装配式建筑是把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。装配式建筑结构是国内外建筑工业化最重要的生产方式之一,它具有提高建筑质量、缩短工期、节约能源、减少消耗、清洁生产等诸多优点。目前,我国的建筑也借鉴国外经验采用装配整体式的方式,并取得了非常好的效果。装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等,因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是现代工业化生产方式的代表。
1.1 装配式建筑发展历程
1.1.1 装配式木结构
从年代而言,装配式木结构发展最早,装配式混凝土结构和装配式钢结构起步较迟。后两者的起步和发展基本上处于同时期,起步于现代,发展于当代。
在公元前200年左右的汉代,我国的木结构体系就有了初步发展,结构以抬梁式和穿斗式为主。从隋代开始,经历唐代到宋代,木结构逐步发展为标准化、程式化和模数化。特别是宋代的《营造法式》一书,总结出木结构设计原则、加工标准、施工规范等,使木结构建造技艺上了一个较大的台阶。木结构技术不断发展,在元代出现了“减柱法”,工匠大胆地抽去若干柱子,并用弯曲的木料作梁架构件。明代、清代为了进一步节省木材,木结构建造技艺又有了新发展,明代的《鲁班营造正式》和清代工部的《工程做法则例》是对新的木结构建造技艺的总结。
西欧在5世纪开始使用木结构屋架。15世纪英国改进原有的木屋架及桁架结构,加强了构架的刚性,大大增加了其使用跨度。16世纪,德国和英国中产阶级的住宅以木结构为主。17世纪,法国的古典宫殿大多采用木结构。19世纪,木材丰富的国家(如芬兰)大量营造各类木结构建筑物。
从20世纪70年代至今,木结构在世界各国发展较快,特别是在欧洲、北美洲和日本等发达国家,木结构的研究与应用得到了较为充分的发展。木结构在北美洲占据房屋住宅较大市场,加拿大在木结构住宅产业中推行标准化、工业化,其配套安装技术很成熟。我国近年来日益重视节能减排,对先进的木结构产品及技术也开始重视,越来越关注木结构建筑(见图1-1)在我国的应用。
根据各种木材及结构的性能,现代木结构主要分为轻型木结构、重型木结构、混合型木结构三种。轻型木结构主要用于低层的住宅、学校、会所和景观建筑,由小型横截面木料装配成超静定桁架结构,也可用于高层建筑的内部非承重木隔墙、平改坡等;重型木结构主要用于大型商业建筑或公共建筑,由大型断面原木作为结构材料装配成超静定桁架结构;混合型木结构可以用在多层建筑中,其底层用混凝土或砖石建造,上部采用木结构。
图1-1 某木结构建筑
1.1.2 装配式混凝土结构与装配式钢结构
美国国会在1976年通过了国家工业化住宅建造及安全法案以及严格的行业规范和标准,从此装配式混凝土结构与装配式钢结构住宅在美国开始广泛流行。21世纪初,美国和加拿大的大城市新建住宅的结构类型以装配式混凝土和装配式钢结构为主,用户可通过标准化、系列化、专业化的产品目录订购住宅用构件和部品,通过电气自动化和机械化实现构件生产的商品化和社会化。
德国在“二战”后开始推行多层装配式住宅,并于20世纪70年代广泛流行。从开始采用普通的混凝土叠合板、装配式剪力墙结构到近年的零能耗被动式装配建筑,德国形成了强大的混凝土结构装配式建筑产业链,其新建别墅等建筑基本为全装配式钢结构形式。
新加坡自20世纪80年代以来,为了解决人多地少以及环保节能问题,全国80%的住宅采用装配式混凝土结构建造,住宅高度大部分在15~30层。通过单元化布局,达到标准化设计、流水线生产、工业化施工的要求,装配率达到70%。
我国的装配式混凝土构件在20世纪五六十年代起步,当时主要是简单的预制楼板;20世纪80年代后期突然停滞;2010年左右又重新兴起,并且开始向装配式混凝土建筑体系发展。目前,装配式混凝土剪力墙体系基本成熟并广泛应用于实际工程,其他体系正在研究和推广过程中。截至2019年9月,全国已有近40个装配式混凝土建筑示范城市,200多个装配式混凝土建筑产业基地,400多个装配式混凝土建筑示范工程,近30个装配式混凝土建筑科技创新基地。
