裝配式建筑國內(nèi)外發(fā)展概況
二戰(zhàn)后是建筑工業(yè)化真正的發(fā)展階段:鋼、幕墻、PC預(yù)制、各種體系。
七十年代以后,國外建筑工業(yè)化進(jìn)入新的階段:
1)預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合的體系取得優(yōu)勢(shì)
2)從專用體系向通用體系發(fā)展。
我國建造裝配式住宅已有幾十年歷史。 1976年,北京市前三門大街40萬平方米(以高層住宅為主)的剪力墻結(jié)構(gòu)采用大模板施工工藝,其外墻采用預(yù)制壁板(墻板),內(nèi)墻全部為現(xiàn)澆墻體,樓板為預(yù)制空心樓板,內(nèi)隔墻為加氣條板。這種體系施工方便,進(jìn)度快,對(duì)北京發(fā)展高層建筑是一個(gè)重大突破口。
唐山大地震后,建造了一大批抗震性能非常好的內(nèi)澆外掛裝配式住宅,解決了當(dāng)時(shí)的急需。
目前國內(nèi)已建或在建裝配式建筑項(xiàng)目:
裝配式建筑形式分類
3、裝配率(又稱PC率)
建筑單體范圍內(nèi),預(yù)制構(gòu)件混凝土方量占所使用的所有混凝土方量的比率稱為裝配率。通常按正負(fù)零以上部分核算,國家暫無統(tǒng)一的明確規(guī)定。
裝配率指標(biāo)反映建筑的工業(yè)化程度。裝配率越高,工業(yè)化程度越高。
4、裝配化率
達(dá)到裝配率要求的建筑單體的面積占項(xiàng)目總面積的比率。國家暫無統(tǒng)一的明確規(guī)定,一般由地方政府或建筑主管部門在土地出讓和項(xiàng)目建設(shè)過程中管控。
國家、地方相關(guān)扶持政策
國務(wù)院辦公廳:
2013年1月1日,國務(wù)院辦公廳以2013年1號(hào)文的形式,轉(zhuǎn)發(fā)了發(fā)改委、住建部《綠色建筑行動(dòng)方案》(國辦發(fā)〔2013〕1號(hào) 附件1),文件重點(diǎn)要求充分認(rèn)識(shí)開展綠色建筑行動(dòng),并將“推動(dòng)建筑工業(yè)化”被列為十大重要任務(wù)之一。
上海市文件:
根據(jù)國務(wù)院《綠色建筑行動(dòng)方案》等文件要求,上海市政府由楊雄市長(zhǎng)牽頭,在2013年7月8日召開了政府常務(wù)會(huì)議,明確了上海推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化工作的方向及具體措施,并在8月15日下發(fā)了《關(guān)于本市進(jìn)一步推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展的若干意見》(滬府辦[2013]52號(hào))
上海市文件:
為進(jìn)一步加大對(duì)本市建筑節(jié)能工作的推進(jìn)力度,規(guī)范建筑節(jié)能扶持資金使用管理,根據(jù)《上海市建筑節(jié)能條例》、《上海市節(jié)能減排專項(xiàng)資金管理辦法》的有關(guān)規(guī)定,2012年8月6日下發(fā)了《上海市建筑節(jié)能項(xiàng)目專項(xiàng)扶持辦法》(滬發(fā)改環(huán)資(2012)088號(hào))
上海市文件:
根據(jù)國務(wù)院《綠色建筑行動(dòng)方案》及上海市《關(guān)于本市進(jìn)一步推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展的若干意見》等文件要求,上海市政府2014年6月17日下發(fā)了《上海市綠色建筑發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2014-2016)》(滬府辦[2014]32號(hào))
政策內(nèi)容匯總:
1、明確了裝配式建筑的裝配率標(biāo)準(zhǔn),外環(huán)內(nèi)須≥25%,外環(huán)外須≥15%,住宅外墻采用預(yù)制墻體或疊合墻體≥50%,并宜采用預(yù)制夾芯保溫墻體。
2、新建裝配式建筑的建筑面積比例:2014年不少于25%;2015年不少于50%;2016年,外環(huán)線以內(nèi)符合條件的新建民用建筑原則上全部采用裝配式建筑。
3、“實(shí)施裝配式建筑”這一要求將寫入土地出讓合同。
4、對(duì)實(shí)施了裝配式建筑的項(xiàng)目,在建筑面積的計(jì)算上,給予最大3%的政策優(yōu)惠。
