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仿古装配式建筑发展前景

2022-03-24郑怀敏

居业 2022年2期
关键词:构配件精装古建

郑怀敏

(济宁市住房保障中心,山东 济宁 272000)

引言

目前仿古式、复古式、重建式古建社会需求量很大,各地为了发展弘扬传统文化,都在大力兴建古城。各种砖木、砼砖混和、砼瓦混合、钢木结构的仿古建筑逐渐增加。但是真正达到形似的却不多,难以达到古色古香的效果。新兴装配式建筑却能够很好地弥补这一缺憾,尽管也有部分企业在这方面作了有益的尝试,但是系统化不够,很难大规模推广和应用。

1 装配式建筑发展及推广迅速

随着现代工业技术的发展,建造房屋可以像机器生产大规模地制造,只要把预制好的房屋构件,运到工地装配起来就可以。

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。

2 装配式建筑特点比较适合仿古建筑

我国现行的装配式建筑有着比较明显的优缺点。通过装配式建筑下列优缺点的对比,可以明显看到装配式更适合以低层为主的仿古建筑。

2.1 装配式建筑的优点

(1)高效率:与传统方式相比,工厂生产不受恶劣天气等自然环境的影响,工期更为可控,且生产效率远高于现场施工作业;(2)精度高:装配式建筑误差达毫米级;(3)质量高:构件工厂化生产,质量大幅提高;(4)可大幅降低人工依赖,低层建筑除基础施工外,用工量大幅度降低。

2.2 装配式建筑的缺点

(1)单位成本提高:传统建筑工程造价相对于装配式建筑工程造价而言相比较低,规模化成本可降低到传统建安成本以下;(2)运费增加:构件因是由工厂直接运往工地使用,如果工厂与工地现场距离太远,则运送构件的运输成本就会提高,工厂需要合理的辐射半径;(3)尺寸限制:由于构件的大小不一致,容易使生产设备受到限制,所以尺寸较大的构件在生产、运输、吊装时会有一定难度,同时成本也会大幅度增加;(4)应用领域小:装配式建筑虽受到国家的大力推广,但目前装配式建筑在建筑总高度以及层高上受到很大限制。

上述装配式建筑的优缺点非常显著,但是对于低层次(1-3层)的仿古装配式建筑来说却是优点。比如成本高,工厂运输半径内的建筑规模会直接影响生产成本,规模越大,成本越低,如果布局适当,完全可以降到传统建安成本之下。不仅节省大量的后期维护成本,而且还会产生明显的环境效益。

3 仿古装配式建筑可以促进我国建筑业整体飞跃

全装配、全精装、被动房等技术均为现行建筑行业的领先科技。如果实现这三大技术系统有机结合,工厂化生产可以生产除基础之外的所有构配件,可以实现全装配;在工厂环节敷设完成内外装修所需的各种装饰装修材料,可以实现全精装;充分利用建筑行业现有的新技术、新材料、新工艺,完全实现建筑内部空间的高度密封、高度保温,加上地层浅表相对恒温的简单热循环、热交换技术,即可基本达到超低能耗并相对恒温的“被动房”要求。

3.1 装配式建筑业为仿古装配式发展奠定了基础

与传统的混凝土建筑相比,预制装配式还是具有许多不可比拟的优势:(1)独有的创新设计,更加贴合现代人的个性追求;(2)更低的成本,房价居高不下的今天,建造一个同类建筑,预制装配式建筑采用全新的精密生产部件,所需费用更低;(3)更快的工期,传统的住宅需要半年或一年以上的建筑工期,预制装配式建筑只需不到3个月,甚至更短。

现代化电脑多维仿真模块一体化设计,既可实现100%完全仿制,也可做到每个构配件的无缝构筑;新型材料的加持,承重轻质材料,如钢材、铝材、高分子合成材料等,抗衰老稳定材料,可迅速从流体到固化的3D打印材料等为实现工厂化生产提供了保证;现代化大型工厂加上智能制造,将低高度、多变化的仿古、复古建筑实现全装配变为现实,不仅可以大面积构筑,而且为零星插建、单元化修补提供了快捷途径。

