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创新立项结项书初稿
目录
一、项目简介1
1.1、新型建筑工业化概念:
1
1.2、项目研究目的和意义:
1
二、我国新型建筑工业化发展2
2.1、国内工业化发展现状:
2
2.2、我国建筑工业化发展案例:
3
三、国外发达国家建筑工业化发展和成功经验(以美国为例):
4
3.1、国外技术发展趋势:
4
3.2、美国建筑工业化实例:
4
3.3、国外建筑工业化发展成功经验:
5
四、制约我国新型建筑工业化发展的因素:
6
五、城市新型建筑工业化发展中存在的现实弊端8
六、我国建筑工业化发展的政策建议:
10
七、结语 13
本科生创新研究项目学生自主立项
项目名称我国新型建筑工业化发展的制约因素与政策建议
申报单位山东理工大学
工程学院
申请人
指导教师
日期2014年5月——2015年5月
我国新型建筑工业化发展的制约因素与政策建议
一、项目简介
1.1、新型建筑工业化概念:
新型建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产方式,以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征,能够整合设计、生产、施工等整个产业链,实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。
是建筑业从分散、落后的手工业生产方式逐步过渡到以现代技术为基础的大工业生产方式的全过程,是建筑业生产方式的变革。
1.2、项目研究目的和意义:
实现新型建筑工业化对改变我国建筑业现状、促进建筑业可持续发展具有重要的意义:
有利于提升建筑业技术水平和管理水平;有利于提高工程建设效率;有利于在建筑产品的建造和使用过程中降低资源和能源消耗,减少环境污染,实现经济、社会和环境效益的可持续发展;有利于改善建筑工程质量和安全问题;有利于提高建筑产品的品质;有利于提高从业人员的素质和改善工作条件,解决建筑市场劳动力短缺的问题;有利于推进工程建设管理体制改革。
二、我国新型建筑工业化发展
2.1、国内工业化发展现状:
早在1956年,国务院即出台《关于加强和发展建筑工业的决定》,并于1978年,我国原国家建委在新乡召开了建筑工业化规划会议,会议要求到1985年,全国大中城市要基本实现建筑工业化,到2000年,全面实现建筑工业的现代化。
但由于种种原因,这一目标并未实现。
目前,虽然建筑工业化在我国取得了一定的发展,商品混凝土得到了很大发展,但即使在大城市,工业化生产率也不高。
就我国建筑业现状而言,总体上依然还是以粗放型为主,浪费严重,科技进步贡献率低,建筑标准工作滞后,相应的部件标准化、通用化程度低,施工机械化和合理化程度不高,节电、节能、节水等先进的环保技术尚不能推广使用,直接影响和制约了建筑工业化的发展。
目前我国大力发展建筑工业化的主要几类企业:
房地产开发类企业、建筑工业化全产业链式企业、混凝土预制构件生产企业、钢结构生产企业、部品一体化生产企业等五大类。
2013年度用户关注类型统计图
2.2、我国建筑工业化发展案例:
南京大地建筑公司从法国引进的“预制预应力混凝土装配整体式框架结构体系”〔(简称“世构体系”),是采用预制钢筋混凝土柱,预制预应力混凝土梁、板,通过钢筋混凝土后浇部分将梁、板、柱及节点连成整体的框架结构体系。
在工程实际应用中,世构体系主要有以下三种结构形式:
一是采用预制柱、预制预应力混凝土叠合梁、板的全装配框架结构;二是采用现浇柱、预制预应力混凝土叠合梁、板的半装配框架结构;三是仅采用预制预应力混凝土叠合板,适用于各种类型的结构。
具有减少构件截面,减轻结构自重,便于工厂化作业、施工速度快等优点,是替代砖混结构的一种新型多层装配式结构体系。
该结构体系已在南京多个工程中应用(如:
南京审计学院国际学术交流中心、南京金盛国际家居广场、红太阳家居广场迈皋桥店),效果明显。
三、国外发达国家建筑工业化发展和成功经验(以美国为例):
3.1、国外技术发展趋势:
国外的建筑工业化发展大致经历了三个阶段:
