文/ 孙利军
推广装配式建筑是实现碳达峰碳中和目标的重大举措,对推进高质量发展、实现建筑业的“双碳”目标具有重要意义
我国拥有当前世界上最大的建筑市场,每年新建建筑约40亿平米,占全球三分之二左右。建筑业是碳排放大户,推广装配式建筑是实现碳达峰碳中和目标的重大举措。装配式建筑从结构上可以分为木结构装配式建筑、钢结构装配式建筑和钢筋混凝土结构装配式建筑,为了便于比较分析,笔者主要以钢筋混凝土结构装配式住宅建筑与传统的钢筋混凝土住宅建筑进行比对。
根据中国建筑节能协会的报告,2019年全国建筑全过程能耗22.33亿吨标准煤当量,占全国能源消费总量的45.8%,其中建材生产阶段能耗占建筑全过程能耗的49.7%、建筑施工阶段能耗4.1%、建筑使用阶段能耗占46.2%。以宝业集团施工的建筑面积45万平米的合肥市磨店家园项目为例,依据《建筑碳排放计算标准》GB/T51366-2019,分析测算装配式建筑施工中的碳减排效益。
用电方面减少CO2排放量1434.5吨。磨店家园项目造价11.1亿元,传统项目所需电费取项目总造价的千分之五为557.3万元,该项目实际产生总电费391.8万元,节约用电费165.5万元,电价0.67元/KWh,实际节约用电247.0万K Wh。目前平均CO2排放因子为0.581kg/K Wh,此项共减少CO2排放量1434.5吨,单位建筑面积减少的碳排放量3.19kg/m2。
用水方面减少CO2排放量32.2吨。传统项目水费取项目总造价的千分之二,对应水费222.9万元,项目实际产生总水费50.5万元,节约用水费172.4万元。当地自来水费价格9元/吨,合计节约自来水19.2万吨。自来水的建筑材料碳排放因子为0.168kg/t,此项共减少CO2排放量为32.2吨,单位建筑面积减少碳排放量0.07kg/m2。
内外墙抹灰方面减少CO2排放量2629.6吨。装配式建筑采用免抹灰施工工艺,每万平米可节约抹灰砂浆422.5m3,共可节约抹灰砂浆16477.5m3(30层楼房26层可以免抹灰)。水泥砂浆密度取2.0t/m3,水泥砂浆总重量32955.0吨。按M5水泥砂浆的配合比例计算,节约水泥3495.2吨、河砂24133.71吨。普通硅酸盐水泥的碳排放因子为735kg/t,节约水泥减少的CO2排放量为2569.0吨;砂的碳排放因子为2.51kg/t,节约砂减少的CO2排放量为60.6吨,此项共减少CO2排放量为2629.6吨,单位建筑面积减少碳排放量5.84kg/m2。
外墙钢管脚手架方面减少CO2排放量5391吨。磨店家园项目一幢楼节约钢管脚手架的重量约56.8吨。焊接直缝钢管的碳排放因子2530kg/t,此项减少CO2排放量143.7吨,一幢楼的建筑面积为12000m2,合计减排CO2为5389吨,单位建筑面积减少碳排放量11.98kg/m2。
模板、方木等木材方面相当于减少CO2排放量6087.3吨。木材的碳汇计算影响因素众多,暂无官方定额。根据国务院新闻办公室网站报道,森林每生长1立方米的蓄积,平均能吸收1.83吨CO2、释放1.62吨O2。传统建筑一个标准层木材用量58.8m3,装配式建筑一个标准层木材用量21.84m3。25层建筑按两套模板配置,则10000m2装配式建筑比传统建筑节约木材73.92m3,不考虑节约的木材增加的释放氧气的因素,减少碳排放6087.3吨,相当于单位建筑面积减少二氧化碳排放13.53kg/m2。
汇总以上各项,共减少CO2排放量15573吨。其中减少外墙钢管脚手架占34.6%、减少模板等占39.1%,可见装配式建筑施工过程中的碳减排效益十分显著。
