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关键词:预制混凝土PC墙体;建筑工业化设计;住宅工业化;外墙防水技术
中图分类号:TU241 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)34-0029-03
长期以来,我国建筑业实行的都是高消耗、用资源去换取效益的方式,原有的分散手工业的生产方式与目前大规模的经济建设很不适应,因此,必须改变这种落后的状况,尽快实现建筑工业化。
一、建筑工业化内涵
建筑工业化,就是指用现代大工业的生产方式来建造工业和民用建筑,使建筑业从传统的手工操作为主的生产方式逐步过渡到社会大生产方式的全过程。建筑工业化以技术为先导,将现代工业生产的成熟技术经验应用于建筑业,把不同类型的房屋作为工业产品,分别采用成套的标准构配件和统一的结构形式,用机械化手段生产建筑定型产品。同时按照专业分工,先在工厂集中进行大批量生产,然后再在现场进行机械化的施工和安装。建筑工业化的基本内容,就是采用先进、适用的技术、工艺和装备,实现建筑标准化和体系化,建筑构配件生产工业化,施工机械化和建筑管理科学化。
二、我国建筑工业化的现状
(一)国外建筑工业化发展过程
国外(以日本和美国等一些发达的工业国家为代表)从20世纪50年代末就开始了构件的工业化生产,发展开放的建筑体系,进入工业化的第一阶段,即依靠提高生产效率加快建设进程。随着建筑数量的增加,建筑工业化的发展开始由量向质进行转变,行业重点逐渐转移到建筑的性能和质量上,从而进入了建筑工业化的第二个阶段。进入21世纪,国外的建筑工业化体系开始向大规模通用体系转变,建筑工业化更加强调标准化、体系化、专业化,建筑构配件和产品更加注重通用性,住宅模式采用社会化生产和商品化供应的方式,更加强调节能、节水、环保、资源的循环利用等,从而进入建筑工业化可持续发展
阶段。
(二)我国建筑工业化的现状
我国最早提出走建筑工业化道路的文件是在1956年。1966年以前,在借鉴国外经验的基础上,我国建筑工业化主要采用标准设计,也就是采用标准的配件和构件设计,这对促进我国建筑工业化的发展起到了积极的作用。到20世纪80年代末,建筑工业逐渐发展成为我国经济的重要部门,但由于设计与施工脱节,单纯采用标准化设计已经不能与发展需要相适应。因此我们必须走出一条适应我国的建筑工业化道路,通过引进、消化、吸收和国产化,不断地缩小与国外先进水平的差距。
(三)目前存在的问题
我国目前建设普遍还是以粗放型为主,浪费非常严重,没有形成规模效益;使用大量传统陈旧的技术;建筑标准化工作滞后,相应部件的通用化程度低;并未充分的发挥新部件以及新材料的优越性,新型建筑结构体系仍然处在摸索的阶段,并未达到工业化的要求;节电、节水、节能等先进的环保技术并未有效的形成和推广使用,可持续发展的问题仍然非常突出。
三、关键技术研究
(一)PC墙体
在许多发达国家由于人工成本很高,工业化生产的住宅不但品质好、施工速度快,甚至比传统的现场施工造价更低,其成熟的技术已经得到广泛的认可,并逐渐成为住宅生产的主流方式,其中用预制混凝土构件(Precast components,简称PC)建设的PC住宅以优良的性能在不同国家受到普遍欢迎。
建筑的预制构件是实现建筑工业化生产的基础构件,是半成品,如板、梁、板墙、楼梯、住宅单元等。预制混凝土外墙(PC外墙)板模板主要采用钢模,钢筋加工后整体绑扎,然后调到模板内安装,混凝土浇筑后进行整体养护。生产过程中的模具清洁、钢筋加工成新、面砖粘贴、窗框安装、预埋件固定、混凝土施工即蒸汽养护、拆模搬运等工序均采用工厂式流水施工,每个工种都由相对少数固定的娴熟工人实施操作。
与传统的现浇结构相比,预制混凝土结构整体现浇的外板,保证了结构构件连接的整体性、连续性,不会因不同材料热膨胀系数之间的差异而引起的砖墙与混凝土接缝处开裂,导致渗水的现象。但是另一方面,由于众多板块拼接,势必会产生预制板墙之间的水平缝和竖向缝等纵横交错的板块拼缝,从而有可能产生渗漏现象。
(二)PC外墙防水技术
常见的外墙拼接防水技术有三种,一般采用构造与材料防水相结合的方式:(1)水平拼缝排水;(2)垂直拼缝排水;(3)预制窗板窗框防水。
1.水平拼缝防水:在水平拼缝防水技术中常见的防水措施有三种:(1)材料密封防水做法;(2)采用物理防水的方式――空腔构造防水排水;(3)为空心密封条防水。水平拼缝最外侧可采用材料密封防水的做法,将最外层作为材料密封防水层,可选用耐候硅胶等高分子密封胶将拼缝最外侧密封,直接阻止水气进入接缝。拼缝中部是构造形成的空腔,采用的防水方式是分别在上下两块预制混凝土墙板相应的部位设置凹槽,这样在两块板墙拼接时就会形成一个内高外低的空腔。同时可以在空腔的下部也就是在下块板的顶部设置一个排水槽,并将排水管设置在排水槽的近端垂直拼缝底部。在预制墙板的拼接内侧采用的防水措施是在内侧设置空心橡胶止水条。图1为水平拼缝防水技术的示意图:
2.垂直拼缝防水:垂直拼缝防水措施就是设置竖向空腔。节点竖向空腔可以有效的防止水流向内侧,同时也可以通过下部设置的排水管排出流入水平空腔的水。为了使防水更加的安全有效、阻挡渗入的水汽,可以在空心橡胶止水条后部设置现浇混凝土结构。图2为垂直拼缝防水措施的示意图:
3.预制窗板窗框防水:采用铝合金窗框与预制混凝土板浇灌的方法,将PC外墙的外门窗框直接预埋于预制混凝土板中,铝合金窗框与混凝土墙体被一次性制作成一个整体,从工艺上解决了外门窗的渗透问题,大大提高防水性能并可以有效的减少施工现场工程量,同时也提升了房屋的性能,改善了客户的居住质量。
(三)PC外墙尚未解决的难点问题
虽然目前PC墙体得到广泛的认可,应用范围也在逐渐的扩大,但仍然存在许多问题尚未解决:
1.就PC墙而言国内技术的整个系统并未能达到工业化的标准。建筑工业化需要一个完整的设计、生产、运输、施工安装、后期维护的产业系统。每个环节,环环相扣并需要相应的技术、人才及法律法规的相互配合。但国内在这些方面还只是初期阶段。就开发研究需要强大的技术和资金支持就这一项目而言,国内现在不管从政府还是企业都还在探讨和博弈中。
2.成本方面的较量。国内廉价的“人口福利”虽然在快速消失,但在建筑这一劳动密集型产业中,毕竟有着强大的劳动力基础。比起花大价钱建造PC墙体的生产场地、从国外进口生产线、高标准的技术人才、运输费用及吊装所需设备及安装限制等,砌块墙体所需要的运输、安装、养护及技术方面所需的投入就倍显其现阶段的优势――所以还是市场限制其
发展。
3.防火及防水配件不成熟。现在国内使用的防火材料不太能满足PC墙体与楼板之间的防火要求及墙体变形要求。还有就是PC墙体四周都需防水胶条,但国内产品一般太易老化,大大降低了PC墙体系统的防水能力,并且胶条的使用周期和PC墙体的使用周期还存在严重不匹配的问题。
4.设计及施工技术的转型未完成。由于国内近30年粗糙的设计要求及粗矿型的施工方法使得国人对精细化和人性化的建筑环境暂时还没有更高的要求。但是随着人们对自己身处环境认知程度的不断提升,对生活质量的无止追求,建筑的“产品”性将慢慢体现出来。
四、对建筑工业化的再认识
(一)结合我国国情,吸取国内外的经验教训
国外目前已有工业化程度很高的建筑工业化体系,但是,我们不能完全照搬,如欧美大量采用的木结构显然并不适合我国的国情。要发展我国的建筑工业化,首先要立足于现有的条件,立足于我国的国情,找准切入点。
(二)标准化和多样化
标准化和多样化是工业化建筑设计中的基本矛盾。工业化建筑与一般建筑一样,需要满足各种规范和标准,同时还必须满足建筑使用功能在个体和规划等方面多种多样的要求。但是多样化的设计,只有建立在标准化的基础上才能用工业化的生产方式才能加以实施。同样标准化是工业化的基础,工业化不能以牺牲多样性换取标准化。因此工业化住宅应当适应多样性的需求,通过大量标准构配件组合的方式,找到多样性和标准化最佳结合点。
(三)采用新型的结构体系和新型节能材料
采用新型的结构体系和新型的节能材料是实现建筑工业化的重要手段,是发展新型工业化的发展方向。建筑体系是实现建筑工业化的关键所在。比较我国和发达国家的工业化建筑,我们不难发现,国外之所以工业化水平很高是因为他们有成熟的成套建筑体系并且有与之配套的成套技术。而我国的建筑技术则仍以单项技术的发展为主,对标准化概念和实际技术不够重视,缺乏标准化和配套化的技术,并未形成成套的建筑体系。因此总结国内外的经验教训,我们应当重点的解决建筑体系的问题,选择合理的结构体系。例如可以采用混合结构或者轻钢结构来逐渐的取代原来的内部围护体系。采用新型节能材料对我国国民经济的可持续发展具有重要的作用。新型墙体材料的应用和实施节能建筑,符合我国建设节约型社会的要求,可以提高资源利用率和保护环境。
五、结语
建筑工业化是我国建筑业的发展方向。建筑工业化能够提升建筑业的科技水平和地位,改变传统建筑业的操作方式、施工工艺和人们的观念,提高施工效率、降低建设成本,还能带动国内许多相关产业的发展,促进冶金业、建材业、农业和装饰装修等行业的发展,加快实现建筑业的整体现代化。我国建筑工业化目前已取得很大的成绩,但同时也面临着机遇和挑战,我们应当整合各种资源,走出一条适合我国的建筑工业化之路。
参考文献
[1] 温可.浅谈建筑工业化与工业化建筑[J].今日科苑,2010,(8).
