浙江大学城市学院 杭州 310015
摘要:随着科学技术的发展和人们对生活的追求提高,逐步实现建筑工业化是迎接挑战抓住机遇的必要途径,但如何有效地实现建筑工业化则在当今社会仍然存在很多的问题。本文针对建筑工业化的成本、模数标准、构配件标准化等问题,进行详细的探讨并提出相应的对策建议。
关键词:建筑工业化;成本;模数标准;构配件标准化
1 建筑工业化的概况
建筑工业化是指为以构件预制化生产、装配式施工为主要生产方式,以设计标准化、构建部品化、施工机械化为特征,能够整合设计、生产、施工等整个产业链、实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型的建筑生产方式。
发展装配式建筑是建造方式的重大变革,它有效地推进了新型城市化发展,有利于节约能源、减少污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。[1]
我国建筑工业化发展较快,装配式建筑的推进已经具有一定的基础。我国建立了许多国家级建筑工业化试点,尤其是预制混凝土构件发展较快,已进行转型升级试验,开发了如装配整体式框架和剪力墙结构、装配式框架结构等新型结构。政府发布了一系列政策和标准推进建筑工业化,如《工业化建筑评价标准》、《装配式混凝土结构技术规程》等。2016年3月17日,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》发布。其中提出了发展适用、经济、绿色、美观建筑,推广装配式建筑和钢结构建筑。
新时期建筑工业化的设计、生产、管理等都建立在信息化的基础上。信息化技术正逐渐在我国建筑工业化进程中推广。如3D打印预制构件拼装,同等比例缩小的实物便于管理人员模拟装配的全过程,更好地实施质量监控与管理;PCIS装配式构件信息管理系统,通过编码建立构件唯一身份,实现预制构件全生命周期的管理;BIM软件的应用细化了生产流程,提高了设计人员设计效率。
虽然建筑工业化在我国取得了一定的发展,但即使在大城市,它的存在感还是较低,工业化生产率也不高。目前,我国建筑业依然还是以传统粗放型为主,不仅浪费非常严重,建筑的标准化工作也比较滞后,相应的部件标准化、通用化程度低,新型建筑结构体系仍然处于摸索阶段,没有达到实现大规模工业化的水平。[2]虽然建筑工业化的提出到现在已经过去了半个多世纪的时间,但我国建筑工业化的进程仍然非常滞后,相距欧美发达国家依旧存在较大的差距。下面就两个大方向问题展开分析和研究。
2 建筑工业化的成本问题与对策
目前我国住宅的建筑工业化正处在初步的阶段,其成本必然增加,虽然住宅工业化能给社会带来种种好处,但住宅工业化毕竟是个新生事物,人们对它的认识尚不全面,对工业化住宅缺乏积极性,同时又由于缺乏规模效应,工业化住宅的性价比现阶段不高。[3]
工业化主要增加的是建造成本,占大头的是主材成本和模具成本,对于承重构件,二者均采用钢筋混凝土,而对于非承重构件,传统建造方式采用砖砌填充墙,二装配式建筑采用预制钢筋混凝土,成本高出很多[4];另一方面,装配式建筑产生大量不可重复可利用的模具费用,这些成本高昂的“一次性模具”,大大增加了建筑工业化的建造成本。
由于规模限制,住宅工业化的初期采用工业化方式建造的成本要高于传统建造方式,但是工业化住宅相对传统生产方式在效率、质量、品质以及社会效益方面具有明显的综合优势,但是这些优势人们没有途径进行深入的了解,很难从整体长远的角度来看待工业化住宅,缺乏一种综合成本观。实际上,工业化住宅的后期维护成本和人力成本将大大减少,同时在资源消耗方面占用了较少的社会资源。
首先是资金成本,工业化生产住宅效率将提高2-3倍,施工周期缩短50%。由于大部分混凝土构件都提前设计,并在工厂制造和养护,装修、景观可与主体结构同步开展,现场作业被大大简化[5],建造周期大大缩短的同时,也将为企业带来运作效率的提高。工业化住宅寿命周期可达100年,是目前住宅平均寿命的3倍,有效避免了城市住宅大拆大建、质量低劣、维修成本高等疑难问题。
其次是时间成本的降低,有些工程在冬季、暴雨天等无法正常施工,而采用工业化进行工厂加工,可以增长数月施工时间,人力的调配更加轻松,当年的工程可以在当年完工,大大节约了停工带来的时间成本。
最后是劳动力成本,采用工业化方式进行建造,可以大幅缓解用工荒,降低整体用工成本。技术的升级将引导大量农民工进行转岗升级为产业工人。在劳动力成本不断提升的社会情境下,采取工业化方式施工对于工人而言,工种的升级使得其社会地位得到相应的提高,工作的热情也因此高涨。随着大量现场作业移至工厂,大大改善工人的就业环境,并在一定程度上降低了工作的危险性;同时,由于工人的劳动价值得到挖掘,间接地改善工人的薪酬待遇水平。
由上述可见,工业化建造方式增加的是建造成本,但是同时降低的是资金成本、劳动力成本、时间成本以及环保等综合效益。这些优势人们以往缺乏认识,但是随着近年来工业化建造的房子已经在很多城市得到应用,人们了解工业化住宅的意愿也越来越强。因此有必要采取一些途径来推广和宣传住宅工业化,使人们能够更加真实的了解和体验工业化住宅以及其在各方面表现出来的优势。比如消费者能现场观摩工业化住宅的建造过程,对新设备进行了解,向有关技术人员进行咨询,同时对于工业化住宅实验楼等可供客户体验一段时间等。
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3 建筑工业化的技术问题与对策
