关于我国装配式住宅未来发展的几点思考

2017-08-16 18:42吉林建筑大学建筑与规划学院吉林长春130118
中国建材科技 2017年1期
关键词:部品设计模式户型

王 亮 裴 予(吉林建筑大学建筑与规划学院,吉林 长春 130118)

关于我国装配式住宅未来发展的几点思考

王 亮 裴 予(吉林建筑大学建筑与规划学院,吉林 长春 130118)

以我国的住宅产业化为背景,本文首先对装配式建筑的概念及特点进行介绍,并对住宅类装配式建筑在国内外的发展现状进行研究分析。通过对现阶段装配式住宅在我国发展的问题进行探讨,为我国装配式住宅的发展提出相应的建议及策略。

装配式;住宅产业化;发展策略

我国建筑行业前期的过快发展为我国社会和经济带来了一定的影响,建筑业的转型升级势在必行,而装配式建筑的优势恰好符合建筑业未来的发展方向。同时,在我国大力推广住宅产业化的背景下,对于装配式住宅的研究正在掀起新的热潮。

1 装配式建筑的概念、分类及特点

装配式建筑是指在工厂中提前预制建筑的构件、部品、材料等,再将其运至施工现场进行现场装配完成的建筑。目前装配式建筑按建筑材料划分则可分为预制混凝土装配式建筑、钢结构装配式建筑和木结构装配式建筑。按装配式建筑体系划分,则有PCa装配式建筑体系、SI体系、轻钢龙骨装配式建筑体系以及集装箱装配式建筑体系等。

装配式建筑有别于传统的生产工艺,优势明显。其生产效率高,构件质量可靠,施工速度快,降低人工成本,现场湿作业少,季节性因素的影响较低。

2 装配式住宅国内外发展现状

早在1956年,我国就已提出走建筑工业化道路的目标,如今又开始了新一阶段的发展进程。据不完全统计,截至2015年底,全国累计建设装配式建筑面积约8000万m2[1]。目前我国已有相关企业和研究团队开始了对装配式建筑的实践工作并取得了一定进展。如北京榆构有限公司和上海城建集团等公司在装配式建筑部品部件生产方面的研究;万科企业集团、远大住宅工业有限公司和远大可建科技有限公司等在建筑结构形式、施工方式、施工组织等方面的探索,都积累了宝贵的经验[2]。

日本对装配式建筑的研究及应用处在国际的领先水平。除主体结构推行工业化外,日本在内装工业化方面发展同样非常迅速,形成主体工业化与内装工业化相协调发展的完善体系。进入21世纪以来,日本在公共住房建设项目中全面推广和实施了SI住宅体系。SI住宅体系具有提高主体结构和内装部品的性能、设备管线的维护更新、套内空间的灵活可变3个方面的特点,可在住宅建筑全寿命周期内全面提升住宅的资产价值和使用价值。

3 装配式住宅在我国的发展瓶颈及发展策略

目前,装配式住宅在我国的发展较其他发达国家相比仍处在较为初级的阶段,因而对装配式住宅的研究仍需进一步深入。当前我国存在的主要问题有:标准规范尚未健全;技术体系有待完善;监管机制不匹配;生产过程脱节;成本高于现浇混凝土建筑;装配式建筑人才不足等。究其根本,是我国整个建筑业还没有做好向装配式建筑领域转型升级的充分准备。

通过对国内外文献以及相关实际案例所取得经验的研究,本文对装配式住宅在我国的发展提出两点设想(两方面变革),即装配式住宅研发模式的变革以及生产方式的变革。

3.1 研发模式的变革

研发模式的变革,根本在于将重心向人才的培养以及研究的方向两个方面倾斜。

现阶段我国对于装配式住宅的研发主要集中于地产公司、施工单位以及部品生产企业等,只有少数的建筑设计单位参与其中,这就导致了当前行业内对于产品生产的过度关注而忽视了建筑空间的本质,即建筑设计向工业设计的倾斜。多数建筑设计人员依然在传统的设计模式框架内进行设计工作,作为龙头的建筑专业在装配式建筑领域很难以新的设计模式将各专业条件进行整合,这就体现出装配式建筑专业型人才的不足。

对于人才的培养,应注重两个方面。一是对企业中专业型人才的培养,以点带面,逐渐带动整个团体向先进的设计模式转变。二是对高校专业型人才的培养,为社会源源不断地提供专业型人才,带动整个行业的发展进步。

我国装配式建筑由于缺乏对于模数化的强制要求,导致标准化、系列化、通用化程度不高,工业化建造的综合优势不能充分体现。而各地在探索实践过程中,出现了多种技术体系,但各体系很难实现相互之间的兼容,导致当前我国装配式住宅呈发散式的发展状态,很难整合资源在一个固定的方向上深入地推进,因此对于研究的方向应做出适当的约束和调整。

