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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(gè)工業(yè)級產(chǎn)品的特征,是極致標準化系統的產(chǎn)物。就像一個(gè)直徑12毫米的普通螺絲,幾乎可以擰進(jìn)所有機器的普通12毫米螺孔內。因此極致的標準化環(huán)境下,可以省略無(wú)數重復設計的成本。

        正文:

        無(wú)數業(yè)內專(zhuān)家認為,目前的裝配式建筑設計已走進(jìn)了“二次拆分”的死胡同。“一個(gè)項目一設計”是建筑工程的常態(tài),可按現澆結構設計完,再拆分成各種不標準的構件來(lái)生產(chǎn),這就成了真的“逆工業(yè)化”。

        很多人說(shuō)這種情況的出現,是因為行業(yè)內 “沒(méi)有標準、沒(méi)有規范”,可我認為這些只是“果”而不是“因”。真的原因是:整個(gè)裝配式建筑行業(yè)都沒(méi)有以“構件”為基礎來(lái)進(jìn)行裝配式建筑的設計。

        北京市建筑設計研究院在整個(gè)行業(yè)對裝配式建筑毫無(wú)頭緒的時(shí)候,提出了“等同現澆”的技術(shù)路線(xiàn),讓大家在基本的安全上放了心,然后開(kāi)始了各種的盲人摸象,誕生了形形色色的裝配式建筑發(fā)展大躍進(jìn)方案。

        因為千奇百怪的構件尺寸,導致了極致工業(yè)化的生產(chǎn)模式無(wú)法發(fā)揮效能,也阻礙了可以把構件像標準緊固件一樣生產(chǎn)的設備被研發(fā)出來(lái)。

        一板一尺寸,一塊一支模,是目前PC混凝土構件的生產(chǎn)常態(tài)。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(chǎn),變得越來(lái)越不可能。進(jìn)而生產(chǎn)設備自動(dòng)化、智能化也就成了無(wú)根之木,一旦離開(kāi)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(shù)是建立在“磚瓦砌塊”的標準構件上,框架結構技術(shù)是建立在“梁柱”的標準構件上,輕鋼結構技術(shù)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(gè)“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(gè)庫里每一種構件都不是為了某一個(gè)工程而“定制的”,而是可以批量生產(chǎn)“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(chǎng)家的生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn),能在不同的廠(chǎng)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(lái)成本高,所以大多數廠(chǎng)家都會(huì )采用定制生產(chǎn)法,就是先定工程再生產(chǎn)構件。但問(wèn)題在于,每一個(gè)工程需要多種構件,而很多構件數量很有限,不生產(chǎn)沒(méi)辦法配套,而如果都生產(chǎn),需要模具很多套。與此同時(shí),生產(chǎn)技術(shù)及配套工具人員等等,都帶來(lái)巨大的成本壓力。

        因此工業(yè)化的分工合作愈發(fā)顯得重要,讓專(zhuān)業(yè)化的工廠(chǎng)出現成為了經(jīng)濟可行的方案之一。專(zhuān)業(yè)化的工廠(chǎng)優(yōu)勢在于,他們可以為一種構件投入巨大精力和資金,研發(fā)專(zhuān)用的自動(dòng)化設備,將人力解放出來(lái),通過(guò)機器不知疲倦的重復生產(chǎn),大幅度降低生產(chǎn)成本,并將不夠專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)廠(chǎng)家打得滿(mǎn)地找牙。

        于是裝配式建筑企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式將會(huì )經(jīng)歷“從無(wú)到有”---“從有到全”----“從全到專(zhuān)”----“從專(zhuān)到鏈”的歷史演變過(guò)程。幾乎就和現代手機業(yè)一樣,各種各樣的代工廠(chǎng)會(huì )拔地而起,并通過(guò)標準化將成本壓縮到極致。

        而建筑工人也就會(huì )和手機組裝工一樣,拿各種功能模塊插在一起,一個(gè)結構簡(jiǎn)單卻功能強大的產(chǎn)品就出現了。

        這些功能強大的建筑產(chǎn)品背后是無(wú)數的產(chǎn)業(yè)供應商,他們主要控制著(zhù)設計端和市場(chǎng)端,能夠獲得終端客戶(hù)的認可和擁護,將這個(gè)行業(yè)的原材料加工、構件制造、物流規劃、安裝施工等等串聯(lián)到一起,成為效率高低耗的現代產(chǎn)業(yè)鏈。

        在未來(lái)設計師拿到設計任務(wù)后,可以根據性能需求和經(jīng)濟適用性,在“構件庫”里選擇“通用構件”,由設計軟件來(lái)自動(dòng)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(dòng)生成全套圖紙及構件清單。

        裝配式建筑設計必然會(huì )像照相機的進(jìn)化一樣,從一開(kāi)始專(zhuān)業(yè)級設備,到后來(lái)的傻瓜相機,再到現在的手機拍照。越來(lái)越強大的能力與越來(lái)越簡(jiǎn)單的操作,是可以和諧統一的,是可以實(shí)現的。

        高度的集成與自動(dòng)化,是相機進(jìn)化史的核心秘籍,裝配式建筑未來(lái)也必將如此。通過(guò)工業(yè)級設備,進(jìn)行傻瓜式的“精細操作”…………

        【文章詳見(jiàn)《新?tīng)I造》雜志-----“宗樓夜話(huà)專(zhuān)欄”?!?/p>

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