陳利
摘要:裝配式建筑作為一種新型建筑,基于新型裝配式建造技術(shù)出發(fā),以可持續(xù)技術(shù)為輔助而得以實(shí)現(xiàn),對(duì)比傳統(tǒng)建筑施工工藝可以發(fā)現(xiàn),裝配式建筑的應(yīng)用一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)建筑行業(yè)在周期、生產(chǎn)效率、勞動(dòng)強(qiáng)度等方面的不足,以流水線生產(chǎn)方式為支持,來(lái)對(duì)建筑構(gòu)配件加以預(yù)制,運(yùn)送至安裝現(xiàn)場(chǎng),以“搭積木”的方式來(lái)進(jìn)行拼接安裝,并且具有環(huán)保節(jié)能可持續(xù)性的優(yōu)勢(shì);透過(guò)裝配式建筑得以窺探現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)化特征。通過(guò)裝配式建筑的應(yīng)用,促進(jìn)了建造速度的快速提升,對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)所造成的污染較小,有助于維護(hù)生態(tài)環(huán)境?,F(xiàn)代建筑行業(yè)也因裝配式建筑的應(yīng)用而逐步發(fā)展。立足這一角度出發(fā),本文就裝配式建筑設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行闡述,把握裝配式建筑特征,進(jìn)一步探究其應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:裝配式建筑;裝配式建筑的國(guó)家政策;建筑特點(diǎn);發(fā)展現(xiàn)狀
引言
建筑工業(yè)與裝配式住宅發(fā)展;當(dāng)代先進(jìn)的生產(chǎn)方式,致力于促進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)建造方式的轉(zhuǎn)變,推進(jìn)技術(shù)革新,全面提高技術(shù)質(zhì)量。
建筑工業(yè)化與裝配式住宅發(fā)展;不可以僅僅將工業(yè)化看作是施工技術(shù)問(wèn)題與方法問(wèn)題,要體現(xiàn)合理化、組織化、標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)建筑生產(chǎn)建造為中心的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、施工集成建造等完整系統(tǒng)。
建筑工業(yè)與裝配式住宅發(fā)展;應(yīng)解決我國(guó)建設(shè)方式造成的壽命短、耗能大、存在質(zhì)量問(wèn)題并且造成資源浪費(fèi)等,提高建筑全壽命周期的長(zhǎng)久品質(zhì)與價(jià)值,從根本上減少不必要的資源與能源消耗,對(duì)于建筑環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展也具有重要意義。
一、研究背景與意義
1.1住宅產(chǎn)業(yè)化的要性
建筑行業(yè)發(fā)展階段,以住宅產(chǎn)業(yè)化作為一個(gè)重要趨勢(shì),由于我國(guó)正處于快速城市化的過(guò)程中,需要建造大量的建筑,目前年度新建建筑數(shù)量在世界居于首要地位,約達(dá)到20億㎡,在全世界年度新建建筑中占比接近40%,在全世界范圍內(nèi),就水泥與鋼材來(lái)看,其實(shí)際消耗量約為40%,預(yù)計(jì)這一過(guò)程還要持續(xù)25一30年。
但是,長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)建筑業(yè)所采用傳統(tǒng)的建造方式,帶來(lái)的卻是高能耗和高消耗,據(jù)統(tǒng)計(jì)建筑能耗和消耗占全國(guó)能源消耗的約30%,城市垃圾總量中建筑垃圾占比約為30%一40%,裝修占6%左右,傳統(tǒng)的建造方式給環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力,嚴(yán)重阻礙了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此需要我們改變建造方式,優(yōu)化施工階段,對(duì)資源消耗加以合理控制,只能采取裝配式施工。
全球性氣候變化大環(huán)境下,我國(guó)制定了節(jié)能減排目標(biāo),強(qiáng)調(diào)對(duì)比2005年的減排目標(biāo),2020年國(guó)內(nèi)單位生產(chǎn)總值二氧化碳排放量需下降40%-45%。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),建筑行業(yè)將承擔(dān)更重要的任務(wù),轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)資源消耗狀態(tài),促進(jìn)低碳環(huán)保的落實(shí),真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,為可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