5、除獨(dú)立式、聯(lián)排式住宅外,裝配式商品住宅和公共租賃住房應(yīng)當(dāng)實(shí)施全裝修。
政策優(yōu)惠匯總:
1、項(xiàng)目預(yù)制外墻或疊合外墻的預(yù)制部分可不計(jì)入建筑面積,但不超過裝配式住宅±0.00以上地面計(jì)容建筑面積的3%。
2、預(yù)制裝配率15%及以上的整體裝配式住宅示范項(xiàng)目,可以享受每平方米補(bǔ)貼60元。其中,整體裝配式住宅示范項(xiàng)目,對(duì)預(yù)制裝配率達(dá)到25%及以上的,每平方米補(bǔ)貼100元,單個(gè)項(xiàng)目最高補(bǔ)貼1000萬元。
3、采用預(yù)制構(gòu)件外墻,外墻全部為混凝土墻體,可以免于繳納《新型墻體材料專項(xiàng)基金》,專項(xiàng)基金繳納標(biāo)準(zhǔn)為10元/平方米。
施工工藝
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)規(guī)程》2015年6月16日完成并實(shí)審。
JGJ1-2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
《裝配整體式混凝土住宅體系設(shè)計(jì)規(guī)程》DG/TJ08-2071-2010。
《裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》DGJ08-2117-2012。
節(jié)點(diǎn)做法
國內(nèi)主要廠商及技術(shù)體系
裝配式剪力墻建筑體系
與傳統(tǒng)工藝比較
技術(shù)體系 | 工業(yè)化技術(shù)體系 | 傳統(tǒng)建筑體系 |
品質(zhì) | 高 | 一般 |
工業(yè)化方式的材質(zhì)與PC結(jié)構(gòu)在防水、防火、隔音、抗?jié)B、抗震、防裂方面能做到更好,確保產(chǎn)品出廠品質(zhì)。 | 傳統(tǒng)方式對(duì)工藝質(zhì)量的管控較難,工人素質(zhì)不一,手工作業(yè)品質(zhì)監(jiān)控難度高,容易出現(xiàn)滲水、開裂、空鼓等質(zhì)量通病。 |
工期 | 快 | 中等 |
大部分構(gòu)件部品在工廠流水線完成,不受天氣影響。施工進(jìn)度5天一層,水電安裝與主體裝修同步,進(jìn)度大大提前。整體交付時(shí)間一般比傳統(tǒng)快30%-50%。 | 較成熟的施工隊(duì)可以達(dá)到一次結(jié)構(gòu)工程5天一層,但還需要砌磚、抹灰等二次結(jié)構(gòu)。 |
成本 | 先高后低 | 中等 |
標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,統(tǒng)一設(shè)計(jì),統(tǒng)一采購,大于10萬平方米的建筑體量后,價(jià)格基本與傳統(tǒng)方式持平。 | 規(guī)劃設(shè)計(jì)反復(fù)、材料選型采購不一;項(xiàng)目成本測(cè)算差距大,目標(biāo)成本難以準(zhǔn)確制定;施工過程設(shè)計(jì)變化多,簽證過多,過程成本控制難度大。 |
節(jié)能環(huán)保 | 優(yōu) | 差 |
工地干凈整潔,節(jié)水80%,節(jié)能70%,節(jié)時(shí)70%,節(jié)材20%,節(jié)地20%。安全事故基本無。 | 浪費(fèi)資源,材料耗費(fèi)量大,揚(yáng)塵起灰,建筑垃圾多,噪音大、污水多、安全事故多發(fā)。 |
節(jié)水:80%、節(jié)能:70%、節(jié)時(shí):70%、節(jié)材:20%、節(jié)地:20%。
建筑工業(yè)化方式與傳統(tǒng)方式建造階段資源消耗對(duì)比:
(以30層精裝住宅為例)
建造方式 | 工業(yè)化建筑方式 | 傳統(tǒng)建筑方式 |
主體工程 | 5天一層,所有部品與構(gòu)件均在工廠制造,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。精細(xì)化組裝。5個(gè)月內(nèi)完工。 | 最快5天一層,受天氣影響,搭腳手架,隱患大,手工作業(yè),品質(zhì)難保障,進(jìn)度難控制。至少6個(gè)月。 |
內(nèi)外裝修 | 現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配式工業(yè)施工,主體完成后再加2個(gè)半月 | 至少需3-5個(gè)月 |