第一阶段依靠提高生产效率,加快建设进程;第二阶段重点提高住宅性能和质量;第三阶段为重点转向节能、降低物耗、降低对环境的压力以及资源循环利用的可持续发展阶段。
当前,发达国家已从工业化专用体系走向大规模通用体系,以标准化、系列化、通用化建筑构配件、建筑部品为中心,组织专业化、社会化生产和商品化供应的住宅产业现代化模式。
3.2、美国建筑工业化实例:
目前,美国住宅建筑广泛采用的建筑体系是:
以水泥混凝土和混凝土砌块为基础,以石膏板、玻璃棉、纤维板(或聚氨酯硬质泡沫板)等复合轻质板为围护墙体,以木型材为框架的木结构建筑体系。
这种建筑体系,具有轻质、节能、建筑施工速度快,使用面积大等特点。
美国建房以钢材为屋架,以木材或复合材料等轻型平板作墙板。
先将钢梁安装焊接好,再把木板或复合板裁成一定的规格,再拼接起来。
房屋不仅美观、轻质,而且施工方便、省时、省工、经济。
住宅建筑所用建材的产品标准化、系列化、配套化、通用化程度很高。
美国单户住宅施工自始至终采用流水作业方式,各工种之间都不平行交叉作业。
施工中凡是需要笨重体力劳动,以及能够并适用机械来代替人力的作业,都采用机械。
3.3、国外建筑工业化发展成功经验:
1、住宅建筑设计标准化;
在住宅设计中采用标准的设计方案、建筑体系和部品,按照一定的模数标准规范住宅构件和产品,形成标准化、系列化的住宅部品,减少住宅设计中随意性,并简化施工手段。
2、住宅部品部件化;
法国编制出G5设计软件系统,把遵守同一模数协调,在安装上具有兼容性的建筑部品(主要是楼板、柱、梁、楼梯、围护构件、内墙和各种管道)汇集在部品目录中,使用者可以此查阅协调规则、各类型部品的外形、技术数据和尺寸数据、部品间的连接方法,特定建筑部位的施工方法等。
3、住宅生产工厂化;
住宅结构构件和材料采用工厂预制、现场安装的形式。
通过工厂化生产提高住宅部品的质量和生产能力,从而减少现场的湿作业,简化建造程序,改善工作条件和环境,以利于现代化管理手段的实施,提高住宅质量和性能,降低劳动强度,提高劳动生产率。
4、住宅建设高新技术化;
美国政府尤其重视新技术的研究工作,国会每年拨付专款用于新技术的开发与研究经费。
而美国的各种协会等社团组织,更是集中大量的资金和人力,推动美国住宅技术的开发和应用。
四、制约我国新型建筑工业化发展的因素:
1、生产组织方式与技术发展理念方面;
a、建筑业传统产业组织模式与建筑工业化发展的矛盾
建设项目的独特性与工业化的标准化之间的矛盾愈加突出。
目前,我国建筑工业化的发展主要表现在商品混凝土、土石方施工、机械化施工等相对较低的层面,而在日本与欧洲广泛使用的整体式、拼装式的建筑、工业化住宅等均未成为我国建筑市场的主流。
这种状况导致了以项目为核心的建设管理思想在建筑业依旧是主导,项目管理而不是生产流程的系统化管理依旧是建筑管理的主要思想方法。
b、建筑业产业流程的不连续使工业化成为无本之木
产业流程是指产品的生产全过程。
建筑业的产业流程被人为地分隔开——作为建筑产品最为关键的初始环节,“建筑设计”被列为独立行业,与建筑施工处于不同的过程之中。
设计与施工过程的割裂,使得施工方不得不面对千差万别的建筑物,也使得设计方在设计时无需考虑也无法考虑具体的工艺过程。
这种工作的独立性,更使得每一次建筑物的建设过程均成为个案,无法实现工业化。
c、传统的建筑结构设计理论对预制混凝土结构的存在认识偏差
作为我国主流结构体系,钢筋混凝土结构的建设模式被传统的结构理论所固化——必须是现浇的。
传统的结构设计理论认为,预制混凝土结构(简称为预制结构)列为“不安全的”——整体性差、抗震性差。
由于设计与施工是相分离的,设计者仅仅会出于自身对于建筑的理解而构思建筑物,必然是采用现浇结构。
这种情况下,即使存在优秀的预制结构的生产建设企业,也不会承接到相应的建设项目,进而导致其逐步萎缩并退出市场。
2、技术方面;
在基础理论与试验研究、工业化建筑设计、构配件优质高效加工制作和专业化施工安装等方面均缺乏专门针对建筑工业化发展的技术支持。
技术集成能力弱,标准化、集约化程度低,缺乏有效的集成和整合,尚未形成标准化、工业化的建筑体系,一些事关产业发展共性、前瞻性、基础性的关键技术问题还缺少有效的解决机制。
3、标准和规范方面;
