装配式建筑在房地产行业的推广与应用

2022-11-11 09:20周成绩侯其鹏
中国建筑金属结构 2022年2期
关键词:建筑业现浇装配式

周成绩 侯其鹏

0 引言

随着现代工业技术的飞速发展,我国建筑业的传统施工技术已经趋于成熟。当前,在“双碳”目标政策背景下,央行发布碳减排支持工具,促使房地产行业转型升级,我国正积极推动城市建筑往绿色与节能的方向发展。基于此,绿色建筑赋能房地产行业自治组织向节能环保领域发展。装配式建筑的历史可追溯到第二次世界大战之后,欧洲各国人口数量逐渐恢复,在20 世纪60 年代初期,欧洲多国开展了大规模的住房计划,住宅大多使用的是预制构件。装配式建筑在节能与环保上优势明显,正带动建筑业高质量发展,装配式建筑在房地产行业的应用与推广是必然趋势。王刚指出基于绿色建筑背景下的装配式建筑,不仅推进了建筑业的供给侧结构性改革且能带动建筑业的高质量发展。袁国枢表明装配式建筑已经成为新时期绿色建筑改革工作的重点。本文就装配式建筑在制作、施工、环境影响等方面的特点,研究装配式建筑在房地产行业的应用与推广。

1 背景

随着经济全球化的飞速增长,碳的排放量正逐年上升,这已严重威胁到我们的健康生活。我国在2020 年底召开的中央经济工作会议中,“碳达峰”和“碳中和”被作为“十四五”的工作重点任务之一,要求各部委积极推进碳减排。作为碳排放重要行业的建筑业,应积极响应国家低碳政策,让绿色建筑理念贯穿整个建筑行业。

我国在一些大体量的建筑中,采用的施工方式几乎全是现浇式。传统现浇式建筑具有刚度大、结构性能良好等优点,但在节能与环保上,却得不到良好的解决。随着绿色生态理念的不断渗透,以及现代技术的不断发展,围绕传统建筑模式的绿色建筑改革成为现阶段建筑行业转型发展的重要方向之一。装配式建筑作为一种新型建筑形态,在前期设计和方案实施中,既能实现节能与环保的目标,也能降低成本,提高施工效率。

2016 年以来,我国颁布了一系列关于建筑业改革的纲领性文件,有力地推动了我国装配式建筑的发展,技术体系得到初步建立,建筑行业中装配式建筑显著增加。为贯彻落实国家颁布促进装配式建筑在我国发展的相关政策,拉开了装配式建筑在房地产行业推广应用的序幕,从此掀起了装配式建筑在房地产领域推广应用的热潮。

2 国内发展现状

装配式建筑在我国的发展可追溯到20 世纪50 年代,我国吸取苏联及一些欧洲国家的经验,在国内开始发展装配式建筑。在1978~1998 年这20 年间,现浇式建筑在当时建筑业中占主导地位,导致装配式建筑发展停滞。2010 年以前,我国装配式建筑处于一个缓慢的发展阶段。在此之后,政府主导的保障性住房大规模建设,劳动力需求大幅度提高,成本也随之提升,给传统现浇式建筑带来了一大难题。

在我国,装配式建筑的起步相对其他国家而言较晚,还存在诸多问题。体系尚不完整,产品的结构形式相对单一,再加上机械化水平不能满足要求,导致PC 构件的生产达不到标准,从而质量得不到保证,施工上更是缺乏一套完整的体系,严重影响到装配式建筑在我国的发展。此外,还存在质量上的监管不力,主要体现在其监管力度与相关政策上,质量监管不到位,给后续维护徒增成本,桎梏了该行业的可持续发展。

国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中指出,工作重点应是建立标准规范体系,优化构件生产,提高装配施工水平与推广绿色建材;住房城乡建设部印发《“十三五”装配式建筑行动方案》《装配式建筑示范城市管理办法》《装配式建筑产业基地管理办法》的通知中,将建立和完善标准体系、技术体系,提高工程质量安全和绿色发展作为装配式建筑的重点任务。国家出台的一系列政策措施,在很大程度上促进了装配式建筑在我国的发展。

3 装配式建筑的优点

3.1 前期制作阶段

装配式建筑前期制作是在工厂之中,构件主要包括墙体、屋面板、阳台、楼梯以及梁和柱等。这些预制构件在工厂生产时不会受到环境影响,制作进度就不会因气候的变化而停滞。另外,制作装配式建筑的模具可反复利用,传统现浇式建筑在制作构件时,需要人工进行现场绑扎、焊接,与此同时,使用的模具无论是在后期的回收还是在时间管理上都有一定的影响和不足之处。相比之下,装配式建筑在施工技术上具有一定的优势。

