建筑工业化国内进程总结.docx
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建筑工业化国内进程总结.docx
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建筑工业化国内进程总结
一.装配式结构和BIM结合应用现状总结
1建筑工业化国家和地区地方性政策及发展状况
基本原则:
政府引导,市场主导
建筑产业现代化是推动建筑业转型升级的重要方式,在提升建筑品质和建设效率、降低资源能耗、减少环境污染、促进产业工人队伍建设方面发挥着非常积极的作用。
五大特点:
标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理。
国家相关政策和文件:
1)、2006年6月21日,建设部关于印发《国家住宅产业化基地试行办法》的通知:
建设部将选择3—5个城市,十多个企业联盟或集团开展国家住宅产业化基地试点工作,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化发展道路,提升产业整体技术水平。
2)、2011年5月10日,住房城乡建设部关于印发《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》的通知,建质〔2011〕67号。
3)、2014年2月10日,住房城乡建设部批准《装配式混凝土结构技术规程》为行业标准,编号为JGJ1-2014,自2014年10月1日起就已经实施。
它为装配式混凝土结构建筑提供了工程设计、验收的技术支撑。
4)、2014年7月1日《住房城乡建设部关于推进建筑业发展和改革的若干意见》(建市[2014]92号)
5)、2015年2月15日,经住房和城乡建设部审查,批准由中国建筑标准设计研究院组织编制的《预制混凝土剪力墙外墙板》等9项标准设计为国家建筑标准设计,自2015年3月1日起就已经实施。
6)、2015年5月,住房城乡建设部《建筑产业现代化国家建筑标准设计体系》,建质〔2015〕121号,列举了建筑产业现代化国家建筑标准设计体系总框架,包括已有、待新编、在新编、在修编等。
7)、2015年6月16日,住房城乡建设部以建质函〔2015〕159号印发《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》。
上海相关政策和文件:
1)、2014年6月17日,上海市人民政府办公厅关于转发市建设管理委等六部门制订的《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014-2016)》的通知,沪府办发〔2014〕32号。
2)、2014年10月29日,上海市人民政府办公厅转发市建设管理委《关于在本市推进BIM技术应用指导意见》,沪府办发〔2014〕58号。
3)、2015年1月,上海市制定了《上海市装配式混凝土建筑工程设计文件编制深度规定》,沪建管[2015]182号,为保证各阶段装配式混凝土建筑设计文件的质量和完整性提供了有力的支撑。
4)、2015年5月,上海市城乡建设和管理委员会批准由上海市建筑科学研究院(集团)有限公司、同济大学主编的《预制混凝土夹心保温外墙板应用技术规程》为上海市工程建设规范,统一编号为DG/TJ08-2158-2015,自2015年8月1日起实施。
5)、2015年6月19日,上海市城乡建设和管理委员会办公室印发了《关于进一步强化绿色建筑发展推进力度提升建筑性能的若干规定》,沪建管联[2015]417号。
进一步对新建装配式商品住房项目预售形象进度进行了调整,并对装配式建筑的分层、分阶段验收提出了明确的意见。
我国建筑产业现代化发展,基本原则是“政府引导,市场主导“,这些年国家政府和地方都做出了不懈的努力。
企业要发展,就必须顺着政策向前推进,从而影响或先于政策发展,企业才会走得更远。
2代表性企业及项目应用
万科企业股份有限公司
住宅建筑工业化,万科已独占鳌头,其万科双月湾更堪称经典。
(1)、万科住宅工业化道路揭秘
2006年,试验研究:
1号试验楼,青群试验楼。
(全PC试验楼)
2008年,第一次落地:
第五园五期公寓楼。
(1.4万㎡PC外墙、叠合梁板、预制楼梯)
2010年,大规模应用:
龙悦居三期,21万㎡。
(PC外墙、叠合阳台、预制楼梯大钢模、爬架)
2011年,工业化概念升级:
千林山居,第五园七期。
(铝模板+现浇混凝土外墙,爬架)
2012-2013年,规模化、全面应用:
公园里二期,10.8万㎡;翡丽郡三四期,7.8万㎡;金域中央花园一期,14万㎡;万科红三期,10万㎡;壹海城,7万㎡。
(PC外墙、铝模板+现浇混凝土外墙,预制内墙板、轻钢龙骨石膏板隔墙、成品卫浴、自升式爬架)
2014年,在建工业化项目面积达130万㎡,新开工主流项目90万㎡全部为工业化。
产品定型,标准化、模数化设计,工业化生产和施工产品体验馆,【万科梦工场】“梦享家”。
(2)、几句话,值得思考
“现在不少地方和企业住宅产业化的路走偏了,以为PC就是住宅产业化,这是错误的,我们国家在这方面是有过教训的。
”中国房地产研究会人居环境委员会副主任开彦告诉记者,一般来说,一个PC构件厂需要100万平方米的项目需求才能实现盈利平衡,现在很少有项目能够满足这个条件,所以对于中国国情而言,内装产业化才应是今后的方向和重点。
“做工业产品不可能没有模数,但是中国房地产业就是这么任性,没有模数。
没有模数的产业化就像在流沙上建大楼。
因此,我们现在要做的是回归原点,从厨卫模块开始建立模数,对建筑重新解构。
”模数化标准。
“时代在变,行业在变,身处其中的你我,焉能不变?
