湯同芳 胡 敏
(六安職業技術學院城市建設學院,安徽 六安 237158)
根據《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》(2016年2月6日)文件精神:為了開創現代化城市建設新局面,解決限制城市科學發展的深層次問題和制約城市科學發展的突出矛盾,從而進一步加強和改進城市規劃建設管理工作。牢固樹立和落實創新、和諧、綠色、開放、共享、理解概念的發展,尊重和順應城市發展規律,更好地發揮法律和規則規范的引領作用,按照規劃,城市建設和管理,遵循“適用、經濟、綠色、美觀”的建筑方針,將著力點放在城市發展方式的轉變,城市特色風貌的塑造,城市環境質量的提升和城市管理服務的創新上,走出一條中國特色城市發展道路。
綠色建筑是指在建筑的設計、建造、運營等全壽命周期內,做到最大限度的節約能源、節約土地資源、節約水資源、節約材料資源,最大限度的保護環境和減少污染,能夠與大自然和諧共生并能提供健康適用、高效使用的建筑。綠色建筑的目標是人、建筑和自然環境的和諧發展,盡可能的減少和控制對自然環境的破環和使用,在利用人工手段和天然條件創造健康、良好的居住環境時盡可能的平衡向自然的索取和回報之間的關系。綠色建筑基本內涵為減輕建筑對環境的負荷,即節約能源及資源;提供安全、健康、舒適性良好的生活空間;達到與自然環境親和,環境、建筑、人的永恒發展、和諧共處。
合理使用和處置資源不僅要體現在建筑設計和建筑建造上,還要體現在建筑材料的選擇中。做到資源的可再生,可循環利用,盡量減少使用資源。將綠化的節約用水包含在節約水資源項目內。要做到保護自然生態環境,建筑外部需要將建筑與其周邊自然環境相結合,融入協調發展、和諧共處,動靜結合的設計。建筑內部則需要使用對人體無害的建筑材料和裝修材料竭力營造一個讓人身心健康、心情愉悅,空氣清新,溫濕度適宜的環境。綠色建筑的施工特征主要包括:綠色建筑應采用天然無毒、無害的材料,對于用在建筑中的一系列材料如木材、油漆、石塊、石灰等都要經過檢驗合格,另外綠色建筑還要就地取材,根據當地自然條件合理使用純天然可再生的能源,如太陽能、地熱能、風力發電等。人們的關注度隨著全球氣候的變暖,轉向建筑節能,意識到建筑所使用的能源釋放的二氧化碳會造成氣候的變暖。正因為如此綠色建筑成為人們當前改變全球氣候逐漸變暖的必然趨勢。
傳統建筑生產方式是通過純手工業來運行,比較分散、效率低下,水平不高,而建筑工業化是一種將建筑設計標準化,建筑生產施工化,建筑施工機械化,采用較為合理的科學化管理組織形式,運用現代化的大工業生產方式,提高了效率和水平,節約了時間。
建筑工業化的特點:第一,嚴格執行每項工程的每個階段,從工程的市場調查分析至工程的完工按計劃進行,即建筑的設計和施工的系統性;第二,需要一系列構配件用于各種不同的建筑類型,規模不同的建筑、使用目的不同以及環境不同則需要不同的構配件。
為促進建筑工業化的發展進程,近年來隨著頂層設計和綱領性文件陸續出臺,各級政府高度重視裝配式建筑工作,推進機制日益健全,標準規范不斷完善,科研投入不斷加大,技術體系日益成熟,大型企業積極探索,項目由點到面推行,整體呈現欣欣向榮的發展態勢。
2013年1月,《綠色建筑行動方案》(國辦發[2013]1號)。
2014年7月,《關于推進建筑業發展和改革的若干意見》(建市[2014]92號)。
2016年2月,《進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》加強政策支持力度,爭取用10年左右時間,使得裝配式建筑的比例上升到占新建建筑的30%。大力推行鋼結構建筑,并在適合發展現代木結構建筑的地方推廣發展木結構建筑。
2016年7月,《住房城鄉建設事業“十三五”規劃綱要》:裝配式建筑面積占城鎮新建建筑面積的比例達到15%以上。
2016年9月,《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》(國辦發〔2016〕71號):以京津冀、長三角、珠三角三大城市群為重點推進地區,爭取用10年的時間,將裝配式建筑的比例發展到占新建建筑面積的30%。
發展新型建造方式是建筑工業化得以實現的保證。采用標準化的構配件,運用定型鋼板等通用性的工具進行工廠(現場)生產和(工廠)現場施工的方式是建筑工業化的建造方式。具體的工業化建造方式依據構配件的生產加工地方不同分為兩種:現場建造與工廠化建造。