3.2 现场施工阶段

现场大量的装配工作,相比传统方式而言作业量大大减少。采用机械吊装,施工效率得到质的提升,施工进度约为传统现浇式建筑的30%。这种模块化的施工工艺,精准度高且耗时少,在一些体量大工期紧的工程中,优势将会更明显。

3.3 后期运营维护

装配式建筑作为建筑业未来发展的主旋律,后期的运行维护受到人们的深切关注。车间在进行PC 构件的制作时,植入RFID 芯片,后期可结合BIM 技术建立的三维模型的构件库,实时查看每一个构件的详细信息,提高运行和维护的管理水平。在发生紧急情况时,如突发性火灾,消防人员可充分使用BIM综合信息管理系统,对火灾精准定位,快速了解火灾详情,明确地实施灭火工作。另外,在设备维护过程中,管理人员可以通过建立的BIM 模型查询构件的准确信息,从而进一步提高维护效率。此外,通过BIM 技术还可实现预制构件的绿色运维管理,及时监控建筑材料的消耗,并对相应部件进行分析处理。

3.4 节能环保

现场装配的作业量相对于现浇而言极少,现场施工以吊装为主,节能且环保,扰民现象也有所缓解,工地也不再沙尘漫天。此外,模板的重复使用率提高,建筑垃圾、能源损耗都能有效减少。既能在满足施工质量要求的同时,又能满足绿色建筑可持续发展的目标。

3.5 调节市场供给关系

装配式建筑的一体化施工能够大大地缩短工期,能够提高楼盘的上市速度,在市场供给不足时可有效缓解,待行业普及率达到一定数值时,可有效降低建造成本。在房地产领域,这种工期短,成本低且节能环保的施工工艺,既能响应国家的政策,又能为自身产业带来转型升级,延续自身的发展,装配式建筑将功不可没。

4 装配式建筑应用实例

4.1 武汉火神山医院

火神山医院采用的是目前建筑业较先进的装配式建筑——模块化钢结构建筑中的模块打包箱房屋技术,仅用10d 便完成了整个医院的建设,可见装配式建筑的施工速度是传统现浇式建筑不可企及的。火神山医院运用了装配式建筑集成化的原理,在工厂将所有建筑物构件制作完成并且将其安装,然后再集中运输至施工现场拼装。除此之外,这些部件都具有良好的保温性能,这些是传统现浇式建筑在短期内无法完成的,且效率高,成本低,污染少。

4.2 上海世博会远大馆

世博会远大馆在24h 内拔地而起,施工现场无挖掘机、水泥搅拌机和一般粉尘。它是一座独具特色的钢结构建筑,是一座典型的钢结构建筑。施工速度惊人,结构性能与抗震性能良好,能抗9 级地震,达到世界最高抗震等级。所有预制构件均在工厂制造,建筑垃圾的排放量仅为1%,秉承着低碳、节能的绿色发展理念。此外,建筑能耗仅为传统建筑能耗的五分之一,完美诠释了上海世博会“低碳节能”的理念。

结合以上实例可见,装配式建筑不仅施工速度快,且能有效地将环保节能的理念融入到建筑行业。随着信息化时代的快速发展,各行各业都将围绕低碳、环保的理念发展,在建筑业,未来绿色装配式建筑发展是必然趋势。

5 装配式建筑在房地产行业的应用

首先,装配式建筑要想在房地产开发中被广泛应用,构建本身的质量问题,构件间的节点连接尤为重要。现阶段,钢结构围护体系、节点连接、抗裂、隔声、外露梁柱等关键问题仍难以解决,技术瓶颈难以突破。只有突破这些问题,装配式建筑才能在房地产行业中得到大力推广和应用。装配式建筑中PC构件的连接及其防水、保温性能还有待提升,同时其可靠性和耐久性,仍是国内外研究问题的关键所在。不同地区,其所需的技术体系和关键技术不同,应根据其地域特点去建立和完善相应的技术体系。装配式混凝土结构中PC 构件的连接技术还有待提升,没有技术支持,连接部位得不到妥善处理,则会造成安全隐患。

装配式建筑在房地产行业的应用,不仅可以促进国家供给侧结构性改革,而且可以改变项目的传统发展模式,装配式建筑在房地产行业的应用主要体现在以下三个阶段。

5.1 设计阶段

传统现浇式建筑在设计阶段主要是对方案的规划,施工图的设计进行深化,并未考虑建筑物中的其他元素。而装配式建筑则须将“预制”和“装配”融入到设计阶段,除此之外,还将机电,管道,装修等不同专业纳入其中,这样便形成了一整套体系,更加便于管理。

