破口就在標準構件之上。就像磚混結構技術是建立在“磚瓦砌塊”的標準構件上,框架結構技術是建立在“梁柱”的標準構件上,輕鋼結構技術是建立在“鋼龍骨”的標準構件之上一樣,裝配式PC混凝土結構自然而然要建立在“混凝土PC構件”之上。

  真的裝配式PC混凝土結構設計,首先應該有一個“標準化構件”的基礎庫,就像各種規格的通用緊固標準件一樣,可以根據需求自由選取。

  這個庫里每一種構件都不是為了某一個工程而“定制的”,而是可以批量生產“備用的”。它們可以在全國各地不同工程中通用,可以在不同廠家的生產線上生產,能在不同的廠家倉庫里找得到。

  根據不同的用途,構件分為功能構件、裝飾構件和其他構件。根據使用部位的不同,功能構件分為墻體構件、水平構件、樓梯構件及其他構件等等。

  由于建筑構件的體型龐大,儲存起來成本高,所以大多數廠家都會采用定制生產法,就是先定工程再生產構件。但問題在于,每一個工程需要多種構件,而很多構件數量很有限,不生產沒辦法配套,而如果都生產,需要模具很多套。與此同時,生產技術及配套工具人員等等,都帶來巨大的成本壓力。

  因此工業化的分工合作愈發顯得重要,讓專業化的工廠出現成為了經濟可行的方案之一。專業化的工廠優勢在于,他們可以為一種構件投入巨大精力和資金,研發專用的自動化設備,將人力解放出來,通過機器不知疲倦的重復生產,大幅度降低生產成本,并將不夠專業的生產廠家打得滿地找牙。

  于是裝配式建筑企業的經營模式將會經歷“從無到有”---“從有到全”----“從全到專”----“從專到鏈”的歷史演變過程。幾乎就和現代手機業一樣,各種各樣的代工廠會拔地而起,并通過標準化將成本壓縮到極致。

  而建筑工人也就會和手機組裝工一樣,拿各種功能模塊插在一起,一個結構簡單卻功能強大的產品就出現了。

  這些功能強大的建筑產品背后是無數的產業供應商,他們主要控制著設計端和市場端,能夠獲得終端客戶的認可和擁護,將這個行業的原材料加工、構件制造、物流規劃、安裝施工等等串聯到一起,成為效率高低耗的現代產業鏈。

  在未來設計師拿到設計任務后,可以根據性能需求和經濟適用性,在“構件庫”里選擇“通用構件”,由設計軟件來自動完成主體搭建。而設計師需要做的僅是:1、確定和輸入建筑項目的基本數據。2、選擇建造模式及基礎構件。3、設計平面圖及立面圖。4、自動生成全套圖紙及構件清單。

  裝配式建筑設計必然會像照相機的進化一樣,從一開始專業級設備,到后來的傻瓜相機,再到現在的手機拍照。越來越強大的能力與越來越簡單的操作,是可以和諧統一的,是可以實現的。

  高度的集成與自動化,是相機進化史的核心秘籍,裝配式建筑未來也必將如此。通過工業級設備,進行傻瓜式的“精細操作”…………

  【文章詳見《新營造》雜志-----“宗樓夜話專欄”?!?/p>

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