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是装配式结构,还是装配式建筑

类别:构件 日期:2017-09-21 人气值:
  國(guó)家政策层面暖风频吹,各地纷纷跟进落实,装配式建筑行业整體(tǐ)呈现出蓬勃发展的态势。可(kě)以说,装配式建筑已经上升到國(guó)家战略层面,大家都在撸起袖子加油干,行业的春天已经到来。然而,对于装配式建筑的认识,还是存在着一些误區(qū)和问题,亟待厘清。
  一、是装配式结构,还是装配式建筑?
 
  目前推广的装配式建筑,是在新(xīn)型建筑工业化背景下的产物(wù),谈的都是建筑整體(tǐ)建造方式的转变,而不仅仅是主體(tǐ)结构的装配化问题。所以,着眼点是建筑部品部件的工业化生产、安装和管理(lǐ)方式,而不仅仅是主體(tǐ)结构,这是实现新(xīn)型建筑工业化的基本问题。
 
  然而现实是,大量装配式建筑的设计和研究还是按照装配式结构的思路在做,存在普遍性的过分(fēn)重视主體(tǐ)结构而忽视整體(tǐ)建筑的认识误區(qū)。主导进行装配式建筑研发和设计的,结构专业或者站在结构立场上的居多(duō)。讨论装配式建筑技术體(tǐ)系时,也是着眼于结构體(tǐ)系的多(duō),甚至有(yǒu)些把主體(tǐ)结构的體(tǐ)系默认為(wèi)装配式建筑的技术體(tǐ)系。
 
  事实上,多(duō)年来在装配式钢结构建筑的经验就已经表明,结构工程师主导的注重结构装配的模式对装配式建筑推广极為(wèi)不利,在住宅中表现得尤為(wèi)突出。对于天生具备装配化属性的钢结构而言,由于缺少对建筑的整體(tǐ)考虑,就钢结构装配谈装配式建筑,导致做出了大量粗放型的毛坯房式的装配式建筑,原地踏步多(duō)年,错失推广良机,甚至影响了装配式建筑的声誉。     
 
  最新(xīn)颁布的装配式建筑规范,已经完全转到了装配式建筑的整體(tǐ)定位和思路,摒弃了狭义的装配式结构概念。不难看出,规范名称中的“装配式”,是“建筑”的修饰语。
 
  二、是建筑设计施工,还是建筑系统集成?
 
  传统的房屋建造,分(fēn)為(wèi)建筑师牵头的专业拆分(fēn)式的建筑设计,和施工单位主导的现场施工,两个阶段明显分(fēn)离。装配式建筑的建造,是基于部品部件进行系统集成实现建筑功能(néng)并满足用(yòng)户需求的过程,建筑是最终产品。所以,必须用(yòng)产品化思维,站在建筑系统集成的层面上,去思考问题。然而现实是,装配式建筑的实施,大量还在沿用(yòng)传统的思路。
 
  装配式建筑的特点,要求打破传统的先专业拆分(fēn)建筑设计后施工的模式,转到以建筑师牵头,进行建筑系统集成、建筑产品化的思路上来。换言之,建筑师不再是传统意义上的设计师,而是集成师和产品经理(lǐ),主导进行产品化的设计和集成。没有(yǒu)集成产品功能(néng)和體(tǐ)验导向的思维,做不出高品质的装配式建筑。在传统的建筑功能(néng)需求基础上,熟悉各种部品部件性能(néng)并将其整合的建筑系统集成技术,已经成為(wèi)决定装配式建筑成败的技术核心。集成的建筑成品中任何一个影响建筑功能(néng)和體(tǐ)验的问题,都可(kě)能(néng)导致客户的不满。事实上装配式建筑的质量问题,大多(duō)发生在主體(tǐ)结构、建筑围护、内装和机電(diàn)管線(xiàn)之间的集成、整合和协同上。
 
  从这个意义上说,目前在推广应用(yòng)的BIM技术是装配式建筑实现集成设计、智能(néng)制造、虚拟建造的重要实现手段,可(kě)以在更高层次上实现装配式建筑全流程全专业全产业的一體(tǐ)化集成,而不仅仅是作為(wèi)三维建模的工具。采用(yòng)BIM技术实现装配式建筑LOD400等级的模型化,才能(néng)说是基本实现了建筑的系统集成。
 
