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摘要: 從西方國家引入的“建筑調適”技術在中國建筑領域已經開始逐步應用和發(fā)展,從建筑暖通空調開始,逐步延伸至機電設備 、照明系統(tǒng)、建筑智能化、建筑圍護結構 以及可再生能源 應用等專業(yè)。在中國建筑圍護結構系統(tǒng)調適技術發(fā)展的初期,本文從背景、概念、標準、技術難點等方面引導行業(yè)關注并應用“調適技術”,以提升建筑圍護結構全周期的整體性能。
關鍵詞: 調適、建筑圍護結構系統(tǒng)調適技術
一、調適的背景
調適(Commissioning)一詞最早出現(xiàn)在西方的船舶制造工業(yè)中,最初是指海軍艦艇建造完成后加入戰(zhàn)備值班前所需要進行的一系列操作活動,確保艦艇投入使用后避免出現(xiàn)在使用和操作上的錯誤,包括:(1)對艦載設備的調整和測試,確保不會出現(xiàn)問題;(2)針對設備操作人員進行指導和培訓,避免出現(xiàn)人為誤操作等錯誤。
1977年,調適的概念被首次運用到建筑工程中,加拿大公共事務局在其公共建設工程中開始使用調適。進入80年代,建筑調適在美國呈現(xiàn)出發(fā)展的勢頭。第一個調適工程項目是1981年迪士尼位于佛羅里達州的未來世界主題公園。在該項目的設計、施工以及試運行階段均采用了建筑調適的概念。在這一時期,伴隨著建筑技術 的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)的運行管理手段已經無法滿足需求,越來越多的業(yè)主和住戶對新建筑的維護費用與舒適性表達出不滿。在這樣的大環(huán)境下,1984年,美國威斯康星大學麥迪遜分校開設有關建筑調適的課程。同年,ASHRAE 成立了暖通空調系統(tǒng)調適指南委員會,成為建筑調適的里程碑,標志著調適的概念被正式引入到建筑行業(yè)。該委員會的任務,就是要建立一套技術管理體系,以保證交付到業(yè)主手里的新建筑是功能齊全的。1988年,該委員會頒布了ASHRAE第一版的暖通空調系統(tǒng)調適指南。1998年,美國綠色建筑 委員會 (USGBC) 在其綠色建筑評價體系LEED 中,作為先決條件項加入了建筑調適,成為推動建筑調適發(fā)展的重要里程碑。同年,建筑調適協(xié)會 (BCA) 作為一個國際性的非盈利組織應運而生,其宗旨是引導整個建筑調適產業(yè)的發(fā)展,推動建筑調適技術、培訓、資質認證以及評價體系的整體發(fā)展,對規(guī)范整個行業(yè)起到了關鍵的作用。
中國香港在20世紀80年代,業(yè)內已經接受了調適的相關概念。2001年建筑業(yè)評估委員會提出了修訂建設程序與質量控制的建議。2002年成立了香港建筑調適中心(HKBCxC),其主要是為了建立一套更完善的建筑調適方法,更好地促進建筑調適的實際應用。自2008年開始,中國建筑科學研究院在建筑系統(tǒng)的調適方面展開了大量研究、應用和積累。2010年以國外標準規(guī)范為指導,結合自身的研究積累,完成了國內第一個機電系統(tǒng)調適項目——杭州西子湖四季酒店。
二、建筑調適的定義
建筑調適,源于歐美發(fā)達國家,屬于北美建筑行業(yè)成熟的管理和技術體系。它是指通過在設計、施工、驗收和運行維護階段的全過程監(jiān)督和管理,保證建筑能夠按照設計和用戶的要求,實現(xiàn)安全、高效的運行和控制,避免由于設計缺陷、施工質量和設備運行問題,保證建筑的正常運行,避免造成系統(tǒng)的故障。調適作為一種質量保證工具,包括調試和優(yōu)化兩重內涵,是保證建筑系統(tǒng)能夠實現(xiàn)節(jié)能和優(yōu)化運行的重要環(huán)節(jié)。
Total Building Commissioning(TB-Cx)稱作“整體建筑調適”。這個過程涉及到調適過程新的定義,主要是關注所有建筑系統(tǒng)的整體運行情況,如建筑外圍護結構、HVAC 系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、火警消防系統(tǒng)、安保系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、管道系統(tǒng)等。它一般是在項目的早期階段(比如方案設計階段)就開始,一直持續(xù)到建造完工并且至少持續(xù)到移交使用后的一年。
三、建筑圍護結構調適概述