所謂裝配式建筑,是一種現(xiàn)代化的建筑形式,基于裝配式建造技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的。裝配式建筑性質(zhì)為工業(yè)化建筑,其在房屋建造過(guò)程中經(jīng)歷了四個(gè)階段,其一是系統(tǒng)化設(shè)計(jì),其二是模塊化拆分,其三是工廠制造,其四是現(xiàn)場(chǎng)裝配,致力于以工廠為加工環(huán)境,在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,這是裝配式建筑的顯著特點(diǎn)。對(duì)比裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑來(lái)看,二者之間存在顯著差別,傳統(tǒng)建筑具有“粗放型”特征,而裝配式建筑更相當(dāng)于是對(duì)一種工業(yè)產(chǎn)業(yè)加以制造,建筑構(gòu)配件的預(yù)制采取流水線生產(chǎn)方式,運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)后,通過(guò)“搭積木”的方式進(jìn)行安裝。裝配式建筑的發(fā)展符合可持續(xù)發(fā)展基本要求,防火防潮、防蟲、保溫等優(yōu)勢(shì)顯著,具備節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。
在20世紀(jì)初期,裝配式建筑就受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注,英法美等國(guó)家嘗試后,裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)就凸現(xiàn)出來(lái),有著較快的建造速度,并且生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性良好,在全世界范圍內(nèi)裝配式建筑得以良好推廣。發(fā)達(dá)國(guó)家裝配式建筑市場(chǎng)熱潮也在一定程度上影響了我國(guó),結(jié)合國(guó)情及發(fā)展實(shí)際出發(fā),我國(guó)的建筑技術(shù)與管理模式也逐步發(fā)展,并且成效顯著。
1.2住宅產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)點(diǎn)
節(jié)能:裝配式建筑實(shí)現(xiàn)了外墻保溫材料與結(jié)構(gòu)材料(鋼筋混凝士)的融合,工廠化生產(chǎn),相比較傳統(tǒng)的施工工藝,有效的降低了施工難度,生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度高,提高了工程質(zhì)量;
節(jié)水:預(yù)制混凝土構(gòu)件由工廠加工預(yù)制,水循環(huán)利用,節(jié)約水資源;
節(jié)地:裝配式建筑有著標(biāo)準(zhǔn)戶型,可協(xié)調(diào)模數(shù),有著較高的房屋使用面積,土地資源得以節(jié)約:
節(jié)材:由于裝配式住宅的主要構(gòu)件在工廠加工制作,施工階段所使用模板量較少,部品標(biāo)準(zhǔn),土建和裝修設(shè)計(jì)具有一體化的特征,資源浪費(fèi)得以控制;
環(huán)保:裝配式住宅施工,將傳統(tǒng)建造工藝中的鋼筋加工、混凝土澆筑等高污染、高噪音的作業(yè)過(guò)程移至工廠完成,無(wú)論是施工現(xiàn)場(chǎng)噪音、粉塵污染,還是建筑垃圾與污水排放都得到有效控制。
相關(guān)資料表明,裝配式建造方式與傳統(tǒng)建造方式相比較,水耗、能耗、人工、垃圾排放與污水排放較低。
其次是集成應(yīng)用新技術(shù),推進(jìn)節(jié)能環(huán)保。以可再生能源應(yīng)用為基礎(chǔ),協(xié)調(diào)應(yīng)用室內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)、智能家居集成系統(tǒng)、建筑一體化等,并對(duì)中水和雨水進(jìn)行優(yōu)化處理,節(jié)能環(huán)保目標(biāo)也得以順利實(shí)現(xiàn)。
結(jié)合實(shí)際來(lái)對(duì)建造方式進(jìn)行調(diào)整,能夠在保證質(zhì)量與安全的同時(shí),促進(jìn)施工效率的提升。裝配式住宅施工,能夠提高尺寸精度,為住宅建筑整體質(zhì)量提供保證,尤其是在建造過(guò)程中減少了腳手架作業(yè)方式,整個(gè)施工中的安全系數(shù)更高。通過(guò)有機(jī)保溫與混凝土的合理利用,促進(jìn)集合成型,消防隱患也得到有效降低。在變更了建造方式后,人工作業(yè)得到明顯減少,施工效率更高。通過(guò)裝配式施工能夠真正體現(xiàn)以人為本,保證施工的綠色化,施工作業(yè)人員的健康也得到保障,居民所受施工干擾減少,居住品質(zhì)得到明顯提升。
1.3國(guó)家相關(guān)政策指導(dǎo)
隨著建筑市場(chǎng)逐步發(fā)展,國(guó)家提出相關(guān)政策來(lái)給予鼓勵(lì)和支持,裝配式建筑也具備了應(yīng)用和發(fā)展條件,基于此設(shè)置產(chǎn)業(yè)化技術(shù)指標(biāo)與體系化技術(shù),使得住宅建設(shè)具備了可靠條件,建設(shè)進(jìn)度更快企業(yè)效率更高,綠色建筑行動(dòng)也得以全面推進(jìn)?,F(xiàn)如今國(guó)家高度重視節(jié)能減排,并頒布相關(guān)政策與標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)踐中政策標(biāo)準(zhǔn)逐步完善,建筑行業(yè)也趨于轉(zhuǎn)型,以綠色化和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化為發(fā)展的重要方向,裝配式建筑作為建筑產(chǎn)業(yè)化的重要載體,即將進(jìn)入到發(fā)展新階段。
