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《装配式建筑 100 问》之基本概念、发展现状和主要政策

时间:2022-05-12 20:00  作者:admin  来源:未知   查看:  
内容摘要:装配式建筑是传统建筑业与先进制造业良性互动,是建筑工业化和建筑信息化深度融合的产物。推进装配式建筑发展,对推动建筑生产方式变革、保障工程建设质量安全、促进建筑产业转型升级和供给侧结构性改革等具有重要意义,对减少污染物和废弃物排放、提高劳动

  装配式建筑是传统建筑业与先进制造业良性互动,是建筑工业化和建筑信息化深度融合的产物。推进装配式建筑发展,对推动建筑生产方式变革、保障工程建设质量安全、促进建筑产业转型升级和供给侧结构性改革等具有重要意义,对减少污染物和废弃物排放、提高劳动生产率、加强劳动人口调控与管理等也具有积极作用。大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级,是我国建筑业发展的必由之路。

  中央城市工作会议明确提出,发展新型建造方式,大力发展装配式建筑,力争用 10 年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到 30%。国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发﹝ 2016 ﹞ 71 号)对发展装配式建筑作出全面部署,划分了重点推进地区、积极推进地区、鼓励推进地区。此外,《“十三五”装配式建筑行动方案》明确提出,到 2020 年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到 15%,其中重点区域达到 20%,积极推进地区达到 15%,鼓励推进地区达到10%。而目前我国装配式建筑占新建建筑的比例才5%左右,任重而道远。为积极推进装配式建筑的发展,提高全民意识,宣传装配式建筑的基本知识,重庆市城乡建设委员会总工程师办公室会同重庆市建设技术发展中心和重庆市建筑节能中心共同编制了这本《装配式建筑 100 问》,希望能够提高社会认知度,营造良好氛围,促进装配式建筑发展。

  装配式建筑是指建筑的结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成且满足相关评价标准的建筑。装配式建筑主要分为装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑和装配式木结构建筑,特征主要有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用。

  建筑产业现代化是指采用现代工业化生产方式替代现场现浇作业方式建造建筑产品,通过标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理,提高工程质量,推进绿色施工,实现节能减排,改善人居环境,是建筑产业转型升级的必然趋势。建筑产业现代化在不同发展阶段,有不同的内涵和外延。现阶段建筑产业现代化的内涵就是以发展装配式建筑为切入点,以工业化、信息化为驱动力,通过建造方式变革和产业链协同创新推动建筑产业转型升级和持续健康发展,实现减少现场作业、减少资源能源消耗、减少环境污染、提升建筑品质、提升劳动生产效率、提升综合效益(即“三减三提”)的目标。

  装配式建筑是指用预制部品部件在工地装配而成的建筑,侧重的是建造方式的改变。绿色建筑是指在全寿命期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑,侧重的是最终的结果。所以说,装配式建筑是实现绿色建筑的有效方式。

  装配式建筑由结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统四大系统组成。

  装配式建筑结构系统是指结构构件通过可靠的连接方式装配而成,以承受或传递荷载作用的整体。结构系统是建筑系统重中之重,因此在装配式结构的设计中,应注重概念设计和结构分析模型的建立,以及预制构件的连接设计。

  装配式建筑外围护系统是由建筑外墙、屋面、外门窗及其他部品部件等组合而成,用于分隔建筑室内外环境的部品部件的整体。外围护系统是装配式建筑的重要组成部分,在设计中,外围护系统除了要满足抗风、抗震、耐撞击及防火等安全性能与结构荷载要求外,还要符合保温、隔热、隔声、防水、防潮等功能性指标以及耐久性要求。

  装配式建筑设备与管线系统是指给水排水、供暖通风空调、电气和智能化、燃气等设备与管线组合而成,满足建筑使用功能的整体。装配式建筑机电设备设计的原则要求管线分离,这是与常规建筑的机电设计最大的不同,其目的在于尽量减少预制构件和建筑部品内部的管线预留,降低构件生产的难度和现场的安装难度。

  装配式建筑内装系统是由楼地面、墙面、轻质隔墙、吊顶、内门窗、厨房和卫生间等组合而成,满足建筑空间使用要求的整体。内装系统主要可分为集成卫浴系统、集成厨房系统、集成地面系统、集成墙面系统、集成吊顶系统、门窗系统、给水系统和排水系统八大系统。“管线与结构分离,消除湿作业,摆脱对传统手工艺的依赖,节能环保特性更突出,后期维护翻新更方便”是装配式内装系统的核心价值。

  建筑系统集成是以装配化建造方式为基础,统筹策划、设计、生产和施工等,实现建筑结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统一体化的过程。装配式建筑强调这四个系统之间的集成,以及各系统内部的集成过程。

  建筑设计中,为了实现建筑工业化大规模生产,使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑构配件、组合件具有一定的通用性和互换性,统一选定协调建筑尺度的增值单位。建筑模数是指选定的尺寸单位,作为尺度协调中的增值单位,也是建筑设计、建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进行尺度协调的基础,其目的是使构配件安装吻合,并有互换性。