我国装配式住宅及其部品构件体系的发展应避免当前“各自为政”的局势,应集中各方资源把研究重心回归于通用体系上,秉持“求同存异”的发展理念。 “求同”,即各技术体系的通用、兼容,简单来说,就是在模数、节点以及通用接口等方面制定统一严格的标准,使各个体系中的构件、部品等可以相互组合,做到无缝对接。“存异”,即在“求同”的基础上,各体系开发具备自身特点的产品,在不同条件下发挥各自的优势。类似于计算机硬件中主板与其他硬件之间的关系,虽然同一硬件有不同的品牌,具有不同特性,但都可与主板相连,使计算机高效工作,这是建筑学学科值得借鉴的发展理念。

图1 套型方案1

3.2 生产方式的变革

装配式住宅相对于传统现浇住宅的根本优势在于可持续发展,在建筑的全生命周期内可最大限度保护主体结构的前提下,更方便地对户内管线进行维修更换以及对套内户型的灵活变换。显然,传统现浇住宅的生产工艺已满足不了可持续发展的要求。因而生产方式的变革是发展的必经之路,其存在于从项目总体规划到单体设计等各个阶段。

3.2.1 总体规划阶段

传统的住区规划工作,是先确定大致户型,并组合形成住宅单体,而后将各单体置入场地,进行各项指标的分析测算,调整最优的单体位置及数量以满足各项要求和指标。后期有可能会因户型的深化调整,单体的形体发生一系列变化,从而导致规划工作的反复调整,造成时间和人力的浪费。而装配式住宅可以实现在固定结构框架内户型的自由变化,因此工作的初期,可根据模数对结构框架进行设计探讨,选择适应场地且可满足较多种户型条件的结构体,并组合形成各住宅单体,再将各单体进行合理排布。虽后期户型可能调整,但结构框架不变,单体的形体就不会发生改变,从而避免了很多重复工作。

3.2.2 单体设计阶段

图2 套型方案2

图3 套型方案3

若要满足住宅的灵活性与可持续性,可参考日本SI住宅的相关做法,将建筑体各部分按使用年限划分层级,相互独立存在且互不影响,分批进行生产、装配施工。例如,主体结构使用年限是50-100年,内装系统的使用年限为25-50年,户内部品构件则为10-25年。对此,可将建筑按三个主要层级进行划分,其后在各个层级中进一步细分。

首先,在规划阶段应严格按照模数要求以及在场地现状约束条件下,设计并提出最优的、可满足多种户型要求的结构框架。同时,布置公用的楼梯间、走廊、电梯以及共用的设备管线等,此为第一层级,可在工厂优先预制加工。

其次,未来的户型设计模式应区别于传统模式。传统的设计模式是只有建筑师与开发商参与其中的户型设计,且可选择户型相对较少,后期留给使用者调整的自由度较低,对格局的改变极易破坏主体结构,导致一系列安全隐患。未来的户型设计模式,应当是在前期固定的结构体中,提供多种户型方案供不同需求的使用者选择(如图1至图3),并将各户型所需的内装部品(轻质隔墙、整体厨房、整体卫浴等)系统化以目录的方式呈现给使用者,并且针对各部品提供多种产品供使用者选择,最终根据组合的结果确定套型的价格,实现住宅的 “私人订制”,既满足了不同使用者的多样化需求,也可使工厂按需生产,最大化地减少资源的浪费。

最后,处理好户内管线与其他构件的关系,实现管线系统与主体结构和内装部品之间的独立。在后期使用中,无论是使用者变更套内户型或是因管线系统达到使用寿命需要进行维修更换,都可以在不破坏其他层级构件的基础上轻易完成,大大提高了住宅户内空间的灵活度,充分发挥建筑工业化的优势,节省未来的改造及维护成本。

5 结 语

装配式住宅在我国已经得到一定的发展应用,相信日后越来越多的实践项目会使其在我国的发展更加优化,解决技术、政策方面的种种问题,充分发挥住宅产业化的优势。装配式住宅仍然是今后住宅类建筑不变的前进方向。

[1]住房和城乡建设部住宅产业化促进中心.大力推广装配式建筑必读——制度·政策·国内外发展[M].北京:中国建筑工业出版社,2016:02.

[2]任凭,牛凯征,庄建英,梁莞然.浅议新型建筑工业化[J].建材发展导向,2016(12).

[3]刘东卫等.SI住宅与住房建设模式:理论·方法·案例[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.

Some thoughts of prefabricated housing development in our country

Under the background of housing industrialization in our country,we introduce the characteristics of prefabricated construction and analyze the domestic and foreign development present situation in this paper. And then we put forward the development strategies for the problems of prefabricated housing in our country.

fabricated;housing industrialization;development strategies

F406.2 416.9 TU241.7

B

1003-8965(2017)01-0047-03

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