1)2016年《政府工作報(bào)告》
在2016年《政府工作報(bào)告》中,李克強(qiáng)總理就綠色建筑和建材推廣做出重要指示,強(qiáng)調(diào)要重視建筑工程標(biāo)準(zhǔn)的提升,保障建筑工程質(zhì)量,可加大力度就鋼結(jié)構(gòu)與裝配式建筑進(jìn)行推廣。
2) 2016年《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》
2016年國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》,其中明確指出,在政策支持下,要重視新型建造方式的發(fā)展,以10年為期限,提升新建建筑中裝配式建筑比例,爭(zhēng)取達(dá)到30%。
3)2014年《綠色保障性住房技術(shù)導(dǎo)則》
2014年1月,《綠色保障性住房技術(shù)導(dǎo)則》(試行)由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布,就各自做出要求,就綠色保障房工作發(fā)出通知,強(qiáng)調(diào)各地依據(jù)《導(dǎo)則》出發(fā),結(jié)合本地區(qū)實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析,所制定綠色保障性住房技術(shù)政策具有高度適應(yīng)性,落實(shí)技術(shù)指導(dǎo)?!秾?dǎo)則》中共包含八大項(xiàng),進(jìn)而闡述綠色保障性住房所必須要遵循的基本原則,在這一方面開展深入研究,對(duì)相關(guān)指標(biāo)體系加以制定,開展規(guī)劃設(shè)計(jì),建造施工技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)等要點(diǎn)也得以明確。
4)在《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》、《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》等政策發(fā)布后,黨中央、國(guó)務(wù)院的部署在各地區(qū)都得到積極落實(shí),裝配式建筑的發(fā)展具備了優(yōu)良條件,各地在推進(jìn)裝配式建筑工作中應(yīng)堅(jiān)持八項(xiàng)原則:
一是以形成成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系為核心 ,進(jìn)一步夯實(shí)推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。
二是以開發(fā)配套的產(chǎn)品機(jī)具為重點(diǎn) ,滿足裝配式建筑的質(zhì)量要求和工業(yè)化大生產(chǎn)的需要。
三是以骨干集團(tuán)企業(yè)為依托 ,為裝配式建筑發(fā)展提供產(chǎn)業(yè)支撐。
四是以本地實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn) ,結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平取確定目標(biāo)并制定任務(wù)。
五是以保證質(zhì)量和建筑功能為前提 ,實(shí)現(xiàn)發(fā)展裝配式建筑的初衷和目的。
六是以建筑設(shè)計(jì)為龍頭 ,統(tǒng)領(lǐng)工程建設(shè)全過(guò)程,推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展。
七是以培育現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍為基礎(chǔ) ,促進(jìn)裝配式建筑施工的質(zhì)量、效率和效益的顯著提升。
八是以穩(wěn)中求進(jìn)為工作基調(diào) ,不搞層層加碼,要腳踏實(shí)地、循序漸進(jìn)。
二、裝配式建筑的特點(diǎn)
2.1 綠色化、功能多樣化
裝配式建筑的功能多樣化、與時(shí)俱進(jìn),具體有:
(1)節(jié)能保溫性能良好,裝配式建筑外墻設(shè)計(jì)優(yōu)化,使得冬季采暖及夏季空調(diào)的能源消耗都得到明顯降低;
(2)具有良好的隔音性能,通過(guò)裝配式建筑的應(yīng)用,能夠優(yōu)化墻體與門窗的密封性能,尤其是保溫材料的應(yīng)用,能夠?qū)υ肼暭右晕?,降低外?lái)噪音干擾,保持室內(nèi)環(huán)境安靜;
(3)具有良好的防火與抗震性能。裝配式建筑所使用材料具有不燃或難燃的特性,能夠?qū)馂?zāi)蔓延及波及加以有效防范。在地震發(fā)生時(shí),由于裝配式建筑所使用的為輕質(zhì)材料,實(shí)現(xiàn)柔性連接,建筑物重量也明顯降低。
(4)裝配式建筑具有可移動(dòng)性,能夠配備多種衛(wèi)生設(shè)施,滿足廚房、衛(wèi)生間等的需求,電氣設(shè)備增加及改建等也具備了條件,通訊設(shè)備創(chuàng)造也具備實(shí)現(xiàn)的可能性。
2.2需求化、設(shè)計(jì)多樣化
就當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)來(lái)看,其與需求相脫節(jié),其結(jié)構(gòu)方面大多側(cè)重于房間內(nèi)的固定格局,存在較多的承重墻,開間相對(duì)較小,分隔較為死板,無(wú)法靈活分割房?jī)?nèi)空間。
