国内装配式建筑主要技术领域发展趋势及技术水平1 国外的技术发展趋势与水平(1)国外住宅产业化发展趋势美日等发达国家住宅产业化发展历程,大致经历了四个阶段:1)第一阶段是产业化形成的初期,重点是建立工业化生产体系。
上世纪五十年代初期,由于战乱及自然灾害等原因,日本及欧洲一些国家大批房屋遭到战争破坏,同时处于城市化发展高峰期,城市人口剧增,为解决房荒问题,他们采取了象生产其他工业品一样的方式组织住宅建设。
建造了大量住宅,形成了一批完整的标准化、系列化的住宅建筑体系。
2)第二阶段是推进产业化的发展期,重点是提高住宅的质量和性能价格比。
上世纪六十年代至八十年代,住宅工业化建设从数量的发展向质量提高方向过渡,由于钢结构装配简单,抗震性能好,对大自然破坏程度小等优越性能,加上钢铁业中冷轧薄钢板的生产而导致轻质型钢的制造成为可能,这在技术上为钢结构工业化住宅的发展奠定了原料供应的基础。
所以钢结构住宅,特别是符合国外人住居习惯的低层独立式钢结构住宅发展很快。
3)第三阶段是产业化发展的成熟期,重点是降低住宅的物耗及对自然环境的负荷,发展资源循环型住宅。
上世纪九十年代至今,全球化变暖问题成为世人举世瞩目的焦点。
人们开始研究既追求舒适与效益,又节制地消耗地球资源的可持续发展理论,建筑节能在住宅产业化中地位不断提高。
4)第四阶段即今后发展趋势是住宅大规模定制和技术集成。
A、大规模定制这是住宅开发企业面对住宅市场激烈竞争和需求细分化的必然选择。
将制造业大规模定制(Mass Customization)引入住宅的生产,把大规模生产和定制生产,这两种生产模式的优势有机结合起来—就是个性化定制产品和服务的大规模生产。
在不牺牲经济效益的前提下,满足单个客户的需求。
通过供应链的灵活和快速响应来实现多样化、定制化以适应市场需求。
B、技术集成随着消费者生活水平的提高,人们对住宅的品质要求也越来越高。
住宅的设计内容也随之复杂化,技术的纷杂和层出不穷,促使许多技术成为独立的专业,专业化的细分反映出住宅“精密程度”的提高,是现代设计突出的表现。
也就是说,把所有的专业集成到一个住宅中来才能组合成一个好的产品,住宅的品质最终取决于先进技术的集成程度。
(2)国外住宅产业化技术水平二十一世纪,发达国家在住宅产业化方面都取得了长足的进步:日本目前90%的建筑采用工业化方式建设。
其特点是建筑物结构施工与精装修同步进行,建筑结构构件在构件厂预制,统一模数化、标准化,现场进行精细化的安装施工。
美国与加拿大住宅建筑市场发育完善,住宅用构件和部品的标准化、系列化、专业化、商品化、社会化程度很高,几乎达到100%。
澳洲在住宅施工技术上的一项重大突破是“速成墙(Rapidwall)”系统。
近年来,钢构架与预制混凝土墙体的组合,才使“house 建造”真正变成了“house组装”。
总的说来,国外住宅产业化技术水平体现在以下三个方面:1)新型的、工业化的建筑结构体系的广泛应用建筑结构体系标志一个国家经济以及工业化、现代化的发展水平,发达国家经过多年的发展,形成目前的以钢结构、钢砼结构、木结构等为主的新型建筑结构体系。
使得住宅的建筑体系朝着安全、环保、节能和可持续发展方向发展。
2)住宅部品的开发、生产和供应A、住宅部品开发、生产和供应的标准化、系列化、通用化是保证住宅(最终产品)功能与质量的基本条件之一,也是实现住宅产业化的重要标志。
发达国家如丹麦在标准化基础上实现部品的通用化,各厂家生产的通用部品都纳入《通用体系产品总目录》,设计人员可从中选择适当产品进行住宅设计。
瑞典新建住宅中,通用部品占80%左右。
日本用了二十年时间,推行住宅部品,现在住宅的各个部分都有通用部品,对无特殊要求的住宅,只要将通用部品组合起来即可。
B、墙体材料和建筑节能许多工业发达国家墙体材料已发生了明显变化。
以粘土砖为例,原苏联在80年代初粘土砖在墙体材料中的比重就已下降到了37.9%。
美国粘土砖的比例不到15%,日本只占3%。
这些国家新型建筑材料的比重一般占60-90%。
发达国家住宅单位面积的采暖能耗,符合该国《民用建筑热工设计规范》要求的约为我国的3-4倍;符合该国《民用建筑节能设计标准》要求的约为我国的1.5~2.2倍,而发达国家的采暖期比我国长,居室温度也比我国高。
3)现场施工的技术A、经济发达国家目前已基本做到分工种、专业来进行施工,如一个住宅楼的建设有专门的土方施工、结构施工、水电施工、装饰施工等,甚至分得更细,而我国却还停留在一个项目,一个施工单位就能全部完成的做法,或仅仅部分工种进行了一些简单的分工,这样很难提高工程的建造质量,在模板工程方面,美国在70年代就有100多家模板工厂,从设计到制作逐步形成独立行业。
在经营方面,既可定购、选购,也可租赁与提供技术指导和现场培训。
机械租赁业也较发达,同时提供维修服务。
此外,现场运输、挖掘、运垃圾、现场清理、建筑物拆除等均可委托专业公司完成。
B、人均竣工面积人均竣工面积这是反映生产、施工的综合性指标。