景觀與外場(chǎng)管線 | 完成±0以下部分即可進(jìn)場(chǎng)施工,預(yù)留出施工通道及場(chǎng)地 | 主體完成后進(jìn)場(chǎng)施工 |
水電安裝 | 與主體及裝修同步 | 至少需2-3個(gè)月 |
從動(dòng)工到交付 | 最快10個(gè)月 | 至少需要24-30個(gè)月 |
建筑工業(yè)化方式與傳統(tǒng)方式建造綜合單方造價(jià)對(duì)比表
結(jié)構(gòu)形式 | 工業(yè)化項(xiàng)目 | 傳統(tǒng)施工項(xiàng)目 | 相對(duì)傳統(tǒng)方式降低 |
單層框架結(jié)構(gòu) (2-5層) | 1200-1400 | 1300 | 持平 |
小高層 (8-15層) | 900-1000 | 1200-1300 | 約23% |
高層 (15-30層) | 1100-1300 | 1400-1600 | 約19% |
注:基礎(chǔ)±0以上部分,含外裝涂料。
建筑工業(yè)化方式與傳統(tǒng)方式建造階段資源消耗對(duì)比圖
統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目 | 工業(yè)化項(xiàng)目 | 傳統(tǒng)施工項(xiàng)目 | 相對(duì)傳統(tǒng)方式降低 |
每平米能耗(千克標(biāo)準(zhǔn)煤/㎡) | 約15 | 19.11 | 約20% |
每平方米水耗(m3/㎡) | 0.53 | 1.43 | 63% |
每平米木模板量(m3/㎡) | 0.002 | 0.015 | 87% |
每平米產(chǎn)生垃圾(m3/㎡) | 0.002 | 0.022 | 91% |
注:數(shù)據(jù)來源《深圳建筑科學(xué)研究院所監(jiān)測(cè)》
與傳統(tǒng)方式對(duì)比的優(yōu)點(diǎn):現(xiàn)場(chǎng)施工取消腳手架,取消了室內(nèi)、外墻抹灰工序,鋼筋由工廠統(tǒng)一配送,樓板底模取消,墻體塑料模板取代傳統(tǒng)木模板,現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾可大幅減少。
與傳統(tǒng)方式對(duì)比的優(yōu)點(diǎn): PC構(gòu)件在工廠預(yù)制,構(gòu)件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后通過大型起重機(jī)械吊裝就位。操作工人只需進(jìn)行扶板就位,臨時(shí)固定等工作,大幅降低操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
與傳統(tǒng)方式對(duì)比的優(yōu)點(diǎn):門窗洞預(yù)留尺寸在工廠已完成,尺寸偏差完全可控。室內(nèi)門需預(yù)留的木磚、混凝土塊在工廠也完成,定位精確,現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單,安裝質(zhì)量易保證。
與傳統(tǒng)方式對(duì)比的優(yōu)點(diǎn):保溫板夾在兩層混凝土板之間,且每塊墻板之間有效的防火分隔,可以達(dá)到系統(tǒng)防火A級(jí),避免大面積火災(zāi)隱患。且保溫效果好,保溫層耐久性好,外墻為混凝土結(jié)構(gòu),防水抗?jié)B效果好。
與傳統(tǒng)方式對(duì)比的優(yōu)點(diǎn):取消了內(nèi)外粉刷,墻面均為混凝土墻面,有效避免開裂,空鼓、裂縫等墻體質(zhì)量通病,同時(shí)平整度良好,可預(yù)先涂刷涂料或施工外飾面層或采用藝術(shù)混凝土作為飾面層,避免外飾面施工過程中的交叉污損風(fēng)險(xiǎn)。
與傳統(tǒng)方式對(duì)比的優(yōu)點(diǎn):管線工廠內(nèi)預(yù)埋到位,現(xiàn)場(chǎng)無需后開槽,部品化全裝修成品房。
與傳統(tǒng)方式對(duì)比有待改進(jìn)處:
1、國內(nèi)市場(chǎng)認(rèn)可度小,研究起步晚,技術(shù)有待成熟;
2、裝配式建筑專業(yè)工廠少,容易價(jià)格壟斷,成本居高不下;
3、傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)院無足夠的專業(yè)人員進(jìn)行該設(shè)計(jì),需專業(yè)廠家進(jìn)行深化設(shè)計(jì),方案階段即需介入;
