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大干快上要不得,对于装配式建筑,这些误区亟待厘清

大干快上要不得,对于装配式建筑,这些误区亟待厘清C.S.C Business Reportage

2017-12-26 10:21:19

国家政策层面暖风频吹,各地纷纷跟进落实,装配式建筑行业整体呈现出蓬勃发展的态势。可以说,装配式建筑已经上升到国家战略层面,大家都在撸起袖子加油干,行业的春天已经到来。然而,仔细分析,现在对于装配式建筑的认识,还是存在着一些误区和问题,亟待厘清。

误区一、是装配式结构,还是装配式建筑?

目前推广的装配式建筑,是在新型建筑工业化背景下的产物,谈的都是建筑整体建造方式的转变,而不仅仅是主体结构的装配化问题。所以,着眼点是建筑部品部件的工业化生产、安装和管理方式,而不仅仅是主体结构,这是实现新型建筑工业化的基本问题。

然而现实是,大量装配式建筑的设计和研究还是按照装配式结构的思路在做,存在普遍性的过分重视主体结构而忽视整体建筑的认识误区。主导进行装配式建筑研发和设计的,结构专业或者站在结构立场上的居多。讨论装配式建筑技术体系时,也是着眼于结构体系的多,甚至有些把主体结构的体系默认为装配式建筑的技术体系。

事实上,多年来在装配式钢结构建筑的经验就已经表明,结构工程师主导的注重结构装配的模式对装配式建筑推广极为不利,在住宅中表现得尤为突出。对于天生具备装配化属性的钢结构而言,由于缺少对建筑的整体考虑,就钢结构装配谈装配式建筑,导致做出了大量粗放型的毛坯房式的装配式建筑,原地踏步多年,错失推广良机,甚至影响了装配式建筑的声誉。

最新颁布的装配式建筑规范,已经完全转到了装配式建筑的整体定位和思路,摒弃了狭义的装配式结构概念。不难看出,规范名称中的“装配式”,是“建筑”的修饰语。

误区二、是建筑设计施工,还是建筑系统集成?

传统的房屋建造,分为建筑师牵头的专业拆分式的建筑设计,和施工单位主导的现场施工,两个阶段明显分离。装配式建筑的建造,是基于部品部件进行系统集成实现建筑功能并满足用户需求的过程,建筑是最终产品。所以,必须用产品化思维,站在建筑系统集成的层面上,去思考问题。然而现实是,装配式建筑的实施,大量还在沿用传统的思路。

装配式建筑的特点,要求打破传统的先专业拆分建筑设计后施工的模式,转到以建筑师牵头,进行建筑系统集成、建筑产品化的思路上来。换言之,建筑师不再是传统意义上的设计师,而是集成师和产品经理,主导进行产品化的设计和集成。没有集成产品功能和体验导向的思维,做不出高品质的装配式建筑。在传统的建筑功能需求基础上,熟悉各种部品部件性能并将其整合的建筑系统集成技术,已经成为决定装配式建筑成败的技术核心。集成的建筑成品中任何一个影响建筑功能和体验的问题,都可能导致客户的不满。事实上装配式建筑的质量问题,大多发生在主体结构、建筑围护、内装和机电管线之间的集成、整合和协同上。

从这个意义上说,目前在推广应用的BIM技术是装配式建筑实现集成设计、智能制造、虚拟建造的重要实现手段,可以在更高层次上实现装配式建筑全流程全专业全产业的一体化集成,而不仅仅是作为三维建模的工具。采用BIM技术实现装配式建筑LOD400等级的模型化,才能说是基本实现了建筑的系统集成。

因此,必须摒弃传统的专业拆分设计、设计施工分离的思路与做法,从系统集成的角度去看待装配式建筑,以系统工程的方法为指导,以BIM技术为工具,以建筑功能为核心,以结构布置为基础,以工业化的围护、内装和设备管线部品为支撑,综合考虑建筑户型、外立面、结构体系、围护系统、管线系统、防火、内装等各方面的协同与集成,实现主体结构系统、外围护系统、设备与管线系统和内装系统的一体化。借用中国工程院周济院长的话来说,“系统决定成败,集成者得天下”。

误区三、是标准设计,还是标准化设计?

