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浅谈装配式建筑的发展与思考
2018-10-24 08:11:38 来源: 作者: 【 】 浏览:173

2016年,对于建筑业转型来说可谓是不平凡的一年,关于装配式建筑的政策利好,可谓接连不断,国务院给出了宏观层面的指导意见,通过顶层设计确定了装配式建筑的相关工作目标,并颁布了相关的扶持政策,装配式建筑项目如雨后春笋般在各地开建。蓝图已绘就,奋进正当时,目前针对装配式建筑出台的指导意见和相关配套措施已在全国各地推广,不少地方更是对装配式建筑的发展提出了明确要求。

一、装配式建筑的定义

装配式建筑是用工厂生产的预制构件在现场装配而成的建筑。装配式建筑的施工过程拥有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用等特点。

纵观国内外装配式建筑的发展历程,按照结构体系可划分为预制装配式混凝土结构体系(PC构件)、预制木结构体系(土木、钢木、竹木等体系)、预制集装箱房屋(盒式建筑)、预制钢结构体系(型钢体系、轻钢体系)等。

二、国外装配式建筑发展现状

西方发达国家的装配式建筑始于工业革命,大规模创立和推广于二战后。20世纪70年代以后,各国根据现实国情,选择了各有特色的发展方式和发展道路,各有侧重,各有所长,德国、法国、瑞典、美国、加拿大、日本、中国香港、新加坡是最具典型性的国家。具体情况介绍如下。

(一)欧洲(德国、法国、瑞典等)

欧洲是建筑工业化比较完善的地区,其中又以德国为先进代表,已经形成了完整的产业体系,涵盖了建筑设计、软件和信息化工具、生产工艺、施工安装、物流运输、配套产品供应等方面,始终作为第一梯队引领全球的工业化建筑研发和实践。德国的装配式建筑大都因地制宜、根据项目特点选择现浇与预制构件混合建造体系或钢混结构体系建设实施,并不单纯追求高装配率,而是通过策划、设计、施工、安装、装饰各个环节的精细化优化过程,寻求项目的个性化、经济性、功能性和生态环保性能的综合平衡。

作为世界上最早推行建筑工业化国家之一的法国,铺就了一条以全装配式大板和工具化模板现浇工艺为标准的道路。法国的特点是,一是推广以预制混凝土体系为主的“构造体系”,钢结构、木结构体系为辅;二是发展通用构配件的商品生产,面向全行业推行施工与构件生产分离的原则。

瑞典开发了大型预制混凝土板的工业化体系,以后大力发展以通用构配件为基础的通用体系,预制构件达到95%之多。瑞典的特点是:一是在推动完善标准化体系的基础上发展通用构配件;二是以模数协调原则,逐渐形成“瑞典工业标准”(SIS),实现了构件尺寸、对接尺寸的标准化和系列化。

(二)北美(美国、加拿大)

美国大规模推广装配式建筑源于20世纪50年代,二战结束后,大量复员士兵催生出潜在的住房需求,传统住房成本高、生产速度和能力低,装配式建筑成本低、建设周期短、可大规模生产等特点满足了这些需求,实现了井喷式发展。1976年,美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案,(National Manufactured Housing Construction and Safety Act),同年颁布出台了一系列严格的行业规范标准,沿用至今。2007年,美国的装配式建筑生产总值达到118亿美元。现每16个人中就有1个人居住的是装配式建筑。在美国,装配式建筑偏好钢结构+PC挂板组合结构,广泛应用于低碳房屋,如住宅、公共建筑、养老居所、旅游度假酒店、会所、营房、农村住房等各类建筑,具有绿色低碳抗震节能等特点,满足高抗震设防要求。所有构件工厂化生产,现场安装快捷方便,比传统建筑施工节约了60%工时。建筑部件的大部分可通用互换,90年的房屋寿命结束后,90%的材料可以回收利用,避免了二次污染。