位于烟台市高新区的蓝色金谷(南区)钢结构项目(见图1-2)分A、B两栋,总建筑面积约75000m2,地上22层,地下1层,建筑总高度为94.2m,抗震设防烈度为8度。该工程为杭萧钢构股份有限公司自主研发的第三代钢结构与钢框架支撑组合体系。该项目正式施工工期为天,建筑装配率近80%,是山东省装配式钢结构建筑领域排名在前列的公建项目,先后获得了烟台市装配式建筑示范基地、山东省装配式建筑示范基地称号。
图1-2 蓝色金谷(南区)钢结构项目
广州塔整个塔身是镂空的钢结构框架(见图1-3),24根钢柱自下而上呈顺时针扭转,每一个构件截面都在变化。钢结构外框筒的立柱、横梁和斜撑都处于三维倾斜状态,再加上扭转的钢结构外框筒上下粗、中间细,这给钢结构件加工、制作、安装,以及施工测量、变形控制都带来了挑战。仅钢结构外框筒就有24根钢柱、46组环梁、1104根斜撑。由于广州塔中间混凝土核心筒与钢结构外框筒材料上的差异,形成楼层梁和外框筒的沉降不一致。为了调整钢构件与主体结构的相对位置的正确性,许多节点都通过三维坐标来控制钢柱本体相对位置的精确度。
图1-3 广州塔
1.2 装配式建筑国内外发展现状及趋势
1.2.1 装配式建筑的优点
(1)构件都在工厂生产,可以更好地控制质量,也可以节约材料。
(2)构件是标准产品,运到现场就可以直接进行安装,减少现场施工强度,省去了砌筑和抹灰工序,可有效缩短整体工期。
(3)机械化程度增加,减少了现场人员的配备,节约用工成本,利于安全生产。
(4)外挂板中间夹挤塑板,其保温性能较外墙外保温或外墙内保温性能更好。
(5)构件工厂化生产,可减少施工现场的建筑垃圾,利于环保。
(6)叠合板可做楼板底模,外挂板可做剪力墙的一侧模板,可节省周转材料的投入。
(7)装配式建筑的建筑质量高于传统建筑,在耐火性、防火性、隔音保温性等方面有很好的效果,而且污染小、能耗低,符合国家和社会对节能减排的要求,发展前景极为广阔。
1.2.2 装配式建筑在国内外的发展趋势
1.装配式建筑在国外的发展
(1)美国
美国的工业化住宅起源于20世纪30年代,当时是汽车拖车式的、用于野营的汽车房屋。最初作为车房的一个分支业务而存在,主要是为选择迁移、移动生活方式的人提供一个住所。但是在40年代,也就是“二战”期间,野营的人数减少了,旅行车被固定下来,作为临时的住宅。“二战”结束以后,担心大量拖车形成贫民窟,不许再用其来做住宅。
20世纪50年代后,人口大幅增长,军人复员,移民涌入,与此同时,和建筑施工队也急需简易住宅,美国出现了严重的住房短缺。这种情况下,许多业主又开始购买旅行拖车作为住宅使用。于是又放宽了,允许使用汽车房屋。同时,受它的启发,一些住宅生产厂家也开始生产外观更像传统住宅,但是可以用大型的汽车拉到各个地方直接安装的工业化住宅。可以说,汽车房屋是美国工业化住宅的一个雏形。
1976年,美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案(National Manufactured Housing Construction and Safety Act),同年开始由HUD负责出台一系列严格的行业规范标准,一直沿用到今天。除了注重质量,现在的工业化住宅更加注重美观、舒适性及个性化,许多工业化住宅的外观与非工业化住宅外观差别无几。新的技术不断产生,节能方面也是新的关注点。这说明,美国的工业化住宅经历了从追求数量到追求质量的阶段性转变。
据统计,2001年,美国的工业化住宅已经达到了1000万套,占美国住宅总量的7%,为2200万的美国人解决了居住问题。美国工业化住宅中的低端产品——活动房屋从1998年的最高峰——占总开工数的23%,下降至2001年的10%。而中高端产品——预制化生产住宅的产量则由1990年早期的60000套增加到2002年的80000套,而其占工业化生产的比例也由1990年早期的16%增加为2002年的30%~40%。