建筑圍護結構在現(xiàn)代建筑系統(tǒng)中變得越來越復雜且越來越注重建筑的節(jié)能、多功能的疊加、居住的舒適性、使用材料的環(huán)保、壽命的穩(wěn)定性 以及更換的方便和經濟性。為了滿足以上要求,建筑圍護結構的調適應貫穿于建筑的設計之初到建筑使用的整個壽命周期。這在中國還沒有先例,本文所描述的調適方法和標準可套用于所有的建筑類型,供業(yè)主及各方參考使用。被要求對建筑圍護結構進行調適的項目勢必是對圍護系統(tǒng)的性能有嚴格要求以至于必須邀請該領域內的相關專家參與到整個建筑調適過程中來。必須強調調適工作始于設計之初貫穿于建筑的整個生命周期,難點是在調適過程中各個細節(jié)各個專業(yè)的配合,諸如:圍護結構與內裝、首層圍護結構與園林、窗 戶開啟策略與空調、遮陽 設備與照明;功能性幕墻的其他功能的體現(xiàn),如:裝有通風器 (詞條“通風器”由行業(yè)大百科提供) 的圍護結構、帶機械通風裝置的雙層幕墻 、帶有光伏發(fā)電 功能的圍護結構、帶有光熱集熱功能的圍護結構、帶有調光功能的圍護結構等等;同時設計與建設、建設與維護、維護和培訓等的配合也是調適的難點。
調適過程不得違背該建筑設計師 (詞條“建筑設計師”由行業(yè)大百科提供) 或建筑承包商的建筑設計或施工意圖,但可以依據(jù)業(yè)主的要求(OPR--業(yè)主項目需求書)來提出自己的看法或不同意見與其工作小組一起討論,然后由業(yè)主決定意見的采納與否。考慮到建筑調適工作始于建筑設計之初,因此在與業(yè)主簽訂合同之時務必將調適工作范圍清楚明白地列在合同文本之內,以作為后期工作的基礎和法律依據(jù)從而便于調適過程中與各個設計、施工、監(jiān)理單位間的工作配合。
圍護結構調適的目的是通過站在整個建設高度的第三方機構的專業(yè)指導,發(fā)現(xiàn)并協(xié)調本專業(yè)內以及與跨專業(yè)交叉的問題,使圍護結構滿足建筑師以及業(yè)主最初制定的各項性能指標要求,除了滿足外觀、內飾、安全(包括抗風壓 性能、防火 性能、防雷 性能等)、經濟以外,根據(jù)不同類型還可能包括:水密性 (雨水滲漏 性能)、氣密性 (室內外空氣滲漏性能)、平面 內變形 (抗溫差、地震及側風作用)、熱工 性能(包括傳熱系數(shù) 、遮陽系數(shù) 、可見光透射比 、結露 )、空氣隔聲 性能、耐撞擊性能(包括人員、重物等撞擊)、通風性能、機械耐久性 能(包括開啟扇的啟閉、活動遮陽的機械設備 (詞條“機械設備”由行業(yè)大百科提供) )、耐候性 (耐候膠 、結構膠 、金屬防腐 (詞條“防腐”由行業(yè)大百科提供) 等)、發(fā)電性能(針對光伏幕墻 或光伏 采光頂 的發(fā)電效率)、集熱性能(針對光熱幕墻或光熱屋面的集熱效率)等,在設計方案階段還應綜合考慮圍護結構的建筑綜合效益、可施工性、可更換性以及可持續(xù)性。
現(xiàn)代建筑為了最求“標桿”“第一”“綠色”等社會效益目標,對于圍護結構的重視和投入越來越大,有的建筑甚至占到了總投資的1/3-1/2,越是這樣的建筑后期的維護和更換成本就越高。這就要求圍護結構的的調適團隊必須具有豐富的建筑圍護結構專業(yè)經驗,還能了解相關其他專業(yè)的技術,并讀懂其他專業(yè)的圖紙,能夠預測并規(guī)避風險。同時對于整個建筑圍護結構的檢測、評級、具體工程項目的實施,測試和相關標準的制定必須具備相當?shù)闹R儲備。
四、建筑圍護結構工程調適設備及行業(yè)標準
建筑圍護結構的調適數(shù)據(jù)和其他設備調適不同,主要還是依賴實驗室的測試報告數(shù)據(jù)。根據(jù)《建筑幕墻 》GB21086、《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法 》 GB/T 7106和《建筑采光頂氣密 (詞條“氣密”由行業(yè)大百科提供) 、水密、抗風壓性能檢測方法》的要求需要第三方對圍護結構的各項主要性能進行檢測,對于重要項目或復雜圍護結構業(yè)主可能要求完成現(xiàn)場模型以主要論證建筑效果和安裝方法,甚至可能要求根據(jù)《建筑幕墻工程檢測方法標準》JGJ/T324進行現(xiàn)場性能檢測,F(xiàn)場的工作都需要調適團隊的主要參與,那么調適單位則需自行準備或向施工單位提供如下設備列表,以備調適行為的需要:讀數(shù)顯微鏡、鋼卷尺、金屬直尺、千分尺、卡尺、玻璃測厚儀、涂層測厚儀、工業(yè)內窺鏡、錨栓 現(xiàn)場拉拔 檢測裝置(包括加載盒,反力支座 ,液壓系統(tǒng),位移測量傳感器 和支架 ),超聲波探傷儀、測力計、角度尺、張拉儀、液壓加載裝置(包括拉力顯示儀表、油泵、上下主臂、螺桿 和千斤頂),壓力箱、供壓系統(tǒng)、壓差傳感器、位移計、壓力計、空氣泵、壓差傳感器、流量差傳感器、水流量計、照度計、亮度計、真空 (詞條“真空”由行業(yè)大百科提供) 吸盤、表面應力 測量儀、弧形彎曲度 檢測裝置、等離子發(fā)射光譜儀、測針厚度測量儀、邵爾A型硬度 計、拉拔儀等。
圍護結構工程大體包括如下行業(yè)規(guī)范和標準:
1. 幕墻工程技術及相關規(guī)范:
《建筑幕墻》 GB/T21086
《玻璃幕墻 工程技術規(guī)范》 JGJ102