裝配式建筑的應(yīng)用,能夠彌補(bǔ)這一不足。裝配式建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi),建筑模塊作為設(shè)計(jì)單元的主體,模塊類型不同,加以組合后得以形成建筑外形。就主板模塊或多個(gè)主板模塊進(jìn)行合理設(shè)置,合理劃分建筑功能區(qū)。結(jié)合住戶需求出發(fā),就裝配式建筑進(jìn)行大小分割。在裝配式建筑中,輕質(zhì)隔墻的應(yīng)用較為常見(jiàn),隔墻和吊頂所應(yīng)用材料以輕鋼龍骨配石膏板或其他輕板為主。
2.3機(jī)械化、施工裝配化
對(duì)比裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑可以發(fā)現(xiàn),裝配式建筑的自重較強(qiáng),相比傳統(tǒng)建筑的自重可減少一般左右,因此可簡(jiǎn)化地基。建待工廠預(yù)制后,可將建筑構(gòu)件向施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)送,現(xiàn)場(chǎng)工人依照?qǐng)D紙進(jìn)行組裝,濕作業(yè)減少,傳統(tǒng)建筑的各類專業(yè)工種也得以減少。
2.4標(biāo)準(zhǔn)化、制造工廠化
以建筑部品的標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化為支持,建筑工業(yè)化得以實(shí)現(xiàn)。
以建筑模數(shù)協(xié)調(diào)為依托,將部件尺寸參數(shù)加以統(tǒng)一,這就減少了部件類型,明確部件規(guī)格,保證部件的標(biāo)準(zhǔn)化,促進(jìn)了部件互換性、通用性的提升。
建筑的部件以工廠制造為主,也可采用市場(chǎng)上配套的產(chǎn)品。裝配式建筑外墻板控制的實(shí)現(xiàn),以模具制作和機(jī)械化生產(chǎn)為依據(jù),保證控制的時(shí)效性。對(duì)比來(lái)看,在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用水泥、磚瓦石灰、鋼筋、沙子等建筑材料來(lái)對(duì)房屋進(jìn)行建造,就相形見(jiàn)絀。
三、行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的研究
3.1國(guó)內(nèi)外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀
3.1.1國(guó)外研究現(xiàn)狀
在新時(shí)期下,全球住宅的建設(shè)以可持續(xù)發(fā)展為核心,強(qiáng)調(diào)以人為本,基于這一目標(biāo)出發(fā),人們嘗試著探索新的住宅建造途徑,工業(yè)化的住宅建造方式受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注。以下從日本、英國(guó)、美國(guó)的住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展入手,進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
1)日本發(fā)展?fàn)顩r:就日本來(lái)看,住宅產(chǎn)業(yè)化在60年代初期初見(jiàn)表現(xiàn),住宅需求急劇增加,對(duì)于建筑技術(shù)人員與專業(yè)化工人都提出了較高的要求,部品化、批量化生產(chǎn)方式下,日本將住宅施工流程精簡(jiǎn)化,致力于將住宅品質(zhì)與效率提升。日本住宅產(chǎn)業(yè)到70年代逐漸成熟,大企業(yè)聯(lián)合組建集團(tuán),并進(jìn)入到住宅產(chǎn)業(yè)內(nèi),技術(shù)水平逐步提升,以單元住宅等為代表的多元住宅形式得以出現(xiàn)。產(chǎn)業(yè)化住宅領(lǐng)域逐步完善性能認(rèn)證制度后,產(chǎn)業(yè)化住宅得以發(fā)展,其質(zhì)量與功能都得到保證。在特定時(shí)期下,在竣工住宅總體中,產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)住宅數(shù)量接近于10%。到80年代中期,這一指標(biāo)在15%-20%之間,住宅質(zhì)量顯著提升。90年代后,這一指標(biāo)達(dá)到25%-28%之間。在世界范圍內(nèi),于工廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)住宅生產(chǎn)的國(guó)家中,日本居于首要地位。在工業(yè)化住宅中,工業(yè)化住宅領(lǐng)域輕鋼結(jié)構(gòu)的占比約為8隅,工業(yè)化住宅施工周期較短。工廠內(nèi)部運(yùn)用及其來(lái)生產(chǎn)住宅構(gòu)配件,施工現(xiàn)場(chǎng)只需加以拼裝和組合,減少不必要的人力資源消耗,減少濕作業(yè),無(wú)需應(yīng)用大型土建機(jī)械設(shè)備,以一幢2-3層的單體住宅建筑為例,其建筑面積在120-180平方米,僅需4個(gè)工人2個(gè)半月時(shí)間即可完成。
