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中美装配式建筑比较
2018-10-09 10:33:33 来源:勘察设计前沿 作者: 【 】 浏览:298

目前,全球装配式建筑主要以木结构、钢结构、混凝土结构为主,三种建筑各有优劣,欧洲、北美、日本等地区主要以预制木结构建筑为主,而我国则是预制混凝土结构建筑占大头,并且新建装配式建筑中钢结构比例将大幅提升。三种建筑的结构特征比较见下表:

绿色建筑代表类型比较

1.PNG

美国流行预制木结构建筑

综合成本较低

木屋是集成度最高、工厂化最强、在现场湿作业工作量最少的住宅。预制木结构建筑的所有结构件与连接件都是在工厂进行标准化生产,然后把预制好的木屋外墙体、楼板和屋盖等成套的半成品运到现场来进行安装。一幢200㎡~300㎡建筑面积的二、三层木屋(包括内装修),8~12名专业工人仅用一个多月即可完工,稍加个性化点缀就能入住。而且,美国森林多,木材资源丰富,与钢筋、水泥相比成本更低。因此,之所以说木质房屋的建造成本更低,是综合了材料费用、集成度、工业化程度、现场湿作业工作量、建筑周期等因素而来的。

施工简单快捷

现代木结构房屋施工简易,除土地配套设施外,施工现场没有成堆的砖头、钢筋、水泥和尘土,所用的结构构建和连接件都是在工厂按标准加工生产,再运到工地。木结构房屋施工安装速度远远快于混凝土和砖石结构建筑,大大缩短了工期,节省了人工成本,施工质量得以保证,美式木结构房屋也易于改造和维修。

运输条件允许

模块化预制木结构和移动木结构对于运输道路有很高的要求,北美的道路系统可以允许宽达5m的移动木结构房运输,这也是预制结构建筑在北美发展的前提。

防火规范严格

美国的设计规范严格规定木结构部分不准裸露,必须用极具防火功能的石膏板包裹起来,以阻断火焰与木构件的直接接触,从而达到相应的耐火极限要求。同时,每间木屋要有报警和喷淋装置,配置消防设备,并设立醒目的标志。

美国的群居生活与中国是有非常明显的差别的。以最有可能采用木质的农民家庭为例,美国的农民民居之间的距离可能远达1公里或以上,而城市中的木质房屋之间的距离也达50米以上的距离,形成了对火灾的有效防范。

中国则以预制混凝土结构为主

建造历史悠久

我国PC建筑历史悠久,技术比较完善。早在上世纪五十年代,我国从前苏联引入预制装配式混凝土建筑技术,大力发展基于PC的各类建筑,至上世纪八十年代,基本形成完整的PC技术体系。产品涉及工业与民用建筑、市政施设、大型基础设施等。后来出现了分化,建筑领域,PC应用逐渐萎缩、退出,全面转向现浇模式;而在市政工程领域,预制技术始终占主导地位,高速公路、桥梁、港口、城市高架、地下管道、地铁盾构管片和预制综合管廊都PC化,铁路领域,PC的应用更是达到了极致。

混凝土性能更适合

首先,预制混凝土结构防火性能优于木结构和钢结构建筑。我国城市地区人口密度大,所建住宅密集且大多是高层建筑,即使在农村地区,也是住宅集中,房前屋后相连,钢结构和木结构建筑由于防火性能上的一些局限性,不如混凝土适合。

其次,预制混凝土结构承重性能好,适合于建造多层、高层、超高层建筑。目前我国城市化率为58.52%,与发达国家70-80%的城市化率相比,仍有较大的发展空间。而我国的人口密度大,随着城镇化的不断发展,城市人口数量会持续增长,只有继续发展高层建筑才能满足日益增长的住房需求。

成本更具优势

从成本角度来考虑,装配式建筑对钢材有一定的要求,与此相对应使用钢材的成本也较高。下图是装配式混凝土与钢结构建筑的成本比较,可以看出PC率20-60%的混凝土建筑单位造价均低于钢结构,主因混凝土结构建筑材料费更低所致;而木结构建筑则对木材的数量和质量要求较高,我国的森林资源比较集中,总体森林面积大,但覆盖率低,大量使用木结构住宅对于生态环境可能也有一定的负面影响。因此,预制混凝土建筑在当前来说综合成本较低,更受开发商和建筑商的青睐。

装配式混凝土与钢结构建筑成本比较(单位:元/㎡)

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资料来源:《装配式建筑工程定额》

我国发展装配式钢结构建筑的机遇

钢结构建筑作为一种结构建筑来说在我国已经算是很成熟,但装配式钢结构建筑建造还存在着诸多问题。由于目前产业链并不配套,付出了很多额外成本,而且设计到施工到生产之间不熟悉,也导致了一系列问题。在发达国家,一般混凝土建筑是造价最高的,木结构最低,钢结构处于中间。如果配套问题解决了,那么钢结构价格也就下来了。只有完善装配式钢结构全产业链才能突破行业发展瓶颈。

2017年从中央到地方关于发展装配式钢结构的政策相继出台,全国各地均设置装配式建筑相关工作目标,出台相关扶持政策,同时出现了很多的装配式设备、构件生产企业,关于装配式钢结构建筑的项目更是遍地开花,很多省市实现了从无到有的突破。下表是近年来,我国为推进装配式钢结构建筑的发展出台的国家政策,可见政府十分重视。

国家推进装配式建筑相关政策

3.PNG

资料来源:住建部官网、国务院官网

目前,随着房地产投资增速的持续上行,以及新建建筑中钢结构建筑占比的增加,钢结构板块景气度进一步提升。同时,由于《装配式建筑评价标准》的正式实施以及部分地区质检部门对于预制PC监管政策的收紧,可能为装配式钢结构住宅的推广提供良好的发展机会。装配式建筑是建筑工业化、提高建筑行业效率的必经之路。而装配式钢结构建筑在工业化程度、生态环保方面均优于PC建筑,随着房地产投资增速的持续上行及我国各地区支持政策的落实,钢结构板块景气度有望进一步提升。



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Tags:装配式建筑 美国装配式建筑  

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