装配式建筑初探
——对话中国建筑设计研究院装配式建筑工程研究院副院长王凌云
2020-01-09张羽
本刊记者 张羽
编者按:2016 年9 月30 日,国务院办公厅发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》;2018 年2 月1 日开始实施《装配式建筑评价标准》。装配式建筑作为建筑装饰行业的重要内容,已呼啸而至。但随着国家、政府层面对装配式建筑的大力推广,民间层面仍然对此了解甚少,甚至很多从业人员等也多有模糊之词。据此,我们采访了中国建筑设计研究院装配式建筑工程研究院副院长王凌云,和她就装配式建筑的相关内容展开探讨,为大家掀开一层神秘的面纱。
王凌云
现任中国建筑设计研究院有限公司装配建筑工程研究院副院长;教师级高级建筑师,国家一级注册建筑师;北京市装配式建筑评审委员会委员,北京市超低能耗建筑示范项目评审委员会委员。
长期从事居住及办公建筑、装配式建筑、绿色建筑、装配式内装的设计与研究,主持设计的代表性项目有:北京奥林匹克花园一、二期项目,万科蓝山项目,绿地心都会项目,辛庄农民回迁房项目,焦化厂公租房项目,未来科技城49、62 地块项目,通州副中心C2 办公楼项目,崇礼冬奥会冰雪小镇项目等;承担装配式内装及精细化设计与研究的项目有:郭公庄一期公租房项目、台湖公租房项目等。
承担的科研课题有:《丰台区居住建筑设计导则》(收丰台规划局委托编制,该导则已经在丰台区发布实施)、国家十二五课题子课题《保障性住宅工业化设计方法与全寿命周期设计技术研究》、北京市勘办《箱板钢结构住宅技术体系的研究》等。参与编制的规范及标准有:行业标准《装配式内装修技术规程》、北京市地标《居住建筑室内装配式装修工程技术规程》、参编国标图集《预制钢筋混凝土楼梯(公共建筑)》等。
《中装》:装配式建筑在拆卸的时候会像传统的现浇建筑一样造成很大程度的污染吗?
王凌云:装配式建筑是指部品部件在工厂预制生产,在工地装配而成的建筑。它的主要特征包括标准化设计、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。其中的工厂化生产、装配化施工、一体化装修,就是针对传统建设项目施工中存在的材料浪费、工地垃圾、噪音污染、环境污染等问题提出的改善和控制的有力措施。
将装配式装修与传统装修进行对比,装配式装修强调管线分离和干法施工。管线分离是将设备管线与建筑结构体分离,不在建筑结构体中进行埋设的方式。干法施工是指现场采用干作业施工工艺的建造方法,比如机械连接、建筑胶粘接等。干式施工过程安全、高效、质量可控,同时为日后的便捷拆卸提供条件。当建筑室内进行再次改造时,材料浪费少,有许多可以重复循环使用。不会对建筑主体结构进行破坏,不会在现场产生大量建筑垃圾和噪音污染。
而传统装修中的湿作业,是指采用水泥砂子在现场进行搅拌,用以找平、粘接。这种施工方式不仅会产生一定的施工垃圾,同时也为日后的拆除带来了不可逆的影响:拆卸时不仅对材料有毁灭性的破坏,也会对建筑结构、安全环保等造成一定影响。
《中装》:如果在施工现场还有水泥砂浆在使用,是否就不属于装配式建筑?如何界定什么是装配式建筑?
王凌云:2018 年由住建部颁布的《装配式建筑评价标准》(GB/T 51129-2017)对在全国范围内如何确定判断是否是装配式建筑、如何评价装配式建筑给出了统一的标准。在这个标准里,最重大的进步在于把装配式建筑分为四个系统,包括结构系统、内装系统、外围护系统、设备管线系统。这四个系统相对独立又相互协调,共同组成一个完整的建筑体。同时,标准也提出了装配率的概念,并在其中对以上四个系统分别进行分值评定,为装配率进行综合评价。
北京某办公楼装配式外挂板系统立面效果
北京通州职工周转房项目
标准里对结构系统提出了预制的最低分数要求,对内隔墙、外围护系统提出了非砌筑的基本要求,对建筑提出了全装修的基本要求。标准规定了装配式建筑整体得分不得小于50 分,但在各分项的技术选择上可以因地制宜、自由结合。因此在目前而言,装配式建筑中允许有传统建造方式的出现。
《中装》:装配式建筑在价格上是否更有优势?
