郭純
(中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司,廣州510000)
近年來(lái),中央、各省市地方政府均在大力推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展,普遍要求未來(lái)幾年內(nèi)裝配式建筑占新建建筑面積的比例超過(guò)30%。以廣東省為例【1】,要求到2020 年年底前,裝配式建筑占新建建筑面積比例達(dá)到15%以上,其中,政府投資工程裝配式建筑面積占比達(dá)到50%以上;到2025 年年底前,裝配式占新建建筑面積比例達(dá)到35%以上,其中,政府投資工程裝配式建筑面積占比達(dá)到70%以上。
此外,各地均對(duì)實(shí)施裝配式建筑的主體單位進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),以廣州市為例【2】,對(duì)自愿實(shí)施裝配式建筑的新建項(xiàng)目,給予預(yù)制外墻或疊合外墻預(yù)制部分不計(jì)入建筑面積的獎(jiǎng)勵(lì)(獎(jiǎng)勵(lì)的建筑面積不超過(guò)±0.000 以上計(jì)容建筑面積的3%)。從2017 年以來(lái),開(kāi)工建設(shè)的總建筑面積達(dá)到30 000m2以上,且預(yù)制率、裝配率較高的裝配式建筑工程(政府投資項(xiàng)目除外),財(cái)政給予扶持;針對(duì)運(yùn)輸預(yù)制混凝土構(gòu)件及鋼構(gòu)件等超大、超寬部品部件的運(yùn)輸車(chē)輛,交通運(yùn)輸主管部門(mén)、公安交通管理部門(mén)在所轄區(qū)域或職能范圍內(nèi),在物流運(yùn)輸、交通通暢方面予以支持。
隨著各地政策的相繼落地,我國(guó)裝配式建筑發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,裝配式建筑的實(shí)踐進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期。
某科技園區(qū)項(xiàng)目,總用地面積約55 415m2,總建筑面積127 576m2,由4 棟單體樓組成,地下2 層,地上7 層,總高度約30m;4 棟樓平面均為規(guī)整的長(zhǎng)方形,且立面無(wú)突變。本項(xiàng)目主要功能為企業(yè)辦公使用,包含會(huì)議及相應(yīng)的配套用房。
本項(xiàng)目地上建筑面積約90 000m3,具備一定建設(shè)規(guī)模和體量,有利于采用裝配式方案。同時(shí),建筑設(shè)計(jì)方案平面、立面簡(jiǎn)單簡(jiǎn)潔,主要構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化,具備采用裝配式的有利條件;但由于業(yè)主單位是第一次采用裝配式的建筑模式,為確保項(xiàng)目順利實(shí)施,業(yè)主在前期組織開(kāi)展了一系列的考察調(diào)研,著重分析了廣州及周邊地區(qū)裝配式應(yīng)用情況及產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀。
2.2.1 廣州地區(qū)裝配式應(yīng)用情況
總體而言,目前廣州建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍比較落后,大項(xiàng)目比較少,市場(chǎng)應(yīng)用不多,總體裝配率比較低,與上海、深圳等裝配式應(yīng)用較好的城市形成鮮明對(duì)比;但隨著廣州市陸續(xù)出臺(tái)的政策支持,也涌現(xiàn)出了類(lèi)似于華南理工大學(xué)國(guó)際校區(qū)這樣的裝配式建筑大規(guī)模應(yīng)用的案例,廣州裝配式建筑正迎來(lái)高速發(fā)展的拐點(diǎn)。
2.2.2 廣州地區(qū)裝配式應(yīng)用存在的主要問(wèn)題
1)建造成本偏高:由于目前裝配式建筑尚未形成規(guī)模化發(fā)展,工業(yè)化生產(chǎn)的比率較低,相對(duì)于傳統(tǒng)作業(yè),目前裝配式建筑的造價(jià)通常高出10%~15%;
2)標(biāo)準(zhǔn)化滯后:要實(shí)現(xiàn)裝配式建筑工業(yè)化,前提是標(biāo)準(zhǔn)化,但目前裝配式的標(biāo)準(zhǔn)化體系仍不完善,技術(shù)體系繁多,異形構(gòu)件大量存在,不能形成規(guī)模效益;
3)政策及制度尚不健全:雖然政府出臺(tái)了支持政策,但大多是綱領(lǐng)性文件,需要落地的細(xì)則指導(dǎo),且相關(guān)的法律法規(guī)、獎(jiǎng)懲機(jī)制等都還不完善。
2.2.3 裝配式構(gòu)件生產(chǎn)廠(chǎng)家情況
1)市場(chǎng)地位不高:由于目前裝配式建筑的市場(chǎng)份額很小,導(dǎo)致生產(chǎn)廠(chǎng)家的投入有限,反之,也導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)被看作技術(shù)含量不高、性能不好的粗糙產(chǎn)品,市場(chǎng)地位不高;
2)技術(shù)含量有限:目前市場(chǎng)上的預(yù)制構(gòu)件種類(lèi)繁多,但大多屬于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,生產(chǎn)工藝比較傳統(tǒng),技術(shù)含量不高;
3)經(jīng)營(yíng)狀況一般:由于產(chǎn)品沒(méi)有技術(shù)壁壘,市場(chǎng)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)等原因,廠(chǎng)家的經(jīng)營(yíng)情況并不樂(lè)觀(guān),生產(chǎn)比較飽和的廠(chǎng)家都依托于施工總包單位,如廣州建筑的下屬工廠(chǎng),獨(dú)立存在的裝配式工廠(chǎng)很難獲得好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位。
