行業新聞
- 發布時間:2019-01-05
- 發布者: 百度文庫
- 來源: 百度文庫
- 閱讀量:
我國裝配式建筑的發展
最近10年的發展,我國初步建成具有中國特色的裝配式住宅體系,即形成了以輕鋼結構為主,以木結構、輕鋼-木結構,輕鋼-鋼筋混凝土結構和輕鋼-鋼結構為補充的裝配式住宅結構體系。并且,在住宅技術研發方面也有了進一步的探索。比如沈陽衛德住工現在推行的裝配式住宅的建設的第四代PC工廠等等。當前我國的裝配式住宅已經有了長足的進步,但是裝配式住宅所涉及的前期策劃、施工建設以及后期物業等均不為所各相關配套行業所熟悉,因此在實施的過程中還有很多技術銜接問題。配套技術的整合正式裝配式住宅推廣的關鍵,從我國目前的情況來看,這一過程仍需經歷很長的一段時間。裝配式建筑較傳統的建造方式具有明顯的優勢,這也是它顛覆傳統建筑方式最終占據建筑業主場陣地的主要原因。一、裝配式建筑的特點
1、設計形式多樣
目前住宅設計和住房需求脫節,承重墻多,開間小,分隔死,房內空間無法靈活分割。而裝配式房屋"采用大開間靈活分割的方式, 住宅采用靈活大開間,其核心問題之一就是要具備配套的輕質隔墻,而輕鋼龍骨配以石膏板或其它輕板恰恰是隔墻和吊頂的最好材料。
2、功能現代化
(1)節能:外墻設有保溫層,可以極大限度地降低冬季采暖和夏季空調的能耗;
(2)隔聲:提高墻體和門窗的密封功能,保溫材料具有吸聲功能使室內有一個安靜的環境,避免外來噪音的干擾;
(3) 防火:使用不燃或難燃材料"防止火災的蔓延或波及;
(4) 抗震:大量使用輕質材料,降低建筑物重量,增加裝配式的柔性連接;
3、制造標準統一
傳統建筑物外表面若是依靠現場施工制成多種美觀的圖案,粉刷彩色涂料不出現色差且久不褪色,是十分困難的。但裝配式建筑外墻板可以輕易做到這點。況且,工廠在生產過程中,材料的性能都可隨時進行精密控制。
4、時間最優化
預制建筑最大的優點是縮短了現場施工的時間,對工期有更高的可預測性。預制建筑的項目能夠節省時間源自工廠制造和現場施工可以同時進行。在建筑工程中很少使用預制基礎,因此現場在建造基礎的同時工廠加工生產結構、構造構件以及服務系統和室內集成模塊。
5、技術可持續化
盡管在建造過程中,使用集成構件早已經被提上了設計師和技術專家的議程,但是裝配式建造理論體系中并沒有和環境保護理論體系發生交叉。如今,人們已意識到建筑垃圾造成的嚴重環境破壞。在諸如木材加工、砌磚、粉刷和裝飾的過程中的切割和原料混合工序中由于沒有集成裝配的過程,也會產生多余而造成浪費,這種在建造過程中產生的浪費份額巨大。裝配式建筑在國外是大眾化的產品。而在我國,到2010年前后,在設計、功能、生產、安裝等方面也能夠生產上述條件的裝配式建筑。例如,一位需要購買房屋的顧客,走進一家房地產公司,公司他的要求就很快能裝配一幢符合要求的住宅。目前我國鋼產量較大,價格也不高,完全可以在建筑市場上大量使用。如果采用鋼結構,配以石膏板、輕鋼龍骨、巖棉、彩色外墻板、塑鋼門窗、彩鋼復合板等材料制造裝配式房屋,無論從價格上,還是從功能和舒適性上,都將優于現在的磚混和混凝土結構房屋。并且現在一批國內大企業已經開始積極的推廣裝配式住宅,并且有了一定的成果。看來,裝配式建筑將是我國房屋建設發展的必然趨勢。
二、我國裝配式混凝土結構行業發展的主要問題
1、技術體系仍不完備
目前行業發展熱點主要集中在裝配式混凝土剪力墻住宅,框架結構及其他房屋類型的裝配式結構發展并不均衡,無法支撐整個預制混凝土行業的健康發展。
裝配式剪力墻住宅發展為主流,主要原因是其動力源于房地產開發,并受到我國住宅多采用剪力墻結構的習慣影響,根源還在于按“現澆改預制”的思路。目前國內裝配式剪力墻住宅大多采用底部豎向鋼筋套筒灌漿或漿錨搭接連接,邊緣構件現澆的技術方案,此技術方案在其他國家基本沒有使用。