消费者可以选择已设计定型的产品,也可以根据自己的爱好进行设计,对定型设计也可以根据自己的意愿增加或减少项目,体现出了以消费者为中心的住宅消费理念。2001年,住宅的消费者满意度超过了65%。
2007年,美国的工业化住宅总值达到118亿美元。在美国,工业化住宅已成为非补贴的经济适用房的主要形式,因为其成本还不到非工业化住宅的一半。对于低收入人群和无福利的购房者来说,工业化住宅是其住房的主要备选之一。
帝国大厦(Empire State Building)是竣工于1931年4月11日的高层建筑物(见图1-4),是美国纽约的地标建筑物之一,位于曼哈顿第五大道350号、西33街与西34街之间。它是保持世界最高建筑地位最久的摩天大楼(1931—1972年,共41年)。帝国大厦楼高381m、共102层,1951年增添了高62m的天线,总高度为443.7m。该建筑由史莱夫,兰布与哈蒙(Shreve,Lamb & Harmon)建筑公司设计,为装饰艺术风格建筑。
图1-4 美国帝国大厦
帝国大厦既是一座多功能的写字楼,同时也是纽约市的旅游景点之一,每天有大量游客在该处排队等候登顶观景。
1955年,美国土木工程师学会将帝国大厦评价为现代世界七大工程奇迹之一;纽约地标委员会将其选为纽约市地标;1986年该建筑被认定为美国国家历史地标。
(2)欧洲
德国的公共建筑、商业建筑、集合住宅项目大都因地制宜,根据项目特点,选择现浇与预制构件混合建造体系或钢混结构体系建设实施(见图1-5),并不追求高比例装配率。通过策划、设计、施工各个环节的精细化优化过程,寻求项目的个性化、经济性、功能性和生态环保性能的综合平衡。随着工业化进程的不断发展,建筑业工业化水平不断提升,建筑上采用工厂预制、现场安装的建筑部品愈来愈多,占比愈来愈大。西班牙不同主体为了完成一个项目会经常坐在一张桌子上探讨问题,逐渐形成了某种意义上的联合体。这样的联合体从拿到土地开始一直为项目服务到最后,各个专业之间紧密合作,保证了项目完成的质量和效率。除了以上这种服务模式外,产业链上的有些企业还有意识地向上、下游延伸,成为全产业链企业,将不同企业之间的问题内化为企业内部问题。经过多年发展,西班牙装配式建筑产业链条已经非常成熟,为装配式建筑工程项目建设提供了良好的保证。在西班牙的马德里、巴塞罗那等城市可以看到,完工多年的装配式建筑现在的品质依然非常好。
图1-5 德国的预制混凝土建筑
(3)日本
日本借鉴了欧美的成功经验,在探索预制建筑的标准化设计施工基础上,结合自身要求,在预制结构体系整体性抗震和隔震设计方面取得了突破性进展。日本在装配式建筑的应用上已经达到了相当高的水平,相关标准和规范也已相当完善。在几次大的地震中,装配式建筑都发挥出了其优良的抗震性能,保证了人们的生命财产安全。日本1968年提出装配式住宅的概念。在1990年的时候,他们采用部件化、工厂化生产方式,提高了生产效率,而且住宅内部结构可变,适应多样化的需求。日本建筑有一个非常鲜明的特点,从一开始就追求中高层住宅的配件化生产体系。这种生产体系能满足日本的人口比较密集的住宅市场的需求,更重要的是,日本通过立法来保证混凝土构件的质量,在装配式住宅方面制定了一系列的方针和标准,同时也形成了统一的模数标准,解决了标准化、大批量生产和多样化需求这三者之间的矛盾。
中银胶囊塔(见图1-6)被认为是现代建筑史上首座真正以胶囊般的建筑模块修建的建筑,它由两座相互连接的大楼组成,总共包含了140块预铸建筑模块,每一个模块可以更换。这140个带有圆窗的混凝土立方体,从外形上看,就像一个毫无规则垒起的积木塔。每一个立方体就是一个所谓的“胶囊”,可拆卸组装,里面设施完备,可容纳一人生活。中银胶囊塔被称为“世界上第一座胶囊型集体住宅”。
图1-6 中银胶囊塔
2.我国装配式建筑发展概况
我国住宅产业化发展历程可分为三个阶段。