3.2 仿古装配式建筑可实现全精装

可以利用工厂化生产实现全精装,不仅使竣工即入住成为现实,而且可以完全避免因装修带来的各种污染及浪费问题,大大缩短交房时间。

因为用户常常自己组织二次装修,这就必定要除去已有的装修,造成资源的极大浪费与环境污染。全装修住宅不但可以保障房屋结构安全,更重要的是采用的集成化模式,使分散分户采购装修变为集约化设计、集中采购、集中施工,极大地节约了成本,减少了社会总支出水平。据有关部门测算,如果由开发商统一组织装修,比户主自己装修至少要节省20%的费用,而且能够提前至少半年的入住时间。

仿古装配式建筑更需要全精装。由于仿古建筑容积率低,室外配套相对复杂,室内结构变化大,不利于一体化、菜单式精装,二次装修的弊端更多。如果在工厂化生产的同时附加好装修,上述问题即可迎刃而解。

3.3 仿古装配式建筑可实现“被动房”技术

“被动房”是各种技术产品的集大成者,通过充分利用可再生能源使所有消耗的一次性能源总和不超过120kW·h(m2/年)的房屋。如此低的能耗标准,通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生能源得以实现。

“被动房”是国外倡导的一种全新节能建筑概念,也是我国推动建筑节能工作的重要契机和平台。“被动房”的建筑方式不受楼宇类型的限制,包括办公楼宇、住房、校舍、体育馆以及工业用房。因此普通建筑可以通过改建达到“被动房”的标准要求,具有广泛的实践意义。共计有6 000多栋被动房在德国、奥地利、瑞士和意大利投入使用。

由于仿古建筑的层数低、容积率不大,也可以利用浅层地温调节室内温度;加上装配式构配件的超保温、超密封性能,可以达到超低能耗的目的,实现被动房技术的应用和推广。

4 装配式古建可突破现有技术瓶颈

装配式仿古建筑,使用轻型材料,在工厂预制,能在现场组装的仿古建筑系列部件,可搭配组装出楼、台、亭、阁、堂、廊桥、墙、塔、门楼、牌坊等。现有的仿古建筑群很少有单一形制的,多为混合形制。建筑结构也多为砼结构主体加砖木混合顶及外部造型,也有个别建筑全部使用仿古砖瓦及拆旧复建的古建,均存在木结构易腐烂、瓦片易损、彩绘脱落掉色等普遍现象,修复工程量极大,导致很多仿古建筑群比真正的古建还要破败,销售不出去、使用率低下的现状。

上述仿古建筑建安造价居高不下,目前在8 000~15 000元/m2,甚至更高,远远高于现代楼房2 000~3 000元/m2的造价,好多企业望而却步。主要是仿古建筑材料,如建筑用原木、砖瓦、造型构件等价格居高不下,人工费、维护费、维修费较高。

装配式古建能够很好地解决上述问题。当然,古建装配式构筑也有弊端,难度很大,规模小会导致过高的成本,需要多行业、多专业的有机配合,原材料跨界比较大,目前没有成功案例等现状。

如果古建装配式构筑一旦能够实现,将会给建筑业带来跨时代的变革,不仅可以实现全装配、全精装、被动房愿望,而且会催生一系列的技术、标准的变革,会对人们居住环境和条件的提升实现一个大的飞跃。并且可节约资金、节省成本,提高建筑资源的再利用效率,实现建筑的生态化循环。

5 系统化成套技术是古建装配式的保证

破局的关键在于克服技术壁垒、成本高的现状,做好技术的集成,并达到成套化、系统化,以实现经济效益、环境效益、社会效益的统一。

重资产运营的传统房地产行业普遍下行,闲置了大量的社会资金,同样需要重资产的仿古文化建筑产业将是下一个资金洼地。有了上述前提,作为全装配、全精装、被动房三大技术集合体的新型仿古文化地产行业发展就水到渠成了。

5.1 设计技术、行业标准是行业发展的前提和基础

首先,需要行业标准的制定,按照“全装配、全精装、被动房”技术要求,行业主管部门制定相应的仿古建筑设计标准、装配式建筑机械标准、装配式构配件生产标准,以及有关新技术、新材料、新工艺等成套标准,包括一系列质量、安全检查检验标准,分部分项、综合验收备案标准,以指导、规范行业健康发展。