2)就造價(jià)來(lái)看,工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模較大,生產(chǎn)成本得以降低,普通日本居民也可以承受,就工業(yè)化住宅來(lái)看,其半均費(fèi)用在3800萬(wàn)日元左右,其中包含2000萬(wàn)日元的土地購(gòu)置費(fèi)用和1800萬(wàn)日元的購(gòu)房費(fèi)用。在日本,以50萬(wàn)日元為指標(biāo)來(lái)計(jì)算日本人均月收入,月存款30萬(wàn)日元,購(gòu)房需求也得以滿足,10年左右即可攢足費(fèi)用,日本居民實(shí)現(xiàn)難度較低,也可通過(guò)住房貸款等方式來(lái)得到合適住宅。
3)英國(guó)發(fā)展?fàn)顩r:在20世紀(jì)50年代,歐洲所受創(chuàng)傷嚴(yán)重,對(duì)于住宅存在強(qiáng)烈需求,針對(duì)房荒問(wèn)題,歐洲部分國(guó)家在住宅建造方面傾向于采用工業(yè)化的裝配方式,打造系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、完善的住宅體系,至今依然得以延續(xù)。在60年代,住宅建筑工業(yè)化逐步發(fā)展,自歐洲各國(guó)逐漸向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展,比如美國(guó)加拿大、日本等。1988年,建筑領(lǐng)域業(yè)主受英國(guó)政府委托,有關(guān)“建筑生產(chǎn)反思”報(bào)告得以完成,提出英國(guó)建筑生產(chǎn)領(lǐng)域的具體目標(biāo),也就是以新產(chǎn)品為支持對(duì)集約化組織進(jìn)行開發(fā),促進(jìn)工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn);對(duì)成本加以控制,降低10%左右,時(shí)間縮短1隅,可預(yù)測(cè)性的提升以及缺陷率的降低均達(dá)到20%,事故發(fā)生率降低2儕,勞動(dòng)生產(chǎn)率顯著提升,產(chǎn)值利潤(rùn)率有近乎10%的提升。
4)美國(guó)有著相對(duì)完善的住宅建筑市場(chǎng),就住宅構(gòu)件和部件來(lái)看,有著鮮明的商品化特征,技術(shù)服務(wù)趨于專業(yè)化,并且機(jī)械與儀器領(lǐng)域的發(fā)展程度較高,整體社會(huì)化鮮明。一般在工廠制作房屋構(gòu)件后,運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng),與其他建筑構(gòu)件相協(xié)調(diào),得以形成完整住宅建筑。施工現(xiàn)場(chǎng)很少見(jiàn)到濕作業(yè),裝配式建筑下的建筑效率較高,與其他建筑形式相比存在明顯優(yōu)勢(shì)。美國(guó)工業(yè)化住宅方面管理水平較高,將房屋看作是最終產(chǎn)品,綜合化的進(jìn)行分析與設(shè)計(jì),由此可知美國(guó)裝配式產(chǎn)業(yè)化住宅的發(fā)展水平較高。
3.1.2我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
在我國(guó),上個(gè)世紀(jì)五六十年代興起裝配式建筑,以預(yù)制屋面梁、預(yù)制空心樓板、預(yù)制屋面板等較為常見(jiàn)。至上世紀(jì)九十年代中期,全現(xiàn)澆式混凝土建筑體系逐步取代預(yù)制裝配式混凝土建筑,以科技為支持,預(yù)制裝配式施工技術(shù)水平顯著提升,管理效率更高,隨著預(yù)制構(gòu)件加工精度的提升,裝配置建筑質(zhì)量得到保證,應(yīng)用也更加廣泛。上海萬(wàn)科集團(tuán)、上海瑞安集團(tuán)等都是比較知名的建筑企業(yè),在項(xiàng)目開發(fā)階段對(duì)于裝配式建筑的應(yīng)用也較為常見(jiàn),實(shí)踐價(jià)值顯著,示范效果良好。在我國(guó)香港、臺(tái)灣等地區(qū),裝配式建筑的應(yīng)用普遍化,香港屋宇署就預(yù)制建筑設(shè)計(jì)和施工規(guī)范加以制定和完善,在高層住宅建筑方面,疊合樓板、預(yù)制樓板、預(yù)制外墻等方式得以廣泛應(yīng)用,裝配式框架結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)等建造方式在廠房類建筑中得到廣泛應(yīng)用。
當(dāng)前我國(guó)裝配式住宅建筑體系得以初步構(gòu)建,并且具有中國(guó)特色,裝配式住宅結(jié)構(gòu)體系以輕鋼結(jié)構(gòu)為主體,木結(jié)構(gòu)、輕鋼-木結(jié)構(gòu)、輕鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等處于補(bǔ)充地位。隨著裝配式建筑市場(chǎng)的逐漸成熟,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也不斷完善,各個(gè)省市也取得了較好的成果。
(1)北京、上海
就北京、上海等地區(qū)來(lái)看,裝配式建筑發(fā)展中,以政府所出臺(tái)配套優(yōu)惠政策為支持,標(biāo)準(zhǔn)配套逐步完善,剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)也逐漸成熟。不完全統(tǒng)計(jì)表明,在混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化住宅的設(shè)計(jì)與質(zhì)量驗(yàn)收等方面,北京政府出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)管理文件共11項(xiàng);上海在這一方面出臺(tái)5項(xiàng),還有4項(xiàng)處于正在編制的狀態(tài)。
(2)香港
