加速推进绿色建筑中建筑工业化进程
2018-03-24汤同芳
汤同芳 胡 敏
(六安职业技术学院城市建设学院,安徽 六安 237158)
0 引言
根据《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》(2016年2月6日)文件精神:为了开创现代化城市建设新局面,解决限制城市科学发展的深层次问题和制约城市科学发展的突出矛盾,从而进一步加强和改进城市规划建设管理工作。牢固树立和落实创新、和谐、绿色、开放、共享、理解概念的发展,尊重和顺应城市发展规律,更好地发挥法律和规则规范的引领作用,按照规划,城市建设和管理,遵循“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针,将着力点放在城市发展方式的转变,城市特色风貌的塑造,城市环境质量的提升和城市管理服务的创新上,走出一条中国特色城市发展道路。
1 绿色建筑
绿色建筑是指在建筑的设计、建造、运营等全寿命周期内,做到最大限度的节约能源、节约土地资源、节约水资源、节约材料资源,最大限度的保护环境和减少污染,能够与大自然和谐共生并能提供健康适用、高效使用的建筑。绿色建筑的目标是人、建筑和自然环境的和谐发展,尽可能的减少和控制对自然环境的破环和使用,在利用人工手段和天然条件创造健康、良好的居住环境时尽可能的平衡向自然的索取和回报之间的关系。绿色建筑基本内涵为减轻建筑对环境的负荷,即节约能源及资源;提供安全、健康、舒适性良好的生活空间;达到与自然环境亲和,环境、建筑、人的永恒发展、和谐共处。
合理使用和处置资源不仅要体现在建筑设计和建筑建造上,还要体现在建筑材料的选择中。做到资源的可再生,可循环利用,尽量减少使用资源。将绿化的节约用水包含在节约水资源项目内。要做到保护自然生态环境,建筑外部需要将建筑与其周边自然环境相结合,融入协调发展、和谐共处,动静结合的设计。建筑内部则需要使用对人体无害的建筑材料和装修材料竭力营造一个让人身心健康、心情愉悦,空气清新,温湿度适宜的环境。绿色建筑的施工特征主要包括:绿色建筑应采用天然无毒、无害的材料,对于用在建筑中的一系列材料如木材、油漆、石块、石灰等都要经过检验合格,另外绿色建筑还要就地取材,根据当地自然条件合理使用纯天然可再生的能源,如太阳能、地热能、风力发电等。人们的关注度随着全球气候的变暖,转向建筑节能,意识到建筑所使用的能源释放的二氧化碳会造成气候的变暖。正因为如此绿色建筑成为人们当前改变全球气候逐渐变暖的必然趋势。
2 建筑工业化
传统建筑生产方式是通过纯手工业来运行,比较分散、效率低下,水平不高,而建筑工业化是一种将建筑设计标准化,建筑生产施工化,建筑施工机械化,采用较为合理的科学化管理组织形式,运用现代化的大工业生产方式,提高了效率和水平,节约了时间。
建筑工业化的特点:第一,严格执行每项工程的每个阶段,从工程的市场调查分析至工程的完工按计划进行,即建筑的设计和施工的系统性;第二,需要一系列构配件用于各种不同的建筑类型,规模不同的建筑、使用目的不同以及环境不同则需要不同的构配件。
3 建筑工业化的保障措施
3.1 政策制度保障
为促进建筑工业化的发展进程,近年来随着顶层设计和纲领性文件陆续出台,各级政府高度重视装配式建筑工作,推进机制日益健全,标准规范不断完善,科研投入不断加大,技术体系日益成熟,大型企业积极探索,项目由点到面推行,整体呈现欣欣向荣的发展态势。
2013年1月,《绿色建筑行动方案》(国办发[2013]1号)。
2014年7月,《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》(建市[2014]92号)。
2016年2月,《进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》加强政策支持力度,争取用10年左右时间,使得装配式建筑的比例上升到占新建建筑的30%。大力推行钢结构建筑,并在适合发展现代木结构建筑的地方推广发展木结构建筑。
2016年7月,《住房城乡建设事业“十三五”规划纲要》:装配式建筑面积占城镇新建建筑面积的比例达到15%以上。
2016年9月,《关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号):以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区,争取用10年的时间,将装配式建筑的比例发展到占新建建筑面积的30%。
3.2 建造方式保障