為響應(yīng)國(guó)家推廣裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)政策,本項(xiàng)目擬考慮裝配式工廠(chǎng)化構(gòu)件的使用,遵循標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠(chǎng)化生產(chǎn)、裝配化施工等符合裝配式建筑特征的建設(shè)模式。但出于成本因素考慮,并參考目前廣州地區(qū)裝配式應(yīng)用的現(xiàn)狀,僅在本項(xiàng)目條件最好的一棟樓實(shí)施裝配式,建筑面積約18 000m2。
裝配式建筑,設(shè)計(jì)的核心是標(biāo)準(zhǔn)化,而模數(shù)化是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的前提【3】,本項(xiàng)目遵循“少規(guī)格、多組合”的原則【4】,針對(duì)性地開(kāi)展了柱網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、樓梯標(biāo)準(zhǔn)化、立面優(yōu)化等標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),減少預(yù)制構(gòu)件尺寸、降低建造成本。
具體來(lái)說(shuō),由建筑專(zhuān)業(yè)總體統(tǒng)籌,對(duì)模數(shù)協(xié)調(diào),采用模塊組合的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),將結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線(xiàn)系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)。采用樓電梯、公共衛(wèi)生間、公共管井、基本單元等模塊進(jìn)行組合設(shè)計(jì),各部品部件采用標(biāo)準(zhǔn)化接口。結(jié)合使用功能,采用大開(kāi)間、大進(jìn)深的平面方案,實(shí)現(xiàn)空間靈活可變的布置方式,承重構(gòu)件上下對(duì)齊貫通,外立面設(shè)計(jì)中,外墻洞口規(guī)整有序。外圍護(hù)系統(tǒng)根據(jù)廣州地區(qū)的氣候條件、使用功能等綜合確定防火、氣密、隔聲、熱工和耐久等性能要求,選擇適宜的系統(tǒng)類(lèi)型。設(shè)備與管線(xiàn)均集中布置,協(xié)調(diào)設(shè)備專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行管線(xiàn)綜合設(shè)計(jì)。
具體到本項(xiàng)目,通過(guò)建筑統(tǒng)籌的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)后,每層疊合板均只有3 種寬度,6 種板型,結(jié)構(gòu)柱每層5 種截面,梁每層5種截面,外圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻均1 種板型,極大地減少了預(yù)制構(gòu)件的種類(lèi),降低了建造成本。
此外,本項(xiàng)目也采用了建筑信息模型技術(shù),探索實(shí)現(xiàn)全專(zhuān)業(yè)、全過(guò)程的信息化管理。
結(jié)合本工程項(xiàng)目特點(diǎn)、成本限額、工期進(jìn)度及裝配式產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀,根據(jù)裝配率的不同有2 個(gè)方案可供選擇,方案特點(diǎn)比較見(jiàn)表1。
表1 裝配式建筑方案對(duì)比表
綜合上述分析,建議本工程中采用的裝配式建筑方案,主要關(guān)注提高建筑產(chǎn)品質(zhì)量,并通過(guò)精細(xì)化、模數(shù)化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì),使大量建筑部品可以實(shí)現(xiàn)在工廠(chǎng)內(nèi)加工制作,并且配合施工單位采取可循環(huán)使用的模板技術(shù),疊合樓板(免拆模板)技術(shù)、預(yù)制樓梯、多種復(fù)合預(yù)制外墻板等,發(fā)揮建筑工業(yè)化的優(yōu)勢(shì),達(dá)到提升建筑品質(zhì)和環(huán)保性能的目的。根據(jù)目前廣州地區(qū)裝配式的產(chǎn)業(yè)政策及應(yīng)用現(xiàn)狀,結(jié)合投資預(yù)算,本項(xiàng)目考慮相對(duì)較高的裝配率,具體方案見(jiàn)圖1。
圖1 本工程裝配式建筑方案
按照GB/T 51129—2017《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的方式評(píng)估,本項(xiàng)目的裝配率約為66%,可以評(píng)為A 級(jí)裝配式建筑。
1)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠(chǎng)化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理,可以有效提高建筑產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短施工時(shí)間,并解決傳統(tǒng)施工中環(huán)境污染大、施工噪聲大的問(wèn)題,是一種創(chuàng)新性的建造方式;
2)目前廣州地區(qū)的裝配式應(yīng)用,仍然存在建造成本偏高的問(wèn)題,此外,裝配式的標(biāo)準(zhǔn)化及相關(guān)政策仍然有待完善;
3)傳統(tǒng)的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)為主導(dǎo),而裝配式建筑的設(shè)計(jì),核心是建筑專(zhuān)業(yè)統(tǒng)籌的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),本項(xiàng)目的裝配式設(shè)計(jì)通過(guò)建筑專(zhuān)業(yè)的整體統(tǒng)籌,能較大地降低裝配式建筑的建造成本。