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特稿丨技术与梦想:这一届中国装配式建筑大会开得很好

来源:博天堂官网 | 时间:2018-09-24

  100年前,现代主义建筑的主要倡导者,机器美学的重要奠基人——法国著名建筑师勒· 柯布西耶就梦想着,能像造汽车一样造房子。现在他的梦想实现了。

  未来的中国房地产世界,企业将不能只关注于规模,也不再只会关注于市场和权力的卡位与抢夺,人们会更多去关注技术革命,关注于建造技术的品质性,敏捷性,个性化和用户友好,更加重视居住和社会的关怀和责任。

  低碳建筑能带来三个趋势,第一是尽可能节省钢材水泥玻璃用量;第二是尽可能实现建筑工业化部品化,减少工地消耗和污染;第三是要尽可能从方案论证开始排除碳排放高的建筑方案。因为没有这个方案,所以必须要有碳排放评审。

  中央在《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中指出,要大力推广装配式建筑,减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量,要求制定装配式建筑设计施工和验收规范,完善部品部件标准,实现建筑部品部件工厂化生产,鼓励建筑企业装配式施工,现场装配,建设国家级装配式建筑生产基地,加大政策支持力度,力争在10年左右时间使装配式建筑在新建建筑的比例达到30%。

  这个文件是2015年发布,10年后也就是2024年,全国要达到30%,有些城市可能就要率先,有些早已经超过30%。我国现有的建造技术路径我们称之为传统技术,它是形成于1982年,就是钢筋混凝土现浇体系,客观上讲它对我们国家改革开放以后城乡建设快速发展做出了很大贡献,这一点毋庸置疑。但是它的五大弊端也是十分突出,一是粗放式,钢材水泥浪费严重;二是用水量过大,不完全统计,高层超高层建筑平均每一平方米要消耗12吨水,且不可循环,一次性排放掉,都排到了城市管沟里;三是工地脏乱差,据环保部门权威数据表明,东北、华北、西北冬天季节刮西北风的时候,PM10以上主要污染源是建筑工地二次污染。现在的工地上能做到精心养护吗?温湿度控制,恒温恒湿,能做到吗?四是质量通病严重,开裂渗漏问题突出;五是最根本性的问题,即劳动力成本飙升,招工难管理难质量控制难。当初选择现浇体系是因为我们国家有丰富的劳动力,现在情况完全颠倒过来,新生代农民工不来干这一行了,现在的工地上没有农二代,全是农一代,平均年龄超过45岁,还有10多年的时间,他们可以拼到60岁。60岁以后靠谁?

  所以这是一个最根本的变化,你一个产业都后继无人了,你们还不改变,还在那里耗?所以必须加快转型,大力发展装配式建筑,这是不以人的意志为转移的,不是想不想,愿意不愿意的问题,是必须的问题。

  经过近10年的艰苦努力,我国工厂化装配式建筑已取得突破性进展,处于世界领先地位,归纳起来有3种模式:

  一是钢筋混凝土预制装配式建筑(PC),适用于量大面广的多层、小高层办公、住宅建筑。

  模式1的实质是:现浇框架或现浇框剪+3块板PC。本质上就是等代现浇体系,是一种过渡形式。实际上也是半装配式。

  下一步发展可能是,全结构PC体系,即梁、柱(或剪力墙)也是预制装配式,适合于多层小高层建筑。现仍处在科技创新和完善标准规范阶段。

  二是钢结构预制装配式建筑,适用于高层超高层办公、宾馆建筑,部分应用到住宅建筑。

  模式2深入创新发展,可能是:钢结构装配式+3块板PC装配式。并且实现结构、机电、装修全装配式。东南网架002135股吧)、甘肃建投已经在创新进入到试点示范阶段。我们调研了东南网架在杭州(楼盘)保障房项目,就是用的这种形式,做的效果还不错。我们给他概括叫好、省、快。