第一阶段:20世纪50年代至80年代的创建和起步期。20世纪50年代,我国提出向苏联学习工业化建设经验,学习设计标准化、工业化、模数化的方针,在建筑业发展预制构件和预制装配件方面进行了很多关于工业化和标准化的讨论与实践。20世纪五六十年代开始研究装配式混凝土建筑的设计施工技术,形成了一系列装配式混凝土建筑体系,较为典型的建筑体系有装配式单层工业厂房建筑体系、装配式多层框架建筑体系、装配式大板建筑体系等。20世纪六七十年代,借鉴国外经验和结合国情,引进了南斯拉夫的预应力板柱体系,即后张预应力装配式结构体系,进一步改进了标准化方法,在施工工艺、施工速度等方面都有了一定的提高。20世纪80年代提出了“三化一改”方针,即设计标准化、构配件生产与工厂化、施工机械化和墙体改造。出现了用大型砌块装配式大板、大模板现浇等住宅建造形式。但由于当时产品单调、造价偏高和一些关键技术问题未解决,建筑工业化综合效益不高。这一时期可以说是在计划经济形式下,推动的、以住宅结构建造为中心的时期。
第二阶段:20世纪80年代至2000年的探索期。20世纪80年代,住房开始实行市场化的供给形式,住房建设规模空前迅猛,我国工业化在这个阶段做了许多积极意义的探索,例如模数标准与工业化紧密相关。1987年,我国制定了GBJ 2—86《建筑模数协调统一标准》,主要用于模数的统一和协调。部品与集成化也开始在20世纪90年代的住宅领域中出现。这个时期相对主体的工业化,主体结构外的局部工业化较突出。同时,伴随住房的改革,人们对住宅产业理论进行了相关研究,主要以小康住宅体系研究为代表。但是这个时期,住宅产业化与房地产建设的发展脱节。
第三阶段:2000年至今的快速发展期。这个时期关于住宅产业化和工业化的和措施相继出台。在方面,2006年原建设部颁布了《国家住宅产业化基地实施大纲》,2008年开始探索SI住宅技术研发和“中日技术集成示范工程”;在装修方面,进一步倡导全装修的推进。近年来,地方关于住宅工业化的也相继出台,其中北京、上海、深圳、沈阳等城市也专门制定了规范。2013年1月,国家和住建部联合发布了《绿色建筑行动方案》(国办发〔2013〕1号),明确将推动建筑工业化作为十大重点任务之一。在大力推动转变经济发展方式,调整产业结构和大力推动节能减排工作的背景下,北京、上海、沈阳、深圳、济南、合肥等城市以保障性住房建设为抓手,陆续出台地方。国内的大型房地产开发企业、总承包企业和预制构件生产企业也纷纷行动起来,加大建筑工业化投入。从全国来看,以新型预制混凝土装配式结构快速发展为代表的建筑工业进入了新一轮的高速发展期。这个时期是我国住宅产业真正进入全面推进的时期,工业化进程也在逐渐加快,建筑的绿色化、现代化、智能化水平不断提升(见图1-7~图1-10),但是总体来看,与发达国家的差距还很大。
图1-7 雄安市民服务中心项目
图1-8 上海宝业中心
图1-9 深圳万科云城项目
图1-10 上海世博会远大馆
1.3 装配式建筑的相关
1.3.1 国家
为贯彻落实生态文明思想和党的十九大精神、推动城乡建设绿色发展和高质量发展、以新型建筑工业化带动建筑业全面转型升级、打造具有国际竞争力的“中国建造”品牌,2020年8月28日,住房和城乡建设部等九部门联合印发了《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》。意见提出:要加强系统化集成设计和标准化设计,推动全产业链协同优化构件和部品部件生产,推广应用绿色建材;大力发展钢结构建筑,推广装配式混凝土建筑,推进建筑全装修,推广精益化施工建造;加快信息技术融合发展,大力推广BIM技术、大数据技术和物联网技术,发展智能建造;创新组织管理模式,大力推行工程总承包模式,发展全过程工程咨询,建立使用者监督机制;强化科技支撑,培育科技创新基地,加大科技研发力度;加快专业人才培育,培育专业技术管理人才和技能型产业工人;开展新型建筑工业化项目评价;强化项目落地,加大金融、环保、科技推广、评奖评优等方面支持。