  标准化设计是指在设计阶段,面向通用产品,采用共性条件,制定统一的标准和模式,开展的适用范围比较广泛的设计,适用于技术上成熟、经济上合理、市场容量充裕的产品设计。采用标准化设计的优点是:①设计质量有保证,有利于提高工程质量;②可以减少重复劳动,加快设计速度;③有利于采用和推广新技术;④便于实行构配件生产工厂化、装配化和施工机械化,提高劳动生产率,加快建设进度;⑤有利于节约建设材料,降低工程造价,提高经济效益。

  建筑结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统一体化的设计称为集成设计。装配式建筑强调集成设计,在设计的过程中,应将结构系统、外围护系统、设备与管线系统以及内装系统进行综合考虑,一体化设计。系统性和集成性是装配式建筑的基本特征,装配式建筑是以完整的建筑产品为对象,提供性能优良的完整建筑产品,通过系统集成的方法,实现设计、生产运输、施工安装和使用维护全过程的一体化。在装配式建筑设计中,集成系统的设计与运用已经成为了一种发展趋势。设备与电气管井的集中化设计相对于传统方式更具优势。在住宅系统中,将寿命较长的结构系统与寿命较短的设备管线系统分离,将设备管井公共空间化、集成化也是住宅设计的理性趋势,为在建筑的全生命周期中通过更新管线来延长建筑寿命提供了操作的可能。

  装配式建筑设计中通过建筑、结构、设备、装修等专业相互配合,并运用信息化技术手段满足建筑设计、生产运输、施工安装等要求的一体化设计。装配式建筑设计应统筹规划设计、生产运输、施工安装和使用维护,进行建筑、结构、设备、室内装修等专业一体化的设计,同时要运用建筑信息模型技术,建立信息协同平台,加强设计、生产、运输、施工各方之间的关系协同,并应加强建筑、结构、设备、装修等专业之间的配合。

  管线分离是指建筑中将设备与管线设置在结构系统之外的方式。对于裸露于室内空间以及敷设在地面架空层、非承重墙体空腔和吊顶内的管线应认定为管线分离;而对于埋置在结构构件内部(不含横穿)或敷设在湿作业地面垫层内的管线应认定为管线未分离。在传统的建筑中,一般均将室内装修用设备管线预埋在混凝土楼板和墙体等建筑结构系统中。在后期长时期的使用维护阶段,大量的建筑虽然结构系统仍可满足使用要求,但预埋在结构系统中的设备管线等早已老化无法改造更新,后期装修剔凿主体结构的问题大量出现,也极大地影响了建筑使用寿命。因此,装配式建筑鼓励采用设备与建筑结构系统的分离技术,使建筑具备结构耐久性、室内空间灵活性及可更新性等特点,同时兼备低能耗、高品质和长寿命的可持续建筑产品优势。

  同层排水是指在建筑排水系统中,器具排水管及排水支管不穿越本层结构楼板到下层空间、与卫生器具同层敷设并接入排水立管的排水方式。在装配式建筑中可以很好地应用同层排水方式,以便于后期排水问题的检修。

  部件是指在工厂或现场预先生产制作完成,构成建筑结构系统的结构构件及其他构件的统称。部品

  干式工法是指采用干作业施工的建造方法。我国传统施工现场具有湿作业多、施工精度差、工序复杂、建造周期长、依赖现场工人水平和施工质量难以保证等问题,干式工法作业可实现高精度、高效率和高品质。因此干式工法是装配式建筑的核心内容。

  集成式卫生间是指由生产的楼地面、墙面(板)、吊顶和洁具设备及管线等集成并主要采用干式工法装配而成的卫生间。集成式卫生间充分考虑了卫生间空间的多样组合或分隔,包括多器具的集成卫生间产品和仅有洗面、洗浴或便溺等单一功能模块的集成卫生间产品。当评价项目各楼层卫生间中的洁具设备等全部安装到位且墙面、顶面和地面采用干式工法的应用比例大于 70%时,应认定为采用了集成卫生间;当比例大于 90% 时,可认定为集成式卫生间。

  集成式厨房是指由生产的楼地面、吊顶、墙面、橱柜和厨房设备及管线等集成并主要采用干式工法装配而成的厨房。当评价项目各楼层厨房中的橱柜、厨房设备等全部安装到位,且墙面、顶面和地面采用干式工法的应用比例大于 70% 时,应认定为采用了集成厨房;当比例大于 90% 时,可认定为集成式厨房。

  全装修是指所有功能空间的固定面装修和设备设施全部安装完成,达到建筑使用功能和建筑性能的状态。全装修更加强调的是建筑的功能和性能的完备性。装配式建筑首先要落脚到“建筑”,而建筑的最基本属性是其功能性。因此,装配式建筑的最低要求应该定位在具备完整功能的成品形态,底线是交付成品建筑。