2、基礎研究缺乏
如裝配式剪力墻體系中的鋼筋豎向連接、夾心墻板連接件兩個核心應用技術仍不完善。作為主流的裝配剪力墻豎向鋼筋連接方式,套筒灌漿連接相當長一段時間內作為一種機械連接形式應用,但在接頭受力機理與性能指標要求、施工控制、質量驗收等方面對三種材料(鋼筋、灌漿套筒、灌漿料)共同作用考慮并不周全。
夾心墻板連接件是保證“三明治”夾心保溫墻板內外層共同受力的關鍵配件。在此領域,國外在研發與工程應用方面積累了幾十年的經驗與教訓,連接件產品設計不僅要考慮單向抗拉力,還要承受夾心墻板在重力、風力、地震力、溫度等作用下傳來的復雜受力,且長期老化、熱漲收縮等性能要求很高。
3、標準規范支撐不夠
目前行業主要的工程技術標準如表1,由于缺乏基礎性研究與足夠的工程實踐經驗,標準中部分技術內容仍處于空白,亟需補充完善。筆者建議我國裝配式結構需要補充完善的標準技術內容或標準規范項目主要如表2,無論是工程標準,還是產品標準,需要完善的內容還很多。
4、行業可持續發展基礎不良
一個行業是否能夠可持續發展,與行業內的企業是否有持續的盈利能力有關。裝配式剪力墻結構本身的造價一定時期內不會低于現澆剪力墻,在不考慮政策補貼的情況下,此種技術是很難發展的。此外,采用先進的建造方式,需要更先進的行業管理機制、技術人員與操作者。設計同樣也需要專業化。裝配式結構需要設計人員投入更多的精力,需要建設方給予更多的時間與設計費。
5、鼓勵政策尚不夠完善
在各項政策中,面積或容積率獎勵最為直接,各地基本為按裝配式建筑面積獎勵開發商3%的面積(不支付土地出讓金或很少的費用)。雖然多省市均出臺了政策,但目前3%獎勵真正落地的只有北京。
政策不完善的另一個方面,是所有獎勵均給予開發商,各地政策都與發展房地產、地方GDP密切相關,而對行業技術發展的培育卻不夠重視。
由第三產業(房地產)引導第二產業(建筑業)的技術進步與行業發展,從邏輯上有悖常理。鼓勵政策應能吸引更多的企業進入裝配式混凝土行業,而不僅僅是開發商、總包單位(多帶有開發業務,或者為了承接其他工程而進入)。從另一個角度思考,只有鼓勵政策撤退后行業還能持續發展,行業才是健康的。
三、裝配式建筑的建議與展望
1、發展前景看好
雖然前面談到行業發展的種種技術問題,但筆者認為行業發展的前景還是光明的,主要原因就在于綜合成本。從勞動力成本方面,勞動力價格增長后,現場必然會采用減少手工作業的施工方式,現在普遍采用的扣件鋼管模板支架(腳手架)、手工綁扎鋼筋都會減少,裝配化施工也是必然。除了勞動力成本,城市作業場地狹小、環保要求高也會促進裝配化建筑的應用。
2、技術體系多樣
僅發展裝配式剪力墻住宅,無法支撐整個行業的健康發展。僅從住宅角度來看,在考慮各地鼓勵政策落實的情況下,鋼結構住宅的優勢也很明顯,鋼結構天然就是“裝配化”的。大開間框架結構結合精裝修任意分割布置,遠勝剪力墻結構的呆板戶型。
除住宅之外,在公共建筑、工業建筑、倉儲建筑領域,裝配式結構同樣具有更廣闊的發展空間。在這些建筑中,裝配式結構更便于采用高強混凝土和預應力技術,方便實現大跨、重載的使用功能要求,與現澆結構施工相比可節省大量現場施工的模板及支架費用。
3、行業管理進一步完善
發展裝配式結構,行業管理同樣與之相適應。從現有的行業管理來看,混凝土結構設計、施工完全是按照現澆施工來管理,在上世紀預制行業萎縮后,行業主管部門對預制構件生產企業的管理也逐漸減弱,行業管理甚至不如預拌混凝土、鋼結構行業完善。預制構件生產企業、安裝企業資質管理、行業質量管理均相對缺失,在政府部門管理減弱的情況下,相關行業協會可在今后的工作中積極組織,彌補這部分缺失。
