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国内外发展装配式建筑的实践和发展规律

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几十年来,装配式建筑由理念到实践,在发达国家逐步完善,形成了较为体系的设计方法、施工方法,各种新材料、新技术也层出不穷,并随之形成了一套完整的装配式建筑体系。本文通过剖析六个典型国家推进装配式建筑的政策措施和可借鉴经验,从政策机制、结构装配、装修装配、信息化应用上提出我国的发展装配式建筑的建议。

 日本借保障性住房契机规模化推进装配式发展

日本借助保障性住房大规模发展契机,上个世纪50年代以来,长期坚持多途径多方式多措施推进建筑产业现代化,发展装配式建筑。2015年日本国土交通省数据,在新建建筑中,按照结构类型划分,木结构建筑占比41.4%,钢结构建筑占比37.9%,钢筋混凝土结构建筑占比20.1%。在新建住宅中,木结构住宅占比55.5%,钢结构住宅占比18.1%,钢筋混凝土结构住宅占比26.3%

日本可借鉴的经验有:

一是目标明确,日本根据每五年都颁布住宅建设五年计划,每一个五年计划都有明确的促进住宅产业发展和性能品质提高方面的政策和措施。

二是在保障性住房中率先采用装配式建造技术,并迅速形成产业规模,在技术体系成熟后,带动商品房项目跟进学习采用。

三是有专门机构推进。如近年来,为了推广木结构建筑,日本国土交通省设立国土交通省住宅局住宅生产课木造住宅振兴室

四是设计风格丰富多彩。日本有许多住宅展示场,展出风格各异的独立式住宅,供消费者选购和订制,因此,日本基本上没有出现千楼一面的现象。

五是内装100%是工业化生产+现场干作业方式。

六是产业链发育充分,大集团企业引领行业技术发展,颁布企业规程和标准,带动专业性公司发展,形成大小企业共同发展的产业链体系。

 美国市场化社会化机制推动装配式建筑发展

美国住宅以低层钢、木结构装配式住宅为主,注重住宅的舒适性、多样化、个性化。对于高层住宅多采用框架轻板装配式住宅。如1997年美国新建住宅147.6万套,其中预制装配式住宅113万套,99万套为木结构。美国住宅用构件和部品的标准化、系列化、社会化程度很高,几乎达到100%。部品部件种类丰富,品种达几万种,用户可以通过产品目录,从市场上自由买到所需的产品。这些构件具有通用性,易于机械化生产。美国没有毛坯房交付的现象,装饰装修基本上消除了现场湿作业,全面实现了装配式装修,同时具有较为配套的施工机具。

美国可借鉴的经验有:

一是以市场化、社会化发展为主。标准规范齐全,标准化系列化通用化程度高。

二是社会化分工与集团化发展并重。工厂生产商的产品有15%-25%的销售是直接针对建筑商。

同时,大建筑商并购生产商或建立伙伴关系大量购买住宅组件,通过扩大规模,降低成本。

 英国集成化高效率促进装配式建筑全产业链的整合

英国政府积极引导装配式建筑发展。明确提出英国建筑生产领域需要通过新产品开发、集约化组织、工业化生产以实现成本降低10%,时间缩短10%,缺陷率降低20%,事故发生率降低20%,劳动生产率提高10%,最终实现产值利润率提高10的具体目标。同时,政府出台一系列鼓励政策和措施,大力推行绿色节能建筑,以对建筑品质、性能的严格要求促进行业向新型建造模式转变。英国十分重视因地制宜发展不同结构形式。在英国,钢结构建筑和木结构建筑也得到了很好的发展。

英国可借鉴的经验有:

一是装配式建筑的发展需要政府主管部门与行业协会等紧密合作,完善技术体系和标准体系,促进装配式建筑项目实践。

二是可根据装配式建筑行业的专业技能要求,建立专业水平和技能的认定体系,推进全产业链人才队伍的形成。

三是除了关注开发、设计、生产与施工外,还应注重扶持材料供应和物流等全产业链的发展。

 德国从不同类型装配式建筑体系到通用体系

德国值得我国借鉴的发展装配式建筑措施主要有两方面:一是建立相关标准规范。规定装配式建筑首先应满足通用建筑综合性技术要求,同时要满足在生产、安装方面的要求。二是鼓励不同类型装配式建筑技术体系研究。鼓励不同类型装配式建筑技术体系的研究,逐步形成适用范围更广的通用技术体系,推进规模化应用,降低成本,提高效率。

德国可借鉴的经验有:

一是注重环保建筑材料和建造体系的应用,追求建筑的个性化、设计精细化,不断优化施工工艺,完善建筑施工机械。

二是实行建筑部品的标准化、模数化,强调建筑的耐久性。

三是因地制宜选择合适的建造体系,发挥建筑工业化的优势,达到提升建筑品质和环保性能的目的,不盲目追求预制率水平。

 法国装配式建筑从专用体系到通用体系再到信息化

法国是世界上推行装配式建筑最早的国家之一,法国装配式建筑的特点是以预制装配式混凝土结构为主,钢结构、木结构为辅。法国的装配式住宅多采用框架或者板柱体系,焊接、螺栓连接等均采用干法作业,结构构件与设备、装修工程分开,减少预埋,生产和施工质量高。法国主要采用的预应力混凝土装配式框架结构体系,装配率可达80%