准入门槛低,“假和尚太多”。当前装配式建筑企业市场准入门槛太低,一些部品部件企业或单一生产加工企业以及单一以广告形式做业务招揽的企业,也作为装配式建筑企业进入市场,“假和尚太多”容易导致“劣币驱逐良币”的现象发生。
装配式建筑企业“低小散”严重,标准化程度不高。装配式建筑企业“低小散”严重,许多企业规模很小,生产线简陋,管理体系不健全,标准化程度低,构件质量难以保证。但是,这些企业在当地有影响,由于其加工成本低,参与招投标时有价格优势,给全产业链的大型规范的装配式建筑企业造成负面影响。
工人缺乏培训,专业技能低,难以适应岗位要求。目前装配式建筑企业的工人文化程度普遍不高,缺乏专业技能,流动性比较大,上岗前的培训时间也严重不足,难以适应岗位要求,生产效率偏低,质量很难控制。
设计、生产、施工衔接不紧,产业链协同不充分。装配式建筑是一个系统工程,其设计、生产、施工等产业链环节相互渗透、相互影响。现在一个工程项目由于设计、施工、装修分开招投标,中标单位不同,相互衔接困难。在设计方面,多数工程仍按传统方式设计,再进行二次拆分与深化设计,变动较大。这会导致在生产环节预制构件和部品常用尺寸不能定型,只能定制化生产,生产线利用率低,也造成施工环节安装效率上不去、综合成本下不来。
住宅产业化和精装修是促进建筑业高质量发展的关键抓手。只有抓住装配式建筑(住宅产业化)和精装修这个牛鼻子,阻碍建筑产业高质量发展的困难和问题才会迎刃而解。为此,笔者提出以下加快装配式建筑产业高质量发展的若干建议。
整顿装配式建筑市场,促进建筑产业高质量发展。装配式建筑是建筑行业全过程生产方式的变革,促进了设计的系统化、生产的工厂化、装配的标准化和管理的现代化。政府要制定装配式建筑的评价标准体系,不能单纯考核混凝土结构预制率。出台促进装配式建筑发展的法规,提高市场准入标准。对高工业化、高集成度、全产业链的骨干企业要给予更多的投标竞争机会,对“低小散”企业参与大型项目、公共建筑项目投标进行适当限制,从源头上保证预制构件工厂化生产、建筑工地规范化装配。完善基本模数国家标准,建立标准化设计引导下的通用部品体系以降低成本,重点发展卧室、厨房、卫生间标准化设计和规模化、通用化部品部件应用。推广百年宅技术,设计建设高质量标准化的学校、医院、办公楼等公共建筑和配套设施齐全的住宅小区,把建筑物寿命从50多年提升到100年,有效促进建筑产业的高质量发展,大大降低碳排放。
出台促进装配式建筑产业做大做强的产业政策。政府投资的公共设施,如政府行政办公大楼、图书馆、博物馆、体育馆、文化馆等,省市县建设的大中小学和各类教育设施,要尽可能采用装配式建筑。集中建设的居住小区采用装配式建筑的面积不能低于40%。对采用装配式建筑的工程项目,当地政府在出让地价、金融、税收等方面给予适当优惠。鼓励骨干企业与职业教育学院合作,对装配式建筑产业工人进行教育培训,让工人持证上岗,促进生产、安装、施工标准化。要求装配式建筑的主体设计和内部装修设计要统一招投标,避免建筑构件、预埋管线插座、窗框等因内部装修设计不协调而造成的二次装修。
鼓励装配式建筑企业进一步降低综合造价。装配式建筑企业要做大做强首先要练好内功,要围绕进一步降低综合造价强化经营管理,提高市场竞争能力。鼓励装配式建筑企业,通过技术创新、管理创新、人才培养和信息化赋能,不断增强现代化企业素质。积极引导装配式建筑骨干企业在完善产业链、供应链基础上,组团合作,共同拓展长三角地区建筑市场和海外建筑市场。
加大装配式建筑节能减排效益宣传。在广播、电视、报纸等媒体上多宣传装配式建筑在节能减排方面的优势及实际效果,让市场主体和老百姓认识装配式建筑的好处,提高建筑市场对装配式建筑的接受程度。制定装配式建筑质量标准,设立优秀装配式建筑奖项,鼓励装配式建筑企业高质量发展。