發展裝配式結構的另一個有效措施是真正落實設計施工一體化,即由施工總包單位根據建筑方案完成施工圖。設計施工一體化是國際上普遍實行的工程承包方式,有利于從綜合成本節約的角度采用裝配方式建造。
4、參與企業要思考
對于整個裝配式結構行業,參與的企業要保持足夠的冷靜,要考慮如何能保證自己的收益與發展。如果無法從房地產、總承包等方面得到收益,在目前的情況下是否值得進入這個行業,都是值得思考的問題。技術與質量是企業發展的基礎,無論是生產技術還是應用技術,都是參與企業必須重視的問題,并依靠技術與管理確保產品、結構的質量與安全。
四、個人思考與總結:
預制裝配式建筑大到整體空間布局,小到建筑細部的每一個預制構件,將建筑群與環境雕琢的如此細膩。在我國,預制裝配式建筑的發展正處于向工業化發達國家學習的起步階段,設計、生產、運輸、安裝各環節的技術是實踐過程中首要攻克的難題,對于預制裝配式建筑在環境、功能及美觀等建筑設計方面的因素并無有針對性的深入探討。
由于我國經濟發展起步晚,建設量極大時間又非常集中,建筑工業化還處于比較落后的狀態,雖然目前在預制建筑在住宅的發展上有了一些新氣象,但是還沒有形成規模和氣候,產業鏈也不是很完善,還需要進一步的支持和推動。隨著我國經濟的發展,各種公共建筑開始在各個城市中不斷出現,很多建筑由于功能和形式的需求采用了異形的結構形式,無法用傳統的建造方法實現,也在不同程度上采用了預制構件裝配的方法。
目前看,裝配式結構發展最大的動力來自于政策支持,同時最大的風險也是政策。業內企業應該了解市場,了解形勢,既能做到在漲水時暢游,也能在退潮后自由行走。
以上是個人的看法,其中觀點很多可能都是片面的,部分認識也許早已落后于行業的發展;希望在大家共同的努力下,裝配式行業的明天會更好。
最近10年的發展,我國初步建成具有中國特色的裝配式住宅體系,即形成了以輕鋼結構為主,以木結構、輕鋼-木結構,輕鋼-鋼筋混凝土結構和輕鋼-鋼結構為補充的裝配式住宅結構體系。并且,在住宅技術研發方面也有了進一步的探索。比如沈陽衛德住工現在推行的裝配式住宅的建設的第四代PC工廠等等。當前我國的裝配式住宅已經有了長足的進步,但是裝配式住宅所涉及的前期策劃、施工建設以及后期物業等均不為所各相關配套行業所熟悉,因此在實施的過程中還有很多技術銜接問題。配套技術的整合正式裝配式住宅推廣的關鍵,從我國目前的情況來看,這一過程仍需經歷很長的一段時間。裝配式建筑較傳統的建造方式具有明顯的優勢,這也是它顛覆傳統建筑方式最終占據建筑業主場陣地的主要原因。一、裝配式建筑的特點
1、設計形式多樣
目前住宅設計和住房需求脫節,承重墻多,開間小,分隔死,房內空間無法靈活分割。而裝配式房屋"采用大開間靈活分割的方式, 住宅采用靈活大開間,其核心問題之一就是要具備配套的輕質隔墻,而輕鋼龍骨配以石膏板或其它輕板恰恰是隔墻和吊頂的最好材料。
2、功能現代化
(1)節能:外墻設有保溫層,可以極大限度地降低冬季采暖和夏季空調的能耗;
(2)隔聲:提高墻體和門窗的密封功能,保溫材料具有吸聲功能使室內有一個安靜的環境,避免外來噪音的干擾;
(3) 防火:使用不燃或難燃材料"防止火災的蔓延或波及;
(4) 抗震:大量使用輕質材料,降低建筑物重量,增加裝配式的柔性連接;
3、制造標準統一
傳統建筑物外表面若是依靠現場施工制成多種美觀的圖案,粉刷彩色涂料不出現色差且久不褪色,是十分困難的。但裝配式建筑外墻板可以輕易做到這點。況且,工廠在生產過程中,材料的性能都可隨時進行精密控制。
4、時間最優化