王凌云:单一从建造成本上看,装配式建筑并不便宜。目前装配式混凝土剪力墙结构的住宅比现浇的住宅在建安成本上高约200~400 元/平方米。这个增量成本虽然可以通过提高标准化量产的程度逐步下降,但也不可能在短期内降到与传统现浇的成本一致。不过,装配式建筑有成本增量也有成本减量,增量部分包括:预制部品构件的产品费用、运输费、现场安装吊装费、大型机械租赁费、预制部品构件现场拼缝处理及相关材料费用。减量部分包括:现场找平、抹灰的费用,现场支撑和模板的费用等。装配式建筑的优势在于建造方式的升级、建设效率的提升。目前我们的项目采用全部装配式装修,可以实现2 个工人7 天完成一个户型的装修。装配式建筑的品质也比传统的有很大提升,因此要从其对经济、社会和环境效益的促进等方面整体评价其经济性。不应只简单地从“价格”方面进行比较。
目前我国现浇建筑的成本仍然较低,其中人工成本低是重要因素。不过从长远来看,人工成本正在逐年不断上涨,工地上劳务工的年龄层越来越大,劳务工的数量也逐年减少。参照发达国家的发展趋势,人工的价格会日益提高,传统现浇建筑的成本也会不断上升。以后与装配式建筑相比,在成本上的优势会越来越不明显。
《中装》:您之前在其他会议、论坛等活动上关于装配式的演讲、分享中提到过,装配式建筑应遵循“实用、经济、美观、绿色、安全”的原则。这里的“经济”如果不是在成本上表现出来的“经济”,那应该指的是哪些方面?
王凌云:这里的“经济”是指成本的合理控制。装配式建筑的发展是为了“两提两减”:提高效率和质量,减少建筑垃圾和环境污染,以及减少对人工的依赖。因此我们采用的技术路径和建造方式都要围绕这个原则。技术选择首先要考虑材料使用的耐久性和对环境的友好性。建筑要可持续、绿色、环境友好的,不能选择与环境冲突的材料。如果选择的材料与环境格格不入的话,那么再漂亮也不是我们所倡导的。所以在做装配式建筑设计时,一开始就应该合理地考虑选用与各项装配式建筑技术、通过标准化设计、一体化集成、合理组织生产与施工,保证建筑的高质量、高效率、高标准。
北京焦化厂公租房项目
《中装》:装配式建筑的一个特点就是“大规模”集成。而设计,尤其是目前独立设计师的项目,往往更强调“个性化”。请问独立设计师在顺应建筑市场转型的过程中,在装配式建筑设计中应该做出哪些改变?
王凌云:装配式建筑的发展是建筑行业推动转型升级的必然产物,会持续发展下去。因此无论是装饰企业的设计师还是独立设计师,都应该了解与掌握政策要求、行业动态、市场发展等。要在知识领域向制造业学习,拓展业务的深度与广度。
装配式建筑应采用标准化设计,标准化是工业化的基础,没有标准化就无法实现规模化的高效生产。设计师不能为了追求所谓的“个性化”而忽视工业化生产的规律,不能因此造成建设成本的增高。当然标准化也不意味着千篇一律。可以遵循着“少规格、多组合”的原则。少规格的目的是为了提高生产的效率,减少工程的复杂重度,降低管理的难度,降低模具的成本,为专业之间、企业之间的协作提供一个相对较好的基础。多组合是为了提升适应性,以少量的部品部件组合形成多样化的产品,以满足不同的使用需求。
北京亦庄保障性住房项目
装配式装修室内样板间
目前推行的装配式建筑是要从建设方式上进行改变,推进建筑业的升级换代。要从思维的转变到技术的运用、从规划到方案设计都进行严格把控,而不是自由、随性地进行设计。这是装配式建筑对设计师的一个要求。这也更加强调了建筑系统的统筹设计规划。因为从设计开始,再没有哪个环节可以延后再讨论,而是要把基建、结构、机电、内装、外装等一起统筹设计规划,让所有内容形成一个有机运行的团队,相互协调合作。这对项目的整体统筹运作也提出了很高要求。
《中装》:装配式大部分是工厂大规模的量产。相对个性化的一些设计,比如私宅,如果采用装配式,其中的某些部分又要特殊化,就必需要开模定制,这样就会增加很多成本,是不是就无法进行装配式装修?