  装配化装修是指将工厂生产的部品部件在施工现场进行组合安装的一种装修方式,其主要内容主要包括干式工法楼(地)面、集成式厨房、集成式卫生间以及管线与结构分离等。“装配化装修”的内涵就是工业化装修,《商品住宅装修一次到位实施导则》中明确提出,“坚持住宅产业现代化的技术路线,积极推行住宅装修工业化生产,提高现场装配化程度,减少手工作业,开发和推广新技术,使之成为工业化住宅建筑体系的重要组成部分”,提倡要推行装修工业化。此外我国《关于大力发展装配式建筑的指导意见》提到“提高装配化装修水平”,在“推进建筑全装修”这项重要任务中,“实行装配式建筑装饰装修与主体结构、机电设备协同施工,积极推广标准化、集成化、模块化的装修模式,提高装配化装修水平。”

  装配率是指单体建筑室外地坪以上的主体结构、围护墙和内隔墙、装修与设备管线等采用预制部品部件的综合比例,是评价装配式建筑的唯一指标。

  近几年来,我国装配式建筑发展非常迅速,顶层制度框架和标准规范体系已初步形成。党中央、国务院高度重视装配式建筑的发展,发布了《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》和《“十三五”装配式建筑行动方案》,文件明确提出要求,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%。截止到 2017 年 8 月,全国共有 27 个省(自治区、直辖市)和 57 个地级市出台了 152 份装配式建筑相关的政策文件。为配合装配式建筑的全面发展,近三年来,国家已密集出台了一系列标准规范。如 2017 年初,出台了《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231—2016、《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T 51232—2016、《装配式木结构建筑技术标准》GB/T 51233—2016 三大标准,并于 2017 年 6 月 1 日起实施。2017 年年末又发布了《装配式建筑评价标准》GB/T 51129—2017,并于 2018 年 2 月 1 日起实施。规模化发展格局正在形成。据统计,2015 年全国新建装配式建筑面积为 7260 万㎡,占城镇新建建筑面积的比例为 2.7%。2016 年全国新建装配式建筑面积为 1.14亿㎡,占城镇新建建筑面积的比例为 4.9%,比 2015 年同比增长 57%。2017 年 1—10 月,全国已落实新建装配式建筑项目约 1.27 亿㎡。各地积极推进装配式建筑项目落地,新建装配式建筑规模不断壮大。

  北京市初步建立了从全寿命周期的视角来考虑标准化设计、建造、评价、运营维护等方面的保障性住房建设管理标准化体系。北京市率先出台公共租赁住房标准设计图集,此外逐步形成户型、内装工业化、绿色节能环保技术等系列图集,并通过标准化来保证住房品质,缩短工程工期,降低工程成本,达到了节能环保、绿色低碳的要求。2014 年住房城乡建设部将北京市列入“国家住宅产业现代化综合试点城市”,标志着北京市装配式建筑工作迈上新的台阶。截至 2016 年 6 月,已纳入实施装配式建筑计划的项目累计近 1800 万㎡,其中应用夹心保温复合外墙板的装配式剪力墙结构住宅 220 万㎡,采用装配化装修的 450 万㎡,轻钢体系低层住宅建成 52 万㎡。上海市积极响应全国装配式建筑发展要求,发布了《关于推进本市装配式建筑发展的实施意见》《关于进一步强化绿色发展提升建筑性能的若干规定》《关于装配式建筑单体预制率和装配率计算细则(试行)的通知》和《上海市装配式建筑 2016—2020 年发展规划》等政策性文件,明确提出装配式建筑面积和单体项目预制率“两个强化比率”的发展目标。2015 年上海落实装配式建筑达到 610 万㎡,连续两年翻番。2016 年上海市新开工装配式建筑面积约 2228 ㎡,占新开工建筑总面积的比例达 30.3%。

  高速发展的经济,难免给资源和环境带来了压力。有些甚至给环境造成了破坏和污染。传统建筑业就是高耗能、粗放型产业,对资源和环境都有较大破坏,比如雾霾方面,在一线城市已经比较严重。国家也正是在这样的大背景下,大力推行节能减排,而装配式建筑的优势刚好契合了节能减排的需要。因此,推进建筑业转型升级、大力发展装配式建筑也正是呼应了节能减排的要求。

  2015 年 12 月,中央经济工作会议明确提出去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板等五大任务,“供给侧改革”正式成为国家战略。而供给侧改革就是从供给、生产端入手,就是要淘汰落后企业,将发展方向面向新兴领域、创新领域,创造新的经济增长点。而在“供给侧改革”的政策背景下,建筑行业必须改变传统的人工劳动密集型、粗放式的生产方式,推动建筑工业化,推进装配式建筑发展。

  省级住房城乡建设主管部门组织专家评审委员会,按照建科﹝ 2017 ﹞ 77 号文件规定的装配式建筑示范城市和产业基地的申报条件、评审内容和要求,对申请示范的城市和企业进行评审。

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