  因此,必须摒弃传统的专业拆分(fēn)设计、设计施工分(fēn)离的思路与做法,从系统集成的角度去看待装配式建筑,以系统工程的方法為(wèi)指导,以BIM技术為(wèi)工具,以建筑功能(néng)為(wèi)核心,以结构布置為(wèi)基础,以工业化的围护、内装和设备管線(xiàn)部品為(wèi)支撑,综合考虑建筑户型、外立面、结构體(tǐ)系、围护系统、管線(xiàn)系统、防火、内装等各方面的协同与集成,实现主體(tǐ)结构系统、外围护系统、设备与管線(xiàn)系统和内装系统的一體(tǐ)化。借用(yòng)中國(guó)工程院周济院長(cháng)的话来说,“系统决定成败,集成者得天下”。
 
  三、是标准设计,还是标准化设计?
 
  装配式建筑遵循工业化生产的设计理(lǐ)念,推行模数协调和标准化设计。但是,装配式建筑的设计,并非传统意义上的标准设计和千篇一律,而是尊重个性化和多(duō)样化的标准化设计。
 
  标准化与多(duō)样化是装配式建筑固有(yǒu)的一对矛盾,彼此依存而又(yòu)互相对立。建筑设计多(duō)样化并不等于自由化,在个性化的中间存在着不可(kě)缺少的标准化,是要求设计标准化与多(duō)样化相结合,部品部件设计在标准化的基础上做到系列化、通用(yòng)化。这对矛盾解决得好坏,是评价装配式建筑的重要因素,也是装配式建筑技术體(tǐ)系中的重要方面。
 
  要实现这一目标,需要从顶层设计开始,针对不同建筑类型和部品部件的特点,结合建筑功能(néng)需求,从设计、制造、安装、维护等方面入手,划分(fēn)标准化模块,进行部品部件以及结构、外围护、内装和设备管線(xiàn)的模数协调及接口标准化研究,建立标准化技术體(tǐ)系,实现部品部件和接口的模数化、标准化,使设计、生产、施工、验收全部纳入尺寸协调的范畴,形成装配式建筑的通用(yòng)建筑體(tǐ)系。在这个基础上,建筑设计通过将标准化模块进行组合和集成,形成多(duō)种形式和效果,达到多(duō)样化的目的。
 
  因此,装配式建筑的标准化设计不等于单一化的标准设计,标准化是方法和过程,多(duō)样性是结果,是在固有(yǒu)标准系统内的灵活多(duō)变。实际上,乐高积木(mù给了我们一些启示,大量的标准件和少量的非标准零件,组合形成丰富多(duō)彩的乐高建筑。
 
  四、是预制化装配化,还是建筑工业化?
 
  装配式建筑实施的表现形式是,在工厂进行部品部件(构件)预制、生产,现场装配形成建筑整體(tǐ)。但是,装配式建筑绝不仅仅是预制化装配化,而是以装配式建筑的方式来实现新(xīn)型建筑工业化,是传统建筑业借鉴制造业的重大变革和产业转型。目前认识上容易陷入下面的的误區(qū)。
 
  1、预制化工程,还是预制化构件?
 
  目前普遍存在的做法,实际上是主體(tǐ)结构切分(fēn)预制、现场组装的思路,把本来现场浇筑混凝土的工作转移到工厂。于是,把个性化设计的单體(tǐ)工程强行切分(fēn)进行工厂预制,事实上变成了工厂化的“预制化工程”,而非“预制化构件”,偏离了结构部件模数化、标准化的初衷。诚然,有(yǒu)些是认识误區(qū)使然,也有(yǒu)一些,是企业在目前技术水平下应对强制性预制率要求采取的不得已而為(wèi)之的方法。
 
  这个问题在装配式混凝土建筑中尤為(wèi)突出。“预制化工程”问题,导致工艺成本和物(wù)流成本巨大,工程造价遠(yuǎn)高于传统的现浇混凝土建筑,甚至高于大家潜意识中普遍认為(wèi)价格高昂的装配式钢结构建筑,严重影响其推广应用(yòng)。
 
  另外,装配式混凝土建筑中,剪力墙装配也并不一定是技术先进的方向。比如日本,在过去的发展过程中,已经淘汰了板式结构的预制混凝土體(tǐ)系,仅剩下预制混凝土框架體(tǐ)系。
 
  2、装配化还是建筑工业化?
 
