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萬科碧桂園的裝配式建造,究竟有什么獨到之處?

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疫情期間,火神山、雷神山醫院能火速建成,裝配式建造是重要原因。

這種建造模式下,工地在進行場地平整的同時,構件廠已經開足馬力生產板房構件,再運輸到現場快速拼裝,一座臨建建筑就基本成型了。

在這個項目里面,裝配式確實如理論上所說的,降本提效質量有保障。

然而,在地產圈子內,對住宅裝配式建造模式的評價卻是“理想很豐滿,現實很骨感”。為啥?

政策強推的裝配式建造

為什么一直叫好不叫座?

這幾年政策方面一直在推動和扶持裝配式建筑。按照住建部規劃,今年全國裝配式建筑占新建建筑面積的比例要達到15%,重點推進地區達到20%以上。

裝配式建筑,簡單來說,就是構件部品在工廠預制,再運輸到現場連接拼裝。所以,裝配式更多是代表一種施工方式。

提倡建筑裝配化,目的在于降本、提效、節能環保。

然而,說起裝配式建筑,工程人有一大堆的煩惱。目前地產和施工企業大多對裝配式熱情不高,很多項目是為了滿足裝配化率要求而做裝配。工業化生產所特有的高效率低成本,在裝配式建筑上優勢不明顯,甚至背道而馳。

1、裝配式建筑模式成本并沒有降低

在制造業,產品一旦工業化生產,意味著更快更便宜,汽車制造就是典型的例子。人們也習慣把建筑工業化類比汽車組裝,然而建筑的天然屬性注定了其工業化起來比其他產品更復雜。至少在目前,裝配式項目的成本依然居高不下。

①模具通用性差,構件生產成本居高不下

裝配式建筑最大的增量成本來自于PC構件生產,而PC構件最貴的是用于預制構件的模具。

工廠里用于預制構件的模具周轉次數理論上可達到100-200次,這比工地上鋁模一般只能到50次以上。如果能把模具使用到極致,預制構件可以比現澆成本低。

然而,目前很多PC構件依然是定制生產的,構件的尺寸不一致、主要受力鋼筋間距不規則、預留預埋孔位和尺寸參差不齊,直接拉低了模具及設備的重復使用次數,工業化特有的大批量流水線生產優勢無法體現,預制構件的制造成本依然居高不下。

這就好比做蛋糕,很多人心血來潮買了一堆工具,結果做了兩次就閑置了。算下來,自制蛋糕比店里買的還要貴。

②施工及運輸上,成本優勢也不明顯

現階段,預制構件工廠布局分散,運輸費用高是構件工廠化生產另增量成本。

施工過程中,構件裝配和傳統現澆兩種施工方式大面積的同時進行,需要兩種模板支撐體系,還需要傳統工人和產業工人兩類工人,用工成本并沒有太大優勢。

2、施工組織和精準度跟不上,效率未有明顯提升

構件預制把一部分原本在現場施工的工序轉移到工廠里面,現場減少了一部分鋼筋綁扎、模板支設和濕作業。表面看起來現場在降低用工量的同時,還簡化了施工工序,施工周期應該會有所縮短。

而實際上往往事與愿違。

一方面,現場還常常沿用傳統施工模式組織施工,降低了施工效率,還浪費成本。比如疊合板施工時,還像現澆混凝土施工一樣滿鋪木板,做了大量無用功。

另一方面,工程精度要求高,構件裝配連接難度大,再加上產業工人缺乏,現場拼裝并沒有想象中順利高效。

比如由于生產時點位不準或現場施工中出現誤差,上下層預制豎向構件連接鋼筋預埋位置、垂直度常常出現偏差,安裝預制墻柱時,部分下層預制墻柱鋼筋難以插入上層剪力墻套筒。而裝配式施工中,每道工序的前后順序關系更密切,一個節點拼裝上出問題,直接導致后面的工序無法進行,可能影響一整天的施工。