[2] 钱志峰,陆惠民.对我国建筑工业化发展的思考[J].江苏建筑[J].2008,(23).
[3] 潘志宏,李爱群.住宅建筑工业化与新型住宅结构体系
[J].施工技术,2008,(2).
关键词:建筑工业化 内容 发展 措施
建筑工业化的含义和基本特征(四化一改);工业化建筑的类型。 砌块建筑:特点设计要求;常用砌块的类型及砌块墙体构造;大板建筑:特点设计要求、内外墙板楼板及屋面板类型(材料受力复合);节点构造,外墙板缝防水构造(材料防水构造防水);装配式框架板材建筑:骨架结构系统,框架结构特点;按材料分类,按施工方法分类;结构布置及传力系统;柱网形式及常用尺寸;框架节点连接;框架结构外墙构造,外墙的类型及材料(砖砌块板材及幕墙),外墙的搁置位置与建筑立面造型,外墙与外墙外墙与框架的连接;板柱结构系统及其外墙,板柱结构组成形式和力的传递,板柱的节点连接,墙体材料及构造。大模板建筑:特点设计要求;类型墙体材料及节点构造;滑模建筑:特点设计施工要求及类型。升板建筑:特点施工要求;楼板类型及构造节点。盒子建筑:特点及类型;组装方式与构造。
(一)建筑工业化的基本内容
1。建筑工业化是指建筑业要从传统的以手工操作为主的小生产方式逐步向社会化大生产方式过渡,即以技术为先导,采用先进、适用的技术和装备,在建筑标准化的基础上,发展建筑构配件、制品和设备的生产,培育技术服务体系和市场的中介机构,使建筑业生产、经营活动逐步走上专业化、社会化道路。
2。建筑工业化的基本内容是:采用先进、适用的技术、工艺和装备,科学合理地组织施工,发展施工专业化,提高机械化水平,减少繁重,复杂的手工劳动和湿作业;发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度的规模经营,为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品;制定统一的建筑模数和重要的基础标准(模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等),合理解决标准化和多样化的关系,建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等,不断提高建筑标准化水平;采用现代管理方法和手段,优化资源配置,实行科学的组织和管理,培育和发展技术市场和信息管理系统,适应发展社会主义市场经济的需要。
(二)建筑工业化的发展
建筑工业化是我国建筑业的发展方向。近年来,随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率,使建筑业尽快走上质量效益型道路,成为国民经济的支柱产业。我们主要吸取我国几十年来发展建筑工业化的历史经验,以及国外的有益经验和作法;考虑我国建筑业技术发展现状、地区间的差距,以及劳动力资源丰富的特点;适应发展建筑市场和继续深化建筑业体制改革的要求;重点是房屋建筑,特别是量大面广、对提高人民居住水平直接相关的住宅建筑。
(三)实现建筑工业化的措施
建筑工业化,首先应从设计开始,从结构入手,建立新型结构体系,包括钢结构体系、预制装配式结构体系,要让大部分的建筑构件,包括成品、半成品,实行工厂化作业。一是要建立新型结构体系,减少施工现场作业。多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展;高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展;施工上应从现场浇筑向预制构件、装配式方向发展;建筑构件、成品、半成品以后场化、工厂化生产制作为主。二是要加快施工新技术的研发力度,主要是在模板、支撑及脚手架施工方向有所创新,减少施工现场的湿作业。在清水混凝土施工、新型模板支撑和悬挑脚手架有所突破;在新型围护结构体系上,大力发展和应用新型墙体材料。三是要加快“四新”成果的推广应用力度,减少施工现场手工操作。在积极推广建设部十项新技术的基础上,加快这十项新技术的转化和提升力度,其中包括提高部品件的装配化、施工的机械化能力。
在新型结构体系中,应尽快推广建设钢结构建筑,应用预制混凝土装配式结构建筑,研发复合木结构建筑。在我国,进行钢结构建设的时机已比较成熟,我国已连续8年世界钢产量第一,一批钢结构建筑已陆续建成,相应的设计标准、施工质量验收规范已出台;同时,钢结构以其施工速度快、抗震性能好、结构安全度高等特点,在建筑中应用的优势日显突出;钢结构使用面积比钢筋混凝土结构增加面积4%以上,工期大大缩短;在工程建设中采用钢结构技术有利于建筑工业化生产,促进冶金、建材、装饰等行业的发展,促进防火、防腐、保温、墙材和整体厨卫产品与技术的提高,况且钢结构可以回收,再利用,节能、环保,符合国民经济可持续发展的要求。
2)砌块建筑:特点﹑设计要求;常用砌块的类型及砌块墙体构造。
3)大板建筑:特点﹑设计要求;内外墙板﹑楼板及屋面板类型(材料﹑受力﹑复合);节点构造,外墙板缝防水构造(材料防水﹑构造防水)。
4)装配式框架板材建筑:骨架结构系统,框架结构特点;按材料分类,按施工方法分类;结构布置及传力系统;柱网形式及常用尺寸;框架节点连接;框架结构外墙构造,外墙的类型及材料(砖﹑砌块﹑板材及幕墙),外墙的搁置位置与建筑立面造型,外墙与外墙﹑外墙与框架的连接;板柱结构系统及其外墙,板柱结构组成形式和力的传递,板柱的节点连接,墙体材料及构造。
5)大模板建筑:特点﹑设计要求;类型﹑墙体材料及节点构造;
6)滑模建筑:特点﹑设计施工要求及类型。
7)升板建筑:特点﹑施工要求;楼板类型及构造节点。
8)盒子建筑:特点及类型;组装方式与构造。
建筑工业化
一、建筑工业化的基本内容
1。建筑工业化是指建筑业要从传统的以手工操作为主的小生产方式逐步向社会化大生产方式过渡,即以技术为先导,采用先进、适用的技术和装备,在建筑标准化的基础上,发展建筑构配件、制品和设备的生产,培育技术服务体系和市场的中介机构,使建筑业生产、经营活动逐步走上专业化、社会化道路。
2。建筑工业化的基本内容是:采用先进、适用的技术、工艺和装备,科学合理地组织施工,发展施工专业化,提高机械化水平,减少繁重,复杂的手工劳动和湿作业;发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度的规模经营,为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品;制定统一的建筑模数和重要的基础标准(模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等),合理解决标准化和多样化的关系,建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等,不断提高建筑标准化水平;采用现代管理方法和手段,优化资源配置,实行科学的组织和管理,培育和发展技术市场和信息管理系统,适应发展社会主义市场经济的需要。
二、建筑工业化的发展
建筑工业化是我国建筑业的发展方向。近年来,随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率,使建筑业尽快走上质量效益型道路,成为国民经济的支柱产业。我们主要吸取我国几十年来发展建筑工业化的历史经验,以及国外的有益经验和作法;考虑我国建筑业技术发展现状、地区间的差距,以及劳动力资源丰富的特点;适应发展建筑市场和继续深化建筑业体制改革的要求;重点是房屋建筑,特别是量大面广、对提高人民居住水平直接相关的住宅建筑。
三、实现建筑工业化的措施