发展新型建造方式是建筑工业化得以实现的保证。采用标准化的构配件,运用定型钢板等通用性的工具进行工厂(现场)生产和(工厂)现场施工的方式是建筑工业化的建造方式。具体的工业化建造方式依据构配件的生产加工地方不同分为两种:现场建造与工厂化建造。
现场建造:将构件的生产和装配融合在一起,即在现场直接生产构件并将其组装起来的一种建造方式。在生产和建造过程中的工具为工程内大型的通用工具,生产管理标准与工厂内一致。依据采用不同类型的模板,采用现场建造方式建造的工业化住宅有大模板、滑升模板、隧道模板等,这种工具式模板取代了效率低下的手工作业,现场的施工主要为高度的机械化。多样的建筑形式、环境适应性较强、较少的一次性投资、较强的结构整体性是现场建造方式优于装配式方式的特点,但是季节容易影响其施工,要使用较多的模板,比装配式现场用工量要大。
工厂化建造:定型设计采用统一标准,将成批在工厂内生产的构件,运输到施工现场,采用机械化再在现场装配成房屋的一种施工方法。目前大型砌块住宅、框架轻板住宅、大型壁板住宅等都属于工厂化建造住宅,属于预制装配式住宅,它的特点有:施工速度快、季节对其施工影响小,整体质量好,工厂生产构件效率高,但是需要较大的一次性投资,需要构件生产基地和各种材料为基础,灵活性较小,容易造成建筑的呆板和单调且有较差的建筑结构稳定性和结构整体性,抗震性也较差。可以采用现场浇筑预制混凝土构件的连接部位(现场连接时节点现浇)来提高预制装配式住宅的抗震性。
3.3 技术体系保障
主要综合思考以下三个方面作为技术体系保障措施加快推进建筑工业化的进程。
第一方面,施工现场作业要减少,新型的结构体系要建立。发展预制框架结构的多层建筑取代传统砖混结构的多层建筑;发展钢结构方向的小高层及高层建筑或者是发展剪力墙式小高层及高层建筑;以工厂化、以后场化来生产制作建筑构件、建筑成品和建筑半成品为主。
第二方面,降低施工现场湿作业频率,加快研究发展新的施工技术,主要创新模板、脚手架及支撑等施工方向,对于墙体这种围护结构体系要大力发展和应用新型材料。
第三方面,加快推广与应用新材料、新技术、新工艺、新设备成果的力度,减少施工现场效率较低的手工操作。在积极推广建设部关于地基基础和地下空间工程技术、混凝土技术、钢筋及预应力技术、模板及脚手架技术、钢结构技术等十项新技术基础上,加快新技术的转化和提升力度,也涵盖构件的施工机械化、构件的装配化能力的提高。
4 装配式建筑的应用情况
装配式建筑三大结构体系:预制混凝土装配式结构体系,装配式轻钢结构体系,装配式木结构体系。装配式建筑的基本特征:设计的标准化,生产的工厂化,施工的装配化,装修的一体化,管理的自动化,产业化思维,专业化协同。
装配式建筑产品寿命为100年,与普通混凝土结构建筑相比可节材20%、节水60%、节能65%、节人工40%、减少建筑垃圾70%、大幅降低PM2.5排放、节地7%~10%。
早在2003年万科成立装配式建筑研究机构中心,2005年万科东莞建筑研究中心第一座装配式建筑实验楼落成。2009年万科北京首个装配式住宅假日风景D1号、D8号楼建成。2016年万科海淀永丰装配式建筑项目。2017年万科翡翠长安、通州装配式住宅建筑项目。
南京大地建筑公司从法国引进的预制装配式结构体系,将混凝土柱、梁、板等构件在工厂预制,现场后浇部分钢筋混凝土施工时将柱、梁、板以及节点连成整体的框架结构体系。该结构体系已在南京多个工程中应用,效果明显,它的优点是构件截面减少了,结构自重减轻了,施工作业有利于工厂化、施工速度加快了。
上海宝业集团公司为2016年全国建筑工业化标杆企业,在建和签单装配式建筑项目800多万m2。该集团公司早在2013年浙江首条叠合装配式结构体系生产线投产。2014年宝业万华城上海首个装配式住宅。2015年宝业·爱多邦项目位于上海青浦区,为首个装配式小区,也是国内首个智能化流水线上生产出来的住宅小区。项目建筑面积8.3万m2,建筑层数18层,建筑高度59 m。项目结构体系采用叠合板式混凝土剪力墙结构、装配整体式套筒剪力墙结构、装配整体式预制预应力框架结构。
5 结语
2017年2月,北京市《关于加快发展装配式建筑的实施意见》提出到北京市装配式住宅的比例到2018年实现占新建建筑面积的20%以上,到2020年该比例要达到30%以上,推动形成一批设计、施工、部品部件生产规模化企业。
由此可见,通过建造方式的创新改革、建筑垃圾的减少,施工现场扬尘污染的减少,建筑建造工期的缩短,工程质量的提高。装配式建筑设计规范、装配式建筑施工规范、装配式建筑验收规范等的制定。部品、部件标准的完善,建筑构件工厂化的实现,将加速推进绿色建筑发展,促进建筑工业化的进程。
[1] 王伟东.装配式建筑实践与模式探索[Z].
[2] 赵 研.装配式建筑与专业建设的思考[Z].