”2014年对于万科而言绝对可以称得上是一个变革之年,显然这还仅是一个开端。
(3)、万科困境
虽然,万科在建筑工业化领域已取得一定成绩,但在具体的建筑工业化进程中,仍遇到困境:
专业工人太少、构件厂无论技术、生产规模发展都太慢。
其实这也是目前我国住宅建筑工业化普遍遇到的问题。
由于多年来我国缺乏工业化住宅的研究积累和工程实践,结构构件和部品的工业化率仍然很低。
究其原因主要有以下几方面:
1).工业化住宅建筑技术经济政策配套缺乏;工业化住宅部品认证体系及管理体系需要健全;劳动力培训体系有待建立和完善。
2).装配式混凝土住宅结构基本受力性能及抗震性能研究不够;相关技术标准和构造图集、技术指南不完善。
3).装配式混凝土住宅总体设计策划能力差、细部构造、建筑部品及配套材料研究开发不够。
4).构配件生产工艺及施工装备水平落后,施工管理及施工安装技术、检测手段不能满足要求。
当然,在国家政策大力支持和行业大趋势下,建筑工业化会成为一种不可逆的趋势,但是如何解决这些“万科困境”对于试水住宅工业化的企业来说是一把双刃剑。
(4)、国内预制装配式住宅产业化走到了那一步?
五大技术:
预制混凝土、铝膜板整浇混凝土、装配式内墙、自升式爬架、整体卫浴。
目前,住宅产业化在发达国家普及率较高,尤其是日本,接近70%左右的住宅均采用工业化建造方式,预制率到达60-70%左右。
国内大城市中,北京和上海,住宅预制率可达40-70%左右,目前还是少部分采用工业化建造方式。
上海浦江瑞和新城5.15万平米的保障房,是国内首个高预制率住宅项目,预制率达到50-70%,已于去年竣工。
北京首个“住宅产业化”超六成的工程——通州区马驹桥公租房将于今年10月交付,整个工程的叠合板、楼梯、阳台板和部分内外墙,约60%的零部件实现产业化预制。
目前,中国的住宅产业化进程大约相当于日本的八十年代。
而成本太高、产业链不成熟是其中最大障碍。
“如果PC凸窗、铝合金摸板和预制内隔墙三种一起用的话,大概每平米要增加3、4百元的成本,其中,铝模和预制内隔墙的成本增加相对较低,PC凸窗的增量成本大约是这两项的10倍左右。
”据了解,万科没有自己的部品部件生产工厂,由于成本原因,万科采用工业化建造的项目,也是选择性的采用,暂未全面推广应用。
(5)、万科双月湾
通过铝模、全混凝土外墙、装配式内隔墙等实现内外墙免抹灰,卫生间应用整体卫浴取消湿作业,全过程贯彻市政先行、穿插施工、装配式安全文明施工设施等实现花园式工地。
远大住宅工业有限公司
远大住工是国内首家从事住宅工业化体系研发和产业化应用的企业,是经由建设部批准设立的首家综合示范性国家住宅产业化基地。
(1)、六代技术发展历程
1999年,第一代引进日本的钢结构技术;
2002年,第二代引进德国树脂混凝土模块装配体系;
2006年,第三代一体化工业设计,工厂化流水线生产,工业化率达到60%;
2008年,第四代进一步引进国外工业化支模系统,工业化率达到65%;
2011年,第五代以装配整体式混凝土结构为核心体系,工业化率达到85%以上;
2013年,第六代技术和产品体系确立。
远大第五代集成建筑(BH5),是远大住工历经十余年探索,充分吸纳美国、日本、新加坡等国家先进理念与技术,在第一、二、三、四代集成建筑基础上,推出的集多项专利与核心技术为一体的最新产品,匹配中国建筑的未来发展方向。
五代集成建筑体系,运用当今世界最前沿的PC(预制混凝土构件)、应用开放的BIM技术平台,建立健全并丰富和发展了工业化研发体系、设计体系、制造体系、施工体系、材料体系与产品体系,具有质量可控、成本可控、进度可控等多项技术优势。
(2)、中国建筑工业化走向国际,远大住工首家海外基地投产