在前期的方案设计中,提出装配体系方案,再细化到每一个PC 构件的制作。在总体方案设计阶段,根据方案给出的意见,完善预制方案体系,对平、立面进行拆分,选定合适的连接方式以及节点构造方案。在进行施工图的设计时,完成相关的图纸,深化构件的详图,配筋及其相关计算。

5.2 生产阶段

与传统施工工艺相比,装配式建筑需增加在车间生产的工序,因此还需引进预制构件的供应商配合生产。在进行模具的制作时,模具的精细度得到了有效的提升,制作出的PC 构件精准度更高,更有利于后期的现场装配工作。工厂制作时可先试验,验收成功之后再批量生产。确定预制构件的运送路线与运输方式,最后再确定进场和发货时间。

5.3 施工阶段

现场采用机械吊装,可大量减少人力需求。近年来,中国人口老龄化逐渐严重,劳动力大量减少,施工单位人力资源匮乏,严重影响施工进度,从而导致房地产交付日期延长。采用装配式建筑,可减少劳动力的损耗,缩短建设周期,在房地产行业可提高楼盘的上市速度。

6 装配式建筑在房地产行业的推广

装配式建筑的发展是未来建筑业发展的必然趋势,也是实现绿色、循环、低碳发展理念的重要要求。装配式建筑的蓬勃发展将带来建筑方式的重大变革,推动供给侧结构性改革,推动新型城镇化发展,装配式建筑的应用与推广不仅有利于资源节约,较少污染,还能促进建筑业与数字信息深度融合。使装配式建筑在房地产行业得到推广的政策启示如下五点。

6.1 政策上加大补贴力度

激励政策能给房地产企业对开发装配式建筑的意愿带来很大影响,政府需完善激励政策来调动房地产企业的积极性,使相关企业的预期收益得到提高。在政审方面,建立相关审批快速通道,在互联网时代,应充分发挥网络的作用,利用网络平台,加快审批效率很重要。在财政上,对于使用装配式建筑的项目进行补贴,返还一定的额度,或是降低税收等政策。

6.2 政府出台健全的标准体系

由于我国装配式建筑起步较晚,目前的政策制度尚不完善,因此,要发展装配式建筑,必须有一套完整的标准和技术体系。政府主导建立和完善装配式建筑标准体系,标准是关键,可以从建立装配式建筑模块化体系、构件设计标准等方面入手。编制统一的建筑模数,可使生产于不同厂家的建筑构件能相互连接。

6.3 加快人才的培养

国务院办公厅《关于促进建筑业可持续健康发展的意见》指出:提高从业人员职业素质,加快应用型人才的培养。积极培养一批具有国际视野和民族自信心的建筑师队伍,加快培育一批与国际接轨的建筑人才。加强对管理人员和建筑工人的职业技能培训,大力弘扬工匠精神,培育高素质的建筑工人,加快复合型人才培养。

6.4 实践中创新

在装配式建筑的建设过程中,要加大研发投入,积极开展对装配式建筑的研究,对装配式建筑的制造、运输、管理进行创新技术研究,树立创新精神。创新精神是一个国家、一个民族持续发展的动力,也是现代人应该具备的素质,创新是取得突破性进展的必由之路。

6.5 大力宣传,提高消费者的认知

政府在这方面应积极宣传装配式建筑,多开展宣传活动,让更多的群众对装配式建筑有一个客观的认知,让大家都了解国家在目前关于绿色循环低碳可持续发展的目标,刺激消费者的需求,从而促使房地产企业在这方面进行转型升级。加深消费者对装配式建筑的认知和理解,提高企业、民众以及社会中各个行业对该领域的关注,增强房地产行业应用装配式建筑的信心,营造一个良好的氛围。

7 结语

我国的城镇化进程日益加快,建筑业在国民经济中扮演着重要的角色,但是建筑业现存着诸多诟病,只有坚持绿色可持续发展理念,大力发展装配式建筑,才能有效地解决这些问题。装配式建筑兴许在未来的几年内不会取代传统现浇式建筑的地位,但装配式建筑在我国发展已是必然趋势。随着国家出台的一系列政策,装配体系将会逐渐完善,装配式建筑必将引领我国建筑业的高质量发展。房地产开发中使用的传统式现浇工艺将会被取代,装配式建筑将在房地产行业被广泛的应用与推广。

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