王凌云:装配式建筑对适用范围和建设规模都有一定要求。一般要求住宅的建设规模在5 万平方米以上,公建在5 千平米以上。当然,每个地方的相关政策不同。有些地区可能要求2 万平方米以上,有些是6 万。北京的5 ~6 环以外要求10 万平以上。这些都是根据区域的经济发展情况、项目的布点还有本身的性质而定的。装配式建筑采用工业化生产,因此一定要有规模。量上去了,成本才能降下来。但同时,装配式建筑不会包打天下。是否选择装配式建筑,要看项目的特点,要看项目是否适合做装配式。那么哪些类型项目比较适合做装配式呢?应该是标准化程度很高又可以大量建造的,比如住宅、酒店、宿舍、医院的病房楼,还有一些办公楼、商业等。
对于装配式装修也要有标准化和规模化的要求。比如厨房的厨柜,柜门的大小既要满足人活动的要求,又要考虑板材的出材率的要求。因此门的大小多为350、400、450 几个系列。设计中还要注重部品标准化和模数协调。内装部品的规格尺寸较多,选取应优选采用标准化、系列化的产品系列同时要注重各个接口技术的通用化,实现互换性。接口还应具备调整公差、容错的功能。
北京郭公庄公租房项目
《中装》:现在一些商户在逐渐了解装配式之后对其产生了浓厚的兴趣,希望自己的商业店面能够采用装配式。但尤其是中小商户,他们普遍遇到的问题是不知道去哪些地方,或者有哪些平台可以选购这些产品、做这样的装修。请问现在装配式平台的规模是不是在一定程度上也限制了装配式的发展?
王凌云:您提到的这个平台非常重要,有待尽快地建立。目前装配式建筑的推行范围有几种:一类是政府、国家投资的保障性住房、公共建筑等;一类是开发商通过招拍挂拿地的开发类项目;还有一类是市场的自主选择。比如中小规模的餐饮行业,由于对施工速度有要求,对材料的环保性有要求,但同时如果又是连锁企业,有一定的标准化模块、有一定的规模的话,就非常适合采用装配式装修的技术。因此,如果能够建立这样的平台,把技术进行推广、把市场需求进行展现,供双方择优选择,是推进装配式建筑走向市场、走向多元化的很好的措施。工厂化生产、装配式标准化的性价比的重要点就是在“量”上体现的。这其中关键是将一个产品的完整的生产过程整合在一个立体里面和同一个信息平台上,提高整体生产效率和管理效率,从而降低成本。我想我们确实需要这样一个平台,去从事整合上下资源、面对供需双方提供选择的内容。
《中装》:如果现在请您和设计师分享、讨论他们如何介入装配式,您会和他们讲哪些内容?他们现在到底应该怎样介入这个行业的大势?
王凌云:首先要有标准化的设计思维。标准化是装配式建筑的技术核心,同时贯穿设计、生产、安装、使用的全过程。设计标准化是实现生产工艺标准化、施工工法标准化的前提,是降低成本,提高生产、安装施工效率,方便维护管理与责任追溯的关键。
其次要对设计流程进行调整。装配式建筑的设计要先做技术策划,对采用什么技术、采用哪种材料、采用什么建造方式等等进行策划,然后再进行设计。其次,在施工图纸完成之后,还要对构件和部品部件进行深化加工设计,达到工厂生产的要求。所以装配式建筑的设计要按满足工厂生产的方式进行改变,在原来传统设计的基础上往前延伸做技术策划。
这些其实一定程度对现在设计师,尤其是独立设计师提出了新的要求。也希望我们的设计师能够振作精神、积极面对行业的变化。这虽然是挑战,但更是机遇。
集成厨房
《中装》:您觉得从去年到今年,在国家大力推广装配式建筑的这两年时间,市场的接受度、认可度和推广度如何?
王凌云:目前主要依靠国家与地方各级政府的政策推动与科技扶持,装配式建筑近年发展呈现上升趋势。许多地区纷纷建厂并扩大产能,许多采用装配式建造的保障类住房也纷纷建成。应该说市场的认知度和接受度在不断提高。不过目前还存在许多问题,比如传统设计院在结构、机电、装饰一体化集成设计方面缺少经验,不能对构件部品的深化设计有力的把控,造成设计与构件生产的脱节、降低建设效率,也会造成一些生产的浪费。整个工程的成本较高,遭遇市场推广的阻力。同时行业标准仍有待完善,有些技术发展不成熟,制约了整体发展。因此仍要自上而下地完善体系,规模发展。