装配式建筑遵循工业化生产的设计理念,推行模数协调和标准化设计。但是,装配式建筑的设计,并非传统意义上的标准设计和千篇一律,而是尊重个性化和多样化的标准化设计。

标准化与多样化是装配式建筑固有的一对矛盾,彼此依存而又互相对立。建筑设计多样化并不等于自由化,在个性化的中间存在着不可缺少的标准化,是要求设计标准化与多样化相结合,部品部件设计在标准化的基础上做到系列化、通用化。这对矛盾解决得好坏,是评价装配式建筑的重要因素,也是装配式建筑技术体系中的重要方面。

要实现这一目标,需要从顶层设计开始,针对不同建筑类型和部品部件的特点,结合建筑功能需求,从设计、制造、安装、维护等方面入手,划分标准化模块,进行部品部件以及结构、外围护、内装和设备管线的模数协调及接口标准化研究,建立标准化技术体系,实现部品部件和接口的模数化、标准化,使设计、生产、施工、验收全部纳入尺寸协调的范畴,形成装配式建筑的通用建筑体系。在这个基础上,建筑设计通过将标准化模块进行组合和集成,形成多种形式和效果,达到多样化的目的。

因此,装配式建筑的标准化设计不等于单一化的标准设计,标准化是方法和过程,多样性是结果,是在固有标准系统内的灵活多变。实际上,乐高积木给了我们一些启示,大量的标准件和少量的非标准零件,组合形成丰富多彩的乐高建筑。

误区四、是预制化装配化,还是建筑工业化?

装配式建筑实施的表现形式是,在工厂进行部品部件(构件)预制、生产,现场装配形成建筑整体。但是,装配式建筑绝不仅仅是预制化装配化,而是以装配式建筑的方式来实现新型建筑工业化,是传统建筑业借鉴制造业的重大变革和产业转型。目前认识上容易陷入下面的的误区。

1、预制化工程,还是预制化构件?

目前普遍存在的做法,实际上是主体结构切分预制、现场组装的思路,把本来现场浇筑混凝土的工作转移到工厂。于是,把个性化设计的单体工程强行切分进行工厂预制,事实上变成了工厂化的“预制化工程”,而非“预制化构件”,偏离了结构部件模数化、标准化的初衷。诚然,有些是认识误区使然,也有一些,是企业在目前技术水平下应对强制性预制率要求采取的不得已而为之的方法。

这个问题在装配式混凝土建筑中尤为突出。“预制化工程”问题,导致工艺成本和物流成本巨大,工程造价远高于传统的现浇混凝土建筑,甚至高于大家潜意识中普遍认为价格高昂的装配式钢结构建筑,严重影响其推广应用。

另外,装配式混凝土建筑中,剪力墙装配也并不一定是技术先进的方向。比如日本,在过去的发展过程中,已经淘汰了板式结构的预制混凝土体系,仅剩下预制混凝土框架体系。

2、装配化还是建筑工业化?

目前的装配式建筑推进过程中,用装配率指标来衡量建筑工业化水平。很多的政府规定和激励政策都是针对预制混凝土制订的。导致的普遍认识是,实现了混凝土的预制和装配,等同现浇混凝土,似乎就实现了建筑工业化。从项目来看,目前大部分都是用传统的生产方式加上装配化,依旧是粗放的管理,很多是为了装配化而装配化。出现上述问题的主要原因,是对建筑工业化内涵的认识还不到位,还停留在以往单一的工业化技术的研发、推广和应用层面上,还局限在一般意义上的建筑装配化。

建筑工业化是一整套生产方式的变革,而装配式建筑只是其中的一种建造形式和载体,在房屋建造的全过程中采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工和全过程的信息化管理为主要特征的工业化生产方式,形成完整的一体化产业链,从而实现社会化的大生产,决不能简单地用“装配化”来概括或替代。单纯意义上将建筑工业化理解为装配化,再将装配化理解为预制混凝土,太过狭隘。

误区五、装配式建筑成本高?