《金屬與石材幕墻 工程技術規(guī)范》 JGJ133
《建筑玻璃應用技術規(guī)程 》 JGJ113
《玻璃幕墻工程質量檢驗標準 》 JGJ/T139
《建筑玻璃 點支承裝置 》 JGJ138
《吊掛式玻璃幕墻支承裝置》 JG139
《建筑幕墻和門窗 (詞條“門窗”由行業(yè)大百科提供) 抗風攜碎物沖擊性能分級及檢測方法》 GB/T 29738
《玻璃幕墻和門 (詞條“門”由行業(yè)大百科提供) 窗抗爆炸沖擊波性能分級及檢測方法》 GB/T 29908
2. 門窗相關標準規(guī)范:
《鋁合金門窗 工程技術規(guī)范》 JGJ 214
《鋁合金門 窗》 GB/T8478
《鋁合金 門窗工程設計、施工及驗收規(guī)范》 DBJ15-30
《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》 GB/T 7106
《建筑幕墻和門窗抗風攜碎物沖擊性能分級及檢測方法》 GB/T 29738
《玻璃幕墻和門窗抗爆炸沖擊波性能分級及檢測方法》 GB/T 29908
《門窗反復啟閉耐久性試驗方法 》 GB/T 29739
《建筑外門窗保溫 性能分級及檢測方法》 GB/T 8484
《建筑門窗 空氣聲隔聲性能分級及檢測方法》 GB/T 8485
3. 采光頂與金屬屋面 關標準規(guī)范:
《采光頂與金屬屋面 技術規(guī)程》 JGL255
《建筑玻璃采光頂 》 JGT231
《建筑采光頂設計標 準》 GB /T 50033
《屋面工程技術規(guī)范》 GB50345
《屋面工程質量驗收規(guī)范》 GB 50207
《建筑采光頂氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》(送審稿)
五、建筑圍護結構調適步驟
5.1建筑圍護結構規(guī)劃階段
圍護結構的規(guī)劃階段是指基于建設項目立項以后,業(yè)主對建筑的整體要求和構想都已經明確表述以及相關的其他信息都已經記錄下來后而進行的準備性設計。前期準備主要包括以下方面:
1. 確定建筑的圍護要求(例如:材料,使用壽命,能效,可持續(xù)性,建筑的生命周期以及設施的內部狀態(tài));
2. 收集所有參考文件(包括標準、規(guī)范、指南、手冊、法規(guī)等);
3. 調研項目所在場地信息、氣候條件、周邊資源等;
4. 規(guī)劃要求:如建筑紅線、容積率 、綠地率等;
5. 確定圍護結構的各項性能;
6. 建筑舒適度的要求;
7. 業(yè)主對建筑圍護結構有關的設施使用的培訓和維護要求;
8. 有關業(yè)主的其他要求,如來自保險公司相關保險要求,設備選擇目錄,或偏愛的系統(tǒng)或制造商品牌等。
在規(guī)劃階段,圍護結構調適必須要完成以下內容:
1. 確定出圍護結構調適的范圍、邊界和內容;
2. 針對需要調適的圍護結構的具體內容,列出業(yè)主對擬建項目的圍護結構的要求(OPR--業(yè)主項目需求書);
3. 列出建筑圍護結構調適工作的預算以及周期內的財政支出;
4. 調適單位負責圍護結構調適小組與參與各方(業(yè)主、設計院、顧問單位、總包單位、監(jiān)理單位、分包 商、等)的通訊聯(lián)絡方式;
5. 向業(yè)主遞交一份前期建筑圍護結構調適進度總結報告。
而真實參與到圍護結構調適的人員絕不僅僅只有調適單位的調適小組,整個調適團隊應該主要包括調適單位的圍護結構調適負責人、業(yè)主、建筑師、第三方專業(yè)設計師(通常是幕墻公司或金屬屋面公司的專業(yè)設計師)、專業(yè)顧問(如果專門有請圍護結構的顧問公司)、專家(復雜項目、超規(guī)項目通常都會請專門的幕墻專家)、材料供應商、承包商、物業(yè)公司等。那么這個圍護結構調適團隊的責任應該包括:
1. 通過對圍護結構全過程的調適充分實現(xiàn)OPR(業(yè)主項目需求書)的各項要求;
2. 建立相關協(xié)議文件:主要內容包括建筑圍護結構的維護(保養(yǎng)),檢測內容及標準以及建筑圍護調適的最終報告;
3. 制定建筑圍護結構調適計劃,工作范圍和預算;
4. 理解調適任務的本質,時刻分清楚每位調適人員自己的責任和義務,要時刻注意各個調試任務或調適系統(tǒng)之間的相互銜接;
5. 清楚明白整個建筑圍護結構調適任務的計劃安排;
6. 準備調適過程進度報告。
在規(guī)劃階段,非常重要的就是制定調適計劃,一份周詳縝密的計劃,才能指導未來的調適工作不致偏離目標或反復調整。整個調試計劃應該以項目需求書(OPR)圍護結構章節(jié)所提出的要求為基礎,體現(xiàn)調適過程的細節(jié)和調適步驟。能夠整合項目建設的具體施工環(huán)節(jié)、環(huán)境、建筑效果、室內條件、建筑功能及業(yè)主要求和未來的管理運行,對細節(jié)和整體提出可能面臨的風險評估。該計劃包括如下:
1. 圍護結構調適團隊的各成員在項目調適過程中各自擔任的角色和任務及相關責任。其中團隊成員的任務必須根據(jù)項目需求書(OPR)進行細化;
2. 項目調適計劃應該跟隨工程的進度不斷地進行細節(jié)上的調整和改進;
3. 團隊成員間的通信方式方法與信息共享,盡可能多的使用電子軟件,但同時也要根據(jù)項目調適過程來不斷更新或改變相關通信方式,做到信息及時有效地更新和共享。主要通信方式包括:信息的跟蹤,有關圖片、視頻信息的共享,項目建設文件等;
4. 通信過程包括:項目小組成員之間對項目設計評估,檢查是否符和要求,解決相關問題,信息與相關文件共享等,聯(lián)系人員名錄應該包括整個調適團隊成員與關鍵項目參與人員信息;
5. 建設施工清單表格應由調適小組評估后,根據(jù)該清單來進行項目的實施;
6. 最終調適報告應包括工程收尾文件,如6.1.4.4部分所述;
7. 設備維護人員相關培訓工作;
8. 不符合項報告需要詳細列明其相關設計細節(jié) ,安裝或有關性能方面的問題。
在整個調適過程中,避免不了出現(xiàn)這樣那樣的問題,在出現(xiàn)問題的時候必須建立問題日志。日志中需要詳細闡明該問題的解決辦法和解決時間,同時需要注明該問題的責任人,參與解決問題的人員和見證方,把該類問題用獨特數(shù)字序號表示出來便于查看。主要包括以下幾個方面:
1. 問題的描述,系統(tǒng)所受到的影響,發(fā)現(xiàn)日期,錯誤修改指示及回復,測試,問題產生的位置,問提的細節(jié)以及推薦解決方案;
2. 問題解決日志包括,糾錯日期,修改安裝的描述,修復技術方法或過程,測試性能及來自業(yè)主方面同意修改方案不會對其他建筑功能產生影響的批復,最后還包括小組成員之間就該問題通信交流的記錄。
5.2建筑圍護結構設計 階段
圍護結構設計階段的調適是將項目需求書(OPR)進一步分析和深入理解并將其細化出來形成圖紙體現(xiàn)在項目合同文件當中。由建筑圍護結構專家對項目設計文件(包括圖紙、計算書以及施工組織計劃)進行評估,符合專家審評要求以后召開設計階段的調適會議討論和分析設計文件是否能夠很好地實現(xiàn)業(yè)主的相關要求,同時進一步深化和改進調適計劃。一般設計階段要分為方案圖設計階段和施工圖設計階段。
在方案設計階段應注重設計對預算的影響以及準備好一套包含多種圍護系統(tǒng)的調適進度計劃表。每個建筑圍護系統(tǒng)都應該有相應地測試方法和相關測試工具以便于求證該系統(tǒng)是否符合相關質量標準和項目需求書(OPR)的要求。該階段的工作內容包括:
1. 以會議形式組織建筑師、業(yè)主以及幕墻設計師 一起,系統(tǒng)的解剖建筑外表面,由建筑師闡述建筑設計原理,對圍護結構的功能和性能要求,共同研究圍護結構設計原理,明確建筑師的設計意圖,為接下來的建筑維護調適工作鋪路。
2. 在幕墻設計師完成各個系統(tǒng)的標準節(jié)點 (詞條“節(jié)點”由行業(yè)大百科提供) 設計以后,應當對標準節(jié)點進行一次設計原理的專業(yè)評估 ,評估標準節(jié)點是否符合建筑師要求以及響應項目需求書(OPR)的程度,對未來的采購、加工、安裝進行預判。在無法直接判斷標準節(jié)點的優(yōu)越性時,可設計2套或2套以上方案,對其建筑效果的展示、重要的系統(tǒng)性能、可實施性、可維護更換性和經濟性進行對比,提供給業(yè)主綜合選擇的空間。圍護結構調適團隊應當協(xié)助業(yè)主最終確定一套最佳設計方案繼續(xù)深化設計。
3. 進一步深化的內容需要詳細到建筑每一個部位的實施節(jié)點和預算,包括:通過計算完成受力結構的尺寸選型、不同系統(tǒng)之間的接口節(jié)點、與建筑主體之間的封修節(jié)點、不同材料之間的接口節(jié)點、實現(xiàn)各項性能的計算和措施、對施工方案的初步描述、詳細的材料清單及預算等等。技術評估邀請同行專家配合調試團隊對該建筑圍護系統(tǒng)的方案設計進行全方面的技術論證,闡明該設計方案是如何滿足業(yè)主要求的。
4. 通過調適的介入不斷更新設計方案,使之離項目需求書(OPR)的要求越來越近,在這個過程中,如果業(yè)主發(fā)現(xiàn)可以超越最初的目標,那么就需要調整更新OPR,以及隨之修改調適計劃。
5. 建筑圍護調適計劃不僅可以幫助業(yè)主更好地理解整個建筑調適過程,讓業(yè)主明白每個圍護系統(tǒng)的調適所面臨的風險和要求,以便業(yè)主能夠更好地配合該項目的調適工作,最終制定出能在時間計劃上,成本預算上和系統(tǒng)性能上讓業(yè)主接受的調適計劃,以指導下一步調適工作的進行。
6. 在方案設計階段后期組織一次調適團隊評審會。會議的主要目標是確定設計原理是否完全滿足項目需求書(OPR)的要求,并且將在方案設計階段對沒有解決的問題詳細記錄下來,對于已經完全確定下來的設計方案,在接下來的設計工作中繼續(xù)深化進行。