为深入贯彻印发的《关于促进建筑业持续健康发展的意见》(国办发〔2017〕19号)文件精神,响应住房和城乡建设部等多部门联合印发的《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》,提高建筑工业化应用领域专业技术人员的专业知识与技术水平能力,培养符合新型建筑工业化领域发展趋势、满足企业用人需求的优质人才,中国建筑科学研究院有限公司认证中心决定联合北京中培国育人才测评技术中心共同开展建筑工业化应用工程师(装配式建筑设计、装配式建筑施工)专业技术培训及等级考试工作。
、印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确提出,在城乡规划建设管理各环节全面落实绿色低碳要求。实施工程建设全过程绿色建造,健全建筑拆除管理制度,杜绝大拆大建。
、印发的《关于推动城乡建设绿色发展的意见》明确提出:大力发展装配式建筑,重点推动钢结构装配式住宅建设,不断提升构件标准化水平,推动形成完整产业链,推动智能建造和建筑工业化协同发展。
印发的《关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》明确提出:推广绿色低碳建材和绿色建造方式,加快推进新型建筑工业化,大力发展装配式建筑,推广钢结构住宅,推动建材循环利用,强化绿色设计和绿色施工管理,加强县城绿色低碳建设。
、印发的《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》强调:处理好减污降碳和能源安全、产业链供应链安全、粮食安全、群众正常生活的关系,落实2030年应对气候变化国家自主贡献目标,以能源、工业、城乡建设、交通运输等领域和钢铁、有色金属、建材、石化、化工等行业为重点,深入开展碳达峰行动。
印发《要素市场化配置综合改革试点总体方案》明确提出:支持优质科技型企业上市或挂牌融资。
印发的《关于开展营商环境创新试点工作的意见》提出:选择北京、上海、重庆、杭州、广州、深圳6个城市为首批试点城市,开展营商环境创新试点工作。
印发的《关于进一步加大对中小企业纾困帮扶力度的通知》明确提出:进一步落实《保障中小企业款项支付条例》,制定保障中小企业款项支付投诉处理办法,加强大型企业应付账款管理,对滥用市场优势地位逾期占用、恶意拖欠中小企业账款行为,加大联合惩戒力度。
在国新办举办的《关于推动城乡建设绿色发展的意见》发布会上,田国民回答记者问时说道:“十三五”期间,累计建成装配式建筑面积达16亿m2,年均增长率为54%。其中,2021年新开工装配式建筑占新建建筑的比例达到了20.5%。2020年全国新开工钢结构建筑1.9亿m2,较2019年增长46%,占新开工装配式建筑的比例为30.2%。其中,新开工的钢结构住宅约1200万m2,较2019年增长了33%。
后勤保障部下发的《推进营区绿色低碳建设指导意见》明确提出:到“十四五”末,新建建筑普遍达到基本级绿色建筑要求,具备条件营区全部实行物业社会化管理、驻城市绿地率不低于25%、生活垃圾回收利用率达35%以上。
住房和城乡建设部、应急管理部联合印发《关于加强超高层建筑规划建设管理通知》强调:城区常住人口300万人口以下城市严格新建150m以上超高层建筑,不得新建250m以上超高层建筑。城区常住人口300万以上城市严格新建250m以上超高层建筑,不得新建500m以上超高层建筑。实行超高层建筑决策责任终身制。
住房和城乡建设部印发的《绿色建造技术导则(试行)》强调,绿色建造应将绿色发展理念融入工程策划、设计、施工、交付的建造全过程,充分体现绿色化、工业化、信息化、集约化和产业化的总体特征。
住房和城乡建设部正式发布《房屋建筑和市政基础设施工程危及生产安全施工工艺、设备和材料淘汰目录(第一批)》,共淘汰22项施工工艺、设备和材料,其中,竹(木)脚手架和现场简易制作钢筋保护层垫块工艺被禁止,门式钢管支撑架被。
住房和城乡建设部发布《关于印发危险性较大的分部分项工程专项施工方案编制指南的通知》,内容包含基坑、模板支撑体系、脚手架等九类工程。