当前住宅工业化的技术发展主要是以单项技术为主,技术缺乏有效地整合和集成,很难形成完整的建筑体系。住宅工业化技术体系应包含最基本的模数体系、构件与部品体系和工业化建筑体系。模数体系是建筑工业化最基本单元和关键的技术体系,只有实现了模数协调才能进行构件与部品的标准化和通用化的生产,同时实现了构件与部品的标准化和通用化才能实现设计的标准化与通用化,从而实现不同的建筑体系和构造体系。[6]
我国所制定的《建筑模数协调统一标准》,对建筑标准化、工业化的发展起到了一定的促进作用。但是这时的模数协调太过片面,主要集中在房屋建筑结构构件方面,而对其他的住宅产品和部品和设备的开发,缺乏有效的模数协调,从而导致构配件与建筑设计之间难以协调,严重影响成品的质量和施工效率,导致产品无法流水化生产。要适应新形势下住宅工业化的发展,这样的模数体系还很不完善。
现在组合的工业化住宅部品品种繁多,少则十几种,多则上百种。目前的模数标准中只包含了厨房、卫生间、和楼梯几个部位,大多数部位标准尚未建立,如隔墙、屋面、楼板、电梯等部件。因此现在标准的模数协调数量严重不足。构件生产供应商因为得不到统一的模数要求,为防止生产产品无法与设计有效契合,产品无法大量生产。部件与建筑接口技术研究不足,接口配件不齐全等问题在建筑工业化中都表现得很突出。
即使在同一家公司,各地推出的户型不同,其构建类型更是不全相同,在主体设计后,设计师才进行构建拆分设计,许多新的设计里标准化目标越来越远,所以构建标准化很难做到。由于没有统一的标准,每个项目都要量身定做一套模具,在利用一次之后,这些模具就成了一堆废铁,这将耗费大量人力和财力。
可见,模数标准、构配件标准化这些住宅工业化发展过程中最关键的几大技术问题,是我国目前需要着力解决的。发达国家如法国在1978年就建立了模数协调规则,从而形成了“构造体系”的构件目录,这种体系实际上是一种以构配件为标准化的体系,建筑师选择这种体系是必须采用构建目录中的构件,并遵循相应的设计规律,虽然在建筑艺术也就是个性化上受到一定限制,所以法国一般不主张在全国只搞一套构造体系,而是主张搞一批,以供业主挑选,增加建筑的变化。但是也不宜过多,以免减少每一个体系的平均生产量,影响经济效益,目前法国全国有25种工业化构造体系,法国工业化住宅的构配件的选择基本上是参照上述25种构造体系的组合。同样在丹麦,它是世界上第一个将模数化法制化的国家,且模数标准是强制执行的,丹麦通过模数与模数协调实现部品的通用化[7]。丹麦将通用产品、部件称为目录产品、部件。每个厂家都将自己生产的产品、部品列入目录,由各个厂家的部品、产品目录汇集成通用体系部品、产品总目录,设计人员可以任意选用总目录中的部品、产品进行设计。我国因对照发达国家的一些经验进行学习和总结,尽早地攻克这个问题,将工业化的技术进行革新。
4 当前环境下推进建筑工业化的建议
现如今,响应国家鼓励建筑工业化政策,其中的宣传可有所侧重,但更要注意完整性、客观性,企业不能因为装配式建筑土建造价的增加而瞻前顾后,无所作为,也不能不顾土建造价的增加,不切实际片面追求过高的预制率,更不能为了降低土建造价采用不合适的技术,牺牲结构安全性和适用性,必须守牢结构安全的底线。
对于相关设计人员,应合理确定技术方案,发挥技术咨询机构的作用。从建设、设计、生产、施工、建设管理等角度进行分析,兼顾各方利益;从主体结构、围护结构、建筑设备、建筑部品和装饰装修等方面进行策划,采用新型建筑工业化适宜技术;权衡不同结构体系装配式建筑的利弊,合理确定预制率和装配率。
管理人员要进行管理创新,推行装配式建筑的工程总承包或项目管理。需要统筹协调建设、设计、生产、施工、建设管理各方,寻求合理的解决方案;因地制宜,部分预制构件可在现场制作;探索预制构件生产和应用的质量控制和保证体系。
工业化实施的重点宜为公共建筑和政府投资建设和管理的保障性住房。在商品住宅中宜采用成业主可以接受的相对成熟的建筑工业化技术。对于装配式公共建筑,应侧重于主体结构、围护结构工业化建造和建筑设备工业化集成安装;对于装配式居住建筑,除重视主体结构的工业化建造外,应更多关注建筑全装修以及成熟建筑部品部件的应用。
参考文献:
[1]国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见 《中华人民共和国国务院公报》-2016-10-20
[2]建筑工业化的现在与未来_鲁班咨询 -《网络(http://blog.sina.com)》
[3]我国住宅工业化发展制约因素及对策研究 李纪华-《重庆大学硕士论文》-2012-05-01
[4]湖北省建筑工业化发展存在的问题及其对策研究 汪中 林;肖桃李;金赤;李巧艳;郑文娟;常淑芳;-《长江大学学报(自科版)》-2015-05-05
[5]住房和城乡建设部住宅产业化促进中心 -《网络(http://www.chinahous)》
[6]我国住宅工业化发展制约因素及对策研究 李纪华-《重庆大学硕士论文》-2012-05-01
[7]紧凑型住宅的建筑与室内整合设计研究 张楠-《大连理工大学硕士论文》-2012-06-01
(指导老师:陈春来)
论文作者:梁其雍
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/10/31
标签:建筑论文; 住宅论文; 成本论文; 体系论文; 构件论文; 模数论文; 构配件论文; 《基层建设》2017年第20期论文;