  三是全钢结构全装配式建筑,适用于高层超高层办公、宾馆、公寓建筑,完全替代传统技术,更加节能、节钢、节混凝土、节水,部品化率可达80%~90%。我们知道PC运输半径也就是150公里-300公里。所以你要准备上PC就是下围棋,赶紧布点。去晚了黄瓜菜凉了,根本没有你的份。钢构500公里-800公里,中建钢构在全国布局。“一带一路”不可能到处都去建厂,怎么办?标准集装箱是一个好概念,因为海运的成本最低。

  其突出特点提示我们,一是全钢结构全装配式(结构、机电、装修全装配式);二是引进近似标准集装箱的概念破解运输半径的瓶颈。

  以上我们分析了3种装配式模式,就是要说明,此装配式非彼装配式,对此要有全面辩证思维。各有市场细分,各有特色,也各有局限性。克劳塞维茨说,任何思维都是一种能力。

  企业需要回答好4个问题:一是要不要发展装配式建筑?二是发展什么样的装配式建筑?三是以哪个城市为重点发展装配式建筑?四是怎样更好地发展装配式建筑?

  政府的主要作用是:倒逼机制;鼓励和示范。以上海(楼盘)为例,政府采用“ 倒逼+奖励”,令装配式建筑发展风生水起,如火如荼。上海市引领全国装配式建筑发展的成功经验:真明白、真想做、真会做。根本原因是,市委、市政府决策领导有把发展装配式建筑这件大事做好的坚定意志。

  对装配式建筑工作必须要情况明、决心大、方法对。中建在敦煌建设文博会主场馆,装配式化率达到百分之九十二点多,26万平方米,又好又省又快地建成了。8个月创造了新的敦煌奇迹。

  我碰到很多房地产开发商,他们最关注的不是这个楼结不结实,是怎么把成本降下来,不增加钱,这是开发商最为关注的内容。装配式建筑实际上成本不应该是高的,凡是工厂批量化工业化加工的产品都是低成本,现在发展装配式建筑成本为什么就高了呢?

  主要是我们没有按照工厂批量化加工生产,是现场手工拿到工厂仍然是手工,这种现场手工搬到工厂还是手工加工,你现场搞的工厂搞,还多一个运输,怎么会成本不高呢?我们工业化去做,按照标准化、规模化、自动化、流水线生产,成本就会低。

  要工厂批量化做装配式工业化生产,必须要按照工厂生产的原则办。工厂生产它的工艺要有标准,生产线要标准。把标准的部品部件在工厂生产,非标准的部品部件放在现场做,非标准和标准混搭起来在现场进行一个连接,这样就会质量好、速度快、成本低。

  目前我们装配式建筑缺的不是体系,缺的是对工业化部品部件产品的标准化研究、设计,以及对于生产工艺的配套、改革。如果没有对部品部件工厂的标准化设计、生产、加工,部品部件就不可能实现批量化成本低的生产。

  所以中国不缺体系,缺的是我们怎么能够在工厂自动化批量化去做,我们向现代化迈进,向工业化迈进,就是按照工业、企业、工业产品的规则去做。目前大量的人去研究体系,体系要不要呢?需要,是可以研究。但可能更多要做的是对工业产品能够在工厂批量生产加工,能够自动化加工,能够低成本加工生产,这是很重要的事情。此外现场也有工业化生产的产品要安装,可以采取机械化的安装等办法,并进行现场工艺工法改进。如果用现浇技术建设装配式房子,质量也不会好,进度也不会快。

  梁思成先生在1962年说要大量高速地建造就必须利用机械化施工,要机械化施工就必须要装配式,要装配式建造就得在工厂预制,要预制就得要标准化的统一,要标准化才能够大规模、高速度地建造。

  所以在上世纪60年代梁思成先生在人民日报就发表这篇文章,可谓是对我们装配式建筑指明了方向,怎么去做,是非常值得我们地产商们,我们的同行们去认真地思考、研究。我们推广装配式建筑,要想做到成本低,必须是要标准化的设计,规模化的生产,否则装配式的前景成本难以下降。