預制建筑最大的優點是縮短了現場施工的時間,對工期有更高的可預測性。預制建筑的項目能夠節省時間源自工廠制造和現場施工可以同時進行。在建筑工程中很少使用預制基礎,因此現場在建造基礎的同時工廠加工生產結構、構造構件以及服務系統和室內集成模塊。
5、技術可持續化
盡管在建造過程中,使用集成構件早已經被提上了設計師和技術專家的議程,但是裝配式建造理論體系中并沒有和環境保護理論體系發生交叉。如今,人們已意識到建筑垃圾造成的嚴重環境破壞。在諸如木材加工、砌磚、粉刷和裝飾的過程中的切割和原料混合工序中由于沒有集成裝配的過程,也會產生多余而造成浪費,這種在建造過程中產生的浪費份額巨大。裝配式建筑在國外是大眾化的產品。而在我國,到2010年前后,在設計、功能、生產、安裝等方面也能夠生產上述條件的裝配式建筑。例如,一位需要購買房屋的顧客,走進一家房地產公司,公司他的要求就很快能裝配一幢符合要求的住宅。目前我國鋼產量較大,價格也不高,完全可以在建筑市場上大量使用。如果采用鋼結構,配以石膏板、輕鋼龍骨、巖棉、彩色外墻板、塑鋼門窗、彩鋼復合板等材料制造裝配式房屋,無論從價格上,還是從功能和舒適性上,都將優于現在的磚混和混凝土結構房屋。并且現在一批國內大企業已經開始積極的推廣裝配式住宅,并且有了一定的成果。看來,裝配式建筑將是我國房屋建設發展的必然趨勢。
二、我國裝配式混凝土結構行業發展的主要問題
1、技術體系仍不完備
目前行業發展熱點主要集中在裝配式混凝土剪力墻住宅,框架結構及其他房屋類型的裝配式結構發展并不均衡,無法支撐整個預制混凝土行業的健康發展。
裝配式剪力墻住宅發展為主流,主要原因是其動力源于房地產開發,并受到我國住宅多采用剪力墻結構的習慣影響,根源還在于按“現澆改預制”的思路。目前國內裝配式剪力墻住宅大多采用底部豎向鋼筋套筒灌漿或漿錨搭接連接,邊緣構件現澆的技術方案,此技術方案在其他國家基本沒有使用。
2、基礎研究缺乏
如裝配式剪力墻體系中的鋼筋豎向連接、夾心墻板連接件兩個核心應用技術仍不完善。作為主流的裝配剪力墻豎向鋼筋連接方式,套筒灌漿連接相當長一段時間內作為一種機械連接形式應用,但在接頭受力機理與性能指標要求、施工控制、質量驗收等方面對三種材料(鋼筋、灌漿套筒、灌漿料)共同作用考慮并不周全。
夾心墻板連接件是保證“三明治”夾心保溫墻板內外層共同受力的關鍵配件。在此領域,國外在研發與工程應用方面積累了幾十年的經驗與教訓,連接件產品設計不僅要考慮單向抗拉力,還要承受夾心墻板在重力、風力、地震力、溫度等作用下傳來的復雜受力,且長期老化、熱漲收縮等性能要求很高。
3、標準規范支撐不夠
目前行業主要的工程技術標準如表1,由于缺乏基礎性研究與足夠的工程實踐經驗,標準中部分技術內容仍處于空白,亟需補充完善。筆者建議我國裝配式結構需要補充完善的標準技術內容或標準規范項目主要如表2,無論是工程標準,還是產品標準,需要完善的內容還很多。
4、行業可持續發展基礎不良
一個行業是否能夠可持續發展,與行業內的企業是否有持續的盈利能力有關。裝配式剪力墻結構本身的造價一定時期內不會低于現澆剪力墻,在不考慮政策補貼的情況下,此種技術是很難發展的。此外,采用先進的建造方式,需要更先進的行業管理機制、技術人員與操作者。設計同樣也需要專業化。裝配式結構需要設計人員投入更多的精力,需要建設方給予更多的時間與設計費。
5、鼓勵政策尚不夠完善
在各項政策中,面積或容積率獎勵最為直接,各地基本為按裝配式建筑面積獎勵開發商3%的面積(不支付土地出讓金或很少的費用)。雖然多省市均出臺了政策,但目前3%獎勵真正落地的只有北京。