德国和日本在80~100㎡之间,法国、美国在40-80㎡之间(这些国家木结构和轻钢结构独立式住宅所占比重较大,劳动生产率较高)。
原苏联也在30㎡左右。
如专指住宅则这一指标还要稍高一些。
日本人均年竣工建筑面积一般在100㎡左右,但人均住宅竣工面积却达到110~120㎡。
2 国内的技术发展水平及基础条件我国在上个世纪70年代初,为实现建筑工业化的高质量、高速度、高功效和低成本,提出建筑业的“三化一改”,即:设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和墙体改革。
大力发展全装配的住宅,当时主要是学习了前苏联的大板技术,但是由于种种原因这种楼板体系没有采用构造防水,防渗、防结露技术比较落后,再加上使用的密封胶质量不过关,过了两、三年之后就出现了大面积的渗水。
而且由于没有考虑保温、隔热、隔声的措施,造型单调,审美跟不上时代的发展,而且由于现场浇筑施工技术以及大量农民工的涌现等等,这种技术被逐渐淘汰。
1994年我国再次提出住宅产业化,1998年住建部住宅产业化促进中心成立,1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量。
此后,在JICA项目(日本援华项目之一)专家的支持下,按照日本的成熟做法,逐步建立了中国的《商品住宅性能指标体系》、《国家康居示范工程建设技术要点》等文件,开始对中国的商品住宅进行性能认定。
自2006年住建部正式下发《装配式建筑产业基地试行办法》以来,在全国已经先后建立了近几十个装配式建筑产业基地。
同时,全国有近300多个国家示范工程项目正在实施,有近260多个住宅小区通过了性能认定。
特别是2014年5月,北京市获得了住建部“国家住宅产业现代化综合试点城市”的授牌。
这些都表明,我国住宅产业现代化通过项目及城市的引领和示范,正在积极有效地向前推进。
主要表现在:(1)住宅产业整体技术水平得到了较大提升通过大力推进住宅产业现代化,一方面推动了我国住宅建设的技术进步,同时也促进了新技术、新材料、新产品、新设备在住宅建设中的广泛应用。
如在建筑结构方面,预制装配式混凝土建筑体系、钢结构住宅建筑体系等都得到一定程度的开发和应用;太阳能、地热能等新能源通过工业化、产业化模式得到了很好的推广;在节能减排方面,屋面、外墙、门窗等一体化保温节能技术产品越来越丰富,提高了住宅整体节能效果和住宅本身的品质;节水与雨水收集技术、生活垃圾处理技术等得到了更多的应用;特别是设计、施工与太阳能一体化,施工与全装修一体化等项目的比例逐年提高,示范效果明显。
(2)住宅产业化工作的组织框架基本形成近年来,北京、江苏、深圳、沈阳、济南等省市相继出台了《关于推进住宅产业化的指导意见》以及相应的鼓励政策,有些城市已经在实践中取得了较好成绩,在全国产生了积极影响。
如,2010年住建部批准沈阳市为国家现代建筑产业化试点城市,沈阳市委、市政府把推进现代建筑产业化发展作为加快全市产业结构调整和发展方式转变的重要举措。
沈阳市的政府工程,包括体育场馆、新办公楼等的建设,都通过产业化方式建造。
特别是2014年北京市获批国家住宅产业现代化综合试点城市,将进一步加强组织保障与政策保障,并在管理创新和科技支撑方面加大探索力度,引领节能减排与行业转型升级。
此外,装配式建筑产业基地的建立和实施引领了住宅建筑工业化发展,国家康居示范工程逐步成为住宅建设样板,住宅性能认定制度促进了住宅性能不断提升,这些工作的开展为全面推进住宅产业化打下了良好的基础。
(3)推动住宅产业化的市场动力逐步增强近年来,随着我国经济社会的发展,建筑业生产成本不断上升,劳动力与技工日渐短缺,这从客观上促使越来越多的开发企业、设计单位、施工企业积极投身到住宅产业化工作中,把推进住宅产业化作为促进企业转型升级、降低成本、提高劳动生产率、实现可持续发展的重要途径。
企业参与住宅产业化的积极性、主动性和创造性不断提高。
目前,在建设行业内走新型工业化道路的推动力,以及专业化、社会化大生产的模式正在逐渐形成和快速发展。
(4)装配式建筑产业基地发挥了引领和示范作用到目前,住建部先后批准了近30个符合住宅产业化要求、产业关联度大、带动能力强的龙头企业和试点城市为装配式建筑产业基地。
装配式建筑产业基地的建立,为探索住宅产业化发展模式和推进住宅建筑工业化发挥了引领和示范作用。
各装配式建筑产业基地充分发挥龙头企业优势,积极开展住宅标准、工业化建筑体系的研究开发,积极采用预制装配式混凝土技术、住宅部品集成技术等工业化生产方式。
建筑技术体系日趋完善,住宅产业化实施主体的推进作用越发明显,住宅产业化的发展目标和途径越发清晰,由技术创新和产业升级所带来的经济效益也得到了充分体现。
近期,随着住建部高层领导的调整以及国家对“住宅产业化”工作认识的不断加深,住宅产业化、建筑工业化已经引起了住建部和国家的密切关注和重视,目前正着手加速开展相关工作的推进和落实。