以新型工業化通用建筑體系推動建筑產業現代化發展

2015-05-25 18:16:29來源:中國建設報

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??一、建筑工業化通用體系是建筑產業化的基本前提
  所謂工業化,聯合國歐洲經濟委員會的定義包括6個方面的內容:1.生產的連續性- 即需要穩定的流程,在建筑工程中意味著現場作業的全面組織化;2.生產物的標準化- 要把特定的作業從現場轉移到工廠生產,在工廠里完成建筑物的大部分生產活動;3.全部生產工藝的各個階段的統一或集約密集化;4.工程的高度組織化;5.要用機械勞動代替手工勞動;6.與生產活動一體化的研究和實驗。
  建筑工業化是指用現代工業生產方式來建造房屋,即將現代工業生產的熟練經驗應用于建筑業,像生產其他工業產品一樣,用機械化手段生產建筑定型產品。產業化特點是設計標準化、生產工廠化、施工機械化、組織管理科學化。其根本內容是采用適用、先進的裝備、工藝以及技術,合理科學地進行施工組織,發展提高施工專業化與機械化水平,減少復雜、繁重的濕作業或手工勞動;制定重要的基礎標準,解決多樣化與標準化問題,建立和完善工法、企業管理標準、工藝標準、產品標準等,不斷將設計標準化水平提高;發展建筑構配件、制品、設備,生產并形成適度規模經營,為建筑市場提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構配件和制品;采用現代管理的手段與方法,優化資源配置,科學地進行組織與管理,培養并發展信息管理系統和技術市場,適應發展現代建筑產業需要。
  通用體系是指在各自獨立的生產線上生產的部品通過組裝建造房屋的一種工業化方法,每個廠商都把自己所生產的產品列在產品目錄上,組成通用體系的總目錄。各廠商生產的同類產品具有互換性,一個施工企業可以購進各個廠商生產的部品建成房屋,因此也稱為互換性部品工業化,是開放式的。
  在建筑生產領域,建造建筑整體的體系稱為總體系,局部的體系稱為子體系。不是為特定的建筑,而是任何建筑都可以使用的子體系稱作子體系的通用化,將通用化子體系集成構成的總體系稱為通用體系。將子體系通用化的主要目標是抽取多數共通的子體系,使之工業化,各建筑通過選擇子體系,可以獲得低造價和多樣化。
  二、我國建筑產業化發展與工業化通用體系構建的思考
  新中國成立以來,對建筑工業化不斷探索,已經形成了最為熟知的預制混凝土體系(PC),除此之外還有鋼結構體系、混合結構體系、現場工廠化施工體系、部品部件集成內裝體系(SI)等等,這些都構成了建筑產業現代化的技術內涵。我國經過多年的工業化探索與試驗,已經積累了一定經驗。通過實際建設與理論完善,形成多種結構體系;通過國外先進體系的學習及交流,以及產業基地的建立,新型體系的優點與理念逐漸清晰;房產企業、部品廠的試驗及實際項目大大推進了內裝產品的發展,我國已經具有建立新型工業化體系的技術及產品。
  但建筑部品體系的建立是在建筑產業化的大環境下發展和實現的,建筑產業化的進程、建筑工業化程度都是建筑發展部品體系的前提與基礎。建筑部品化的實現首先是工業化體系的建立及應用。目前我國建筑設備模數協調體系還未形成,產品尺寸、規格標準化、通用化程度較低。不同的行業、產業間使用不同的標準、模數各不相同,為部品的連接、配套帶來較大難題,部品通用性、替換性差,缺少兼容性限制了部品的可選性及互換性。一方面源于單位的不同及精確度不同,土建工程允許誤差與室內產品的允許誤差較大,難以協調統一;另一方面因建筑涉及到多個行業,還未形成統一的標準,因此亟待建立新型建筑體系及標準,逐步增強部品配套性及各行業之間的對接,發展適用的工業化建筑體系是目前我國建筑產業化工作的首要任務。
  而我國各地方、各企業目前推行的多為專用體系,也就是以某種定型住宅為基礎進行構件部品配套的體系。技術各自封閉,構件的通用性低。據統計,我國住宅通用部品所占比例為20%左右,而瑞典新建住宅通用部品能占到80%左右。不能從全局的角度,對住宅工業化各方面、各層次、各要素統籌規劃,所以不能集中有效資源,高效快捷地實現目標。