  我们要考虑两个一体化,就是建筑、结构机电一体化,设计、加工、装配一体化,有这两个理念,我们尽量模数统一、模块协同、少规格、多组合,朝着平面标准化设计,立面标准化设计,构件标准化设计再到部品标准化设计,这四个标准化设计现在开发商特别要重视,否则你那个只谈后面的部品部件的标准化,没有前面的平面和立面的标准化设计,你就不可能得到后面的部品部件。

  首先平面标准化,我们要合理的划分建筑平面,形成若干标准化模块单元,也就是我们常讲的一些基准的户型。再用这些基准的标准模块组成标准平面,用标准平面组成楼栋的平面。如果你有不同的户型,像65平方米的,80平方米的,100平方米的,150平方米的,通过五种基本平面,四种基本户型这么一变形一组合,就是89种,无限组拼出各种各样的平面。

  很多地产商问我,他说你都搞标准化,我那个房子都长得一个样,我怎么卖,那人出门都回不了家了,全长一个样。实际上这不难,平面的组合组拼就是由于基准平面户型组装成基准的标准平面,楼栋的平面千变万化。

  里面的户型可以无限变化,无限调整, 80平方米以下的通过这种装配式优化。很多开发商现在做的楼板,预制板之间都有一条缝,都是有一条厚胶带来拼的,这是比较不好的一种方法。造成成本高,进度慢,我们完全可以一个房间一块板,怎么划分这个户型,跟你的预制构件的尺寸是紧密相关的。实在不行卡住一边尺寸,让他按照一定模数变化,这样我们有了相对的模数的统一,模块的发展,是按照一定的模数来变化,也可以协调出较好的平面。

  第二,立面标准化设计,也可以组拼出千变万化的立面,有地产商跟我谈你这个装修建筑只适合做经济适用房,做低档的,我说你要做什么样的我都可以做,高端低端都可以做,看你要什么,看怎么设计,所以这个装配式只是一种设计建造的方式,而不是高低端的标准。

  第三,部品部件、构配件标准化设计。我们老祖宗搞木结构的斗拱,斗拱千变万化,通过构件来实现。作为中外都是这么做,现代同样也是可以把这个组成房屋的构件,把它通过标准化设计,比方你的这种凸窗,你的外墙,你的阳台等等各类构件,统统可以在工厂把它实现。标准化设计是重要的,我们要学会怎么去做。

  第四个标准化设计是部品部件标准化设计,由于我们的房子是大模块,里面的户型各种厨房、厕所、客房是小模块。我们要充分地考虑大模块下怎么利用这些小模块,把它空间、尺寸对应起来,找出一定的规律,使其能够满足一些模数模块的原则,这样提前在工厂进行加工、装配,而不是我把主体框架搞好了,做厕所门窗的装修同志们再一家一户来量,量好了之后再去工厂做,那个叫作一间一付的量身定制,凡是量身定制的东西都不会便宜,迎来的结果就是成本高。

  最后,工业化建筑装配式建筑最为重要的是要模块化、标准化、通用化。只要我们把握住设计、加工、装配一体化,建筑结构机电装修一体化,我们装配式建筑就会取得质量好、成本低、速度快的效果。

  装配式建筑被很多人认为是一场革命,但我们认为在推动装配式建筑过程中,不是简单用工业化制造替换原来的现场现浇方式,不是谁来革谁的命,而是推动装配式与现场现浇如何有效结合,如何能够实现各自的优势互补。

  基于装配式建筑的技术推动,我们提出了“四个不变和一个变化”,一是用装配式建筑模数标准化和组合来实现建筑形态的标准化和个性。第二个不变是主体结构,这个涉及建筑安全和总体可靠性。三是建筑的验收标准不能因为实现方式改变而发生变化。四是市场推动和接受成熟度决定了装配式建筑的成本不应该发生大的变化,甚至可以说在未来装配式建筑综合程度应该更具有竞争力。