政策不完善的另一個方面,是所有獎勵均給予開發商,各地政策都與發展房地產、地方GDP密切相關,而對行業技術發展的培育卻不夠重視。
由第三產業(房地產)引導第二產業(建筑業)的技術進步與行業發展,從邏輯上有悖常理。鼓勵政策應能吸引更多的企業進入裝配式混凝土行業,而不僅僅是開發商、總包單位(多帶有開發業務,或者為了承接其他工程而進入)。從另一個角度思考,只有鼓勵政策撤退后行業還能持續發展,行業才是健康的。
三、裝配式建筑的建議與展望
1、發展前景看好
雖然前面談到行業發展的種種技術問題,但筆者認為行業發展的前景還是光明的,主要原因就在于綜合成本。從勞動力成本方面,勞動力價格增長后,現場必然會采用減少手工作業的施工方式,現在普遍采用的扣件鋼管模板支架(腳手架)、手工綁扎鋼筋都會減少,裝配化施工也是必然。除了勞動力成本,城市作業場地狹小、環保要求高也會促進裝配化建筑的應用。
2、技術體系多樣
僅發展裝配式剪力墻住宅,無法支撐整個行業的健康發展。僅從住宅角度來看,在考慮各地鼓勵政策落實的情況下,鋼結構住宅的優勢也很明顯,鋼結構天然就是“裝配化”的。大開間框架結構結合精裝修任意分割布置,遠勝剪力墻結構的呆板戶型。
除住宅之外,在公共建筑、工業建筑、倉儲建筑領域,裝配式結構同樣具有更廣闊的發展空間。在這些建筑中,裝配式結構更便于采用高強混凝土和預應力技術,方便實現大跨、重載的使用功能要求,與現澆結構施工相比可節省大量現場施工的模板及支架費用。
3、行業管理進一步完善
發展裝配式結構,行業管理同樣與之相適應。從現有的行業管理來看,混凝土結構設計、施工完全是按照現澆施工來管理,在上世紀預制行業萎縮后,行業主管部門對預制構件生產企業的管理也逐漸減弱,行業管理甚至不如預拌混凝土、鋼結構行業完善。預制構件生產企業、安裝企業資質管理、行業質量管理均相對缺失,在政府部門管理減弱的情況下,相關行業協會可在今后的工作中積極組織,彌補這部分缺失。
發展裝配式結構的另一個有效措施是真正落實設計施工一體化,即由施工總包單位根據建筑方案完成施工圖。設計施工一體化是國際上普遍實行的工程承包方式,有利于從綜合成本節約的角度采用裝配方式建造。
4、參與企業要思考
對于整個裝配式結構行業,參與的企業要保持足夠的冷靜,要考慮如何能保證自己的收益與發展。如果無法從房地產、總承包等方面得到收益,在目前的情況下是否值得進入這個行業,都是值得思考的問題。技術與質量是企業發展的基礎,無論是生產技術還是應用技術,都是參與企業必須重視的問題,并依靠技術與管理確保產品、結構的質量與安全。
四、個人思考與總結:
預制裝配式建筑大到整體空間布局,小到建筑細部的每一個預制構件,將建筑群與環境雕琢的如此細膩。在我國,預制裝配式建筑的發展正處于向工業化發達國家學習的起步階段,設計、生產、運輸、安裝各環節的技術是實踐過程中首要攻克的難題,對于預制裝配式建筑在環境、功能及美觀等建筑設計方面的因素并無有針對性的深入探討。
由于我國經濟發展起步晚,建設量極大時間又非常集中,建筑工業化還處于比較落后的狀態,雖然目前在預制建筑在住宅的發展上有了一些新氣象,但是還沒有形成規模和氣候,產業鏈也不是很完善,還需要進一步的支持和推動。隨著我國經濟的發展,各種公共建筑開始在各個城市中不斷出現,很多建筑由于功能和形式的需求采用了異形的結構形式,無法用傳統的建造方法實現,也在不同程度上采用了預制構件裝配的方法。
目前看,裝配式結構發展最大的動力來自于政策支持,同時最大的風險也是政策。業內企業應該了解市場,了解形勢,既能做到在漲水時暢游,也能在退潮后自由行走。
以上是個人的看法,其中觀點很多可能都是片面的,部分認識也許早已落后于行業的發展;希望在大家共同的努力下,裝配式行業的明天會更好。