  在幾年的建筑產業化推進中,部分部品實現了系列化、規模化生產,如整體廚房、整體浴室等被越來越多的建筑所采用。但總體上說我國建筑工業化生產體系還沒有形成。部品化、標準化和通用化水平較低。建筑材料制品的生產與供應還停留在原材料供應的概念上,形成的產品種類少,經常出現“有材料,無制品;有制品,無產品”的現象。我國建筑部品的工業化水平雖然有了較大提高,但尚未形成系列化和規模化的生產體系,技術的發展也主要以單項技術推廣應用為主,技術上和組織上缺乏有效的集成和整合,難以發揮技術應用的綜合效益。在幾年的住宅產業化推進中,部分部品實現了系列化、規模化生產,如整體廚房、整體浴室等被越來越多的建筑所采用。但總體上說我國建筑工業化生產體系還沒有形成。
  我國建筑的建造方式仍以現場施工為主。多年來我國建筑建設一直采用現場“澆灌式”的施工方式,生產的流動性差,工作環境差,手工操作多(尤其在廣大農村,建房還是以手工砌筑的方式進行),體現為高度的分散生產和分散經營。帶來的結果一是建筑周期長,二是勞動生產率低,三是建筑質量難以控制,損失浪費也比較嚴重。我國建筑產業粗放型的經營造成產業技術門檻低,巨大的市場需求又產生了較高的利潤率,不斷誘使新的廠商進入建筑行業,致使整個行業的平均經營規模較小,產業鏈上的企業(包括發展商、承建商、材料及部品供應商,以及設計單位、中介等)大都是規模不大的中小企業,產業的集中度過低。從上述的分析中我們可以看到,我國的建筑產業還沒有完成從傳統的“粗放型”向“集約型”轉變,其發展還主要依賴于資金、人力的投入以及資源、能源的大量消耗。
  綜上所述,建筑現狀與發達國家相比,我國目前整體建設水平不高,科技含量低,仍處于粗放型生產狀態,建設勞動生產效率低,建造成本高,生產周期長;建筑生產方式及工藝落后,多以現場操作及濕作業為主;建筑材料水平及檔次較低,建筑建造及材料制造耗能大,新型材料構件及構造方式比例較低。建筑產業亟待轉型升級,通過新型建筑工業化技術提高建設質量與居住品質,我國居住特點及家庭結構特點也需要新型體系適變性來滿足,發展新型城鎮需要一套低能耗、高效率、可持續的建設體系,因此,發展新型工業化建筑體系適合我國國情,不僅是居住需求,也是產業發展、社會發展需要。需要建立符合上述國情的新型建筑工業化的建筑體系與部品技術。
  三、以支撐體填充體的新型通用建筑體系實現全面轉型升級
  建筑通用體系(opensystem)是以工業化生產方式為基礎,其構件、部品可互換通用、可進行多樣化住宅組合的開放性建筑體系,縱觀西方住宅工業化成熟的國家,無不采取了一系列政策措施,推行國家層面的能夠被行業內認知的通用體系。如日本經過了KEP、CHS、KSI在技術和實施上的逐步研發和推廣,逐步形成了建筑通用SI體系,并在全國自上而下地推廣。目前日本各類住宅部件(構配件、制品設備)工業化、社會化生產的產品標準十分齊全,占標準總數的80%以上,部件尺寸和功能標準都已成體系。只要廠家是按照標準生產出來的構配件,在裝配建筑物時都是通用的。建筑通用SI體系可以從根本上解決中國建設業的諸多問題.它是一種將住宅的支撐體部分和填充體部分相分離的建造體系,其中S表示具有耐久性、公共性的建筑支撐體部分,包括結構主體、共用管線及設備等,是建筑中不允許用戶自行變動的部分。I表示具有靈活性、專有性的建筑內填充體部分,包括各類戶內設備管線、隔墻、整體廚衛和內裝修等內容,是用戶可以根據需要而靈活變化的部分。通過S和I的分離可使住宅具備結構耐久性、室內空間靈活性以及填充體可更新性的特點,同時兼備低能耗、高品質和長壽命的優勢。
  建筑通用體系能夠有效提高住宅品質,延長住宅壽命,從而降低建筑重復建設比率。同時,它對減少建筑垃圾的產生、減少住宅建設和使用過程中的資源消耗也可起到重要作用,有利于推動建筑產業化的發展。由于SI體系可以精準地設計尺寸,所以它有利于推廣設計的標準化和模數化,通過大量建設工程的實施可以在極大程度上加快建筑部品的產業化發展速度.有利于合理劃分公共和私屬產權,為制定維護、改建乃至拆除等相關法規提供了清晰的技術支持。因支撐體和填充體分離,改變和更新填充體的時候,不影響到支撐體,從而保證支撐體的耐久性。填充體的靈活性和可改變性可以有效地適應一個家庭在不同階段的需求。通過填充體的更新,有效地延長建筑壽命,實現建筑產業的轉型升級和全面發展。

  作者系中國建筑標準設計研究院總建筑師 劉東衛 

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