4、大部分配件需在工廠內(nèi)完成,由工廠運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),若距離過長(zhǎng),增加了時(shí)間成本及路費(fèi);
5、規(guī)模低于10萬㎡的建安成本高于傳統(tǒng)工藝;
6、預(yù)制板由業(yè)主后開槽裝修難度較大,管線需工廠預(yù)埋到位,適合精裝,或者減少裝配率,內(nèi)墻采用砌塊填充墻,現(xiàn)場(chǎng)施工;
7、工廠生產(chǎn)PC裝配構(gòu)件,現(xiàn)場(chǎng)組裝,如遇趕工期,施工可靠性降低;
8、建筑風(fēng)格受限,適用于外立面簡(jiǎn)單明快,戶型重復(fù)率高的中低端住宅及現(xiàn)代風(fēng)格的別墅等;
裝配式工廠及施工現(xiàn)場(chǎng)
裝配式建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)小結(jié)
1、在設(shè)計(jì)方面,已有上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配整體式混凝土住宅體系設(shè)計(jì)規(guī)程》、 《混凝土預(yù)制裝配式住宅構(gòu)造節(jié)點(diǎn)圖集》。以及全國通用圖集《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)示例(剪力墻結(jié)構(gòu))》15J931-1。
2、在構(gòu)件制作、施工安裝及竣工驗(yàn)收方面,已有上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配整體式住宅混凝土構(gòu)件制作、施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》、《裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》以及裝配式建筑補(bǔ)充定額。
3、目前我市正加緊制定《裝配式住宅外墻保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、 《工業(yè)化住宅評(píng)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《預(yù)制裝配式保障性住房套型圖集》。
裝配式住宅各專業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié):
建筑專業(yè):
1、采用大開間形式,平面布局靈活分隔;
2、按照建筑模數(shù)制,便于工廠化統(tǒng)一加工;
3、衛(wèi)生間、廚房采用標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制衛(wèi)生間及標(biāo)準(zhǔn)化整體廚房;
4、臥室及起居室采用裝配整體式鋼筋砼疊合樓板形式;
5、公共樓梯、陽臺(tái)、隔墻、空調(diào)板等采用工廠化加工的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件;
6、室內(nèi)裝修與建筑設(shè)計(jì)同步完成,以工廠化加工為主;
7、外墻板采用夾心保溫板。
結(jié)構(gòu)專業(yè):
1、采用裝配整體式砼框架結(jié)構(gòu),總高度不大于50m;
2、采用預(yù)制疊合剪力墻結(jié)構(gòu),總高度不大于60m;
3、預(yù)制板端預(yù)留“胡子筋”,連接節(jié)點(diǎn)核心區(qū)砼強(qiáng)度不低于C30。
建筑設(shè)備:
1、給水設(shè)計(jì):設(shè)置集中熱水供應(yīng)系統(tǒng);
2、排水設(shè)計(jì):衛(wèi)生間采用同層排水方式;
3、暖通設(shè)計(jì):預(yù)埋件與建筑設(shè)計(jì)同步設(shè)計(jì);
4、電氣設(shè)計(jì):電表配電箱插座等設(shè)備及各類電線管線布置應(yīng)結(jié)合室內(nèi)裝修統(tǒng)一考慮。
5、設(shè)備公共功能管道統(tǒng)一布置在公共部位。
本文部份取材于互聯(lián)網(wǎng),部分引用了“杜鵑設(shè)計(jì)”課件。