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摘要:装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑。发展装配式建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,有利于节约资源能源、减少施工污染、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。近年来,我国积极探索发展装配式建筑,但建造方式大多仍以现场浇筑为主,装配式建筑比例和规模化程度较低,与发展绿色建筑的有关要求以及先进建造方式相比还有很大差距。基于此,本文从装配式建筑的应用背景和政策导向展开,简述装配式建筑在深圳市坪山高新区综合服务中心EPC项目和深圳市长圳公共住房EPC项目的应用。
关键词:装配式建筑;装配式钢结构;箱式集成房屋;架空地板;BIM应用
1、应用背景
追溯我国装配式建筑发展历史,最开始效仿苏联。1959年首次在北京推广,1976年唐山大地震后,引进了南斯拉夫的体系,当时的装配式住宅达到了一个高峰。然而,由于运输困难,漏水和抗震性能比较差,唐山大地震时大板式建筑倒塌严重。装配式建筑发展在我国的本土化发展经历了一段停滞期,这也导致了目前我国建筑工业化率仍保持在较低水平。
当前,日本、美国、瑞典等国的建筑工业化率都在70%~80%,而我国建筑工业化率仅有5%。相比于发达国家,我国建筑业仍处在非常低的工业化水平。
装配式建筑规划自2015年以来密集出台,2015年末发布《工业化建筑评价标准》,决定2016年全国全面推广装配式建筑,并取得突破性进展;2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上;2016年2月22日国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑,力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%;2016年3月5日政府工作报告提出要大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量;2016年7月5日住建部出台《住房城乡建设部2016年科学技术项目计划装配式建筑科技示范项目名单》并公布了2016年科学技术项目建设装配式建筑科技示范项目名单;2016年9月14日国务院召开国务院常务会议,提出要大力发展装配式建筑推动产业结构调整升级;2016年9月27日国务院出台《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》,对大力发展装配式建筑和钢结构重点区域、未来装配式建筑占比新建筑目标、重点发展城市进行了明确。
2、政策导向
2016年9月14日召开的国务院常务会议,部署加快推进"互联网+政务服务",以深化政府自身改革更大程度利企便民;决定大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级。
按照推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求,大力发展钢结构、混凝土等装配式建筑,具有发展节能环保新产业、提高建筑安全水平、推动化解过剩产能等一举多得之效。会议决定,以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的其他城市为重点,加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。为此,一要适应市场需求,完善装配式建筑标准规范,推进集成化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修,支持部品部件生产企业完善品种和规格,引导企业研发适用技术、设备和机具,提高装配式建材应用比例,促进建造方式现代化。二要健全与装配式建筑相适应的发包承包、施工许可、工程造价、竣工验收等制度,实现工程设计、部品部件生产、施工及采购统一管理和深度融合。强化全过程监管,确保工程质量安全。三要加大人才培养力度,将发展装配式建筑列入城市规划建设考核指标,鼓励各地结合实际出台规划审批、基础设施配套、财政税收等支持政策,在供地方案中明确发展装配式建筑的比例要求。用适用、经济、安全、绿色、美观的装配式建筑服务发展方式转变、提升群众生活品质。
2.1各省市关于装配式建筑的相关政策
2.1.1广东省
(1)装配式建筑将达到30%:2016 年7 月,广东省城市工作会议指出,要发展新型建造方式,大力推广装配式建筑,到2025 年,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。