工业化技术和国内现行的建筑技术标准、规范不兼容,使得设计、审批、验收无标准可依,即使工业化技术的科研单位能够提供切实可行的实验数据证明相关项目可行,每一个项目还是需要通过专家论证,成为建筑工业化大规模推广的一个障碍。
4、产业政策方面;
企业发展建筑工业化,面临着前期投入研发经费大、社会资源缺乏、缺乏规模效应、开发成本提高的现状,在没有国家鼓励支持政策的情况下,企业缺乏发展建筑工业化的动力;尽管有关管理部门大力推行设计施工一体化,但限于历史与管理制度方面的原因,真正的一体化难以实现。
同时,建筑法律体系在对于分包的限制过于严格的同时,却不能对于分包行为进行具体而准确定义,这使得以分包体系而构建的集成建设系统将经常面对法律上的空白。
5、行业管理体制方面;
现行的设计管理、招投标管理、施工管理以及构件生产的管理,大部分环节适应于传统建造方式,缺乏针对预制生产技术的管理制度,严重制约了建筑工业化的发展。
五、城市新型建筑工业化发展中存在的现实弊端
建筑工业化发展中的问题:
1、劳动密集型产业,工业化水平低,生产效率差;
我国建筑业一直享受着廉价劳动力的优势,工业化推动力不强。
随着“用工荒”蔓延,企业对提高劳动生产力的需求不断提升。
目前我国住宅建设仍以现场手工操作为主,工人的劳动强度大,生产条件差,劳动生产率低。
我国尚未形成系列化、规模化配套生产体系。
部品的配套性、通用性差,生产规模小,特别是规范部品生产的模数协调工作滞后,阻碍了标准化、通用化部品体系的形成。
2、标准体系不完善;
标准体系的建立是企业实现建筑产品大批量、社会化、商品化生产的前提。
我国除了各个参与工业化试点自定标准外,虽然国家对建筑的标准化是有参数的,但没有出台行业强制性准则,产业链中很多环节并未按此标准执行。
涉及设计单位、部品生产企业、建材企业、安装施工企业,需要产业联盟来推动。
目前这种非标准化生产不仅导致了重复设计、重复施工等浪费,而且阻碍了构配件生产工厂化、施工机械化和装配化的进程。
3、前期研发投入成本高;
经济效率建立在大规模工业化的基础上。
目前我国仍处于摸索阶段,部件标准化和通用化程度低,达不到大规模工业化生产的要求,使得工业化建筑成本偏高。
此外,前期需要大量的研究开发、流水线建设资金投入。
而国家促进建筑工业化发展的配套政策支持不够,大量的成本投入单靠企业的力量不足以推动整个产业的发展。
4、地域限制和规模化的矛盾;
预制化构件重量较大,不适合进行远距离的运输,工厂生产的预制化构件只能供应给附近的工业化建筑。
对于预制化构件企业,如果没有大规模的市场需求,无法实现规模效应。
由于预制化构件重量较大,不可能像工业化小零件一样进行远距离的运输,预制化生产的预制化构件只能供应给附近的工业化建筑,而在计划开发建设工业化建筑时,必须在旁边建立预制化工厂;而对于预制化构件企业,如果没有大规模的市场需求,只为一家企业或者一个楼盘生产构件,无法实现规模效应,面临倒闭危险。
5、科技贡献率不高;
科研部门投入大量的人力、物力、财力去搞研究,出来的成果却常常束之高阁,没有及时转换成生产力,来推动住宅产业的发展。
即使转化,由于种种原因,其市场覆盖面小,产业化程度低。
开发建设企业也缺乏主动去吸纳新技术的积极性,更缺乏将新技术应用后的信息及时反馈给科研单位的主动性。
因此,出现了目前的“二高二低’现象:
物耗高,能耗高,生产效率低,科技进步对产业发展的贡献率低。
具体表现为技术法规不全面,产品缺乏技术保障,材料、部品、产品之间缺乏模数协调;结构体系及墙体材料没有大的突破:
部品及配件性能差、通用性差,工作状态欠佳等。
六、我国建筑工业化发展的政策建议:
1、制定产业扶持政策;
当前产业扶持政策的制定与落地对于建筑工业化的推动尤为关键,具体的扶持政策和优惠制度,包括研发经费的补贴、税收的优惠及贴息贷款等财政金融政策,建筑面积豁免、容积率等非财政政策的优惠,以及项目审批周期的缩短等方式。
通过这些措施,可以促进企业发展建筑工业化技术的积极性,一定程度缓解因生产方式变革带来的成本增加。
随着产业的发展壮大,逐步发展至良性发展阶段。
同样,亦可对购买工业化住宅的消费者予以一定的契税、利润等实施一定的优惠政策,促进销售环节的同步改善。
2、加大基础研究投入,设立技术支撑体系;
设立专项资金,鼓励企业与高校、科研院所的合作。