現場建造:將構件的生產和裝配融合在一起,即在現場直接生產構件并將其組裝起來的一種建造方式。在生產和建造過程中的工具為工程內大型的通用工具,生產管理標準與工廠內一致。依據采用不同類型的模板,采用現場建造方式建造的工業化住宅有大模板、滑升模板、隧道模板等,這種工具式模板取代了效率低下的手工作業,現場的施工主要為高度的機械化。多樣的建筑形式、環境適應性較強、較少的一次性投資、較強的結構整體性是現場建造方式優于裝配式方式的特點,但是季節容易影響其施工,要使用較多的模板,比裝配式現場用工量要大。
工廠化建造:定型設計采用統一標準,將成批在工廠內生產的構件,運輸到施工現場,采用機械化再在現場裝配成房屋的一種施工方法。目前大型砌塊住宅、框架輕板住宅、大型壁板住宅等都屬于工廠化建造住宅,屬于預制裝配式住宅,它的特點有:施工速度快、季節對其施工影響小,整體質量好,工廠生產構件效率高,但是需要較大的一次性投資,需要構件生產基地和各種材料為基礎,靈活性較小,容易造成建筑的呆板和單調且有較差的建筑結構穩定性和結構整體性,抗震性也較差。可以采用現場澆筑預制混凝土構件的連接部位(現場連接時節點現澆)來提高預制裝配式住宅的抗震性。
主要綜合思考以下三個方面作為技術體系保障措施加快推進建筑工業化的進程。
第一方面,施工現場作業要減少,新型的結構體系要建立。發展預制框架結構的多層建筑取代傳統磚混結構的多層建筑;發展鋼結構方向的小高層及高層建筑或者是發展剪力墻式小高層及高層建筑;以工廠化、以后場化來生產制作建筑構件、建筑成品和建筑半成品為主。
第二方面,降低施工現場濕作業頻率,加快研究發展新的施工技術,主要創新模板、腳手架及支撐等施工方向,對于墻體這種圍護結構體系要大力發展和應用新型材料。
第三方面,加快推廣與應用新材料、新技術、新工藝、新設備成果的力度,減少施工現場效率較低的手工操作。在積極推廣建設部關于地基基礎和地下空間工程技術、混凝土技術、鋼筋及預應力技術、模板及腳手架技術、鋼結構技術等十項新技術基礎上,加快新技術的轉化和提升力度,也涵蓋構件的施工機械化、構件的裝配化能力的提高。
裝配式建筑三大結構體系:預制混凝土裝配式結構體系,裝配式輕鋼結構體系,裝配式木結構體系。裝配式建筑的基本特征:設計的標準化,生產的工廠化,施工的裝配化,裝修的一體化,管理的自動化,產業化思維,專業化協同。
裝配式建筑產品壽命為100年,與普通混凝土結構建筑相比可節材20%、節水60%、節能65%、節人工40%、減少建筑垃圾70%、大幅降低PM2.5排放、節地7%~10%。
早在2003年萬科成立裝配式建筑研究機構中心,2005年萬科東莞建筑研究中心第一座裝配式建筑實驗樓落成。2009年萬科北京首個裝配式住宅假日風景D1號、D8號樓建成。2016年萬科海淀永豐裝配式建筑項目。2017年萬科翡翠長安、通州裝配式住宅建筑項目。
南京大地建筑公司從法國引進的預制裝配式結構體系,將混凝土柱、梁、板等構件在工廠預制,現場后澆部分鋼筋混凝土施工時將柱、梁、板以及節點連成整體的框架結構體系。該結構體系已在南京多個工程中應用,效果明顯,它的優點是構件截面減少了,結構自重減輕了,施工作業有利于工廠化、施工速度加快了。
上海寶業集團公司為2016年全國建筑工業化標桿企業,在建和簽單裝配式建筑項目800多萬m2。該集團公司早在2013年浙江首條疊合裝配式結構體系生產線投產。2014年寶業萬華城上海首個裝配式住宅。2015年寶業·愛多邦項目位于上海青浦區,為首個裝配式小區,也是國內首個智能化流水線上生產出來的住宅小區。項目建筑面積8.3萬m2,建筑層數18層,建筑高度59 m。項目結構體系采用疊合板式混凝土剪力墻結構、裝配整體式套筒剪力墻結構、裝配整體式預制預應力框架結構。
2017年2月,北京市《關于加快發展裝配式建筑的實施意見》提出到北京市裝配式住宅的比例到2018年實現占新建建筑面積的20%以上,到2020年該比例要達到30%以上,推動形成一批設計、施工、部品部件生產規模化企業。
由此可見,通過建造方式的創新改革、建筑垃圾的減少,施工現場揚塵污染的減少,建筑建造工期的縮短,工程質量的提高。裝配式建筑設計規范、裝配式建筑施工規范、裝配式建筑驗收規范等的制定。部品、部件標準的完善,建筑構件工廠化的實現,將加速推進綠色建筑發展,促進建筑工業化的進程。
[1] 王偉東.裝配式建筑實踐與模式探索[Z].
[2] 趙 研.裝配式建筑與專業建設的思考[Z].