(2)推动装配式施工:广东省住房和城乡建设厅2016 年4 月印发《广东省住房城乡建设系统2016 年工程质量治理两年行动工作方案》。大力推广装配式建筑,积极稳妥推广钢结构建筑。同时,启动装配式、钢结构建筑工程建设计价定额的研究编制工作。
(3)单项资助最高200 万:2016 年6 月深圳市住建局发布了《关于加快推进装配式建筑的通知》和《EPC 工程总承包招标工作指导规则》。对经认定符合条件的示范项目、研发中心、重点实验室和公共技术平台给予资助,单项资助额最高不超过200 万元。
2.1.2北京市
(1)将推装配式装修:2015 年10 月,北京市发布了《关于在本市保障性住房中实施全装修成品交房有关意见的通知》,并同步出台了《关于实施保障性住房全装修成品交房若干规定的通知》。
(2)从2015 年10 月31 日起,凡新纳入北京市保障房年度建设计划的项目(含自住型商品住房)全面推行全装修成品交房。两个通知明确要求,经适房、限价房按照公租房装修标准统一实施装配式装修;自住型商品房装修参照公租房,但装修标准不得低于公租房装修标准。
2.1.3上海市
(1)装配式保障房推行总承包招标:上海市建筑建材业市场管理总站和上海市住宅建设发展中心联合下发通知,要求上海市装配式保障房项目宜采用设计(勘察)、施工、构件采购工程总承包招标。
(2)单个项目最高补贴1000 万:对总建筑面积达到3 万平方米以上,且预制装配率达到45%及以上的装配式住宅项目,每平方米补贴100 元,单个项目最高补贴1000 万元;对自愿实施装配式建筑的项目给予不超过3%的容积率奖励;装配式建筑外墙采用预制夹心保温墙体的,给予不超过3%的容积率奖励。
(3)以土地源头实行"两个强制比率":2015 年在供地面积总量中落实装配式建筑的建筑面积比例不少于50%;2016年外环线以内符合条件的新建民用建筑全部采用装配式建筑,外环线以外超过50%;2017年起外环以外在50%基础上逐年增加。
(4)2015 年单体预制装配率不低于30%,2016 年起不低于40%。
2.1.4重庆市
(1)超过2 万平方米的公共建筑全面应用"钢结构":从2016年起,重庆大空间、大跨度或单体面积超过2 万平方米的公共建筑,将全面应用"钢结构"。政府投资、主导的办公楼、保障房,以及医院、学校、体育馆、科技馆、博物馆、图书馆、展览馆、棚户区改造、危旧房改造、历史建筑保护维护加固,大跨度、大空间和单体面积超过2 万平方米的公共建筑,从规划、设计开始全面应用钢结构。社会投资的文化体育、教育医疗、商业仓储等公共建筑,100 米以上超高层建筑、市级特色工业园区的工业厂房等,将优先采用钢结构。
(2)在交通基础设施方面,跨江大桥、过街天桥、跨线桥等市政桥梁,以及轨道交通、交通枢纽、公交站台、公共停车楼、机场航站楼等,大量采用"钢结构"。并结合"海绵城市"建设,让钢结构在城市地下综合管廊中应用。
全国其他各大省市都对装配式建筑和新型建筑出台了相关政策。
3、绿色智慧装配式建筑的推广
中建科技集团有限公司是全球最大的投资建设企业——中国建筑股份有限公司的全资子公司,是中建装配式建筑业务(模块化建筑业务)的投资平台、产业平台和技术平台,是中建绿色建筑、智慧建筑、未来建筑等科技创新业务的产业平台、技术平台,是开展绿色、智慧、装配式建筑项目投资和REMPC五位一体工程总承包服务商,致力于打造集投资、规划、设计、生产、施工、运营、维护于一体的全生命期的绿色产业链。
中建科技全面推行“三个一体化”建造方式、四个标准化设计理念和REMPC五位一体发展模式,聚焦于六大客户市场,即:政府投资装配式建筑、装配式地下管廊、近零能耗建筑/被动式建筑、高性能绿色健康建筑、绿色校园/绿色医院建筑、绿色低碳小镇等,现已在全国15个省(直辖市)形成良好经营态势,并以工程总承包模式中标、建造了全国最大——深圳长圳百万平米装配式建筑人才安居工程、深圳坪山15万平米的装配式会展中心项目、南京一中15万平米的装配式建筑新校区项目、造价达81亿元的绵阳科技城装配式综合管廊等一大批装配式民用建筑、公共建筑与基础设施项目,成为我国装配式建筑领域的“国家高新技术企业”和“全国首批装配式建筑产业基地”,被住建部列为装配式建筑的龙头企业。
4、装配式建筑的应用
4.1装配式钢结构工程——坪山高新区综合服务中心
该项目位于深圳市坪山区燕子湖片区,瑞景路与文祥路交汇处,总建筑面积13.3万m2。会展中心建筑面积7.8万m2,地下一层,地上三层,总建筑高度23.8m,为多层公共建筑。地上部分的功能以会议为主,以会带展,以多功能展览、综合服务配套为主。酒店建筑面积为4.6万m2,建筑高度23.6m,地上部分共6层,地上部分客房数约300间,附带配套的餐饮、健身等用房。地下室为车库、设备用房、餐厅和仓库。总投资额约为15亿元。该项目于2017年年底开工,作为全国首个EPC装配式钢结构会展和酒店综合体项目,目前整个项目施工已接近尾声,计划于2019年5月份交付使用。