7. 爭對確認下來的方案進行招標文件 的擬抄,進行正常的圍護結構招標 (詞條“招標”由行業(yè)大百科提供) ,調適團隊應充當評標 過程中的技術專家,對投標 單位的選取給業(yè)主建設性意見。
施工圖設計階段通常由已中標 的施工單位充當主要角色,這是整個圍護結構調適過程中非常關鍵的一個階段,主要從可實施性和整體經濟性兩方面對方案設計圖紙進行深化設計。以確保按施工圖施工以后能夠實現(xiàn)建筑師的意圖以及項目需求書(OPR)的要求。該階段的工作內容包括:
1. 在已經確定的整體框架 設計基礎上,解決方案設計中遺留的問題并充分考慮與相關專業(yè)之間的關系,尤其是室內封修與內裝的關系、一層室外封修與園林的關系、頂部收口與屋面防水 保溫系統(tǒng)的關系,門窗洞口與室內隔墻 之間的關系、地下室的建筑功能與圍護結構性能的結合、圍護結構的定位點與主體結構 坐標定位點之間的關系、隱蔽工序的可操作性等等,每一個細節(jié)的變化和改進都可能影響整套系統(tǒng)的設計,應在堅持方案設計已確定的設計原理的基礎上充分考慮整體成本、施工便捷與建筑審美和性能之間做出最佳的效益平衡。每一層的系統(tǒng)設計都要將空氣,水,熱量及通風的控制系統(tǒng)詳細標示。
2. 完成整棟建筑各個系統(tǒng)的結構計算書和熱工計算書,特殊的多功能的圍護結構系統(tǒng)還需要更多的功能計算書,比如:雙層幕墻或通風式幕墻還需要通風計算書、光伏幕墻需要發(fā)電量計算書、光熱幕墻需要集熱效率計算書等等。通過計算和模擬分析,綜合測算設計性能,適時調整相關設計參數(shù),確保設計方案在安全可靠的前提下,性價比最優(yōu)。計算書連同施工圖形成報告文本呈報給業(yè)主,有關成本和投資回報周期預測也將依據(jù)該階段的深化設計匯報給業(yè)主,調試團隊應配合業(yè)主做出有關決策從而推進該階段工作的順利進行。
3. 除了用計算和模擬去證明系統(tǒng)性能以外,通常還要求第三方檢測機構用實驗去再次論證系統(tǒng)的科學性。幕墻需要按照《建筑幕墻》GB21086的要求至少需要做抗風壓性能、水密性能、氣密性能和平面內變形性 能實驗,稱之為幕墻四性實驗;門窗根據(jù)業(yè)主要求可按照《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》 GB/T 7106、《建筑幕墻和門窗抗風攜碎物沖擊性能分級及檢測方法》GB/T 29738、《玻璃幕墻和門窗抗爆炸沖擊波性能分級及檢測方法》GB/T 29908、《門窗反復啟閉耐久性試驗方法 》GB/T 29739等對門窗進行相關性能要求測試,一些強調重要功能的門窗也可以根據(jù)業(yè)主要求進行更專項的實驗,如:被動建筑的門窗應根據(jù)《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》GB/T 8484進行保溫隔熱 性能的測試、五星級酒店的門窗可根據(jù)《建筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法》GB/T 8485進行隔聲性能測試等等;采光頂需要按照《建筑采光頂氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》進行采光頂三性實驗;而金屬屋面目前在中國還沒有出臺實驗室的性能檢測方法標準,多數(shù)依賴計算和工程經驗以及廠家提交的金屬屋面板 的性能測試報告。實驗論證圍護結構的重要性能可以說是目前大多數(shù)新建建筑的必要步驟,調適團隊需要對實驗選取的樣板,實驗臺搭建的圖紙進行審核,以確保實驗樣板具有代表性和替代性。
4. 對于重要建筑或復雜的圍護結構系統(tǒng)有必要做現(xiàn)場模型試驗,目的是證明圍護結構的建筑效果和可實施性。由幕墻設計師選取模型樣板,圍護結構調適負責人確認模型制作方案,建筑師親自監(jiān)督,現(xiàn)場安裝系統(tǒng)模型。建筑圍護結構調適團隊做出每一種系統(tǒng)的評估記錄和反饋,并作出結論性報告。主要包括:建筑圍護系統(tǒng)子系統(tǒng)、選用材料、配件、安裝工序以及圍護結構系統(tǒng)對室內裝修、暖通空調、自然通風系統(tǒng) (詞條“通風系統(tǒng)”由行業(yè)大百科提供) 、自然光照、照明等之間的相互協(xié)調功能。用實踐向業(yè)主和建筑師證明設計圖紙的科學性和與各專業(yè)的匹配性。
5. 調適負責人需要對施工單位提交的詳細的施工組織方案、施工計劃、材料清單進行審核,并給出修改意見。