建筑工业化,首先应从设计开始,从结构入手,建立新型结构体系,包括钢结构体系、预制装配式结构体系,要让大部分的建筑构件,包括成品、半成品,实行工厂化作业。一是要建立新型结构体系,减少施工现场作业。多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展;高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展;施工上应从现场浇筑向预制构件、装配式方向发展;建筑构件、成品、半成品以后场化、工厂化生产制作为主。二是要加快施工新技术的研发力度,主要是在模板、支撑及脚手架施工方向有所创新,减少施工现场的湿作业。在清水混凝土施工、新型模板支撑和悬挑脚手架有所突破;在新型围护结构体系上,大力发展和应用新型墙体材料。三是要加快“四新”成果的推广应用力度,减少施工现场手工操作。在积极推广建设部十项新技术的基础上,加快这十项新技术的转化和提升力度,其中包括提高部品件的装配化、施工的机械化能力。
在新型结构体系中,应尽快推广建设钢结构建筑,应用预制混凝土装配式结构建筑,研发复合木结构建筑。在我国,进行钢结构建设的时机已比较成熟,我国已连续8年世界钢产量第一,一批钢结构建筑已陆续建成,相应的设计标准、施工质量验收规范已出台;同时,钢结构以其施工速度快、抗震性能好、结构安全度高等特点,在建筑中应用的优势日显突出;钢结构使用面积比钢筋混凝土结构增加面积4%以上,工期大大缩短;在工程建设中采用钢结构技术有利于建筑工业化生产,促进冶金、建材、装饰等行业的发展,促进防火、防腐、保温、墙材和整体厨卫产品与技术的提高,况且钢结构可以回收,再利用,节能、环保,符合国民经济可持续发展的要求。新晨
【关键词】建筑工业化;内涵;特点;管理;实践;重要意义
引言
众所周知,建筑业是我国现阶段经济发展的支柱产业之一,但是在建筑业的发展过程中同样出现了一系列的不良现象,比如说建筑工程相关技术人员的能力与素质不足、施工设备利用不充分、资源和能源的浪费比较严重、施工过程中环境污染严重、安全措施落实不到位以及建筑工程的质量不过关等。这些现象的存在为建筑业的进一步发展造成了极大的阻碍。因此,为了有效的解决这些问题,我们需要对建筑业进行工业化管理,在建筑工程中以工业生产代替传统的手工操作,从而促使建筑业走向工业化发展的道路,促进建筑业的可持续发展。
一、建筑工业化的内涵以及特点
我们通常所说的建筑工业化实际上是指在建筑生产的过程中,以构件预制化生产以及装配式施工为生产方式,同时以设计标准化、生产工厂化、施工机械化以及管理科学化等为主要特征,在进行建筑施工的过程中将设计、生产、施工以及开发等环节进行有效的综合,从而形成一条完整的生产产业链,保证建筑工程形成一种工业化、集约化以及社会化的生产过程,最终进一步的提高建筑产品的质量、效益以及生产过程的节能环保,促进建筑企业的可持续发展。
对于建筑工业化的特点而言,其中最主要的就是建筑工业化可以实现设计施工的一体化。一般情况下,传统建筑业的生产方式都是相关的设计单位首先根据设计任务书以及工程勘察报告、依照国家相关的设计标准和规范进行建筑设计以及结构设计,然后建筑企业的施工人员再根据所制定的施工图纸通过手工劳动进行施工,最终完成整个建筑产品的生产。在这一过程中,建筑产品的生产和设计是相互分离的。建筑工业化在生产的过程中则是将建筑产品的生产和设计看作一个整体进行标准化的设计,产品的生产是在工厂的内部进行,最终在现场完成装配。
对于建筑工业化中的设计施工一体化的生产方式来说,当进行设计方案的确定是不仅需要建筑产品满足结构质量的要求,同时还要综合考虑现场条件、施工技术以及各个构配件标准等。建筑工业化相对于传统的生产方式而言,其特点为:第一,建筑工业化能够有效的提高生产效率。通过在工厂内部标准化的工作有效的提高了工人的专业化水平,同时通过现场的装配还可以提高施工的机械化水平。第二,建筑工业化可以提高建筑的质量。相对于户外作业来说,工厂内部的生产条件更加稳定,有利于为提高建筑质量奠定坚实的保障。第三,建筑工业化能够促进建筑企业的可持续发展。与传统的生产方式相比,建筑工业化在生产过程中可以实现节水、节能以及环保,从而促进建筑企业的可持续发展。
二、建筑工业化中存在的主要问题
(一)建筑工业化标准体系不够完善
一个建筑企业如果要进行大批量的社会化以及商品化产品的生产,那么就必须要建立完善的建筑工业化标准体系。同时建筑工业化的发展也逐步受到世界各国的广泛关注。但是在我国现阶段中很多的建筑企业并没有根据实际的建筑生产制定标准体系,虽然国家针对建筑工业化出台了一系列的规章制度以及标准体系,对建筑标准化的参数也进行了充分的明确,但是在实际的应用过程中却缺乏相应的强制措施,从而导致所制定的标准体系并不能得到充分的贯彻落实。除此之外,在建筑工业化的标准化设计过程中,往往是对部件以及构件等进行标准化设计,同时许多的部件都是直接附加在构件上的,而这些部件以及构件并不是由一下企业进行生产的,众多的部件以及构件需要设计企业、生产企业、建材企业以及安装企业等共同完成的,所以为了保证所有企业加工时的统一性就必须要制定一个统一的标准体系,从而保证建筑产品的标准性以及统一性。
(二)建筑工业化的标准化和多样化之间存在矛盾
随着科学技术的不断进步,现代社会已经逐步的进入后工业时代。科学技术的不断进步带动人们的生活方式以及思想理念水平都得到很大的提高,同时在建筑业方面人们对价格、面积、户型以及环境等的要求也越来越高。我国的建筑工业化相对来说还处于初期发展阶段,各种理论体系以及标准化体系还不是特别成熟,在渐进性标准化设计时还主要强调标准化以及通用化。在建筑产品的生产过程中,设计的多样化以及标准化之间存在很大的矛盾,需要我们不断加强对设计能力的提高。除此之外,建筑工业化属于对建筑生产方式的一种改革,所以建筑工业化涉及到的许多技术与理论都与现有的技术标准和规范之间存在很大的差异,甚至会出现不兼容的现象,这在一定的程度上阻碍了建筑工业化的发展。
(三)建筑工业化在前期的研发投入成本比较高
建筑工业化之所以能够有效的降低生产劳动强度,提高劳动效率,其主要是在大规模工业化生产时才能实现的。就目前的建筑工业化生产而言,由于众多的结构体系还处在一个摸索和成熟的阶段,所以部分的体系和技术并不能达到大规模工业化生产的需求,进而导致了建筑工业化生产时的成本偏高。除此之外,在进行工业化研究的过程中,在前期为了保证研究顺利以及流水线的建设往往需要进行大量的投资,这些前期的投资相对来说成本高、收入低,所以这又进一步的降低了建筑企业实行建筑工业化的积极性,不利于建筑工业化管理的实施和发展。
三、建筑工业化管理的重要意义
(一)建筑工业化管理可以有效的缓解劳务紧缺
近几年来,社会市场中的的建筑行业逐渐出现了“用工荒”、“招工难”的现象建筑企业在建设的过程中很难通过廉价的劳动力进行建筑生产,同时在大量项目出现停滞的情况下,即使工人的工资有所增长,其招工的难度也并没有得到有效的改善。在这种前提下,建筑工业化在生产的过程中,其构件的生产主要是在工厂内部通过机械化操作进行的,并不需要过多的劳动力,所以实行建筑工业化能够在一定程度上有效的缓解劳务紧缺的现象。
(二)建筑工业化管理能够提高建筑企业的经营效率
目前许多人对建筑企业的理解都是低盈利、高消耗,生产过程规模大但是实际的效益却并不可观。特别是对于房建企业来说,近年来由于房地产行业之间的恶性竞争导致了房建市场出现很大的滑坡。建筑工业化的出现能够有效的提高建筑企业的经营效率,建筑工业化管理中的工厂化生产、机械化操作以及熟练的人工技术将对传统的生产方式在安全、效率以及质量等方面进行有效的改善,从而进一步的保证建筑企业在竞争激烈的市场中处于有利地位,促进建筑企业的长久发展。
(三)建筑工业化管理可以促进资源节约
随着节能环保以及可持续发展理念逐步受到人们的重视,社会上的各行各业都开始进行改革,从而保证自身的发展与节能环保以及可持续发展的理念相适应。建筑业作为高消耗的行业之一更是改革的重点对象。就建筑行业的改革而言,许多的西方发达国家在很早的时期就开始进行节能环保方面的研究,同时也取得了很大的成效。所以对于我们传统的建筑生产方式而言,其高消耗、高污染的生产方式已经不符合社会发展的现象,同时也与我国可持续发展的观念也相违背。而建筑工业化作为一种全新的生产方式,其节水、节材、节能、节地以及环保的特点决定了其发展的优势,在建筑行业中实行建筑工业化管理必将能够促进资源的节约,实现建筑企业的可持续发展。
四、建筑工业化管理与实践
(一)工厂―现场一体化管理