3、工藝技術有瓶頸,質量把控難度大

裝配式建筑的結構強度和安全系數否等同于現澆,現在很多人還是有疑慮的,尤其是豎向墻柱裝配,現在普遍采用的灌漿套筒拼裝模式一直有爭議,由于灌漿屬于隱蔽工程,套筒灌漿可能存在不飽滿的現場,而且灌漿的密實度又沒有有效的檢測手段,僅靠肉眼觀察很難有效把控風險。

另一方面,裝配式建造涉及到很多的預埋預填,但工廠生產階段預埋點位不準或者遺忘預設點位的情況,現場就需要重新鑿墻開洞,而一旦不小心鑿斷鋼筋,可能影響到建筑的安全。

沒有高度的工業化做支撐

裝配式建造就是一句空話

如前文所說,所謂的裝配式,更多體現為一種施工方式,而不是一種結果。

無利不起早。假如不能在效率、成本、質量等方面有明顯的優勢,做裝配式就是吃力不討好的行為。然而,在現階段,裝配式對房企來說,早就不是該不該做的問題,而是怎么才能做好的問題。

這里頭涉及到的很多客觀的因素,比如對裝配化率的硬性要求,裝配化率的認定等等,產業鏈的不成熟不完善等等,但作為建設單位并非完全無能為力。對房企來說,這種建造模式,其實是施工層面倒逼設計走向標準化模數化,生產走向工業化。只有達到高度設計標準化模數化,生產工業化,施工裝配化才能水到渠成。

1、產品工業化,解決構件生產低效率高成本的問題

傳統的手工作業,生產者的心情好壞可能都影響到工藝發揮;而工業化生產,大批量、流水線的作業模式下,偏差率完全在掌控范圍內,而且效率更高,成本更低。

解決裝配式建造的成本和效率問題,首先讓構件滿足工業化生產加工的特點。

火神山醫院為什么生產和吊裝都那么快?

拋開輕鋼結構的主體不說,病房用的是特殊型鋼焊接而成的標準模箱式房,三塊集裝箱板拼成兩個病房,走廊的集裝箱板與病房的垂直。其中,病房區采用的是3米*3米的模數,走廊的最小單元是3米*3米,病房的最小單元是3米*6米。各個建筑單元都高度模塊化,在工廠里可快速的批量化生產,效率非常高。

住宅領域,萬科是住宅產業化的鼻祖,其施工方式的核心支撐,是設計上的高度標準化和模數化。預制構件尺寸遵循少規格、多組合的原則,構件連接節點盡可能的標準化設計。深圳萬科在2014年就實現了主流項目的產品定型,7個項目、8000多套房子,僅有4個標準樓型、4個標準戶型、1個標準電梯廳,同時外裝飾、裝修和部品也實現了標準化和模數化設計。

定型化的產品體系,和建造模塊組合模式,是萬科建造提效的保障。

以佛山萬科城市花園為例,該項目由1-10#塔樓組成,其中,2-8#樓采用裝配式建造方式,裝配式建筑面積98614m。項目以萬科的定型產品為基礎,標準化設計圖紙,使用標準樓型、標準戶型,并統一各功能區的建造模塊。多棟住宅塔樓使用1種標準樓型,1種核心筒,3個標準戶型,各標準戶型的客廳、臥室、衛生間、廚房均采用統一的建造模塊。

2、內部管理拉通,實現跨職能線的高度協同

裝配式建造與傳統建造,最大的區別其實并非技術層面,而是管理模式。

協同上,需要徹底克服各職能線之間相互制約和相互脫節的矛盾,將項目設計、采購、成本、施工等環節打通。

流程上,需要統籌策劃、設計、生產、施工等,實現建筑結構系統、外圍護系統、設備及管線系統和內裝系統一體化,實現不同建筑體系之間相互協同。

比如圖紙方面,確保開工前土建、水電、裝修、墻板深化圖四圖合一。碧桂園要求,塔樓正負零前84天要完成土建施工圖,塔樓正負零前42天完成全套施工圖(建筑、結構、水電、暖通、精裝、管網),保證后續各單位確定及鋁模深化。