6. 邀請幕墻專家一起在現(xiàn)場組織召開施工圖設計階段的項目設計評審會議,通過圖紙、計算書、實驗報告、現(xiàn)場模型以及施工組織方案詳細闡述項目進展到目前階段所取得的成果及如何在滿足業(yè)主要求上所做出的證明工作,對施工圖設計方案進行專業(yè)詳細的論證,向甲方提交專家論證報告。包括但不限于:各個建筑圍護系統(tǒng)的安全可靠性 、安裝方法、設計細節(jié)、經濟性、各類實驗的科學性,尤其是系統(tǒng)非標節(jié)點,比如:各個系統(tǒng)之間的連接節(jié)點、頂封修節(jié)點、轉角 節(jié)點、底部收口節(jié)點、防雷節(jié)點、防火節(jié)點、采光頂雨篷的排水 (詞條“排水”由行業(yè)大百科提供) 節(jié)點、邊部收口節(jié)點、伸縮縫 (詞條“伸縮縫”由行業(yè)大百科提供) 的處理節(jié)點等等,光伏幕墻還應該有電氣圖紙、光熱幕墻還應該有暖通圖紙等。專家論證會在超限超規(guī)項目中是必須的,如:大跨度結構、超高層 、光伏建筑一體化 、光熱建筑一體化、玻璃主結構系統(tǒng)、超輕質量結構、新材料 為主的系統(tǒng)、多功能幕墻結構等。
7. 調適團隊在設計深化階段不僅需要綜合業(yè)主、專家、顧問、建筑師的意見評估篩選建筑圍護系統(tǒng)方案,還需要確定來自建筑師,工程師,監(jiān)理,建筑總包與建筑分包所建議使用的有關建筑材料 。評審最終的深化設計方案,在進入編制施工文件階段之前,確認最終的深化設計。
并將有關重點設計的問題記錄在檔,以達成共識的設計結果將作為下一階段建筑施工文件制作的基礎。
8. 隨著深化設計階段的完工,建筑圍護調適計劃也應該持續(xù)性地修正。在深化設計階段,關于現(xiàn)場模型實驗內容,測試步驟和程序以及測試數(shù)量,尺寸和現(xiàn)場所在的測試位置及安裝工序,第三方檢測和幕墻專家等都需要調適團隊進行確定并記錄在調試計劃中。關于總包方工程質量保證計劃也應該寫入規(guī)范當中去。調適計劃的實施應該以業(yè)主要求為絕對依據(jù),嚴格遵照設計方案來實施。該部分調適計劃包括如下:
列出系統(tǒng)名錄、所選材料與所需做實驗(包括第三方實驗室實驗以及現(xiàn)場安裝實驗)的系統(tǒng)及實驗要求。
列出實驗程序及測試步驟與測試合格要求。
調整改進下一階段的建筑調適進度計劃表,主要包括建筑項目施工進度,驗收、入住和運行階段的計劃,為接下來即將進行的建筑圍護結構施工階段的調適工作做好準備工作。該計劃表應著重標出重要的時間點如:現(xiàn)場目擊施工活動的頻率、關鍵時間節(jié)點,建筑圍護系統(tǒng)竣工及其相關重要的調適活動等。
9. 在施工圖設計階段結束時,組織一次項目調適小組會議總結評估本次施工圖設計工作是否達到預期效果。對于沒有解決施工圖設計的問題記錄在檔,對于已經完成和確定下來的設計方案則作為接下建設項目施工文件編制的依據(jù)和工作的起點。
5.3建筑圍護結構施工階段
建筑圍護結構的施工階段是將施工圖方案完整無誤的付諸于實踐的關鍵過程,需要各單位的通力配合。在該階段建筑圍護結構調適團隊成員應該包括但不局限于:業(yè)主、建筑師、幕墻顧問 、幕墻專家、調適單位人員、施工經理,總包方,分包方,制造商,獨立第三方實驗機構等。該階段的相關內容和要求如下但不局限于:
1. 在圍護結構承包商進場之前組織召開一次施工階段的項目調適會議,列出該階段的調適工作目標,熟悉各個成員小組的每個項目負責人,明確各個成員單位的責任與義務。會議內容包括但不局限于:正式提交施工圖設計文件;分析上一階段在設計、第三方實驗、現(xiàn)場模型安裝時出現(xiàn)的問題,提示在施工階段必須引起重視;項目的可施工性;會審建筑圍護系統(tǒng)安裝工程清單并確保其無漏項增項,尤其是與其他分包商的交界處;該階段調適文件的編制;現(xiàn)場勘察;施工組織方案會審;施工進度計劃的復核;項目協(xié)調遇到的問題和解決機制;問題日志;需要復測的材料的現(xiàn)場性能實驗如:后置錨栓拉拔試驗、結構膠相容性 等;需要復測的系統(tǒng)的現(xiàn)場性能檢測(可按照《建筑幕墻工程檢測方法標準》JGJ/T324的檢測方法進行檢測)如:抗風壓性能實驗、水密性能實驗、氣密性能實驗等等;討論若遭遇現(xiàn)場實驗失敗后的補救措施,盡可能多地想像出各種大樣在現(xiàn)場實驗失敗后的補救方案。
2. 根據(jù)項目的重要性和方案的不確定性可策劃主導一次額外的現(xiàn)場大樣測試實驗失敗演練,演練主要內容可包括: 該類系統(tǒng)的可替換性,材料的可更換性等。
3. 建筑圍護結構調適小組定期對項目施工方的施工成果進行檢查,根據(jù)以下幾個方面來評審在圍護結構施工階段已完成的項目是否符合業(yè)主要求、相關質量標準、已建成項目是否具有穩(wěn)定的質量保證體系以及是否嚴格按照建筑項目施工合同的標準來執(zhí)行。對此定期召開調適小組會議,對質量目標進行會審、總結和調整:
進場材料是否符合要求?相關文件是否齊全?是否需要抽檢?對系統(tǒng)性能是否有影響?
是否嚴格按照施工圖進行施工安裝?系統(tǒng)的安裝是否完全符合標準?現(xiàn)場與圖紙不符的地方有無設計變更?