工厂―现场一体化管理是指在建筑生产的过程中除了一些特殊的部品外,将所有的建筑构件的工厂生产以及现场装配工作等都进行建筑工业化的管理。
在工厂―现场一体化管理模式中,建筑过程中涉及到的设计单位、监理单位、部品供应商、预制构件供应商以及施工总包单位等分别执行相应的职责,同时对自身进行管理。在这一过程中,设计单位在进行设计时主要根据现行通用的图纸以及标准体系等进行相关的非参数化设计;监理单位在生产的过程中对总的设计、生产材料、生产设备、以及生产过程等进行监督;部品供货商在生产部品时应该严格的按照国家相关的产品质量管理条例进行生产,同时还要接受国家质检部门的监督,从而保证部品质量的合理性。预制构件供应商在进行构件的生产时应该严格的按照前期所制定的构件设计进行生产,同时监理单位还应该对其进行监督,保证所生产的构件质量合格后才能出厂进行建筑生产。最后,施工总包单位主要负责配合部品以及预制构件的供应商进行施工,同时还包括剩余部分的施工以及管理分包商。
工厂―现场一体化管理能够有效的促进工程的开展,在对部品以及预制构件进行生产的过程中,供应商的直接生产能够进一步的提高产品的专业化程度。同时在整个的生产过程中监理单位进行全程监督能够进一步的保证工程的质量。但是相对来说,工厂―现场一体化管理也存在着一些不足之处,比如说该管理方式涉及到的专业界面比较多,协调工作时的难度比较大,有时甚至会出现分工不明确的现象。
(二)工厂―现场两阶段管理
与工厂―现场一体化管理不同的是,工厂―现场两阶段管理在生产的过程中仅仅将施工部分进行建筑工业化管理,而其中涉及到的部品以及构件等都进行一般管理。
在工厂―现场两阶段管理中,整个建筑的设计、监理以及现场施工分别由设计单位、监理单位以及施工单位进行负责,业主一般不与部品以及构件供货商进行直接联系。在这一过程中,设计单位在进行设计时主要根据现行通用的图纸以及标准体系等进行相关的非参数化设计;而监理单位只对建筑设计以及现场的施工进行监督。部品、构件的供应商在进行部品和构件的生产时完全依照国家相关的质量法进行管理和生产。施工单位对这个现场的施工都要负责,协调现场施工稳步的进行。除此之外,部品以及构件的供应商只负责供应商品,不需要参加现场的施工。
工厂―现场两阶段管理相对而言运用更加简单,同时涉及到的界面比较少,在管理方面更加方便。但是工厂―现场两阶段管理过程中构件以及部品的质量很难得到保证,同时在施工的过程中容易出现衔接不恰当的现象。
结语
总而言之,建筑工业化管理对于促进建筑企业的资源节约、提高经营效率以及缓解劳动力短缺都有着至关重要的作用,可以说建筑工业化管理极大的促进了建筑行业的发展,我们可以预见的是我国建筑行业在未来的发展过程中必将由传统的手工生产朝着工业化生产所转变,建筑工业化管理将会成为我国建筑行业发展的一大主流。
参考文献
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中建三局第一建设工程有限责任公司副总经理中建科技武汉有限公司董事
实现产业链集聚一一打造集成平台——融入“互联网+”。
作为行业的领跑者,早在2005年,中建三局就承建了珠三角地区第一个工业化住宅——深圳万科第五园。经过10年的发展,我们越来越深刻地认识到:建筑工业化将是中国建筑业进一步发展的破题性工作,是中国建筑产业现代化的必由之路,更是企业转型升级的关键抓手,必须紧紧抓住。
内涵:不仅仅是“搭积木建房子”
建筑工业化到底是什么?当前比较流行的定义是“五化”:建筑设计标准化、部品生产工厂化、现场施工装配化、结构装修一体化、过程管理信息化。“在工厂里生产出来房子的梁、柱、墙、板等部件,然后把它们运输到施工现场,像积木一样搭建成房子”,这种“搭积木建房子”的观点只是人们对“现场施工装配化”这一环节的直观理解。透过这一表象,建筑工业化给传统建筑业带来的变化将是革命性的:在建筑的全生命周期内,它实现了标准化设计、工厂化生产、装配化施工;在全产业链上,它实现了—体化实施、集成化平台、智能化建造。建筑业最终将按照工业化的生产组织方式实现产业链集聚,完成转型升级。
国内外建筑工业化发展的经验与实践证明:与传统建筑业生产方式相比,建筑工业化在建筑产品本身的特性和资源的组织方式上都有着多重优势。
工业化建筑品质更高。标准化、模块化、集成化的设计从源头上保证了建筑产品的品质,工厂化制造让产品误差控制在毫米级,很大程度上解决了传统建筑产品的质量通病——构件质量更精细,外保温层更牢固,门窗周边更严密,线管、末端更精确,厨卫防水更可靠。
工业化施工绿色高效。由于大部分工作在工厂完成,建筑工业化对资源的利用更加高效,现场施工任务主要是吊装,施工环境大大改善。根据我们在深圳万科第五园的工业化实践,与传统施工方式相比,工业化方式建造每平米建筑面积的水耗降低64.75%,能耗降低37.15%,人工减少47.35%,垃圾减少58.89%,污水减少64.75%。与此同时,混凝土养护周期大大压缩,天气条件制约小。与现场现浇方式相比,工业化建造方式可节约工期30%以上(如图1所示)。
更重要的是,建筑工业化在资源组织方式上更符合建筑产业现代化的方向。由于采取了标准化设计、工厂化生产、装配化施工,特别是实施了一体化的系统集成,建筑工业化将更容易实现资源组织方式的革命,形成以核心构配件生产企业为核心,以配套器材生产企业为关联,以设计、研发、物流、IT等服务企业为支撑的完整产业生态,传统的建筑工人也转变成为产业工人。这些变化将帮助行业突破目前遇到的发展瓶颈,大大解放生产力。
趋势:内外新常态下的必然选择
建筑工业化是新常态下国家、行业、企业发展的必然要求。随着近两年国内投资增速持续放缓,能源与资源不足的矛盾愈发突出,生态建设和环境保护的形势日益严峻,人口红利加速消失,建筑业依赖低要素成本驱动的传统发展方式已难以为继,必须从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长,让技术创新成为发展的新动力。
2013年1月1日,国务院办公厅转发了国家发展改革委、住房城乡建设部共同制订的《绿色建筑行动方案》,《方案》明确,要“推动建筑工业化,支持集设计、生产、施工于体的工业化基地建设,开展工业化建筑示范试点”。去年5月,国务院颁布了《2014~2015年节能减排低碳发展行动方案》,指出要“以住宅为重点,以建筑工业化为核心,加大对建筑部品生产的扶持力度,推进建筑产业现代化”。
武汉市于今年1月出台了《武汉市人民政府关于推进建筑产业现代化发展的意见》,成为武汉市推动建筑产业现代化的纲领性文件。根据国外建筑业的发展轨迹,国内建筑业已经到了建筑工业化大发展的阶段。
东风既来,谁与争锋。中建三局适时提出了“优先做好高端建造商,倾力打造品牌投资商,立志成为新型运营商”的“三商”战略,而建筑工业化涉及到设计施工一体化的总承包能力的打造,涉及到通过产业园规划带动的整体投资平台的搭建,也涉及到围绕工业化生产要素,整合全链条资源的综合运营能力培养。积极推动建筑工业化,引领行业发展,是三局作为龙头企业的应尽责任,是“争先精神”在新的历史时期的具体要求,更是企业实施转型升级的重要突破口。
步骤:三步走向腾飞
面对历史机遇,我们已经提出了发展建筑工业化的总体目标,即在中建总公司的统筹规划下,围绕建筑工业化的推进,配套形成投资、研发、设计、生产、施工总承包、运维的一体化能力。通过相关产业链集聚,打造产业链集成平台,促进新的商业业态形成。培育建筑工业化方面的品牌,将该业务拓展成为中建三局新型业务的支柱板块。
发展建筑工业化,中建三局有着得天独厚的优势,一是资质齐全。已有的业务涵盖了从规划设计、投资开发、基础设施建筑、房屋建设四位—体的完整产业链,具备推进住宅产业化的硬件条件。二是经验丰富。除了承建过深圳万科第五园外,工程局还以工业化模式建造了国内最大的工业化保障房项目深圳龙华保障房0008地块。三是技术领先。实现建筑工业化战略目标,要分三个阶段。