3、工藝技術的改進,解決裝配式施工難效率低的問題

①工藝上的迭代和改進

工程上的問題,通常可歸結為管理問題或技術問題。從現階段裝配式建筑模式所遭遇的困局來看,施工工藝技術層面上仍存在很多改進的地方。這是一個持續進化的過程,一些好的做法應及時的吸收完善。

比如套筒灌漿施工難檢測難, 導致讓預制剪力墻豎向鋼筋連接的施工效率低、質量難保障,相比之下,雙皮墻(疊合板式剪力墻)在施工難度和檢測透明度上更有優勢,也得到越來越多的應用。

工廠預制雙皮墻時,用鋼筋桁架將兩面的混凝土板聯結在一起,中間預留空腔。現場安裝完成后再往空腔中澆筑混凝土,形成預制與現澆整體受力的墻體。

沈陽保利云禧是東北首個采用雙皮墻的住宅項目,墻體總厚度250mm,兩側墻板厚度60mm,空腔130mm。和傳統的套筒灌漿相比,這項施工工藝體現出幾大優點:

首先,空腔內部空間大,施工起來比套筒插筋容易,且施工質量透明;其次,由于中間有空間,自重比一般墻體輕越一般,運輸和吊裝都更方便。再者,造價方面有優勢。沈陽保利云禧項目對套筒灌漿和雙皮墻造價進行比較,發現規模化生產的情況下,雙皮墻要更便宜些。

來源:POLY技術匯

②施工方式靈活調整

當前萬科5+2+X建造模式,其中一項為“適度裝配”,部分構件部品采用工廠預制,結合對拉片鋁模體系外墻采用全混凝土現澆的方式施工。

項目運用到的預制構件及部品,通常包括了預制疊合樓板、LCC及ALC內墻板、預制樓梯、預制梯段墻板、外墻PC、預制屋面保溫板、裝配式鋁合金系統模板、整體衛浴、集成廚房、掛墻板等等,在標準化的基礎上實現工廠化高效生產。

而碧桂園SSGF體系中,提出了一個“模具空中裝配”的概念,實際上也是系統模板施工,建筑模具一體化深化設計,從構件拼裝變成模具拼裝,建筑主體一次性澆筑成型。鋁模現澆模式規避了墻柱裝配的問題,同時又擁有低滲漏、免抹灰的優點,已經成為現在主流房企普遍采用的施工方式。

4、EPC總承包,發揮設計在開發全程的主導作用

很多項目的總包都是施工總承包,在裝配式建造中,暴露出幾大問題:

①設計和施工是割裂的,畫圖的不懂施工,施工的不懂產品;

②設計無法發揮在主導作用,無法對整體建設方案做持續優化;

③總包無法發揮統籌協調作用,對分包約束力不夠。

和裝配式建造相匹配的,是工程總承包EPC管理模式,讓設計在整個工程建造過程中發揮絕對的主導作用。

①總包負責整個建設工程內容的總體策劃以及整個建設工程實施組織管理的策劃和具體工作;

②總包招采不在局限于專業設備、生產設備以及 材料的選擇和采購,也包括分包供應商的采購;

③總包不僅全面統籌施工、安裝、技術培訓等,還對各類專業分包商的設計、采購和施工等工作進行協調和進度控制。

裝配式建筑離不開BIM支持。在EPC模式下,總包單位可以在設計階段就推行全過程BIM,將各專業、各階段都放在同一個模型上,設計與施工一體化,建筑與精裝一體化,降低協同成本,提高施工效率和工程質量。

不過,現在現階段住宅上真正采用這種管理模式的很少,國內真正擁有EPC管理能力的總承包上也鳳毛麟角,但這一切也在逐漸改變,頭部房企也在積極推進大總包模式,

比如碧桂園要求,所有的甲分包、甲供材單位全部單獨簽訂合同,并與總包簽訂管理協議,向總包單位繳納管理費,由總包統籌管理。

旭輝采用大總包采購,主體的總包單位和精裝的總包單位是一家企業或公司,這樣能夠清晰明確質量責任跟蹤,從而保證施工速度和質量。

來源:明源地產研究院


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