縱觀香港地區(qū),有著普遍的裝配式建筑應(yīng)用,管理部門就此制定預(yù)制建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)范,通過(guò)疊合樓板預(yù)制樓板以及預(yù)制外墻等方式來(lái)建造高層駐扎,通過(guò)裝配式框架結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)廠房進(jìn)行建造。
(3)沈陽(yáng)
沈陽(yáng)地區(qū)有著完善的標(biāo)準(zhǔn)和齊全的配套,所引進(jìn)技術(shù)論證相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)化,總的來(lái)看構(gòu)件廠設(shè)備自動(dòng)化程度較高,結(jié)構(gòu)種類多且齊全。不完全統(tǒng)計(jì)顯示,《預(yù)制混凝土構(gòu)件制作與驗(yàn)收規(guī)程》等9部省市級(jí)地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在沈陽(yáng)都對(duì)完成。
(4)深圳
在深圳地區(qū)相關(guān)工作較早開展,裝配式建筑有著較大面積和較高的構(gòu)件質(zhì)量,到目前為止,在產(chǎn)業(yè)化住宅方面,深圳所編制的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范達(dá)11項(xiàng)。
(5)裝配式住宅的基本模式及其特點(diǎn)如下表所示:
(6)我國(guó)目前有關(guān)的裝配式住宅工程實(shí)踐
(7)在“十二五”的推動(dòng)下,已經(jīng)誕生52個(gè)國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)化基地,多達(dá)11個(gè)住宅產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)城市,縱觀行業(yè)整體,可見(jiàn)其蓬勃發(fā)展。就各方面因素進(jìn)行綜合分析,可知在行業(yè)發(fā)展中有著普遍化的裝配式建筑及建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,成為發(fā)展的重要趨勢(shì),在2016年,建筑領(lǐng)域內(nèi)國(guó)內(nèi)新開工的裝配式建筑面積在1.1億平方米左右。
縱觀2016年,我國(guó)已經(jīng)有約1.1億平方米的裝配式建筑,約2100億元的裝配式建筑規(guī)模,約1068億元的清潔能源、智能家居等相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值,規(guī)模不可謂不大。就我國(guó)裝配式建筑行業(yè)總產(chǎn)值來(lái)看,在2016年達(dá)到3168億元。
3.2現(xiàn)存主要問(wèn)題
盡管我國(guó)的裝配式建筑有所進(jìn)步,但必須要就發(fā)展初期階段現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行客觀分析,就建筑預(yù)制裝配化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)看:當(dāng)前缺乏完善的細(xì)節(jié)內(nèi)容、基礎(chǔ)研究不到位、工程實(shí)踐不充分,導(dǎo)致建筑預(yù)制裝配化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有所不足,有待加以補(bǔ)充和完善。裝配式可持續(xù)建筑的發(fā)展的推進(jìn),必須要重視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的健全化,才能夠?yàn)檠b配化產(chǎn)業(yè)化的規(guī)范化發(fā)展作出指引。
同時(shí),裝配式建筑應(yīng)用階段,前期策劃、后期物業(yè)等工作都必須受到高度重視,相關(guān)配套行業(yè)對(duì)此并不熟悉。以現(xiàn)有設(shè)計(jì)、施工招標(biāo)、建筑行業(yè)轉(zhuǎn)包分包項(xiàng)目等為例,其經(jīng)營(yíng)管理模式尚不完善,極易導(dǎo)致設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)無(wú)法緊密銜接,產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)艿接绊?,在裝配式建筑項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,有待就各方技術(shù)銜接問(wèn)題開展深入探究。
以上研究分析的問(wèn)題是裝配式建筑推廣的關(guān)鍵,從我國(guó)目前的建筑市場(chǎng)情況來(lái)看,這一過(guò)程仍需經(jīng)歷很長(zhǎng)的一段時(shí)間。
四、裝配式建筑發(fā)展的前景預(yù)測(cè)分析
4.1裝配式建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)保。