  目前的装配式建筑推进过程中,用(yòng)装配率指标来衡量建筑工业化水平。很(hěn)多(duō)的政府规定和激励政策都是针对预制混凝土制订的。导致的普遍认识是,实现了混凝土的预制和装配,等同现浇混凝土,似乎就实现了建筑工业化。从项目来看,目前大部分(fēn)都是用(yòng)传统的生产方式加上装配化,依旧是粗放的管理(lǐ),很(hěn)多(duō)是為(wèi)了装配化而装配化。出现上述问题的主要原因,是对建筑工业化内涵的认识还不到位,还停留在以往单一的工业化技术的研发、推广和应用(yòng)层面上,还局限在一般意义上的建筑装配化。
 
  建筑工业化是一整套生产方式的变革,而装配式建筑只是其中的一种建造形式和载體(tǐ),在房屋建造的全过程中采用(yòng)标准化设计、工厂化生产、装配化施工和全过程的信息化管理(lǐ)為(wèi)主要特征的工业化生产方式,形成完整的一體(tǐ)化产业链,从而实现社会化的大生产,决不能(néng)简单地用(yòng)“装配化”来概括或替代。单纯意义上将建筑工业化理(lǐ)解為(wèi)装配化,再将装配化理(lǐ)解為(wèi)预制混凝土,太过狭隘。
 
  五、是墙體(tǐ)埋设管線(xiàn),还是管線(xiàn)分(fēn)离SI體(tǐ)系?
 
  目前我國(guó)在推行的装配式建筑中,大量沿用(yòng)传统建筑中在结构和墙體(tǐ)中埋设管線(xiàn)的做法。事实上,由于管線(xiàn)与结构、墙體(tǐ)的寿命不同,给建筑全寿命期的使用(yòng)和维护带来了很(hěn)大的困难。
 
  在这个问题上,从國(guó)外引进的管線(xiàn)分(fēn)离SI體(tǐ)系的理(lǐ)念和做法应推广应用(yòng)。所谓SI體(tǐ)系,是支撑體(tǐ)S(Skeleton)和填充體(tǐ)I(Infill)相分(fēn)离的建筑體(tǐ)系(主要是住宅)。支撑體(tǐ)是指建筑的骨架,但并不等同于國(guó)内所说的主體(tǐ)结构,还包括外围护和公共管井等可(kě)保持長(cháng)久不变的部分(fēn),强调耐久性;填充體(tǐ)是指填充进支撑體(tǐ)的部分(fēn),包括内装和内部设备管線(xiàn)等,强调灵活性与适应性。
 
  SI體(tǐ)系从三方面着手实现建筑長(cháng)寿化:一是支撑體(tǐ)、设备管線(xiàn)、内装部品三者完全分(fēn)离,避免传统内装在墙體(tǐ)和楼板内埋设管線(xiàn)的做法;二是让主體(tǐ)结构更耐久,进行耐久性优化设计;三是实现套内空间灵活可(kě)变,具有(yǒu)较高的适应性。SI體(tǐ)系在提高主體(tǐ)结构和内装部品性能(néng)、设备管線(xiàn)维护更新(xīn)、套内空间灵活可(kě)变三个方面具有(yǒu)显著特征,可(kě)保证住宅在70 年到100年的使用(yòng)寿命当中能(néng)够较為(wèi)便捷地进行内装改造与部品更换,从而达到提高住宅品质,延長(cháng)住宅使用(yòng)寿命,减少建筑垃圾,构建资源节约型社会的目的。
 
  SI技术體(tǐ)系已经成為(wèi)國(guó)际上建筑工业化的通用(yòng)體(tǐ)系与发展方向。结构墙體(tǐ)的埋管埋線(xiàn),是國(guó)外经过实践已被淘汰的做法。从这个意义上说,基于SI技术體(tǐ)系构建我國(guó)新(xīn)型建筑工业化的通用(yòng)體(tǐ)系至关重要。