南美时间3月28日,远大住工国际公司(简称“远大国际”)南美建筑工业化基地投产仪式在苏里南巴拿市举行。
这意味着远大国际首家海外工厂正式落成,亦标志着湖南建筑工业化技术“走出去”迈出新步伐。
苏里南PC基地投产是湖南省乃至中国绿色建筑技术走向国际市场的重要一步,更是中国发展新兴产业、扶持战略性出口产业的战略大事。
按照已签署的合同,远大国际2015年内还新增投产尼日利亚工厂,并启动中东和巴西工厂的筹备工作,实现世界各地工厂布局,通过港口辐射周边国家。
(3)、制造与梦想——Bhouse远大美宅全球首发
2015年7月2日,远大住工长沙别墅展场举办了“制造与梦想——Bhouse远大美宅全球首发共享会”,Bhouse首发新品枫丹白露由远大住工董事长张剑揭幕后惊艳亮相,获得了在场嘉宾的一致认可及赞叹。
枫丹白露作为远大住工转型升级以及助力中国住宅工业化迈入产品化时代的代表。
枫丹白露整栋住宅面积约285平方米,四室三厅四卫一厨一阳台。
主体部分由44块PC构件组成,构件全部在工厂完成预制,在现场利用高强度螺栓连接而成。
结构安全牢固,大幅度提高了抗震性能;从结构、拼缝、屋面、厨卫五大方面做到领先防水;夹心保温外墙板,三层中空玻璃门窗,保温隔热;一流的防火材料,耐火极限超过3小时;所有材料节能环保,最快15天即可完成精装交付。
远大住工为Bhouse搭建了全新的互联网平台,作为其迎向互联网浪潮的转型升级,最便捷地与消费者进行信息连接。
首发新品枫丹白露通过全新的互联网业务模式入市,一诞生就是互联网产品,堪称中国首款互联网住宅产品。
Bhouse建立了基于PC端和移动端的电子商务平台,客户通过PC端和移动端即可在线了解产品、在线预约展馆参观、在线预订、在线签约、在线支付、在线报修与投诉,实现线上与线下的同步发展与深入融合。
对于购房者而言,最关心的并非房子的建造过程,而是产品的品质和价格。
Bhouse从根本硬件上确保百年家居的品质,在价格方面也相当诱人,只要你拥有一片土地,75万元起即可拥有285平方米,4室3厅4卫1厨房的精装独栋别墅。
万科集团与远大住工住宅产业化模式比较
以PC构件技术为代表的住宅产业化,能够实现节能环保的效果,但尚不具经济性,需要完备的行业技术标准体系和规模化应用。
万科集团以PC技术见长,远大住工以制造技术见长,二者共同点都是研发先行,进行大量的实验研究取得相关成果后加以推广。
二者的不同体现在发展思路上。
(1)、远大住工
远大住工是从制造业转而进行住宅建设的,所以从一开始就以制造业的角度来认识住宅建设,他们强调制造集成技术在住宅中的使用,如整体橱柜、整体浴室等,同时在建设过程中,也强调了优化集成,如将房屋建筑分成三个大系统,即主体系统、机电系统、装配装饰系统,而主体系统又分为模板模块、剪力墙柱模块、外墙板模块、楼梯模块等,在建设过程中,决策者跨越工业制造、工程管理、建筑施工和材料科学四个领域,实现ERP系统与项目管理系统的精准对接。
此外,远大住工从欧洲购买设备,并使其连成生产线,如PC工艺直接和德国合作,购买成熟技术,通过反复试验和改进,现已能够生产可供应高层住宅使用的预制饰面PC板。
远大的定位是将自己定位为全能型住宅提供商,因而其所涉及的领域包括了工业、建筑业、房地产开发服务业。
(2)、万科集团
万科集团也强调优化集成,但达不到远大在制造业里多年所已经形成的集成技术水平,因而万科集团的特点体现在PC技术,也没有自己的部品部件生产工厂(2014年和北京住总、北京住宅建筑设计研究院合作方始涉足),在PC质量控制上需要投入很大的精力和人力。
3各种装配式结构研究应用现状
钢筋混凝土结构
(1)、现状
五大技术:
预制混凝土、铝膜板整浇混凝土、装配式内墙、自升式爬架、整体卫浴。
