谈预制装配式建筑的特点
2017-04-07岳伟
岳 伟
(太原市住宅保障中心,山西 太原 030000)
谈预制装配式建筑的特点
岳 伟
(太原市住宅保障中心,山西 太原 030000)
介绍了预制装配式建筑的概念和特点,简述了装配式建筑在国外的发展情况,并探讨了装配式建筑在国内发展中存在的问题,最后指出积极发展装配式建筑可大大减少施工污染、有效节约资源和能源、提升生产效率和质量安全管理水平。
装配式建筑,绿色,低碳,预制构件
装配式建筑(Prefabricated Building),是指预先制作好的建筑构件在施工现场装配而成的建筑,包括装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑及各类装配式组合结构建筑等。
国务院办公厅于2016年9月发布了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,意见中指出我国将用10年的时间,积极推广装配式建筑,到2025年,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%以上。积极发展装配式建筑符合“标准化设计、工厂化生产、装配化施工以及一体化装修”的住宅产业现代化发展思路,可以大大减少施工污染、有效节约资源和能源、生产效率和质量安全管理水平得到提升,使信息化、工业化与建筑业深度融合。
1 国外装配式建筑发展情况
装配式建筑在国外已经发展到了相对完善和成熟的阶段。
日本是率先在工厂中批量生产住宅的国家。早在20世纪60年代就提出了装配式建筑的概念。1990年推出了不同需求的装配式建筑,并且通过部件化、工业化、结构可变,形成独特的中高层住宅生产体系。美国装配式住宅盛行于20世纪70年代。据统计,到2001年,装配式住宅在美国已经达到了1 000万套,占美国住宅总量的7%。目前,在美国,在小城镇多为轻钢结构和木结构装配式住宅,而大城市住宅的结构类型以混凝土和钢结构装配式住宅为主。德国装配式住宅主要采用混凝土结构与构件装配式,具有耐久性较好特点,同时德国是世界上建筑能耗较低的国家,近几年更是提出发展零能耗的被动式建筑(简称“被动房”,即:不需要主动热能的供给,基本上是依靠被动收集的热量来使房屋本身保持一个舒适的温度)。从大幅度的节能到被动式超低能耗建筑,德国都采取了装配式住宅来实施,装配式住宅与节能标准相互之间充分融合。瑞典是世界上住宅装配化应用最广泛的国家,其80%的住宅采用通用部件为基础的住宅通用体系。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。
2 装配式建筑特点
装配式建筑是绿色、环保、低碳、节能型建筑。根据对目前的装配式住宅项目进行测算,建筑产业现代化较传统建筑模式优势非常明显:装配式建筑在生产和施工过程可实现节约土地约20%、节约建材约20%、节约能源约50%、节约水资源约60%,同时还可以减少建筑垃圾约80%。在施工的效益上也能提高4倍~5倍。
1)装配式建筑可以根据设计要求和客户个性化需求,将建筑构件在工厂加工制作,并在构件内预设好水、电、暖等,还可以根据客户需求将装修装饰材料同构件一体化制作,使建筑产品更加标准化、规范化、集成化、人性化、个性化。
2)装配式建筑通过工厂集约化预制,现场直接组装,与传统建筑相比可以有效减少施工扬尘、施工噪声、建筑垃圾,极大减少了环境污染和对周边生活的干扰。据统计,与传统施工方法相比,建筑垃圾可以减少83%。
3)装配式建筑采用“三明治”墙板,保温隔热材料放置在墙体中间,保温结构与墙体同寿命,可同时满足保温隔热和建筑隔声要求,室内采暖能耗大量降低,热损失减少约20%,是真正的绿色建筑产品。
4)装配式建筑构件符合低碳建筑要求。根据工程建造阶段钢材、混凝土、木材、砂浆、保温材料、能源等碳排放数据比较,装配式住宅在碳排放上较传统住宅,降低幅度在10%以上。
5)在传统建筑业依然是大量的使用工人为主,存在着用工荒的现象,而且用工成本越来越高,工人的工资增长速度每年超过20%。预制装配式建筑通过工厂化集中生产使现场用工量大大减少,比传统建造模式节约人工40%以上,有效破解民工荒问题,大大减少企业用工压力。
6)装配式建筑区别于传统施工,由干式作业取代了湿式作业,大量节约施工用水。据测算,与传统建筑相比,装配式建筑节水约60%。
7)装配式建筑构件一体化、工厂化生产,质量可控。有效避免了在传统建筑常出现工程质量缺陷,如:平整度不好、开裂、渗漏、空鼓等,明显提高工程质量,增加建筑使用寿命。
8)装配式建筑需要的构件车间化生产,不受季节限制。构件现场组合安装,减少工作量,减少现场湿作业量,特别有利于冬季施工,解决了北方地区冬季施工难的问题。
9)装配式建筑施工各种工序可交叉作业,提高施工效率,缩短建造周期。与传统建筑方式相比,大大节约了时间成本。综合时间成本仅为传统建造方式的1/3。通俗的说就是3年的工程可以1年完成。
