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裝配式住宅的發展與分析 二維碼
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一、什么是住宅部品?裝配式住宅? (一)住宅部品 “住宅部品”一詞譯自日文,中文理解為“非結構件”,指在住宅里面有獨立功能的住宅工業產品,如門、窗、廚具、潔具等。它區別于建筑原材料,如沙、石、水泥等;又區別于建筑物結構配件,如窗臺、門窗過梁、水泥預制件等。 《住宅部品術語》中明確了住宅部品的基本概念是:“按照一定的邊界條件和配套技術,有兩個或兩個以上的住宅單一產品或復合產品在現場組裝而成,構成住宅某一部位中的一個功能單元,能滿足該部位一項或者幾項功能要求的產品。”可見,住宅部品是住宅的實現使用功能不可或缺的一部分,部品與部品的組合是為構成某一部位和完成某一功能,并在現場完成組裝。 (二)裝配式住宅 1.裝配式住宅的含義 裝配式住宅的全稱是預制裝配式住宅,指的是用工業化生產方式來建造的住宅,即將住宅的部分或全部構件在工廠預制完成,然后運輸到施工現場,將構件通過可靠的連接方式組裝而建成的住宅,在歐美及日本被稱作產業化住宅或工業化住宅。需要注意的是裝配式住宅與“拼裝房”的不同,只是部分構件進行了預制,到施工現場也要和傳統建筑一樣澆筑,并不是想象中的“搭積木”,因此房屋建成后從外觀根本看不出區別。 2.裝配式住宅的特征 相比傳統建造的住宅,裝配式住宅具有設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、裝修一體化、管理信息化的特征。而且,裝配式比傳統建設方式的進度快30%左右,構件精度更高,能最大限度地改善墻體開裂、滲漏等質量通病,并提高住宅整體安全等級、防火性和耐久性。在房屋使用過程中,裝配式住宅更節能環保,通過工廠化生產和現場裝配施工,可大幅減少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪音,降低有害氣體及粉塵的排放,減少現場施工及管理人員。 (三)住宅部品與裝配式住宅的關系 將住宅分解為構件和部品,是實現住宅的工業化生產必不可少的手段。構件是房屋建筑的核心組成部分,它們之間的連接和建筑將構成整個住宅主體的框架結構,根據不同的材料可以分為砌體結構體系、木結構體系、鋼結構體系、混凝土結構體系。而住宅部品是獨立的個體,且具有獨立的功能,采用標準化的通用設計,把住宅單一產品或復合產品進行現場的組裝和拼接,且只要安裝到位,質量和功能就能完全發揮出來,如整體廚衛間、與住宅相配套的太陽能熱水系統等。 可見裝配式住宅由住宅部品和結構構件共同組成,兩者缺一不可,共同組成一個功能完整的房屋住宅。同時,部品與主體結構耐久年限不同,不同的部品的耐久年限也不同,可以在主體結構不變的條件下,通過更換和修理已經老化、損壞的部品,繼續保持使住宅的使用功能,從而延長整個住宅的使用壽命。 二、裝配式住宅的發展狀況 (一)國外裝配式住宅的發展與啟示 1.主要國家和地區發展狀況 建筑工業化起源于二戰后歐洲,當時戰爭損壞大量房屋,戰后歐洲經濟迅速發展,人口向城市集中導致房荒嚴重,勞動力不足傳統技工特缺,傳統的建筑施工效率不能適應當時房屋增長的迫切需要。但這些國家的技術基礎仍存在,工業的底子厚,戰后的發展和恢復都很迅速,充裕的水泥、鋼材和施工機械等為建筑工業化的推行提供了更為有利的條件。 總的來看,發達國家、地區的裝配式住宅發展大致經歷了3個階段:20世紀50-60年代為初期階段,重點是建立工業化生產體系;70-80年代為發展階段,重點關注提升住宅的質量和性能;90年代為成熟階段,重點轉向環境保護,降低住宅能耗和環境負荷,倡導綠色和可持續發展。下面將簡單分析美國、日本及法國、德國等歐洲國家裝配式住宅發展方式和成功經驗。 (1)美國——地域大,多元化發展,預應力預制構件應用廣 美國裝配式住宅源于三四十年代的汽車房屋,預制建筑主要包括外墻和結構兩大系列預制構件,多鋼、木結構別墅和鋼結構公寓。現階段,美國住宅建筑市場部件商品化集中度可達100%,混凝土的商品化程度為84%,與此同時不僅僅局限于住宅的大規模標準化,而更偏重住宅的個性化、隨意化。建材產品和部品部件種類齊全,構件通用化水平高,能較好地實現商品化供應,在多樣化的基礎上,用戶可從上萬種產品組成目錄單中選取滿足自我需求的產品,也可根據獨特需求購買材料零部件委托承包商施工,“批量生產”與“客戶定制”充分結合。 (2)日本——木結構最多,框架為主,抗震技術優先 日本在裝配式住宅方面發展堪稱典范,其裝配式住宅人均年竣工面積達100m2左右,相當于我國的3-4倍。經研究分析發現以下特點:日本木結構占比超過40%;多高層住宅主要為鋼筋混凝土框架(PAC技術);工廠化水平高,集成裝修、保溫、門窗等;地震烈度高,裝配混凝土減震隔震技術;立法來保證混凝土構件的質量;建筑施工水平高。例如,日本于2000年4月開始實施《有關住宅品質保證促進法》,規定新建住宅的構造部門(支柱、大梁等主要支撐部門以及防水部門),在完工后10年內,若發現任何缺陷,都將由建筑商和開發商進行免費修繕。 (3)丹麥——產業化發達,產業鏈完整 丹麥是世界上第一個將模數法制化的國家,開發以“產品目錄設計”為中心的通用體系,《通用體系產品總目錄》包含各廠家的通用部件,設計人員可自由查閱選擇構件,并在通用化的基礎上實現個性化和多樣化[5]。丹麥裝配式建筑受法國影響,以混凝土結構為主,多裝配式大板結構、箱式模塊結構,強制要求設計模數化,預制構件產業發達,結構、門窗、廚衛等配件標準化。 (4)德國——70年代東德工業化90%,是工業化水平高的國家 德國二戰后多層板式裝配住宅,1970年東德工業化水平達到90%,擁有強大的預制裝配式建筑產業鏈,新建別墅等建筑基本為全裝配式鋼(木)結構。這其中離不開高校、研究機構和企業研發提供研發支持,建筑、結構、水暖電的協作配套,施工企業與機械設備供應商的密切合作,先進的機械設備、材料和物流以及擺脫了固定模數尺寸的限制。 2.總結與啟示 裝配式建筑的發展與社會經濟、地理環境和科技水平相關,完備的裝配式建筑產業鏈、技術基礎和進步十分關鍵,每個國家需選擇適合的裝配式建筑發展技術路線,配以完善的法律法規可促進裝配式建筑發展。 歐洲非地震地區,低層和多層建筑為主,且工業化水平和科技水平較高,勞動力稀缺,因而德國,法國,丹麥等歐洲發達國家基本實現了高裝配化建筑。日本地震烈度大,雖然裝配式住宅多數為混凝土結構,但減震隔震技術先進。法國、丹麥以裝配式混凝土建筑為主,英國走了鋼結構建筑道路,瑞典以木結構為主,而更多的國家選擇多元化發展的道路。 裝配式建筑產業鏈方面,英國和德國實現了全產業供應鏈管理,有配套部品部件體系;技術基礎方面,這些發達國家都有自己的基本建筑體系和關鍵技術,掌握產業化技術的工人,完善的部品部件物流體系,質量管理和評價體系,嚴格控制部品部件生產質量水平。 (二)我國裝配式住宅的發展現狀 我國的建筑工業化問題,是在1956年提出的。1956年2月國家建委和建筑工程部在有關會議上明確指出:“建筑工業化是建筑業的發展方向”,“大力開展建筑結構和配件的標準化工作”,“積極實行工廠化、機械化施工”。我國1953年開始發展砌塊建筑(非傳統的粘土磚,一般比粘土磚尺寸大),1958年開始了裝配式壁板建筑的試點,在20世紀60年代初期已經有了成片的磚壁板住宅小區。到1978年底,砌塊建筑已在浙江、上海、福建、四川、貴州、廣東和廣西等省市大量采用。 雖然裝配式建筑在上世紀60年代就已起步,然而推進卻并不理想。從1999年8月建設部和七部委一同起草的中國住宅產業化綱領性文件,要求用現代科技對傳統的住宅產業進行系統全面改造至今,我國住宅產業化的推動也經歷了緩慢推進的20年。據住建部數據顯示:目前,我國裝配式建筑所占比例僅有5%,且發展緩慢。根據《住房和城鄉建設“十三五”規劃綱要》,到2025年我國裝配式建筑所占比例也不過30%左右,和發達國家相比仍處于較低水平。 目前,我國裝配式混凝土結構建筑形成了外掛墻板、鋼筋桁架疊合樓板、預制剪力墻和框架、套筒灌漿、機械連接等不同產品和技術,建設了一批預制墻板和樓板生產線;裝配式剪力墻結構、框架結構在多地試點,形成了《裝配式混凝土結構技術規程》、《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》等相關技術標準。同時,也存在一些問題,如設計、生產、運輸、施工產業鏈和配品供應鏈不完善,預制件按照產品計稅相對現澆體系沒有成本優勢,節點連接、裝配施工質量和抗震性能存疑,產業工人缺乏,現場物流系統缺失。 來源:易普咨詢 展會新聞
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