装配式混凝土剪力墙结构是目前装配式结构中应用的比较多、也比较成熟的一种结构体系。
但是由于目前技术经济政策配套缺乏,应用也主要还是一些试点试水项目或是实验项目,而且各个企业有自己的技术、标准,还没有一个统一的技术标准、模数标准等,现在还没有真正的实现产业化,还在进程中。
像其他装配式框架结构等,目前国内还没有使用,国外已经在使用,比如日本。
和传统建筑方式相比,由于尚缺乏规模效应,装配式住宅的成本反而更高,有分析指要高出30%。
这也是目前装配式住宅发展遇到的一个瓶颈,导致大量开发商不愿主动选择装配式住宅。
(2)、标准体系
2015年2月15日,经住房和城乡建设部审查,批准由中国建筑标准设计研究院组织编制的《预制混凝土剪力墙外墙板》等9项标准设计为国家建筑标准设计,自2015年3月1日起就已经实施。
虽然标准已经开始使用,但是很多单位还是按照自己的设计去做,很多的构造做法也有不同。
从表1中,目前还有很多标准体系缺乏,行业形成统一标准体系还有一段距离要走。
(3)、案例
2015年5月20日,北京市乃至全国抗震设防烈度为8度区域中最高的全装配式住宅封顶,让产业化住宅建设创下了新的高度纪录——79.85米。
全装配试点项目。
总高80米,六层以下为现浇结构,现浇墙体采用了铝合金模板,楼板为叠合板,楼梯及楼梯隔板为预制构件,七层以上主体结构以预制构件拼装为主,PC构件包括:
预制内墙板、预制外墙板、预制楼板、预制阳台板、预制楼梯及楼梯间隔墙、预制分户板、预制女儿墙,预制化率达到70%以上,是目前全国在建最高的全装配式住宅。
钢结构
(1)、现状
钢结构住宅在我国的发展之路道阻且长。
1994年,我国最早的钢结构住宅试点始于上海北蔡8层钢结构住宅体系实验楼项目。
然而20年过去了,钢结构住宅在整个建筑中占比不到5%。
在发达国家,钢结构建筑产业体系已经非常成熟,占有多层/高层/超高层建筑市场份额的90%以上,广泛应用于居住建筑和公共建筑。
一方面,国内钢铁产能严重过剩;另一方面,建筑钢结构在建筑用钢中占比很小,与美国、日本百分之三四十的比重相去甚远。
为此,扩大建筑钢结构应用比例,同时化解产能过剩,成为当下众多钢构企业的重要发展目标。
这些年钢结构建筑没有得到应有的重视,特别是在国家住宅建设领域应用比例很少,原因主要有两方面:
一是价格问题。
二是露梁露柱问题(舒适度问题)。
不过,现在上述两个问题都得到了解决,比如杭萧钢构最新研发的钢管束组合结构住宅体系成本造价做到比PC要少,梁柱问题也解决了。
随着像杭萧钢构一样的企业有了重大创新突破,应该说这将给行业带来一个非常好的机遇。
钢结构建筑的施工速度、工程质量、环保指标都大大优于传统混凝土建筑,而相对于PC(预制混凝土),钢结构在居住体验、社会效益上也要更胜一筹,在运输半径上和运输成本上的优势更大。
我国政府和整个社会对推广钢结构建筑的必要性和合理性亟需认真审视,对使用寿命内的投资、未来环境的影响以及寿命终结后回收利用等可持续发展的问题必须关注。
发达国家走过的混凝土结构的弯路不能再走,我国的住宅产业化应该直接向绿色低碳环保的钢结构模式跨越发展。
为了完善绿色建筑的评价标准和奖励体系,促进绿色建筑行业的良性发展,今年伊始,新版《绿色建筑评价标准》正式施行,有关数据显示:
一旦被评为最高标准的绿色建筑,开发商每平米最多可获得80元人民币补贴。
多建“绿房子”,少建“灰房子”,业内分析人士认为,以“智能、绿色、低碳”为代表的钢结构一方面将成为未来房地产开发的主流,另一方面也在悄然改变着人们对住宅的认识和消费观念。
在同等建筑规模中,钢结构建筑相比传统建筑,其单位面积的碳排放量将降低35%,建筑自重减轻40%,建筑垃圾将减少83%,材料损耗减少60%,主体结构材料回收可达90%以上。