图1 坪山高新区综合服务中心鸟瞰图
该建筑充分体现了装配式钢结构的特点:1)没有现场现浇节点,安装速度快;2)抗震性能好;3)相对于混凝土结构,钢结构自重更轻,基础造价更低;4)钢结构是可回收材料,更加绿色环保;5)作为EPC项目,精心设计的钢结构装配式建筑,比装配式混凝土建筑具有更好的经济性;6)具有更大的使用空间。
4.2全国最大的装配式公共住房工程——深圳市长圳公共住房EPC项目
4.2.1项目概况
深圳市长圳公共住房及其附属工程总承包(EPC)项目位于深圳市光明区凤凰城,总用地面积20.61万㎡,总建筑面积约115万㎡,包括24栋塔楼(二层地下室)和3所幼儿园及市政配套和园林景观等工程。工程塔楼预制率为25%(110-150m)、43%(110m以下),装配率为92%(110-150m)、80%(110m以下),主体结构采用预制外墙板、预制轻质墙板、预制叠合板、预制阳台、预制整体式楼梯、预制飘窗等各种工厂化预制构件,装修采用装配式装修。总工期3年,总造价约43亿。该项目致力于打造深圳市公共住房项目优质精品标杆、装配式建造标杆、BIM技术应用标杆等“八大标杆”。
4.2.2装配式钢结构幼儿园——永临结合
深圳市长圳公共住房项目部18#幼儿园原设计为钢筋混凝土结构,由于幼儿园作为独立用地没有地下室结构,考虑到项目临建办公场地有限。各专业人员大胆策划,将原钢筋混凝土结构变更为装配式钢结构,不仅充分应用了各项新技术,也很好的解决了项目部临时办公场地的问题。整个结构的梁柱均采用热轧型钢并使用高强螺栓连接,楼面板采用预制预应力叠合板,外墙和内墙均使用预制墙板吊装施工。充分发挥了装配式结构的各种优势。
4.2.3 箱式集成房屋的应用
项目部临建办公和生活区采用箱式集成房屋,箱式集成房屋移动方便,坚固耐用,具有很强的抗震、抗变形、抗台风能力、防水防火防腐、重量轻。以箱体为基本单元,可单独使用,也可通过水平及竖直方向的不同组合形成宽敞的使用空间,竖直方向可以叠层。箱体单元结构是采用特殊型钢焊接而成的标准构件,箱与箱之间通过螺栓连接而成,结构简单,安装方便快捷。房屋为整体结构,内有框架,墙体为彩钢复合板,可整体迁移,使用寿命可达20年以上,适合用于经常更换施工点的单位。
图5 项目部临建办公区的箱式集成房屋
4.2.4装配式装修——BIM技术和架空地板的应用
中建科技作为EPC总承包单位,为提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本,公司成立了专门的BIM技术开发研究中心。通过可视化的思路,将建筑三维的立体实物图形展示在人们的面前,BIM数据库的数据粒度达到构件级,可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,并将施工中常遇到的管线碰撞等问题在模型建立和优化中得到解决。BIM中的项目基础数据可以在各管理部门进行协同和共享,工程量信息可以根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析等,提升施工预算的精度与效率,也为企业制定精确人材计划提供有效支撑,大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费。
长圳项目作为深圳市公共住房项目优质精品工程,计划全部住宅均采用装配式装修,包括干式工法楼(地)面、集成厨房、集成卫生间、管线与结构分离等各项最新研究成果的应用。目前已施工的部分是架空地板。
架空地板是一种模块化的活动地板,在金属的基础支座上安装,支座之间有横向的支撑。活动地板一般是在支座上安装钢板或预制水泥纤维加强板,上面在覆盖一层柔性隔音面层。任何一块方块地板都能活动,以便维护检修或敷设拆除电缆。
架空地板方式布线的优点:①布线灵活方便,可准确的确定信息出口的位置,通常可以将信息出口直接做到办公桌上;②重新布线和修改方便。开放式办公环境,家具的摆放格局经常发生变化,架空地板布线可以适应这种变化;③容易安装施工,操作空间大,还可以重复利用;④能容纳的电缆数量多;⑤美观,隐蔽性好。
5、结束语
随着国家产业结构调整和建筑行业对绿色节能建筑理念的倡导,装配式建筑施工已成为建筑产业化的发展趋势。装配式建筑施工实现了预制构件设计标准化、生产工厂化、运输物流化以及安装专业化,提高了施工生产效率,减少了施工废弃物的产生。我国正处在城镇化加速发展的阶段,装配式可持续建筑将是我国房屋建设发展的必然趋势,应用前景十分广阔。
参考文献
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论文作者:李静
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/24
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