加拿大已经实现了从BIM模型到钢结构转换的特殊环节,并且委托给任何一家有加工能力的企业定制钢结构,生产完成后现场组装。一是极大的压缩了现场生产周期,提高了装配速度;二是将加工、组装环节完全委托外包,在业务上更有扩张力。

(三)亚洲(日本、中国香港、新加坡等)

日本通过立法和认定制度大力推广建筑产业化,20世纪60年代颁布了《建筑基准法》,成为大力推广住宅产业化的契机。70年代设立了“工业化建筑质量管理优质工厂认定制度”,同时期占总数15%左右的住宅采用产业化方式生产。80年代确定了“工业化建筑性能认定制度”,装配式住宅占总数的20%~25%。90年代,经过多年的实践和创新,形成了適应客户不同需求的“中高层装配式建筑生产体系”,同时完成了规模化和产业化的结构调整,提高了建筑工业化水平与生产效率。在推动住宅产业化上,日本政府做了两个重要引导:一是从产业结构调整角度出发,在政策上引导;二是建立“住宅生产工业化促进补贴制度”和“会计体系生产技术开发补助金制度”,引导生产方式,将住宅产业工业化和技术作为重点。

香港大规模推广装配式建筑,主要得益于特区政府的积极引导和标准化设计,借助政府推行的“和谐式”公屋政策,开发推出多种系列的公屋,标准化设计使房间尺寸相互配合,固定建筑构件尺寸,预制工业化生产,新开工的公屋全部采用预制、半预制构件和定型模板建设。2000年后,特区政府按建筑面积进行奖励,对采用预制外墙的商品房给予建筑面积7%的奖励,普通商品房开始采用装配式建筑。

新加坡于20世纪80年代引进国外(澳大利亚、法国、日本)先进的装配式房屋建筑技术,并率先在保障房(组屋)领域大规模推广,目前结合本国特点,形成了具有本土特色的装配式建筑体系。endprint

三、国内装配式建筑发展现状

我国的房地产市场起步较晚,发展速度过快,政府宏观政策引导和监管滞后,技术法规和标准欠缺,国内市场较混乱,出现了“八仙过海各显神通”的局面。由于缺少顶层设计,工业化程度始终徘徊于低水平,装配式建筑一直未进入主流住宅市场,仅有少量生产制造厂家在探索实践,更多的依靠直接引进欧美发达国家的先进技术体系,鲜有自主研发。

(一)装配式建筑施工人员缺口较大

2016年2月,中央城市工作会议中指出“力争用10年左右,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%”。如此庞大的建筑体量对施工技术和人员提出了新的要求,况且施工人员的培养是很慢的。以上海为例,根据上海《绿色建筑发展三年行动计划》的规定,未来3年装配建筑所占的比例:2014年不少于25%;2015年不少于50%;2016年,符合条件的外环线以内新建民用建筑原则上都要使用装配式建筑。根据初步估计,上海将需要10万名熟悉并掌握装配式建筑施工技能的现场施工作业人员。

(二)缺乏行业统一标准

经过数年发展,我国的住宅产业化取得了一定成绩,但与欧美、日本等发达国家相比,仍处于发展的初级阶段,存在各种各样的问题。首先,行业缺乏统一的标准,房地产企业参与其中的积极性较低,可参考性及可行性较高的现实案例及技术方案较少,住宅产业化在质量监管与追溯等方面也存在较多问题;其次,现在建筑设计与施工分别招标,建筑业又存在转包与分包的经营管理模式,使产业链上设计、施工、生产等环节脱节;最后,住宅产业化各个环节的标准都不尽完善,行业内企业无章可循,目前我们迫切需要建立一套符合我国国情的工业化建筑评价体系,解决标准缺失这个住宅产业化发展的瓶颈。