其次,整合仿古建筑、园林,装饰装修,立体彩绘,新型材料以及机械设计技术,从装配式机械设计、建筑模块工厂化产品设计到组合式建筑安装设计,创建一体化设计系统。

最后,全装配要求在房屋基础承台之上的所有建筑构配件均实现工厂化生产,包括承重墙板、内墙板、步梯,电梯井、管道井、通风井;整体厨卫间,顶盖、造型、雕塑、装饰件;涵盖主体房屋、连廊、外墙、角亭、石水小品等亭台楼阁建筑形态。最大的难度就在于合理设计各种基础构配件,然后以不同的排列构筑形式组合成形态各异的古建造型。比如:歇山顶、硬山顶,代表各种寓意的雕塑、廊画,小的构件一体成型,大的构件组合安装。非通用件、特殊雕塑、壁画、石水小品可以采取立体打印的方式完成。

5.2 制造、安装成本控制是行业发展的重要制约因素

成本问题是制约全装配古建的关键因素,建筑面积与生产、建安成本是成反比的,面积越小,成本越高。因为前期设计,生产机械及模具,运输、吊装机械的规模及费用是一定的,加大产量时会有部分增加,但总占比不高。随着建筑面积的增大,前期成本会逐渐降低,大约超过20万m2,总平均单位造价就会与现行普通建筑的建安造价持平,达到2 300~2 500元/m2,还是比较经济实用的。当然,由于重型构配件运输半径的制约,生产厂的选定要与周边规划古建面积相匹配。

5.3 新型建筑材料的开发、应用和推广是行业发展的重要支撑

材料问题也存在瓶颈。现行的除了砼构件外,黏土制品、木材制品均受绿色生态环保及土地保护政策的制约而产能不足,黏土制品、木材制品本身也存在易破损、易腐烂问题,会产生较大的维护、维修问题;常规的壁画、油漆材料因为环境原因导致损坏,维护维修费用也不低。可替代的聚酯类新材料,不仅可以直接运用到建筑构件产品上,而且可以运用立体打印的方式运用到仿古建筑上,可以达到长期不变色、不变形、不裂纹的效果,也可避免施工期间的破损率。改性水泥也可用于3D打印,作为建筑连接、个性化构件的构筑补充,完美解决工厂化产品构件的不足之处。

5.4 建筑构配件的生产是行业发展的最关键环节

机械的配套、模具的设计制造、基础材料的运用都要恰到好处。大的构件相对简单,古建的外部造型及大小则需要设计、制造诸多构件,采取“活字印刷式”通用仿古构配件,可实现模块化设计、规模化生产,按照不同的排列组合方式来完成不同造型、风格、大小的构筑单元,比如飞檐斗拱、雕梁画栋等。建筑的墙、顶等外部造型、色彩,均可采用彩色水泥,或者彩色聚酯材料来完成。现代建筑需要的上下水、强弱电、通风、空调、消防管线均在墙、板构件中预埋,在一体化安装过程中对接完成。

5.5 全精装、被动房是行业发展的延伸和重要补充

全精装问题目前市场均有比较适合的解决方案,比如PVC整体厨卫间、竹木装饰板、一体化组合地板等,墙板内侧均可预留出安装构件、卡槽,在主体构件安装的同时,即可同期完成内装。也可以根据需要在工厂直接做好内墙漆喷涂、壁纸张贴等工序加保护膜防护。可以采用菜单式内装模式,室内各模块各预置几个模式,以适应老中青年人各个年龄阶段的内装喜好,供其选择。

被动房技术由超高保温技术、超密封门窗、低能耗恒温技术设备来实现,尽管我国仍然是在探索试验阶段,低层古建可以通过简单的地热交换即可实现低能耗运转,也能保证较为舒适的居住体验。

通过上述技术、管理体系的运作,不仅可以完整体现轴线的空间艺术、“天人合一”的建筑环境,以及庭院式的组群布局等优秀的传统文化,而且体现出中华传统文化实用理性的务实精神、中庸思想和恒久变易的传统观念。通过零污染、零排放的循环建筑构件、纯环保建材、低碳被动房技术,也能够实现当代绿色、生态建筑的时代梦想。

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