第一阶段是实现产业链集聚。以产业园“五厂一中心”的筹建和建筑工业化基础能力的培养为突破口,为实现产业集聚培育微环境。逐步实现核心产业、关联产业和支撑产业的集聚。其中,核心产业由以PC制造厂为代表的生产、设计单位组成,形成实体产业,担负建筑工业化核心部品的生产任务;关联产业由与核心部品相关的辅助产业组成,担负部品制造及施工过程中的配件供应功能;支撑产业由设计院所、技术研发中心、物流企业、IT服务等企业组成,担负标准制定、新材料研发、物流运输、信息共享等服务功能。伴随着建筑产业园内三大产业的聚集,三者相互依存、互为支撑,形成功能较为齐全的产业集聚。
第二阶段是打造集成平台。以产业集聚为基础,打造融合技术、市场、政策、金融的集成平台,形成新的商业业态。其中,核心平台包括以下几个方面。一是技术支撑平台。包括知名科研院所、大专院校、设计研发单位等,为产业链提供基于统一标准下的技术研发、配件研发、部品设计、技术整合等服务。二是市场支撑平台。以目标项目为单元,通过大数据库,集成产业链上企业市场整体服务能力,形成以产业链为基础的大市场概念,共享资源,提升整体的市场竞争能力。三是金融支撑平台。与政府和金融投资机构合作,为产业链提供配套政策支持和投资融资支持,让产业链相关企业具备成长和孵化能力,保持平台的成长性。四是公共服务平台。为产业链提供公共服务,包括办公、生活、物业管理、公共商业、市政配套等服务。在集成平台的打造过程中,派生出新的商业运营业态。
盖楼如同“搭积木”
“建筑工业化”是指采用标准化设计、工业化生产、装配式施工、一体化装修和信息化管理等方法来建造和管理建筑,由高污染、高能耗、低效率、低品质的传统粗放模式,向低污染、低能耗、高品质、高效率的现代集约方式转变,促进建筑业绿色发展的新型生产方式。
“就像‘互联网+,颠覆大家的思维一样,这是一场建筑业工业化的革命,落后、高污染的生产力注定被淘汰。”河南东方建设集团发展有限公司董事长郭长江在接受《中国经济周刊》记者采访时表示。
中建七局厂房内的一角,是装满混凝土的空中输送系统鱼雷罐,它在将混凝土翻倒进布料机,并由此向下面模台上安放好的整体钢筋骨架浇筑混凝土,然后进行低温预养护、磨光,再进入55摄氏度的理想温度状态养护舱,不到15分钟,代替一堵墙的预制板已浇筑完成;再进行8个小时的标准养护,就能达到70%的凝固强度,然后便可以运输至施工场地拼装房屋。
记者注意到,整个生产过程中,包括钢盘弯箍、打模设计画线等所有流程,都是通过电脑操控完成预制板(墙壁),堪称建筑工业化“装配式建筑”。
来自中建七局的材料显示,装配式建筑房屋的装配率达80%以上,在缩短50%工期、减少脚手架和模板使用量70%的同时,现场人工亦可减少70%,工作效率因此可提高3至4倍;最重要的是可减少建筑垃圾达90%,大大减少环境污染。
“PM10显然不是汽车尾气排出的,也不是电厂废气。”中建七局副总经理、总工程师焦安亮告诉记者,空气中扬尘颗粒是罪魁祸首,把建设工地扬尘治理好,空气污染问题就能解决一大半――以一栋8232O住宅楼为例,采用传统现浇方式将会产生129.5m3混凝土类建筑垃圾,产生木材类建筑垃圾45m3,而采用“装配式住宅”,只有9.3m3建筑垃圾。
鲁万卿给记者算了一笔账,根据2015年郑州新开工住宅面积2572万平米计算,如果全部采用“装配式住宅”,一年可减少混凝土类建筑垃圾37.48万m3(换算成载重50吨的重型卡车来运输,这些垃圾运完需要18700多车次),减少木材类建筑垃圾14.15万m3(折合卡车运输10000多车次),还有节约标准煤128万吨。
业内人士指出,工程建设在环境保护中扮演着十分重要的角色。无论新建、扩建或改建工程,都会对当地环境带来一定影响,如噪声污染、气味污染、灰尘污染以及全球化的气候和生态系统的改变等。此外,建筑活动产生的大量固体垃圾,如何处置、处置的程度对环境影响都是一个至关重要的问题。
在郑州、合肥、福州三个基地投产
“2015年,中建七局将完成郑州、合肥、福州三个基地投产,形成300万平方米装配能力。”焦安亮告诉记者,至2020年,该公司的生产基地将形成年1500万平方米的施工总承包能力。
“想投资‘建筑工业化’的企业很多,但都在观望,或者停留在想法上,大家都在看政府的扶持政策什么时间能出来。”郭长江表示,目前态势,是社会有需求,企业有创新,而政府的配套政策尚不完善,所以行业发展极为缓慢,“谁都不想当‘先烈’”。
郭长江透露,现在的“装配式住宅”,全国范围内尚无验收规范及定额标准,装配式建筑的质量、安全及造价因此变得缺少依凭,自然成了掣肘行业发展的瓶颈。 中建七局的生产线上,布料机正向钢骨架浇筑混凝土。
以粗装修为标准,考虑到抹灰层取消和机械费增加的影响,装配式住宅每平方米总造价1814.03元,要比传统手工建造成本增加200元/O左右。其次,要把成批量的预制板运到工地现场施工,高昂的运输成本也是一笔不小的开支。据测算,最合理的运输半径应该控制在200公里以内。再次,机械化程度高决定了造价较高,而购房者考虑到利益最大化,自然愿意“占便宜”。
业内人士认为,上述因素会影响市场认同,而产品卖不出去,就没法推动行业发展。值此背景,企业投入上亿资金买地、建厂房,发展“建筑工业化”,个中风险不可小觑。
“推动‘建筑工业化’,需要政府投入一定的真金白银给予扶持――比如财政支持、面积补贴、容积率计算方法政策倾斜,以及贷款贴息等等。”鲁万卿坦言,在优化政策扶持同时,还需强化政府各部门之间的协同效应。
《中国经济周刊》记者通过有关部门获悉,河南省高层对“建筑工业化”十分看好。2015年6月3日,河南省委副书记邓凯考察了巩义“建筑工业化”的实验厂房,并给予充分肯定;6月5日,河南省住建厅颁布了《关于推进建筑产业现代化的指导意见》(下称《指导意见》),提出以住宅产业化为切入点,力争在2017年底前建设超过300万平方米的“拼装”保障房,希望借此示范,推动全省的建筑产业转型升级。
全面落地需要行政力量
“《指导意见》只是建议性质,有些‘软’,缺少‘干货’。”河南省规划建设投资集团有限公司总经理岳建中接受《中国经济周刊》记者采访时坦言,没有实施细则,“建筑工业化”就难以落地,“缺乏政府强制推行的行政效力。”
尽管现实尚存差距,但对“建筑工业化”的利好,业内人士则“天下大同”。
“建筑工业化是生产方式的变革,能够推动整个行业的技术进步和转型升级,能够带动科研设计、建筑业、建材业、房地产业、制造业,以及冶金、化工、机械、电子等多个关联产业、多种产品的技术创新,是促进创新驱动发展的有效途径。”焦安亮坦言。
实际上,“建筑工业化”已经起步,上海、深圳等地早就开始了强制推广“建筑工业化”;而德国、日本早在上世纪30年代就实现了建筑工业化;韩国和台湾地区稍晚,也在上世纪50年代起步。
据媒体披露,安徽省2015年保障性住房、绿色建筑将落实“建筑工业化”的建造方式,20%的城镇新建建筑按绿色建筑标准设计建造,建筑面积达到500万平方米,并创建5个以上建筑产业现代化综合试点城市。
关键词:装配式建筑;预制;施工;发展
一、装配式建筑的结构形式和施工方法
砌块建筑:用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑,适于建造低层建筑,提高砌块强度或配置钢筋,还可适当增加层数。砌块建筑适应性强,生产工艺简单,施工简单方便,造价低,还可利用地方材料以及工业废料。建筑砌块有小型、中型、大型之分:小型砌块适于人工搬运和砌筑,工业化程度较低,灵活方便,使用较广;中型砌块可用小型机械吊装,可节省砌筑劳动力;大型砌块现已被预制大型板材所代替。砌块有实心和空心两类,实心的较多采用轻质材料制成。砌块的接缝是保证砌体强度的重要环节,小型砌块还可用套接而不用砂浆的干砌法,可减少施工中的湿作业。