  概括起来,就是形态不变、结构不变、标准不变、成本不变。改变的只是建筑实现的方式和方法 。

  不要纯去追求装配率高低推动建筑,可以根据地域不同,项目设计要求不同,成本不同和产业配套成熟度不同,在装配式建筑应用中灵活配比装配率,从25%到60%,甚至70%,可以更高。

  建筑工业化是一种非标准产品的大规模连续制造的特性。通过对行业的特性研究和分析,远大住工做了大量的研究和探索,提出了远大CPS智能制造系统。

  我们希望通过用数据驱动的方式,来实现装配式建筑柔性制造。通过基于数据自动流动的闭环系统,通过对人、机、物、环境、信息这些要素的动态分析来实时分析科学决策,精准执行,解决生产制造和应用服务过程当中的不复杂性和不确定性,实现资源的配置和运营,达到快速迭代,共同优化,大幅度提升经营效益。

  这样一套体系是基于BIM为基础的信息化平台,这个平台能够覆盖一个项目的全生命周期,从研发、设计、生产、施工到后台的命名。同时它也服务于一个企业管理的全流程,从研发、设计、物流、计划、库存、成本、人力资源匹配等等,通过信息化的平台来实现和完成。

  复杂的大数据管理模式下,不再需要人的能力了,而是通过系统来自动控制。比如说计划,不是靠计划部门人为做到精细,而是通过一种拉动式的计划管理,通过工地的进度来拉动物流配送,通过成品的物流配送计划,来拉动物流的成品库存,库存计划拉动了生产线上的生产计划,进一步拉动材料采购计划,系统可以一步一步实现拉动式管理,完全不需要人来干涉。人要做的是在执行过程中的一些临时的变化,做差异的管理。

  万科装配式建筑道路,充满筚路蓝缕以启山林万科北方区域工程首席合伙人、新土木建设公司董事长李季

  任何一个事物的产生,在一个企业内部都有一定的历史背景和原因,当时我还是现场的一名工程师,那时候大家还在讨论什么时候工程质量能够变成在行业内领先,而且把建筑业脱颖而出的公司作为我们学习的目标。

  2006年万科提到装配式建筑时,大家都是谜一样来看待装配式建筑的。2006年至2008年,我们开始尝试做装配式实验。2008年至2010年,万科第一次尝试在深圳(楼盘)、上海进行部分装配式建筑部品应用。2013年以后,随着国家政策引导和部品行业的成熟,我们将适合万科的体系应用归纳为:提高质量,提高效果,减少环境污染。

  为了进一步的让体系落地,万科内部建立了关于工业化体系的要求。今年,根据目前的遍布40家城市公司的实际情况,万科提出“5+2+X”工业化落地策略。在装配式建筑具体落地过程中,我们面临两大问题,一个是技术问题,另一个是管理问题。从技术角度来说,2003年底,万科在东莞(楼盘)建设自己的研究基地,做装配式建筑研究,目前还有关于热带雨林的研究,以及对污染水系、污染土壤治理,对污染土壤和污染水洗治理的研究。2017年年底,我们在雄安也成立了绿色研究发展中心,目前这个中心已经对外开放了,大家如果到雄安可以到我们基地来参观。

  这么多年来,万科一边干、一边学,主编参编了多项国家行业标准,还有200多项发明专利,配合国家做一些具体课题。

  万科发展装配式建筑较早,因此看到的问题也比较多。从具体应用上看,各个地方存在监管机制的完善问题。从资源角度来看,专业性人才比较缺乏,产业资源匮乏,区域差异大,另外产业链上设计、生产还是相对少。从管理角度来看,万科正在做内部尝试对EPC做出探索。

  围绕提质,万科归纳制成四个措施。第一个是产品定型,尽可能实现户型的标准化;第二个从管理上来讲,对于如何能够最大地实现效果,2012年王石就启动了迁移计划,近2000人完成赴日研修,因此目前生产效果在国内同行内处于前列;第三是在过程交付和评估上有自己的工具来进行质量控制;最后是具有材料检测和资源评价筛选体系。(视频拍摄 / 中房报记者 李燕星)

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