具有节能、节水、节地、节材、环保、减排等特点,是当前建筑绿色“突围”的中坚力量。
钢结构住宅的春天正在悄然来临。
钢结构民用建筑正颠覆式推动住宅产业化进程。
(2)、标准体系
钢结构本身就是一种装配式结构,但是要实现建筑工业化发展道路,传统的从设计到管理过程中的一些技术方法都是要进行变革的。
关于标准体系,如表1,由于这些年钢结构建筑没有得到应有的重视,所以还没有什么新的标准体系来支撑。
唯一修改的是,钢结构设计规范(GB50017-201X)。
随着钢结构得到越来越多的重视,相关标准体系也会陆续编制。
(3)、远大“乌托邦”建筑神话,建筑工业化的颤动——远大科技集团
19天、57层,高205m,平均每天建3层———这已经是目前所知全球建筑速度的最快纪录。
这个被命名为“小天城”的项目,只是远大雄心勃勃建造838米世界第一高楼“天空城市”的预演(天空城市原计划是七个月)。
19天完成57层主体结构的安装,小天城的工厂化率超过90%,实现了标准化设计,工厂化生产,装配式安装,信息化管理的新型工业化建筑方式。
小天城由2736个积木块搭建,每个积木块长15米、宽3.9米、厚0.9米,积木块之间用进口的巨型螺栓连接固定,能抗10级地震,是全国第一幢以工厂化装配式方式建造的超高层钢结构可持续建筑。
(装配式钢结构建筑)
专家们对远大装配式钢结构建筑创新发展给予充分肯定,对小天城项目在工程质量、建造方式、物流运输方式给予了赞誉,一致认为远大的新型工业化建筑完全符合国家绿色建筑行动方案、节能减排的发展战略,符合循环经济理念,又好又省又快,标志着原本粗放的建筑业向高端制造业转变。
木结构
(1)、现状
如今,由于钢筋混凝土建筑在我国长期占据主导地位,一提到木结构建筑,人们往往想到的是古老的寺庙或森林里的小木屋。
但其实,木结构建筑早已经走向了现代化,木结构建筑在欧美已经有很成熟的体系。
与传统相比,现代木结构主要采用分等分级的规格木料而非原木;连接处主要采用金属连接件而非榫卯;结构形式主要采用轻型木结构体系而非传统的梁柱形式;辅助材料则使用如保温棉、呼吸纸及一些其他常用辅助材料以确保建筑物的耐久性和保温性。
2015年2月正式出版并实施了新的国家建筑标准设计图集《木结构建筑》14J924(简称新图集)。
除了新图集最近出版实施以外,2015年5月1日颁布并实施的新版《建筑设计防火规范》(GB50016-2015)中新增了一章关于木结构的内容;现行的《木结构设计规范》(GB50005-2003)的新一轮修订工作也预计于2015年年底完成。
近年来,由于材料都是工厂预制,现场施工时不会有大量扬尘,工期也可以大大缩短,现代木结构建筑以其耐久、环保、节能、抗震性能好、设计灵活、舒适便利等优点已经越来越受到中国消费者的欢迎,也为开发商、建造商、产品生产企业提供了良好的发展空间。
中国城市科学研究会城市资源环境与公共政策研究所所长徐振强认为,木结构建筑符合建筑节能减排需求和新型材料应用的必然趋势,可能成为将来我国绿色建筑最主要的实现途径。
(2)、标准体系
2015年6月,受住房和城乡建设部委托,由中国建筑标准设计研究院承担的住建部课题《建筑工业化系列标准应用实施指南(木结构)》启动会暨第一次工作会顺利召开。
建筑工业化系列标准应用实施指南(包括预制装配式混凝土结构、钢结构)一直以来得到了各级领导的高度关注与大力支持,积极发展木结构建筑是我国工业化建造的重要部分,《建筑工业化系列标准应用实施指南(木结构)》的编制将引导和规范木结构建筑的建设,为木结构建筑的发展提供全面的技术支撑。
(3)、国内案例
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