1、高成本是阻碍装配式建筑发展或推广的因素

其实,我国装配式建筑的发展并非近几年才启动,1999年国务院就出台了《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》等相关文件。上海作为全国较早推进装配式住宅试点的城市之一,第一个项目建设早在2006年就启动了。只不过,装配式建筑高成本对应小市场,市场积极性不高,发展的脚步也就迟缓了。

理论上,在没有任何外部因素的情况下,建造一幢房子所需的材料是相对固定的,仅以材料成本来比较,无论是采取何种方式来建造房子,成本也应是比较接近的。事实上,装配式建筑的成本却比传统方式建造房子要高得多。据市建筑建材业市场管理总站相关负责人测算,目前,上海的装配式建筑较传统建筑每平方米的增量成本350元至550元不等,而且预制装配率(预制构件体积或价值占全部构件体积或价值之比)越高,成本也会更高。

2、装配式建筑为何高成本

一是工艺成本。装配式建筑技术难度更高,初期的研发投入,以及预制构件生产所需要的机械设备投入,都比较大,转嫁到构件成本上也就更高,除非装配式建筑的体量足够大,使得构件产量达到较大规模,才能摊薄成本; 

二是物流成本。只有从工厂到施工地点的距离在100公里左右,物流成本才相对合适,若工厂离得太远就不划算了。此外,从整条产业链来看,装配式建筑从规划、设计、生产、运输到施工,各个环节的衔接尚不是很顺畅,也平添了不少成本。

“近几年,为了降低装配式建筑的成本,上海有关部门陆续制定和出台了不少政策来引导和扶持。”据介绍,目前的扶持政策主要是建筑面积奖励,对自愿建设装配式建筑的住宅项目,给予预制外墙或叠合外墙预制部分不计入建筑面积的鼓励政策(不超过地面以上计容建筑面积的3%)。不仅如此,还有更加直接的建筑节能专项扶持资金补贴,对于符合要求的装配式住宅项目,预制装配率达到15%以上,每平方米补贴60元人民币,预制装配率达到25%以上,每平方米补贴100元。对于装配式公共建筑项目,若达到绿色建筑示范项目或高标准建筑节能示范项目标准要求的,还会被优先纳入建筑节能专项扶持资金补贴范围,等等。

3、专家解读:高成本多为误区

就国内来讲,成本比较普遍存在误区,往往将装配式住宅的所有成本与传统建筑的结构成本直接对比。

这样的对比是不科学的,因为采用预制件的装配式住宅的建造速度相对较快;相对于工地现场手工作业,工业化制造方式能更好地保证质量,为后期装修节省资源和时间。装配式建筑的特点在于批量生产和组装,在大面积应用中优势更明显。

此外,因为工业化生产,装配式住宅的工地现场的湿作业、噪音、粉尘显著减少,环境效应也不可估量。

所以,装配式住宅的成本要根据具体项目综合测算,不能一概而论。

4、综合施策应对转型隐忧

记者采访了解到,在各地“高歌猛进”布局装配式建筑的同时,仍存在投入成本高、社会认知低、发展掣肘多、市场秩序乱等问题,制约着行业发展。

受访的业内人士表示,目前建筑业转向新型工业化发展正处于关键时期,亟须统筹规划发展,助力这一新兴产业科学健康发展。

一是厘清社会认识,提高公众认可程度。在社会认知层面,建议加大宣传引导力度。

二是进一步完善住宅产业化的标准制定、检查验收、优惠鼓励等方面政策。唐芬、刘海群等业内人士认为,利用工业化的方式建造装配式建筑,重要的是要打造标准的技术体系和管理体系,只有标准体系建好后,才能具备快速复制的条件。建议相关部门尽快制定全国统一的住宅产业化项目质量验收标准和部品部件检验标准,进一步落实鼓励政策,调动企业参与积极性,以规模化经济降低生产成本。 

三是加强部门间协调配合,解决交叉监管、监管盲点等问题。记者采访了解到,建筑业产业化转型使工厂成为施工现场的一部分,需对传统的监管模式和工作方法进行突破和延伸。康庄表示,目前行业现行管理体系涉及多个部门且“泾渭分明”,装配式建筑作为一种新兴业态,需避免“九龙治水”的问题。建议探索建立工程总承包模式的监管体系,对建筑产品进行“一条龙”监管。

四是做好统筹规划,防止一哄而上,形成新的产能过剩。“有的地方政府为了招商引资,有的企业盲目跟风,出现了混淆概念、产能过剩、行业良莠不齐无序竞争的苗头。”唐芬建议,各地政府要合理规划、通盘考虑,“千万不要把住宅产业化做成第二个光伏产业。”中小企业可以根据自身的技术特点与资金实力,在某一细分领域围绕产品深耕细作,而不是都去建大型工厂,投入到大而全的全产业链生产中。

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