板材建筑:由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成。它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。板材建筑减轻结构重量,提高劳动生产率,扩大建筑的使用面积和抗震能力。板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板;外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板,也可用轻骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成带有外饰面的墙板。建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒式卫生间等,提高装配化的程度。大板建筑的关键是节点设计。在结构上保证构件连接的整体性。在防水构造上要妥善解决外墙板接缝的防水,以及楼缝、角部的热工处理等问题。大板建筑的主要缺点是对建筑物造型和布局有制约性较大;小开间横向承重的大板建筑内部分隔缺少灵活性。
盒式建筑:从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑。建筑工厂化程度很高,现场安装快。不但在工厂完成盒子的结构部分,内部装修和设备也都可安装好,甚至连家具、地毯等皆安装齐全。盒子吊装完成、接好管线后即可使用。盒式建筑的装配形式有:全盒式、板材盒式、核心体盒式、骨架盒式
骨架板材建筑:由预制的骨架和板材组成。其承重结构一般有两种形式:一种是由柱、梁组成承重框架,再搁置楼板和非承重的内外墙板的框架结构体系;另一种是柱子和楼板组成承重的板柱结构体系,内外墙板是非承重的。常用于轻型装配式建筑中。骨架板材建筑结构合理,可以减轻建筑物的自重,内部分隔灵活,适用于多层和高层的建筑。
钢筋混凝土框架结构体系:骨架板材建筑有全装配式、预制和现浇相结合的装配整体式两种。这类建筑的结构具有足够的刚度和整体性的关键是构件连接。柱与基础、柱与梁、梁与梁、梁与板等的节点连接,应根据结构的需要和施工条件,通过计算进行设计和选择。
升板和升层建筑在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板,竖立预制钢筋混凝土柱子,以柱为导杆,用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度,加以固定。外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板或幕墙等;也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。升板建筑施工时大量操作在地面进行,减少高空作业和垂直运输,节约模板和脚手架,并可减少施工现场面积。升板建筑多采用无梁楼板或双向密肋楼板,楼板同柱子连接节点常采用后浇柱帽或采用承重销、剪力块等无柱帽节点。升板建筑一般柱距较大,楼板承载力也较强。
二、装配式建筑实现建筑部件化、建筑工业化和产业化
在日益紧张的能源与环境形势下,城市建设模式和建筑业发展方式正在加快转型。绿色建筑是一场建筑业的工业化绿色革命,体现在建筑节能、装配式住宅和低碳实践区等方方面面,是一个全产业链体系的概念。特别是装配式住宅,区别于传统的人工建造方式,是一种标准化、工业化的建筑生产模式,可以实现“像造汽车一样造房子”。推动建筑工业化,可以将建筑的非承重部分所有配件在工厂流水线上进行标准化加工预制,之后再在建筑工地上进行配件的装配,把原来的建筑工人转变为机械操作工人,实现无粉尘作业,大大节约人力、时间和能耗成本,又可以提高建筑质量。
随着建筑工业化的要求,世界发达国家都把建筑部件工厂化预制和装配化施工,作为建筑产业现代化的重要标志。装配式建筑工业化是世界性的大潮流和大趋势,同时也是我国改革和发展的迫切要求。在我国建材工业和建筑业已成为国民经济的基础产业和支柱产业。传统建筑方式人们开始逐渐发现已经不再完全符合时代的发展要求。对于日益发展的我国建筑市场,现浇结构体系所存在的弊端趋于明显化。面对这些问题,结合国外的建筑工业化成功经验,我国建筑行业必将掀起装配式建筑工业化的浪潮,使其发展进入一个崭新的时代,并将促进建筑领域生产方式的巨大变革。。所生产的产品可以根据建筑需要,在工厂加工制作成整体墙板、梁、柱、叠合楼板等构件,并可在构件内预埋好水、电管线、窗户等,还可根据需要在工厂将墙体装饰材料制作完成。
装配式建筑构件在工厂生产,有固定的模具,使产品精度高,产品更加标准化、规范化、集成化,而且技术标准易于统一,即以模数化构建标准化;由于装配式建筑构件标准化、工厂化生产,运送到工地就可以装配施工,可以像设备安装一样进行现场安装,即以标准化推动工业化;工业化不断发展摸索过程中,逐渐形成装配式结构体系,即以工业化促进产业化。装配式建筑是绿色、环保、低碳、节能型建筑。装配式建筑施工技术使施工现场作业量减少、现场工人就可以大大减少,使施工现场更加整洁并大大节约了人力资源。装配式建筑由干式作业取代了湿式作业,现场污染与建筑垃圾大大减少。同时可以提高施工效率,进而又缩短了工期。另外在建筑拆除后,大部分材料可以回收利用。因此装配式建筑低碳、节能。装配式建筑需要的构件一般在工厂车间生产,不受季节限制,特别有利于冬季施工。装配式建筑抗震性能高、耐火性好、隔音效果好。装配式建筑偏差减小,精确度大大提高。
装配式建筑,采用大开间灵活分割的方式,分割成大厅小居室或小厅大居室,其核心问题就是要配套相应的轻质隔墙,而轻钢龙骨配石膏板或其它轻板恰恰是隔墙和吊顶的最好材料。使用不燃或难燃材料,防止火灾的蔓延或波及;大量使用轻质材料,降低建筑重量,增加装配式的柔性连接,长期使用不开裂、不变形、不褪色;为厨房、厕所配备各种卫生设施提供有利条件,改扩建、增加新电气或通讯设备创造可能性。
贯彻落实党的十精神,按照“节能、节地、节水、节材和环境保护”的绿色理念,发挥“规划引领、政策激励、行政监管、技术支撑”的作用,推动重点项目和区域实施绿色建筑示范,全面推进绿色建筑发展,实现人与建筑、自然之间的和谐统一。
二、目标任务
根据省绿色建筑示范城市相关验收要求,确定我市三年内(2015-2017)绿色建筑示范城市主要工作任务目标。
(一)绿色低碳生态
1.低碳生态城市。单位建筑面积能耗0.05吨标煤/m2.a,单位建筑面积CO2排放强度0.10吨/m2.a。
2.绿色建筑发展。新建建筑全面执行《省绿色建筑设计标准》,居住建筑及甲类公共建筑执行65%建筑节能率。新建绿色建筑示范项目总面积511.7万m2,二星级及以上绿色建筑面积266.1万m2,比例52%,建成303.8万m2,比例59.4%。
(二)节约型城乡建设
1.节约型规划。规划人均建设用地面积120m2,城镇控规全覆盖率。示范城市范围内控制性详细规划覆盖的用地面积占整个示范区域面积的比例100%。
2.城市空间复合利用。地下空间开发利用建筑面积80万m2。
3.绿色交通。绿色交通出行分担率75%,公交站点可达性300米覆盖率50%,公交站点可达性500米覆盖率90%,新能源公交车辆、清洁能源车辆比例30%,公交站台智能化改造50%。
4.节约型村庄建设。村庄设施完好率85%,村庄环境达标率85%,美丽宜居镇村20个。
5.可再生能源建筑应用。可再生能源建筑应用比例70.6%,可再生能源消费比例10%。
6.绿色施工。绿色施工覆盖率50%。
7.成品住房。按照省《成品住房装修技术标准》实施的成品住房建筑面积占所有商品住宅建筑的60%。
8.城市绿色照明。照明年节电率5%,新建的城市道路装灯率达100%,公共区域装灯率达98%,灯具效率在80%以上的高效节能灯具应用率85%,高效光源应用比例85%。
9.节水型城市建设。城市供水管网漏损率12%,水功能区水质达标率79%,新建建筑节水器具普及率100%,雨水利用率3%,非传统水源利用率10%。
10.垃圾资源化利用。生活垃圾分类收集效率40%,城市生活垃圾无害化处理率100%,建筑垃圾综合处理率60%,餐厨垃圾资源化利用率60%,污水市政淤泥资源化利用率100%,医疗废弃物无害化处理率100%,一般工业固体废弃物处理率95%,工业危险废物无害化处理率100%。
11.建筑工业化。推行建筑工业化,采用建筑工业化施工的工程建筑面积10万m2。加快推进建筑产业现代化促进建筑产业转型升级,按建筑产业现代化方式施工的建筑面积占同期新开工建筑面积的比例每年提高3个百分点(2015年3%,2016年6%,2017年9%)。
