辜蜀嘉
(成都大學)
隨著國家、各省市一系列有關建筑工業化政策法規的頒布,裝配式建筑在2010年后得到了一定發展。其發展推廣受到了一些制約因素。本文論述其制約因素,并提出推廣措施。
隨著國家頒布《“十三五”裝配式建筑行動方案》、《工業化建筑評價標準》等一系列國家標準,以及各省市出臺有關裝配式建筑有關法規條例,為裝配式建筑快速發展帶來新機遇。但我國尚應在裝配式法律法規、政策規章條文,以及新標準與現行的現澆結構施工及驗收規范等關系上理順其相互沖突的地方。
1.2.1 行業認識不足
從房產開發商、設計者到消費者,在以現行現澆鋼筋混凝土結構為主流結構體系的認同下,裝配式結構整體性及抗震性受到質疑。特別是唐山、汶川兩次大地震中國預制構件結構體系破壞嚴重,憑舊有印象中老式大板住宅存在墻板與樓板開裂、滲漏、保溫及隔熱差等諸多缺點,臆斷其各方面性能難以同現澆結構建筑相比,導致消費者對其缺乏信心,開發商基于對購房者的消費預期放棄進入裝配式建筑開發市場。
1.2.2 建筑設計人員認識偏差
建筑設計師主觀認為基于工業化、標準化設計的裝配式建筑難以滿足建筑設計的個性化、藝術化需求。如預制構件尺寸標準化特點,建筑平面規則布置,固定的平面軸網網格,立面凹凸變化少等降低了建筑造型的藝術感,同時也損失部分功能布置。
1.3.1 技術體系技術標準規程不完善
缺乏與構件拆分相匹配的獨立設計規范及標準;構件深化設計條規不完善,設計標準缺少,構件深化設計責任主體不明確,構件拆分方式多樣及其合理性、經濟性評價可操作性較差;檢測手段不完善;構件優化處理、互換性、通用性指導條規不足;常見預制構件開裂、接縫等技術問題都限制了裝配式建筑推廣發展。吊裝、運輸方式不確定性致使設計模擬方案難以降低構件開裂率。接縫灌漿處理關系到結構體系的安全性、抗震性、防水性及耐久性。
1.3.2 研發投入不足
裝配式建筑結構預制構件的接縫灌漿連接是重點和難點。剪力墻豎向連接多采用的灌漿套筒鋼筋聯接技術和漿錨搭接技術,有進一步研發的必要。施工中冬季灌漿料性能的差異或不穩定性不僅延誤工期,更影響整體結構體系安全。PC件和建筑部品現場接縫灌漿的材料和技術還有待進一步研發論證。預制外墻板接縫處防水、防火構配件連接技術和材料選用等尚有待驗證;對于裝配式建筑至關重要的連接和密封材料,其強度、耐久性、防水防火等性能仍有待驗證。處于較復雜應力狀態下的預制外墻掛板板縫用密封膠的各項性能及耐久性的試驗研究工作做的較少,其產品質量性能也有待提高。各類接縫在不同地區不同環境氣候下的可靠性、防水性、節能性都有待進一步研究論證。
1.3.3 深化設計的專業技術人員缺乏且培訓不足
現階段各設計單位的設計人員主要還是從事現澆混凝土結構的設計。由于缺乏專業系統培訓,設計人員缺乏裝配式建筑全過程、全專業深化設計集成經驗。具體表現在構件拆分設計未綜合考慮構件整體結構性,拆分后組合構件可能存在受力不穩定性、以及構件拆分的經濟不合理性,深化設計預制構件時與施工過程分裂,未充分考慮具體施工工藝,致使構件設計難以滿足施工要求。同時行業內有效且專業的培訓與富有成果交流不足。
(1)裝配式建筑生產標準化、專業化、規模化程度較低導致成本居高。設計標準化不夠致PC構件成本遠高于現澆件。對某項目而言標準戶型的PC件在其他項目不適用,整個產業來看也屬非標構件。不同企業之間標準不統一且難以協調,構配件間可替代性較差,構配件的市場競爭度低,價格難以下降。非標構配件缺乏廣泛的需求性,模具攤銷費用難以下降也致生產成本上升。
(2)產業組織模式集成化程度低導致成本高
裝配式建筑成本較高原因之一是工業化生產技術與非工業化產業組織模式之間的矛盾。目前,由于建設過程參與方眾多,設計方、構件生產方、施工方作為獨立參與者,交易與協調過程多,過程復雜,不確定因素高,交易效率低,其生產過程的集成化程度較低,產業組織集成化程度低導致生產效率低、生產成本增加。
作為市場推廣重要因素的成本缺乏競爭力,僅靠政府補貼的推動,裝配式建筑發展就缺乏后勁。
完善頂層設計,建全法律法規體系、高層組織保障。建立由國家發改委牽頭包含住建部、國土資源部、財政部等各部委在內的領導機構。協調理順先后出臺的各種有關裝配式建筑法律法規與現行現澆構件體系法規的沖突。各省市根據自己的實際訂立裝配式建筑的近、中、遠期發展目標,建立切實有效激勵機制。成立裝配式建筑專項研發基金,大力扶持早期初期裝配式建筑各重要關鍵點研發,支持各企業加強設計人員裝配式建筑再培訓及技術升級,培養具有能統籌裝配式建筑結構、機電、裝修等不同專業的設計人員以及具有PC構件精細深化設計能力專業人員。實現裝配式建筑可持續性發展。
現在推廣的裝配式建筑較上世紀大板住宅在技術體系和建筑性能上均實現了根本性轉變,不但克服了傳統大板住宅諸多質量通病,且在建筑可靠性充分保證前提下,已在減少勞動力、減少建筑垃圾、節能、減少碳排放、保護環境、提高生產效率方面具有顯著優越性。
住宅立面設計的標準化并不意味著呆板與單一,以組合平面為基礎,對立面進行多樣化設計,通過部品構件、色彩變化組合等方法可形成豐富多樣的立面風格。設計師借助在BIM構件庫選擇不同風格預制墻體或功能性構件,經過標準構件重組,仍可呈現復雜多樣的立面形式,滿足建筑師對建筑功能性、藝術性的需求。
推廣在裝配式建筑中優勢明顯的總承包模式(EPC)有助優化建筑流程,降低成本。培育裝配式建筑龍頭企業,構件部品設計生產施工一體的大型裝配式建筑企業,同時培育大量的專業化生產施工企業。建筑產業化是一個產業鏈技術體系,關乎建筑產業鏈上每個節點。用全產業鏈解決方案的思維來思考成本控制問題。從技術的源頭、設計的源頭來控制成本。成本的控制不是某一個節點上的控制。每個節點都要考慮下一個節點的實現性和經濟性。要從技術體系上、從研發上、從設計上進行控制,這是成本控制的源頭,也是占成本比重最大的一塊。EPC模式有效整合融合上述節點,最大程度提高工作效率,有效控制成本。
傳統建筑模式的弊端在社會發展中日益凸顯,裝配式建筑生產建造方式順應了建筑工業化要求。其顯著提升建筑質量、保障質量均衡性、節約人力成本、大幅提升生產效率、節能環保等優勢使裝配式建筑必然成為行業未來發展的方向。解除目前裝配式建筑發展的制約因素,促進其大力發展已迫在眉睫。