装配式建筑引领绿色革命
2019-03-28
(中国人民大学 北京 100872)
装配式建筑是指有预制部品部件在工地装配而成的建筑。按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。
一、装配式建筑简介
随着现代工业技术的发展,建造房屋可以像机器生产那样,成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件,运到工地装配起来就成了。
装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣,到六十年代终于实现。英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑的建造速度快,而且生产成本较低,迅速在世界各地推广开来。
早期的装配式建筑外形比较呆板,千篇一律。后来人们在设计上做了改进,增加了灵活性和多样性,使装配式建筑不仅能够成批建造,而且样式丰富。美国有一种活动住宅,是比较先进的装配式建筑,每个住宅单元就像是一辆大型的拖车,只要用特殊的汽车把它拉到现场,再由起重机吊装到地板垫块上和预埋好的水道、电源、电话系统相接,就能使用。活动住宅内部有暖气、浴室、厨房、餐厅、卧室等设施。活动住宅既能独成一个单元,也能互相连接起来。
二、装配式建筑背景
装配式建筑规划自2015年以来密集出台,2015年末发布《工业化建筑评价标准》,决定2016年全国全面推广装配式建筑,并取得突破性进展;2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上;2016年2月22日国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑,力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%;2016年3月5日政府工作报告提出要大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量;2016年7月5日住建部出台《住房城乡建设部2016年科学技术项目计划装配式建筑科技示范项目名单》并公布了2016年科学技术项目建设装配式建筑科技示范项目名单;2016年9月14日国务院召开国务院常务会议,提出要大力发展装配式建筑推动产业结构调整升级;2016年9月27日国务院出台《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》,对大力发展装配式建筑和钢结构重点区域、未来装配式建筑占比新建筑目标、重点发展城市进行了明确。
三、装配式建筑特点
装配式建筑是指有预制部品部件在工地装配而成的建筑。具有工期短、污染少、节约资源和劳动力、低碳环保等优点,其特点也是呼之即出,即:大量的建筑部品由车间生产加工完成,构件种类主要有:外墙板、内墙板、叠合板、阳台、空调板、楼梯、预制梁、预制柱等;现场大量的装配作业,比原始现浇作业大大减少;采用建筑、装修一体化设计、施工,理想状态是装修可随主体施工同步进行;设计的标准化和管理的信息化,构件越标准,生产效率越高,相应的构件成本就会下降,配合工厂的数字化管理,整个装配式建筑的性价比会越来越高;符合绿色建筑的要求。
四、装配式建筑政策
2016年9月14日,国务院总理李克强主持召开了国务院常务会议,部署加快推进“互联网+政务服务”,以深化政府自身改革更大程度利企便民;决定大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级。
按照推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求,大力发展钢结构、混凝土等装配式建筑,具有发展节能环保新产业、提高建筑安全水平、推动化解过剩产能等一举多得之效。会议决定,以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的其他城市为重点,加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。为此,一要适应市场需求,完善装配式建筑标准规范,推进集成化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修,支持部品部件生产企业完善品种和规格,引导企业研发适用技术、设备和机具,提高装配式建材应用比例,促进建造方式现代化。二要健全与装配式建筑相适应的发包承包、施工许可、工程造价、竣工验收等制度,实现工程设计、部品部件生产、施工及采购统一管理和深度融合。强化全过程监管,确保工程质量安全。三要加大人才培养力度,将发展装配式建筑列入城市规划建设考核指标,鼓励各地结合实际出台规划审批、基础设施配套、财政税收等支持政策,在供地方案中明确发展装配式建筑的比例要求。用适用、经济、安全、绿色、美观的装配式建筑服务发展方式转变、提升群众生活品质。
五、装配式建筑发展前景