三、重点工作
(一)绿色生态专项规划
结合城市总体规划及控制性详细规划修编时,编制出台市绿色生态专项系列规划,全面推进市绿色建筑发展,积极实践建设低碳生态城区战略目标,推动城市建设发展转型升级,构建低碳生态的城市格局。绿色生态专项规划分别为:
《绿色建筑发展规划》;
《能源利用规划》;
《绿色循环低碳交通运输城市实施方案(2013-2017)》;
《城市水资源综合利用专项规划》;
《城市照明专项规划》;
《城市固体废物资源化综合利用规划》。
建立包括绿色建筑比例、65%建筑节能率、成品住房、生态环保、建筑产业现代化、公共交通、可再生能源利用、土地集约利用、再生水利用、废弃物回收利用等内容的指标体系,纳入城市总体规划、控制性详细规划等规划中,并落实到具体项目。针对绿色发展指标体系如何落实,提出措施和计划。
(二)绿色建筑全面发展
突出重点,推进绿色建筑发展。在全市范围内全面推动绿色建筑,新建建筑全面执行《省绿色建筑设计标准》,且居住建筑及甲类公共建筑的建筑节能率达到65%水平。积极引导商业房地产开发项目执行二星级及以上绿色建筑标准,鼓励房地产开发企业建设绿色居住区,重点推进大学城、新区等绿色建筑集中示范区域,实现绿色建筑集中连片发展。加快推进既有建筑节能改造。机关办公建筑、政府投资的公共建筑进行节能改造时,率先垂范,具备条件的按一星级绿色建筑标准进行改造。引导商业开发的宾馆、酒店、商场、写字楼等大型公共建筑进行节能改造。积极培育节能服务市场,大力支持节能服务企业和用能单位采取合同能源管理模式实施节能改造,对符合条件的合同能源管理项目,按规定落实财政扶持政策。加强既有公共建筑运行监管。积极开展公共建筑能耗统计、能源设计和能耗公示等工作,扩展市级建筑能耗监测中心数据采集的覆盖范围,实现监测数据的采集由市区向各辖市、区延伸。所有建成示范项目按照建设部《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》中的能耗指标体系结构设置各分项计量装置,并将统计得到的建筑能耗数据上传至省住建厅监测中心。推广建筑能效测评工作。全面开展建筑能效测评工作,对绿色建筑示范城市中所有的示范项目开展能效测评,并将建筑能效测评达到设计要求作为建筑节能分部工程质量验收合格的必要条件。同时,大力培育能效测评机构,加强能效测评专业人员的技术培训。
(三)可再生能源建筑规模化应用
制定可再生能源建筑应用规划和实施方案,开展可再生能源资源量评估,指导和规范可再生能源建筑应用。推动太阳能、浅层地能、生物质能等可再生能源在建筑中的应用,扩大太阳能利用,将太阳能利用纳入建筑设计标准规范,推广太阳能建筑一体化、太阳能集中供热水工程,在农村和小城镇推广户用太阳能热水器、太阳房等。
(四)城市空间复合利用
加强城市地下空间的规划和开发利用,提高城市空间资源利用效率和综合承载能力,体现竖向分层立体综合开发、横向相关空间连通、地面建筑与地下工程协调配合的原则,兼顾人民防空要求,统筹开发地下停车位、公共停车场(库)、商业服务设施、物资仓储、人防设施等地下设施。建立健全城市地下空间权属管理制度。城市新建民用建筑、城中村改造和旧城改造时应按城市地下空间开发利用规划同步开发地下空间。
(五)构建绿色交通体系
建立多层次的公共客运交通体系。优化城区区域交通设施布局,完善公交线网,大力发展公共交通,全面推进和落实公共交通优先,建设智能交通控制系统,加快城市公交建设,实现公交站点可达性300米覆盖率50%以上。形成适应风景区休闲旅游功能的慢行网络系统。改善慢行交通环境,提高慢行交通出行的安全性和舒适性,加强步行系统建设,构建与城市发展相适应,与机动车发展相协调,与公共交通良好衔接的非机动车道路系统。建立便捷借还的公共自行车系统。完善各项基础设施系统,实现机非交通运行的空间分离;另外自行车交通作为休闲运动方式,应该积极创造条件,引导城市居民的自行车休闲运动文化建设。扩大市公共自行车服务系统服务的范围。大力发展绿色交通工具。积极推广新能源公交,推进交通工具低碳化,推动公交使用LNG(液化天然气),鼓励混合动力、纯电动等新能源车的使用,出租车实现CNG(压缩天然气)全覆盖,加快淘汰落后交通工具。
(六)节约型村庄建设
坚持“因地制宜、以人为本,经济适用、集约建设,地方特色、乡土风情,试点示范、逐步推开”的原则推进全市节约型村庄建设。重点集中在农居集中、村庄整治、生活污水治理对农村生态环境改善,依照省《关于推进节约型城乡建设工作的意见》要求,围绕村庄土地节约、环境整治、污染治理、新能源利用等方面,选择具备条件的村庄开展节约型村庄建设试点,同步开展特色村庄建设改造,探索节约型村庄建设的方法、途径,建成一批环境整洁、自然生态、特色鲜明的节约型村庄。
(七)深入推动建筑产业化和住宅全装修
推动建筑产业化。加快推进建筑产业现代化促进建筑产业转型升级,按建筑产业现代化方式施工的建筑面积占同期新开工建筑面积的比例每年提高3个百分点(2015年3%,2016年6%,2017年9%)。推广适合工业化生产的预制装配式、钢结构、木结构等结构体系,培育发展具有新型建筑工业化设计、生产、施工一体化的建筑业企业。鼓励各地政府安排适量用地支持建筑工业化基地建设,推动新区率先在全市建设建筑工业化研发生产示范基地,开展工业化建筑示范试点。研究出台对于开展建筑工业化的企业享受一定的扶持政策,政府主导的保障性住房应率先开展住宅工业化应用试点。推进成品住房。开展装饰装修工厂化生产示范试点、菜单式装修住宅小区试点,研究集装饰装修设计、生产、施工于一体的装饰装修新模式,并给予一定政策扶持。鼓励品牌家装企业、材料企业构建生产加工制作、物流配送、民工培养管理平台,为成品住房质量提供市场保障。在绿色建筑、廉租房和公租房中率先推行成品住房,鼓励房地产开发项目积极推行成品住房建设,按省《成品住房装修技术标准》实施的成品住房面积占所有商品住宅的60%。
(八)推进城市绿色照明
加强照明设施的改造,推广高效节能灯具和节能控制技术,具备条件的区域,积极推广采用合同能源管理的模式对其进行节能改造。结合智慧城市建设,构建绿色照明信息网络平台、绿色照明管理业务应用平台和信息资源服务平台,安装路灯照明远程监控管理系统,对路灯照明系统施行精细化管理,提高路灯使用寿命,保证节能、高效、安全运行。
(九)节水型城市建设
在城市建设过程中,重点针对旧城改造,兼顾新城开发,全面推进海绵城市建设,树立人水和谐的生态文明理念,采用低影响开发(LID)等新理念、新技术、新方法,最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏,保护和修复城市水生态系统,有效应对洪涝灾害和水环境污染。新建、改建、扩建的建筑工程应制定节水措施方案,采用符合节水标准的用水器具,节水设施要与主体工程同步设计、同步施工、同步投入使用。根据有利地形、自然沟渠等条件,合理统筹规划建设区域雨水收集利用系统,提高绿化浇灌、道路清洗、景观水体等雨水利用率,规划用地面积2万平方米以上的新建建筑物应当配套建设雨水收集利用系统。推广下凹式绿地建设,提倡应用透水路面工程技术,建设区域性中水回用系统,对污水处理厂进行中水工艺改造,合理建设市政中水供应管网,鼓励大型公共建筑和居住社区自建中水处理站。
(十)城市垃圾资源化利用
市垃圾处理遵循“减量化、资源化、无害化”的总体原则,垃圾源头减量、过程分类、高效收运与资源化处置同步推进,向“分散收集、集中转运、集约处置”方向发展。优化生活垃圾管理体系。加强源头分类,按照“三分类法”(可回收物、有毒有害垃圾、其它垃圾)进行分类收集,实现生活垃圾减量化和资源化。完善日常保洁系统,提高日常保洁能力和环境卫生公共服务运营服务水平,加快建设城乡环境卫生管理体系。提高垃圾资源化综合利用水平。实施对工业固体废物收集、运输、贮存、处置的全过程监管,鼓励企业采用清洁生产技术,促进各类废弃物在企业内部的循环使用和综合利用。积极探索污泥资源化途径,加大污泥焚烧发电力度,加快推进污泥无害化处置场建设,有效实现污泥的减量化、无害化、资源化。加快建筑废弃物资源化利用技术、装备研发推广,扶持发展建筑废弃物再生利用企业,推广利用建筑废弃物生产新型建材产品。加强医疗垃圾监督管理。加强医疗废物污染防治,推进医疗废物处理处置能力建设,对医疗废物处置设施进行规范化升级改造,建立全封闭的收集、运输、处置系统,推进医疗废物收集系统向乡镇、村级卫生单位延伸。