法国可借鉴的经验有:

1)在住宅大规模建设时期推进装配式建筑发展。法国抓住住宅大规模建设的有利契机,形成了工业化生产(建造)体系,改变了传统的住宅手工建造方式,提高了生产效率。该阶段以全装配式大板和工具式模板现浇工艺为标志,出现了许多专用建筑体系,不同体系出自不同厂商,各建筑体系的构件互不通用。

2)建立建筑部品的模数协调原则。在20世纪90年代,法国混凝土工业联合会和法国混凝土制品研究中心编制出一套GS软件系统。这套软件系统把遵守统一模数协调原则、在安装上具有兼容性的建筑部件(主要是维护构件、内墙、楼板、柱和梁、楼梯和各种技术管道)汇集在产品目录之内,告诉使用者有关选择的协调规则、各种类型部件的技术数据和尺寸数据、特定建筑部位的施工方法,其主要外形、部件之间的连接方法,设计上的经济性等。模数协调原则的制定,使得预制构件的大规模生产成为可能,降低成本的同时提高了效率。

3)推动形成建筑通用体系,法国于1977年成立构件建筑协会(ACC),作为推动建筑通用体系的调研和协调中心。1978年法国住房部提出推广构造体系System Construction,作为向通用建筑体系过渡的一种手段。构造体系是以尺寸协调规则为基础,由施工企业或设计事务所提出主体结构体系;它由一系列能相互代换的定型构件组成,形成该体系的构件目录。建筑师可以采用其中的构件,像搭积木一样组成多样化的建筑(积木式体系)。

 新加坡以易建性评分体系带动装配式建筑发展

新加坡发展装配式建筑的主要措施有以下方面:

1、多种建筑体系尝试,探寻适合发展形式。上个世纪80年代初,同时对预制梁板、大型隔板预制、半预制现场现浇和预制浴室及楼梯、大型隔板预制、累积强力法和半预制6种不同建筑体系进行尝试。

2、以法规形式推行采用易建性评分体系。从200111日起,政府以法规的形式对所有新的建筑项目执行该规范,其目的是从设计着手,以减少建筑工地现场工人数量、提高施工效率,改进施工方式。

3、采取奖励计划。建设局(BCA)鼓励施工企业进行改革创新,对于提高生产力所使用的工具采取奖励计划,可最高奖励企业20万新元。对一切先进的施工模式、施工材料等进行奖励,可获得每项高达10万元新币的奖励。

4、建立相关规范标准:对于户型设计、模数设计、尺寸设计、标准接头设计等都做出了规定。

5、严格的建筑材料管理和质量监管。批准并要求选用合格的建材生产商,对工程中所有材料进行定期检查。每个工程预制构件的第一批生产和吊装须有建屋发展局官员见证和指导。

6、发展并鼓励BIM系统的使用。各大院校开展了BIM系统的专业课程,培养在校学生和在职人员的信息化、系统化管理的专业技能。

 我国装配式建筑发展建议

分析总结国外发展装配式建筑的实践和发展规律,我国可多方面加以借鉴:

1、政策机制上,我国要均充分抓住城镇化带来的住房需求和建筑发展契机,通过政策鼓励、财税支持、技术保障等手段尽快推进装配式建筑的发展与成熟,促进建筑产业链的升级和转型,促进建筑产业供给侧的深化改革。

2、结构装配上,许多发达国家低层建筑多采用木结构和轻钢结构体系,我国随着应对气候变化的需要,应进一步出台政策引导木结构、钢结构低层建筑的推广和应用。在高层或超高层住宅建设中,应多借鉴日本的经验,结合高强混凝土、高强钢筋、建筑减震隔震技术的广泛运用,促进装配式混凝土结构、钢结构等体系的应用。同时,我国也要加大研究加拿大18层木结构建造技术的力度,大力支持木结构向高层发展。

3、装修装配上,第一,取消毛坯房,全装修交付。新房由购房者进行二次装修,带来大量的建筑垃圾、噪音、粉尘、邻里和家庭矛盾、结构管线拆改隐患等问题。美国等西方国家基本上没有毛坯房交付的现象,都是可以拎包入住的交钥匙工程,我国应尽快全面取消保障性住房和商品住宅毛坯房交付的消费模式;第二,减少现场湿作业,实施装配式装修。较为发达的国家大多数装饰装修工作消除了现场湿作业,装配式装修已成为通行的做法,我国装配式装修的新材料和新技术也基本成熟,在毛坯房消费模式通行的现状下,阻碍了装配式装修的推广和应用。

4、信息化应用上,法国上个世纪在90年代装配式混凝土建筑开始推广应用G5软件系统,促进了预制构件的大规模生产、成本的降低和效率的大幅提升。现阶段基于建筑信息模型(BIM)的装配式建筑设计、生产、运维等,已经成为各国装配式建筑技术创新、产业整合和集成出口的重要工具。我国在物联网上已经走在世界的前沿,应该大力发展建筑物联网,加快建筑智造、BIM设计、柔性生产、质量追溯、产业链整合、运维档案电子化等一系列工作实施进程,将装配式建造技术与信息化、低碳化技术深度融合,用物联网思维进一步强化装配式建筑带来的工期缩短、质量提升、节能减排降耗等诸多效益,促进装配式建筑的大力发展。

 


作者: 来源: 发布时间:2017年12月15日
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