參與各方對項目質量的把控是否到位,現(xiàn)場抽查并做好記錄。包括外觀、成品保護、隱蔽工程質量驗收、啟閉設備的靈活性等等。
根據(jù)《建筑幕墻工程檢測方法標準》JGJ/T324進行現(xiàn)場實驗檢測,方法如第4條,并依照工程手冊來作出相應地評估。對再次實驗的項目做出相應地計劃和安排,保證其順利進行,且不會影響整個項目的調適進度計劃。
制作一份現(xiàn)場實驗項目計劃書,其內容主要有:誰來主導此次實驗、實驗時間、實驗樣板取樣、實驗達標等級、實驗過程將怎樣被文件化、誰將收到此次的實驗報告。
檢驗實驗程序是否符合系統(tǒng)安裝步驟,樣板是否具有代表性,其性能是否在此次實驗中已得到體現(xiàn)等。
4. 在項目實施過程中組織一次現(xiàn)場已安裝完畢的系統(tǒng)外觀和性能方面的查驗工作,選取目測可能有問題的部分作為檢查對象,根據(jù)《建筑幕墻工程檢測方法標準》JGJ/T324的檢測方法對材料、連接及安裝質量、抗風壓性能、水密性能、氣密性能等業(yè)主重點關注的性能進行現(xiàn)場檢測。同時需要著重評估在各個系統(tǒng)之間的接口處,不同材料之間是否有良好地兼容性,是否滿足建筑施工合同里所要求的規(guī)格或性能,F(xiàn)場測試所選取的大樣必須要考慮在一個彈性 時間里,以防一些難以在有限時間里發(fā)現(xiàn)的缺陷暴露出來,以便問題發(fā)生時有足夠的時間去彌補,從而不至于影響整個項目的施工進程,F(xiàn)場實驗有關活動需要有建筑圍護系統(tǒng)專家或調適小組成員到場主導監(jiān)督。
在建筑圖上指出現(xiàn)場實驗大樣所在的建筑圍護系統(tǒng)位置。
做好現(xiàn)場環(huán)境條件記錄,如:環(huán)境濕度,周環(huán)境溫度,當天時間,太陽輻射 數(shù)值,風力,實驗時下雨時間等。
整理歸檔試驗測試報告。包括邀請的所進行的實驗代理方對相關數(shù)據(jù)的修正以及實驗性能等級的記錄和修正。對于所進行的實驗做好所有相關數(shù)據(jù)的記錄,如:實驗依據(jù)建筑維護系統(tǒng)的建設文件規(guī)范是否達標,對配件的測試是否合格,安裝方法是否滿足要求等。記錄在整個施工過程中,試驗成功的或不成功的或已經采取了補救措施的或安裝位置出錯的等都需要整理記錄下來。對于所有完工的實驗都需要注明,實驗負責人,聯(lián)系人信息,第三方見證等。如下:
a. 對于多次進行試驗測試和采取補救措施,但還是以失敗而告終的實驗項目。
b. 再次評審因實驗失敗而送審的樣品材料或其補救措施而送審的樣品或材料。
c. 指明在基于建筑安全 和使用方面滿足條件而同 意使用的補救方案。
5. 將來自業(yè)主、總包、監(jiān)理或建筑師方面的不符合標準項詳細記錄在檔,做好施工現(xiàn)場的定期巡視報告,定期與建筑承包商召開項目協(xié)調會議,評估其所承建項目的性能以及承包商對所出現(xiàn)問題的解決態(tài)度和對解決方案的闡述,評審建筑承包商的項目施工清單進度,將不符合項的解決方案做成正式文件以便遞交業(yè)主審核。
6. 對施工現(xiàn)場進行定期巡查,施工現(xiàn)場巡查是過程控制的主要手段,應包括但不限于以下內容:
進行現(xiàn)場巡查,落實現(xiàn)場在建項目的施工是否是嚴格遵照建筑施工合同與項目需求書(OPR)來進行的。對此類的視察需要提前協(xié)調好總包,分包,顧問,制造方之間的時間安排,以便視察工作能夠順利進行。
首次安裝視察,是對施工單位施工整體水平的一個認知,通過現(xiàn)場觀察初步了解施工單位的團隊能力。
系統(tǒng)的階段性完工的視察,包括:現(xiàn)場大樣的安裝示范,新的作業(yè)面的開工,場地實驗,以及系統(tǒng)安裝等項目。
各種系統(tǒng)和材料的現(xiàn)場實驗,將現(xiàn)場性能實驗的結果數(shù)據(jù)記錄在檔,核對是否與圍護系統(tǒng)規(guī)范所要求的一致。如有必要,則要求對實驗失敗的系統(tǒng)再次做相關性能測試的試驗。
確保建筑圍護系統(tǒng)施工清單每天更新,月總結報告按時遞交到項目調適小組以便審閱。對于施工過程中出現(xiàn)的不合格項以及已經二次修正過的項目,需要有相關設計師或施工負責人簽字。
記錄現(xiàn)場巡視報告與測試報告,將不符合項或合格項分開記錄在檔。
7. 按照現(xiàn)場進度更新業(yè)主要求:如對進度的要求、可能出現(xiàn)的設計變更、變更和意外帶來的預算增加等。
8. 依據(jù)建筑施工階段的進展適時更新建筑圍護系統(tǒng)調適計劃內容,與建筑總包商和圍護結構分包商一起商議針對業(yè)主的建筑圍護系統(tǒng)調適培訓計劃。
9. 對遞交材料(施工圖與施工規(guī)范)的審閱包括以下:
依照建筑施工合同文件和項目需求書(OPR)審閱建筑圍護結構施工文件,著重從對建筑圍護系統(tǒng)的功能性,可施工性,單個材料類別的使用壽命, 來自制造方的安裝指導資料是否齊全,有關維護保養(yǎng),可替換性等方面。
評估建筑圍護系統(tǒng)各個配件之間的相容性與粘結牢固性在使用壽命上是否滿足要求,同時確保該產品在整個建筑圍護系統(tǒng)的使用周期內是否能保證可隨時替換性。如:結構膠的斷面 尺寸設計和粘結面設計、密封膠條 的材料選用和可更換性、五金件 的材質及安裝位置和支撐安全性、耐候密封膠 的斷面尺寸設計和可更換性等等。
評估項目施工進度計劃,內容不局限于:
a) 送審材料遞交計劃表
b) 各類材料進場時間
c) 現(xiàn)場各類實驗測試安排
d) 施工現(xiàn)場授權巡視檢查
e) 標志性時間節(jié)點(如:裙樓 完工時間、項目亮燈時間點、外立面完工時間點、整體竣工時間等)