四、推进计划
《市绿色建筑示范城市重点任务推进计划(2015-2017)》
五、资金方案
《市绿色建筑示范城市专项引导资金使用方案(2015-2017)》
六、考核指标
《市绿色建筑示范城市实施方案考核指标(2015-2017)》
七、保障措施
(一)加强组织领导。充分发挥市建筑节能和绿色建筑领导小组的协调组织职能,统筹协调推进示范城市建设工作。各辖区、各部门要高度重视,明确责任分工,安排专人有重点、有步骤地抓好组织推进,确保工作任务落实到位。
(二)加强部门联动。市有关部门要各司其职、通力合作,积极支持、主动服务,认真细化落实目标任务,确保工作责任落实到位。各责任单位,要加强协调沟通,合力解决全市绿色低碳建设推进中的各种问题,确保工作顺利开展。
(三)加强目标考核。建立目标责任评价考核制度,层层分解下达目标任务,严格目标考核。市建筑节能与绿色建筑领导小组办公室负责年度目标任务执行情况的汇总分析,牵头部门和各责任主体,要结合自身实际,制定具体措施,形成一级抓一级,层层抓落实的工作格局。
(四)加强政策扶持。按照市建筑节能与绿色建筑专项引导资金管理办法,对符合条件的绿色建筑给予一定的资金补助。对装配式建筑要研究制定符合法定程序要求的奖励政策,对于符合绿色建筑星级标准的项目,可优先享有新型墙体材料专项基金返退政策。
[关键词] 预制装配式;建筑设计;发展趋势
【分类号】:TU-80
预制装配式建筑是建筑工业化的产物,给人们的印象是粗糙、简陋、冰冷。只是为了满足特殊或是基本功能而建造,很少考虑到建筑的精致、美观以及与环境的关系等因素。随着工业化的发展,预制装配式建筑成为了工业化建筑的多元化发展的一个重要载体,对预制装配式建筑的要求不止于最基本的使用功能,同时人们对环境的关注度不断提高,使现代的预制装配式建筑必须考虑形式、功能、环境等因素的平衡。现代工业化建筑进入了多元化的时代。人们价值观,审美观的多元化直接导致了预制装配式建筑“百花齐放”的格局。
1.国外研究及应用现状
在过去的几年中,欧、美、日等建筑工业化发达的国家和地区已经成为了一个实验区,把预制装配式建筑的概念延伸到极限,提供不同的解决方案来面对不同的挑战。建筑的设计和建造技术有了很大的演变,在强大的技术支撑下,预制装配系统几乎可以满足任何类型的建筑。也可以说预制技术的不断发展为建筑形式提供了更多的可能性。
2.国内研究及应用现状
从二十世纪50到60年代,我国开始对预制装配式混凝土建筑的设计和施工技术进行研究,并形成了一系列相应建筑类型的体系。到20世纪80年代,预制装配式混凝土建筑在全国范围内的应用进入到了全盛时期,许多地方都逐渐形成了设计、制作、安装的工业化装配式混凝土建筑一体化生产模式。但是我国的装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平还无法满足社会需求也跟不上建筑技术发展的变化,究其原因是因为预制装配式建筑的物理性能和功能还有许多局限和不足之处。直至20世纪90年代中期,全现浇式混凝土建筑体系几经逐渐取代了预制装配式混凝土建筑,目前装配式建筑体系除了在单层工业厂房中有较多的应用外,在其他类型的建筑中很少能见到。
3.预制装配式建筑基本设计原则
1)成本控制
预制比传统的现场施工方法在成本控制上更加有效,这是因为预制概念中的成本有三个方面:材料、劳动力和时间,从理论上讲,其中任何一个方面减少,成本也降低了,但这并不意味着预制减少了整个项目的预算。材料也是一个控制成本很重要的因素。在传统的施工现场很难精确的计算出需要多少材料,所以常常会订购过量的材料以确保工程用量。这样往往就会产生浪费,无谓的增加成本。而在预制建筑项目,可以通过前期设计对材料用量做出准确判断,从而有针对性的进行采购。
2)进度安排
可以说预制装配式建筑最大的优点是缩短了现场施工的工期。预制装配式建筑的项目能够节省时间源自工厂制造和现场施工可以同时进行。在建筑工程中很少使用预制基础,因此现场在建造基础的同时工厂加工生产结构、构造构件以及服务系统和室内集成模块。
3)质量控制
质量的定义是双重的:不仅仅是生产质量和设计质量,往往更依赖于建筑师的工作质量。为了能够使建筑的预制取得成功,以上两点都必须要考虑周全。这些原则看上去是对立的。只要生产质量提高,建筑就会变得更加标准化、平淡无奇,而高质量的设计就会不可避免的地表明了生产效率的匮乏。
4)人性化工作
依靠着空调以及干燥的室内环境,工人的安全系数有所提高。现场施工不仅要求工人需要面对暴露在恶劣天气条件下、处在道路两侧比较危险的位置、面对有危险的突出物等,还可能需要工人们长途跋涉。而预制能给提供一个短途通勤的机会,这就减少了成本也降低了工人们在长时间工作之后因为疲劳而导致他们在往返于工地和家中的路上发生危险的几率。
4.预制装配式建筑的优势
1)设计多样化
目前,住宅设计和住房要求严重脱节,承重墙多、开间小、分隔死、房间的空间无法灵活分割。而装配式房屋则采用大开间,用户根据需要可灵活地利用组合式墙体分割成“随心所欲”的空间环境。
2)功能现代化
传统的建筑能源利用率很低。装配式建筑的地面、屋顶、墙体、门窗框架等都采用各种新型保温、隔热材料,房屋采用新型的供热、制冷技术,如太阳能的储存和利用;工厂化的建筑构件精确度高,可以提高墙体和门窗的密封功能。
3)制造工厂化
智能化的住宅应该无论是墙体结构材料,还是内部装饰材料都选用绿色的优质材料,而工厂化的生产正是住宅现代化的最优生产方式。如传统的建筑物要使其美丽的外表面涂料久不退色是十分困难的。但工厂化生产的建筑外墙板不但质轻、高强,而且在工厂经过模具、机构化喷涂、烘烤等工艺就可使建筑物美丽的色彩久不退色。
4)施工装配化
由于装配式建筑比传统的建筑自重减轻约一半,因此,对地基承载力的要求也随之降低,地基的施工也会简化很多。工厂预制好的建筑构件运到施工场地后,立刻可按设计要求安装施工。
5)时间最优化
预制建筑最大的优点是缩短了现场施工的时间,对工期有更高的可预测性。预制建筑的项目能够节省时间源自工厂制造和现场施工可以同时进行。在建筑工程中很少使用预制基础,因此现场在建造基础的同时工厂加工生产结构、构造构件以及服务系统和室内集成模块。
6)技术可持续化
尽管在建造过程中,使用集成构件早已经被提上了设计师和技术专家的议程,但是装配式建造理论体系中并没有和环境保护理论体系发生交叉。如今,人们已意识到建筑垃圾造成的严重环境破坏。在诸如木材加工、砌砖、粉刷和装饰的过程中的切割和原料混合工序中由于没有集成装配的过程,也会产生多余而造成浪费,这种在建造过程中产生的浪费份额巨大。
5.未来中国的预制装配式建筑发展趋势
展望预制装配式建筑的未来发展,大到整体空间布局,小到建筑细部的每一个预制构件,将建筑群与环境雕琢的如此细腻。在我国,预制装配式建筑的发展正处于向工业化发达国家学习的起步阶段,设计、生产、运输、安装各环节的技术是实践过程中首要攻克的难题,对于预制装配式建筑在环境、功能及美观等建筑设计方面的因素并无有针对性的深入探讨。
由于我国经济发展起步晚,建设量极大时间又非常集中,建筑工业化还处于比较落后的状态,虽然目前在预制建筑在住宅的发展上有了一些新气象,但是还没有形成规模和气候,产业链也不是很完善,还需要进一步的支持和推动。随着我国经济的发展,各种公共建筑开始在各个城市中不断出现,很多建筑由于功能和形式的需求采用了异形的结构形式,无法用传统的建造方法实现,也在不同程度上采用了预制构件装配的方法。
参考文献:
【1】.王小红. 当代国外轻型建筑设计【M】.山东科学技术出版社,2006.
【2】.周燕珉. 住宅精细化设计【M】.北京:中国建筑工业出版社,2008.
【3】.李湘洲,李南. 国外预制装配式建筑的现状【J】. 国外建材科技, 1995(04).