积极引进和推广适合我国建筑工业化发展的国外先进技术,特别是适合我国发展的钢筋混凝土预制装配化设计技术、部品生产技术、构件安装和管理技术,在消化吸收的基础上,研究开发适应不同地域特点的工业化建筑体系和成套技术。
加强对预制装配式工业化住宅的技术标准、管理过程、节能环保等方面的深入研究。
以工程项目为示范工程进行建筑工业化示范基地的建设。
3、完善相关技术标准和规范体系;
进行标准化多样化和工业化结合的标准设计。
要建立模数协调的标准化体系,加快进行预制装配式结构体系的设计标准和规范的建设,尤其是预制装配式结构及节点结构设计规范并研发预制相配套的设计标准图集和计算软件,不断完善工程建设技术标准和质量标准体系。
4、建立结构支撑体系;
首先从设计开始,从结构入手,建立新型结构体系(如钢板混凝土结合、混凝土连接采用钢筋连接方式等。
混凝土连接采用后张预应力连接方式)。
应尽快推广建设钢结构建筑,应用预制混凝土装配式结构建筑,研发复合木结构建筑。
要让大部分的建筑构件,包括成品、半成品,实行工厂化作业。
多层建筑应由传统的砖混结构向预制框架结构发展;高层及小高层建筑应由框架向剪力墙或钢结构方向发展;施工上应从现场浇筑向预制构件、装配式方向发展;建筑构件、成品、半成品以后场化、工厂化生产制作为主。
5、转变施工工艺,减少施工现场手工操作;
加快施工新技术的研发力度,主要是在模板、支撑及脚手架施工方向有所创新,减少施工现场的湿作业。
在清水混凝土施工、新型模板支撑和悬挑脚手架有所突破;在新型围护结构体系上,大力发展和应用新型墙体材料。
6、实行部品生产系列开发、规模生产、配套供应;
建筑部品的生产应该标准化、系列化、规模化,并向通用化发展,这一点可以通过部品举荐制度来逐步推广。
通过建立住宅部品和构配件的淘汰、认证和推荐制度,可以逐步废弃现有的不符合模数的产品,推动产品的更新换代,使住宅的上下游产品向着标准化和通用化发展,确保部品和构配件的先进性。
7、建立质量控制体系;
建立质量、责任及保修、赔偿制度、部品、材料的认证淘汰制度,工程质量监督,工程验收等制度。
从经济效益的评价机制入手,把能源消耗、环境污染等社会效益纳入施工企业的成本范畴,国家严格执行建筑施工质量控制标准,突出抓好施工现场质量安全监管,全面推动绿色施工,将“绿色施工”与“文明工地”、“平安工地”和安全质量标准化工地创建活动相结合,实现施工现场质量安全长效管理,促进建筑企业向建筑工业化转型。
8、对整体性能做出综合评价,推广认定制度;
针对预制构件和建筑部品的市场供给,建立预制构件生产企业的市场准入认定标准、评价认证程序和方法。
创造条件,积极培育技术能力强、节能环保可持续发展好的企业进行相应产品的生产,建立起相应的构件和部品信息系统。
9、建立科学管理机制;
完善适应建筑工业化发展的工程建设管理制度。
在设计取费方面,要提高预制装配化设计的取费标准;在招投标方面,要制定针对预制装配结构设计和施工的定额和工程量清单计价规范;在市场准入方面,要设立预制装配式施工的设计施工一体化专业市场准入或专业分包市场准入标准;在工程质量管理方面,要制定预制装配式施工的工程质量安装和验收标准。
10、加强人才保障;
将建筑工业化内容纳入到执业(职业)资格人员的培训、考核和继续教育中,建立工业化生产的一线技术人员和工人认证和培训体系。
积极培育适应现代化生产的复合型人才。
七、结语
综上所述,我国建筑工业化发展存在诸多现实的问题,但建筑工业化依旧是建筑业的发展方向。
建筑工业化也不仅仅是机械化的生产模式,更重要的是其产业组织模式的工业化与现代化。
建筑工业化的根本在于建筑结构体系的预制化、工业化,在于产业组织的集成化。
建筑工业化的践行者主体是施工总承包企业,突破施工的局限性,工艺设计与构配件研发过程的发展,实现系统集成;突破企业的限制,基于多级分包与社会化的协作,实现组织集成;突破企业内部封闭的信息传递,实现信息共享的信息集成。
建筑工业化是资源与技术的竞争,发展与环境的平衡,正在考验中国政府的执政智慧与水平,也是建筑业转型发展的大机遇。
发展绿色、循环、低碳可持续建筑,将成为必然趋势!
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