在裝配式建筑中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件是一項(xiàng)重要組成部分??v觀高層結(jié)構(gòu)與中層結(jié)構(gòu),其施工過(guò)程中大多應(yīng)用構(gòu)件裝配,初始階段無(wú)需裝配全部構(gòu)件,以外墻保溫墻板預(yù)制為前提,整合處理外墻裝飾層、保溫層和結(jié)構(gòu)層,此種方式下預(yù)制板施工進(jìn)度加快,并且省去了墻外腳手架搭設(shè)、外墻保溫層鋪設(shè)等環(huán)節(jié),施工中安全風(fēng)險(xiǎn)明顯減少,建筑工程質(zhì)量也得到保證??赏ㄟ^(guò)現(xiàn)場(chǎng)澆注的方式來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)承重墻進(jìn)行施工,以預(yù)制樓板或疊合樓板來(lái)開展樓板施工,無(wú)需支模;通過(guò)工廠預(yù)制構(gòu)件來(lái)開展隔墻、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等施工作業(yè),無(wú)需抹灰作業(yè)。在施工現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)上述措施的合理化應(yīng)用,能夠促進(jìn)混凝土澆注機(jī)械化作業(yè)的實(shí)現(xiàn),盡管工程量依然較多,但隨著商品混凝土站的增多,泵送混凝土技術(shù)也逐步發(fā)展,因而施工進(jìn)度和效率得到保證。對(duì)于多層住宅來(lái)說(shuō),其層數(shù)在6層以下時(shí),以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),對(duì)全裝配結(jié)構(gòu)加以應(yīng)用;鋼結(jié)構(gòu)及框架結(jié)構(gòu)施工中,建筑物樓板可采用永久性模板與疊合樓板以保證建筑質(zhì)量。
4.2裝配式建筑向減少建筑工程濕作業(yè)的發(fā)展。
裝配式建筑發(fā)展階段,需減少濕作業(yè),比如抹灰、砌筑等,將構(gòu)配件工程預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)組裝等方法加以廣泛應(yīng)用,比如隔斷墻可采取輕制隔墻板,兩面不抹灰。砌筑墻體過(guò)程中,可對(duì)統(tǒng)一規(guī)格砌塊加以應(yīng)用,砌筑作業(yè)中無(wú)需抹灰即可實(shí)現(xiàn),砌塊尺寸可結(jié)合實(shí)際加以調(diào)整,以滿足施工需求;在建筑結(jié)構(gòu)中,預(yù)制混凝土構(gòu)件與現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土構(gòu)件的施工,應(yīng)當(dāng)將抹灰作業(yè)取消,對(duì)清水混凝土加以使用。
4.3國(guó)家相關(guān)政策指導(dǎo),使得裝配式建筑發(fā)展具有廣闊前景。
隨著建筑市場(chǎng)的逐步發(fā)展,國(guó)家提出相關(guān)政策,對(duì)裝配式建筑發(fā)展加以鼓勵(lì)。就產(chǎn)業(yè)化技術(shù)指標(biāo)和體系化技術(shù)做出專項(xiàng)設(shè)置,能夠?yàn)樽≌ㄔO(shè)的大量化和快速化發(fā)展提供支持,綠色建筑行動(dòng)也得以順利開展。國(guó)家高度重視節(jié)能減排,就此頒布相關(guān)政策,建筑行業(yè)也得以綠色化發(fā)展,逐漸向產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型,裝配式建筑作為建筑產(chǎn)業(yè)化重要載體,即將進(jìn)入新發(fā)展階段,李克強(qiáng)總理強(qiáng)調(diào)大力推廣綠色建筑和建材,重視鋼結(jié)構(gòu)與裝配式建筑的發(fā)展,致力于促進(jìn)建筑工程標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量的提升,這在2016年《政府工作報(bào)告》中得以體現(xiàn)。
國(guó)務(wù)院2016年印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》中強(qiáng)調(diào),以政策為支持,重視發(fā)展新型建造方式,以10年為期限,促進(jìn)裝配式建筑比例的提升,以裝配式建筑在新建建筑中所占比例達(dá)到30%為目標(biāo)。住房和城鄉(xiāng)建筑部就綠色保障房工作的推進(jìn)做出明確指示,以《綠色保障性住房技術(shù)導(dǎo)則》的發(fā)布為依據(jù),結(jié)合本地區(qū)實(shí)際情況來(lái)制定綠色保障性住房技術(shù)政策,落實(shí)技術(shù)指導(dǎo)?!秾?dǎo)則》中八大項(xiàng)提出了幾項(xiàng)原則,為綠色保障性住房的發(fā)展提供指引,就相關(guān)指標(biāo)體系開展研究,將綠色保障性住房規(guī)劃設(shè)計(jì)提出,明確了產(chǎn)業(yè)化等技術(shù)要點(diǎn)。
4.4裝配式建筑發(fā)展的“政策性”特征