从国家在建筑产业化领域的动作频频,北京、上海、沈阳、合肥等地今年颁布的政策及相关会议精神,结合各大开发商对产业化的热情和关注度来看,国家和地方的产业化基本政策正由“强制与鼓励相结合,以鼓励为主”向“强制与鼓励相结合,以强制为主”的方向转变,将促进现代建筑业生产方式和组织方式的深刻变革。那么什么样的建筑适合采用预制装配式来建造?首先,结合房价、政策、建设周期、劳动力成本、材料价格等等因素,考虑建筑综合成本。其次,发达国家和地区,其劳动力成本高,施工现场环保要求高,建设周期短,市场对建筑的品质要求高,这样的地区采用预制装配式的建造方式就能够显示出其明显的经济效益。目前我国很多地区已经凸显建筑工业化的市场要求,处于建筑工业化的初期阶段。
据住建部统计,2015年全国新建装配式建筑面积为7260万平方米,占城镇新建建筑面积的比例为2.7%;2016年全国新建装配式建筑面积为1.14亿平方米,占城镇新建建筑面积的比例为4.9%,比2015年同比增长57%;2017年1-10月,全国已落实新建装配式建筑项目约1.27亿平方米。
党中央、国务院高度重视装配式建筑的发展,《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》提出,要发展新型建造方式,大力推广装配式建筑,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。2016年9月,国务院办公厅印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,提出以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区,常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区,其余城市为鼓励推进地区,因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构建筑。2017年3月,住建部印发了《“十三五”装配式建筑行动方案》(以下简称“方案”),提出了两个总目标:一是到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上,其中重点推进地区达到20%以上,积极推进地区达到15%以上,鼓励推进地区达到10%以上;二是到2020年,培育50个以上装配式建筑示范城市,200个以上装配式建筑产业基地,500个以上装配式建筑示范工程,建设30个以上装配式建筑科技创新基地,充分发挥示范引领和带动作用。
经过多年发展,如今的装配式建筑由于工期短、污染少、节约资源和劳动力、低碳环保等优点,被公认为传统建筑业转型升级的方向,装配式住宅的市场空前广阔。但是,装配式建筑仍存在技术不成熟、上下游产业不健全、标准不健全等发展阻力,投入成本高、外观单一、质量有问题等施工上难点,这些问题仍制约着装配式建筑的发展。要想抢占这片蓝海,就需要结合装配式住宅的特点,把握需求痛点。要健全标准规范体系、创新装配式建筑设计、优化部品部件生产、提升装配施工水平、推进建筑全装修、推行工程总承包、确保工程质量安全、确保建筑材料绿色环保这几个关键点。
六、推进BIM技术与装配式建筑相融合相促进
BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具,通过对建筑的数据化、信息化模型整合,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。具有可视化、协调性、模拟性和优化性等特点。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。不仅可以在设计中应用,还可应用于建设工程项目的全寿命周期中;用BIM进行设计属于数字化设计;BIM的数据库是动态变化的,在应用过程中不断在更新、丰富和充实;为项目参与各方提供了协同工作的平台。
装配式建筑在其结构设计过程中具备高细化、高协调度、低容错性的个性化特征,适于导入BIM技术来提升其操作效率。业内有人认为,装配式建筑核心是“集成”,而BIM技术是“集成”的主线。这条主线串联起设计、生产、施工、装修和管理的全过程,服务于设计、建设、运维、拆除的全生命周期,可以数字化虚拟,信息化描述各种系统要素,实现信息化协同设计、可视化装配,工程量信息的交互和节点连接模拟及检验等全新运用,整合建筑全产业链,实现全过程、全方位的信息化集成。BIM技术的应用,能有效地提高装配式建筑设计的效率,实现装配式预制构件的标准化设计,降低装配式建筑的设计误差,大大减少了人工行为中造成的主观失误,切实提高工作效率。依托信息技术,打破传统建筑业上下游接线,实现产业链信息共享,推动装配式建筑实现智能升级。
利用BIM标准化模型库,构建建筑三维模型,使各专业数据产生链接,再加上BIM的碰撞检查和自动纠错功能,可以帮助找到各专业的设计冲突,避免装配式建筑“错、漏、碰、缺”等施工问题,使得建筑在设计阶段就很清晰、直观。同时也有利于信息的有效传递,减少设计变更提高设计效率,避免由于设计原因造成的资源浪费和成本增加,实现装配式建筑从设计到运维的一体化协同管理,有效的提升装配式建筑整体建造及管理水平。
目前,全国已有30多个省市出台了针对装配式建筑及建筑产业化发展的指导意见和相关配套措施,不少地方更是对建筑产业化的发展提出了明确要求。而国家高层更是提出的“10年30%”的目标,为装配式建筑的发展送来政策东风。随着装配式建筑的发展,在为行业带来新气象的同时,建筑行业业态或将面临洗牌和重构。让绿色建材与装配式建筑有机结合,让房子做到生态宜居。用绿色生态的材料造老百姓买得起、住得好的房子。