10. 提交一份建筑施工期間建筑圍護調適報告給業(yè)主審閱,并傳送給其他專業(yè)調適團隊評估。整合業(yè)主與其他專業(yè)調適團隊的報告與意見,將其融合到建筑施工末期調適報告中。
11. 依據(jù)建筑項目施工階段的施工進展對建筑圍護系統(tǒng)手冊進行更新。該手冊中應當包含所有類型的圍護系統(tǒng)。每個系統(tǒng)的安裝位置,該系統(tǒng)的現(xiàn)場檢查報告。手冊中的文字描述要充分考慮到業(yè)主,入住者,工程人員或維護人員能夠準確理解其內容。維護手冊中應當明確寫明總體維護要求,對維護系統(tǒng)的定期檢查,根據(jù)整個維護系統(tǒng)的使用周期而進行的產品更換計劃表等。
12. 再次評估依據(jù)建筑施工階段而更新的業(yè)主要求。
13. 對圍護結構是否滿足驗收要求進行預驗收,應確保項目通過驗收。由于調適工作更重視過程監(jiān)督,嚴格的過程控制可以確保項目順利通過驗收。
5.4建筑圍護結構運行使用階段
圍護結構的使用壽命通常按照25年標準來設計建造,那就意味著圍護結構的運行使用階段至少是25年。調適工作將伴隨其運行至廢止拆卸,是之前調適工作時間的十幾倍。這個階段的調適團隊主要是由調適公司的調適人員、項目物業(yè)公司組成。出現(xiàn)維修、更換工作時,在圍護結構保質期內,需要原施工單位參與維修更換工作,在保質期外,可聘請專業(yè)幕墻運維公司進行維修更換。該階段的主要內容如下:
1. 項目交付使用之時,準備提交自開工以來到現(xiàn)階段的完整的項目調適文件。這份文件相當于記錄了圍護結構從孕育到產生的全過程,文件的完整性和準確性將直接決定著建筑圍護系統(tǒng)運行階段調適工作的成敗。其主要包括如下:
圍護結構的測試報告
已驗收合格的圖紙資料
最終調適報告
文件審閱及再次瀏覽已通過項目的合格檢驗報告
建筑圍護系統(tǒng)質量保證文件
維護手冊,指導物業(yè)公司及建筑使用者如何正確使用或維護建筑圍護系統(tǒng)
其他附加文件以及相關鑒定文件
質保期內調適服務計劃表
準備最終版本的業(yè)主要求
2. 整理最終版本的業(yè)主要求與已經記錄在檔的有關項目修改文件應該確保以下幾項完全準確性:
確保業(yè)主會完全接受所有合格無誤的建筑圍護系統(tǒng),相關部件以及控制系統(tǒng)。
整理所有驗收合格日志以及其他施工過程中的記錄文件。
整理所有合格的系統(tǒng)試驗測試報告,安裝合格記錄等。
將業(yè)主對不符合項的同意驗收文件整理歸類。
3. 調適人員需再一次審核來自建筑承包商關于對其產品在質保期限內所提供的一切有關產品或施工質量保證的質量保證書。包括如下:
運行維護手冊
指明建筑圍護結構隨季節(jié)變化而對其性能的影響
建筑圍護結構關于使用年限的實驗報告
現(xiàn)場巡視報告文件
來自材料供應商的相關產品性能保證文件
更新建筑施工報告
4. 運行階段調適工作的任務劃分和責任落實;
調適團隊應聯(lián)系業(yè)主和使用者對即將交付使用的圍護結構進行最后一次評估和視察,以確保交付的建筑圍護結構系統(tǒng)符合業(yè)主要求及質量標準;
清洗和日常維護工作由物業(yè)公司按照維護手冊要求進行,清洗不應少于每年一次;
物業(yè)公司有權利制止違規(guī)操作行為,如臺風氣候開啟窗戶、幕墻外掛重物、隨意拆除室內護欄等等。調適人員應進行監(jiān)督、抽查;
調適人員應對建筑圍護系統(tǒng)進行持續(xù)性的性能評估與分析,具體體現(xiàn)在圍護結構工程竣工驗收后一年時,對圍護結構系統(tǒng)進行一次全面的檢查,此后每五年應檢查一次。檢查項目應包括:
a) 圍護結構整體、單元板 塊間有無變形、錯位、松動,如有,則應對該部位對應的隱蔽結構進行進一步檢查;
b) 主要承力構件 (詞條“構件”由行業(yè)大百科提供) 、連接構件和連接螺栓 等是否損壞、連接是否可靠、有無銹蝕 等;
c) 面板 有無松動和損壞;
d) 密封膠 有無脫膠 、開裂 、起泡,密封 膠條 有無脫落 、老化 等損壞現(xiàn)象;
e) 開啟部分是否啟閉靈活,五金 附件是否有功能障礙或損壞,安裝螺栓或螺釘 (詞條“螺釘”由行業(yè)大百科提供) 是否松動和失效,防脫措施是否有效;
f) 圍護結構排水系統(tǒng)是否通暢;
g) 電動開啟系統(tǒng)是否正常工作。
對于施加預拉力的拉桿 或拉索 結構的圍護結構工程,調適人員應在工程竣工驗收后六個月時對該工程進行一次全面的預拉力檢查和調整,此后每三年應檢查一次;
對于對圍護結構安全性能有重要影響的結構硅酮密封膠 ,調適人員應在其使用十年后抽取工程不同部位進行粘接 性能的抽樣檢查;此后每三年宜檢查一次。
物業(yè)公司應配合調適人員對災后的圍護結構進行檢查和修復工作:
a) 當圍護結構遭遇強風襲擊后,應及時進行全面檢查,修復或更換損壞的構件,對施加預應力 的的拉桿或拉索結構的工程,應進行一次全面的預拉力檢查和調整;
b) 當圍護結構遭遇地震、火災等災害后,應由邀請專業(yè)技術人員對圍護結構進行全面檢查,并根據(jù)損壞程度制定處理方案,及時處理。
調適團隊應向業(yè)主提交建筑圍護系統(tǒng)質量保證方案與脫保期報告。
作者單位:珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司
專家介紹 羅多
鋁門窗幕墻委員會專家組
工作單位: 珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司
技術職稱: 高級工程師
專業(yè): 幕墻結構設計
專長: 各類新型幕墻結構設計、光伏建筑一體化的應用研究