就裝配式建筑的發(fā)展來(lái)看,其在全國(guó)各地區(qū)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,以政策為支持能夠助力行業(yè)發(fā)展。在裝配式建筑發(fā)展方面國(guó)務(wù)院做出決定,促進(jìn)了政策大爆發(fā),對(duì)于裝配式建筑來(lái)說(shuō),進(jìn)入政策性利用最佳階段?!哆M(jìn)一步發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》出臺(tái)后,強(qiáng)調(diào)裝配式建筑的發(fā)展需明確重點(diǎn)地區(qū),以三大城市群為代表;其他城市中常住人口在300萬(wàn)以上的,可積極推進(jìn)裝配式建筑;其余城市則采取鼓勵(lì)推進(jìn)的措施。不同地區(qū)所采取的推進(jìn)力度也有所不同,主要?jiǎng)澐譃槿N方式,分別為重點(diǎn)推進(jìn)、積極推進(jìn)和鼓勵(lì)推進(jìn),結(jié)合具體地區(qū)類型、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、房屋價(jià)格等要素進(jìn)行綜合分析,采取降次分布的方式。中國(guó)政治經(jīng)濟(jì)資源分布具有一定特殊性,若地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度高,其政治經(jīng)濟(jì)社會(huì)資源分布也較為廣泛,往往能夠吸引人口,可知人口凈流入水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度之間存在密切關(guān)系,表現(xiàn)為一定程度的正相關(guān)。在把握房地產(chǎn)發(fā)展規(guī)律的急促上,新增住房與人口凈流入水平也存在密切關(guān)聯(lián)。在2016年,透過(guò)房屋價(jià)格得以了解到人口凈流入與住房需求之間的關(guān)聯(lián)。實(shí)際上,若地區(qū)存在較大的新增房地產(chǎn)需求,則該地區(qū)也力推裝配式建筑。
4.5十三五中國(guó)裝配式建筑行業(yè)前景預(yù)測(cè)
就當(dāng)前我國(guó)裝配式建筑發(fā)展情況來(lái)看,其在新建建筑面積中占比接近3%,與“10年左右促使新建建筑中裝配式建筑占比達(dá)到30%”這一目標(biāo)存在巨大增量空間,在持續(xù)推進(jìn)中央與地方政策的條件下,裝配式建筑的滲透率也隨之提升。以《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》為依據(jù),基于“2020年裝配式建筑占新建建筑面積比例達(dá)15%以上”要求來(lái)進(jìn)行測(cè)算,在2020年,裝配式建筑面積或可超過(guò)80000萬(wàn)平方米,在每平米2500元的條件下,市場(chǎng)將突破20000億元大關(guān)。另外,基于政策普遍要求出發(fā),在未來(lái)十年內(nèi),新建建筑面積中裝配式建筑占比達(dá)到30%,若地區(qū)存在較多的新增房地產(chǎn)需求,則為力推裝配式建筑的地區(qū),就新增住宅面積加以預(yù)測(cè),年度提高可達(dá)3%,基于現(xiàn)有裝配式建筑均價(jià)開展計(jì)算,2025年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到47000億元。
1)目前裝配式住宅還沒(méi)有進(jìn)行大面積的推廣和實(shí)施,主要是裝配式施工節(jié)點(diǎn)和施工方法沒(méi)有建立起成套的規(guī)范和圖集,設(shè)計(jì)能力受到限制。
2)裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)深化受到限制,后期產(chǎn)業(yè)鏈不能夠完全跟進(jìn),阻了裝配式住宅的發(fā)展進(jìn)程。
3)常規(guī)施工模式下往往需要加大的操作人力資源,并且受到技術(shù)素質(zhì)與操作熟練度等因素的影響,導(dǎo)致操作水平存在差異,養(yǎng)護(hù)的時(shí)效性不足,很難有效控制工程質(zhì)量,且目前面臨操作工人老齡化比較嚴(yán)重,使得熟練技術(shù)工人的數(shù)量明顯減少,住宅產(chǎn)業(yè)化使用工人“少而精”,裝配式發(fā)展勢(shì)在必行,目前裝配式住宅己經(jīng)在保障性公租房得到了推廣和實(shí)施。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,現(xiàn)如今城市建設(shè)逐步推進(jìn),高度重視節(jié)能減排,在環(huán)保政策提出后,裝配式建筑也具備了優(yōu)良發(fā)展條件,成為建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要趨勢(shì)。裝配式建筑施工的開展,促進(jìn)了預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化,工廠化生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn),以物流化運(yùn)輸和專業(yè)化安裝為支持,生產(chǎn)效率顯著提升,施工廢棄物數(shù)量減少,降低對(duì)環(huán)境的污染,因而裝配式建筑發(fā)展空間廣闊。
1)住宅產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn),促進(jìn)了施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境污染的降低,如:噪聲、粉塵、光海、水的污染,減少擾民。
2)住宅產(chǎn)業(yè)化模式下,傳統(tǒng)施工方式發(fā)生轉(zhuǎn)變,污染排放明顯減少,周轉(zhuǎn)材料的使用量也明顯降低,比如木材以及鋼管腳手架等。
3)預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量良好,符合免抹灰標(biāo)準(zhǔn),施工濕作業(yè)得以減少,業(yè)主使用面積也有所增大。
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(作者單位:北京泰嘉恒建設(shè)工程有限公司)