10)装配式建筑全部构件在工厂预制完成,施工现场将构件连接、组装成整体,减少现场物料堆放,施工场地占用少,节地幅度20%,施工现场更加整洁,更小面积实现同等功能,提高土地利用率。
11)传统的建筑外墙都需要后装保温以及装饰面砖,存在脱落的安全隐患。预制装配式建筑可以通过外墙、保温材料、面砖等工厂一体化预制,提高外墙面砖抗拉拔强度,较好地解决外墙面砖脱落带来的安全隐患,另一方面又可实现对建筑物的立面色彩的统一规划管理,提升城市景观品位。
3 国内装配式建筑发展存在问题
为积极推广装配式建筑,发展绿色建筑,近年来,我国在装配式建筑方面进行有益探索。但当前装配式建筑由于受市场规模不大、配套不完善、施工队伍对技术掌握不够成熟以及设计和生产等环节上的不协调等因素影响,造成目前我国装配式建筑成本增加,在我国的应用还不到5%。
1)一次性投资高。预制装配建筑对构件预制工厂要求较高,需要企业在模具、养护、运输及专业安装等方面一次性投资较大,而且预制构件以工业品的形式进入建筑市场,会增收较高的增值税。据测算装配式建筑的工业化制造较“现浇”成本高出20%~30%,每平方米要高200元~500元。
2)建筑企业在相关配套的工具设备及技术管理条件没有具备的条件下,对中小企业来说,目前还是采用传统的现场施工方式有较大优势。
3)施工管理水平亟待提高,预制装配式建筑从设计、预制、运输、测量、装配都需要专业的工厂、专业的队伍、专业的人员,更需要专业技术力量和管理水平,而我国目前的建筑业多以传统现场施工和管理方式为主,在预制装配式建筑施工上都急需提高工业化、标准化和管理化水平。
4)预制装配式建筑存在较多的连接节点,保证节点质量是保证预制装配式建筑质量的关键。目前国内装配式剪力墙住宅大多采用底部竖向钢筋套筒灌浆或浆锚措接连接,现有构件配筋设计间距小且直径小,构造复杂,不利于工厂的标准化加工生产;由于构件连接钢筋多达几十根,受累积误差影响,不利于现场墙体构件底部两排连接钢筋的逐根精准对接。
5)设计、加工、施工各个环节信息化应用程度低,设计信息仍然通过图纸进行传递,不能在各个环节、各个参与方实时共享共用,各环节存在信息孤岛。
6)装配式建筑现有的结构构件标准化程度低,且为二次拆分设计,构件形式较为复杂,项目建设宜优先采用设计—采购—施工(EPC)总承包、设计—施工(D—B)总承包等项目管理方式,但目前(EPC)总承包模式在我国的发展时间还较短,支持总承包企业的发展和推动工程总承包的工作力度不够。
7)监管体系急需改进。各阶段设计深度要求、预制构件厂的能力评价、绿色建筑综合评价,其对应的监管工作急需根据建筑工业化的特点作相应调整。在项目实施阶段,质量安全监管制度也面临工厂化生产、一体化建设带来的监管方式、验收要求的适应调整。
4 结语
我国经过几十年的建筑工业化进程获得了史无前例的推进速度与发展空间,目前我们在预制装配式建筑上有一些新发展,但是还没有形成规模化和产业化,仍然需要进一步的完善和推动。随着绿色建筑、节能建筑、个性化住宅逐步深入人心,预制装配式建筑将迎来了快速发展的黄金期。
Discussion on the characteristics of prefabricated building
Yue Wei
(TaiyuanHousingSecurityCenter,Taiyuan030000,China)
This paper introduced the concept and characteristics of prefabricated building, discussed the development situation of prefabricated building in foreign countries, and discussed the existing problems of prefabricated building in domestic development, finally pointed out the positive development of prefabricated building could greatly reduce the construction pollution, effectively saved resources and energy, improved the production efficiency and quality and safety management level.
prefabricated building, green, low carbon, prefabricated parts
1009-6825(2017)18-0009-02
2017-04-17
岳 伟(1982- ),男,工程师
TU756
A