(三)自动化程度低,住宅产业化、工业化意识薄弱

目前,我国施工建筑行业存在的主要问题之一是工业化与精细化程度较低,建筑资源浪费极为严重。过去的技术无法满足九十年代开始的大规模建设需求,装配式建筑的各个环节严重脱钩,研发投入和技术成本控制过低,整体性差、使用功能不良,预制构件生产企业数量急剧减少,装配式建筑在住宅建设中的比例迅速降低并造成行业萎缩,错过了大规模推广装配化建筑的黄金时期,逐渐拉大了与欧美发达国家的差距。

四、装配式建筑发展模式的思考

目前国内大部分具备总承包资质的企业不具备专业化生产能力,装配式建筑施工、安装能力也不具备,而具备专业化生产能力的企业没有总承包项目的资格,专业化公司只能到处挂靠,导致管理成本的增加,现有的项目建设管理体制亟需变革升级,以适应大规模推广装配式建筑的需要。国家层面应牵头,并鼓励相关企事业单位和科研机构共同研究推出新的项目建设管理机制,以适应于工业化住宅研发、生产、推广应用,同时扶持和培育大型企业集团,激发他们参与推进住宅产业化的积极性、主动性和创造性。

R集团是一家国有大型工程类企业,主做海外市场,能够提供电力工程及基础设施领域投融资、规划设计、工程施工、装备制造、运营管理等一体化一站式服务,在装配式建筑领域也有丰富的实践经验,凭借在装配式建筑领域拥有全产业链资源的优势,慢慢的摸索出一条独特的发展道路,就是以旗下建筑设计院为牵头单位,统筹建筑设计、机电设备、部品部件、施工安装、装修装饰等资源,推行装配式建筑一体化集成设计。在实践中与湖南远大、烟台万华、青岛谷歌洋房为代表的优秀装配式生产制造企业进行深度合作,通过对国内外装配式建筑工业化体系的梳理,将各企业优势进行集成,形成标准化的体系,并应用BIM技术构建模型和大数据库,同步开始标准化部品部件的国际化认证。未来引入“互联网+”的先进理念,进行互联网线上营销,场景是客户在线上下单的时候就可以将自己的需求自由组合在BIM系统上,增加客户强烈的体验感,设计单位对客户的需求进行优化后交付產品。

五、BIM技术在装配式建筑中的应用研究

建筑信息模型(Building Information Modeling)简称BIM,创建该模型的基础是建筑项目中的各类数据、信息,再利用数字信息将建筑物的实际真实信息进行虚拟仿真,以数据库+三维模型的方式进行呈现,具有可视化、模拟性、协调性、优化性、可出图性等特点。BIM技术作为建筑工程项目设计建造管理的数字化工具,将项目的各类相关信息以参数化的模型为平台进行整合,从项目规划设计开始,直至生产施工、安装调试、装饰装修、运行维护的全过程中传递和共享数据及信息,增强项目建设人员对建筑信息模型的认识、理解,提高应对能力和实效性,为利益相关方提供协同合作的基础和平台,达到提高生产效率、优化工期和节约成本的目的。

装配式建筑的核心是“集成”,BIM方法是“集成”的主线。这条主线串联起规划设计、生产制造、施工安装、装饰装修和项目管理全过程,服务于设计、建设、运维、拆除的全生命周期。借助BIM技术,避免装配式建筑“错、漏、碰、缺”等施工问题,实现装配式建筑从设计到运维的一体化协同管理,有效地提升装配式建筑整体建造及管理水平。

六、结语

综上所述,未来几年装配式建筑将迎来重大突破,实现井喷式发展,国家层面的配套支持政策也在相继出台,大型住建类企业应结合国家政策,坚持走自主创新之路,加强产业配套,加强人才队伍建设,变革管理模式及商业模式,延伸产业链,推动建筑产业现代化持续向前发展。

参考文献:

[1]仇保兴.关于装配式建筑发展的思考[J].住宅产业,2014(02).

[2]颜道淦.谈装配式建筑发展现状[J].山西建筑,2016(09).

[3]朱维香.BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J].山西建筑,2016(05).

(作者单位:中国电建集团国际工程有限公司)endprint



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Tags:装配式建筑  

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