住房和城乡建设部印发的《关于开展第一批城市更新试点工作的通知》明确指出:要因地制宜探索城市更新的工作机制、实施模式、支持、技术方法和管理制度,推动城市结构优化、功能完善和品质提升,形成可复制、可推广的经验做法,引导各地互学互鉴,科学有序实施城市更新行动。
国家等十部门印发《全国特色小镇规范健康发展导则》明确提出:大力发展绿色建筑,推广装配式建筑、节能门窗和绿色建材,推进绿色施工。
工业和信息化部、科技部、自然资源部等三部委联合发布的《“十四五”原材料工业发展规划》明确提出:到2025年,粗钢、水泥等重点原材料大宗产品产能只减不增。
生态环境部等十八个部门印发的《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》明确提出:大力发展节能低碳建筑,全面推广绿色低碳建材,推动建筑材料循环利用。落实建设单位建筑垃圾减量化的主体责任,将建筑垃圾减量化措施费用纳入工程概算。以保障性住房、投资或以投资为主的公建项目为重点,大力发展装配式建筑,有序提高绿色建筑占新建建筑的比例。
工业和信息化部印发的《“十四五”工业绿色发展规划》明确提出:坚持把创新作为第一驱动力,强化科技创新和制度创新,优化创新体系,激发创新活力,加快绿色低碳科技,培育壮大工业绿色发展新动能。
民航局发布的《推动民航智能建造与建筑工业化协同发展的行动方案》明确提出要加大装配式建筑应用比例。机场航站区和工作区的建筑按不低于各地装配式建筑实施要求执行。鼓励具备实施条件的直属单位建设项目优先选用装配式方式建造。拓展飞行区装配式应用场景,鼓励在充分论证的基础上采用装配式建造方式。挖掘装配式产业体系资源,充分利用当地装配式构件智能制造生产线及信息化工厂生产机场装配式构件。
1.3.2 地方
(1)北京
2022年4月25日,北京市发布的《北京市关于进一步发展装配式建筑的实施意见》指出,工作目标:到2025年,实现装配式建筑占新建建筑面积的比例达到55%。实施范围:①新立项投资的地上建筑面积3000m2以上的新建建筑应采用装配式建筑,其中单体地上建筑面积1万m2以上的新建公共建筑应采用钢结构建筑。新建地上建筑面积2万m2以上的保障性住房项目(包括公共租赁住房、共有产权住房和安置房,下同)应采用装配式建筑。②通过招拍挂文件等方式设定相关要求,商品房开发项目、新建地上建筑面积2万m2以上的公共建筑项目、工业用地上的新建厂房和仓库应采用装配式建筑。
(2)山东
2022年5月8日,山东省住房和城乡建设厅等部门联合发布的《山东省新型建筑工业化全产业链发展规划(2022—2030)》指出:到2025年,全省新开工装配式建筑占城镇新建建筑比例达到40%以上。投资或国有资金投资建筑工程全面采用装配式建筑,其他项目装配式建筑占比不低于30%,并逐步提高比例要求。
山东省积极推动建筑产业现代化。研究编制并推广应用全省统一的设计标准和建筑标准图集,推动建筑产品订单化、批量化、产业化。积极推进装配式建筑和装饰产品工厂化生产,建立适应工业化生产的标准体系。大力推广住宅精装修,推进土建装修一体化,推广精装房和装修工程菜单式服务,2017年设区城市新建高层住宅实行全装修,2020年新建高层、小高层住宅淘汰毛坯房。
《山东省绿色建筑与建筑节能发展“十三五”规划(2016—2020年)》明确指出,要强力推进装配式建筑发展,大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑,积极倡导发展现代木结构建筑,到规划期末,设区城市和县级市装配式建筑占新建建筑的比例分别达到30%、15%。
青岛市积极推进建筑产业化发展。对于装配式钢筋混凝土结构、钢结构与轻钢结构、模块化房屋三类装配式建筑结构体系,棚户区改造、工务工程等投资项目要进行先行先试,按装配式建筑设计、建造,并逐步提高建筑产业化应用比例;同时,“争取每个区市先开工一个建筑产业化项目,并将其作为试点示范工程”。
设立建筑节能与绿色建筑发展专项基金:建筑产业现代化试点城市奖励资金基准为500万元。装配式建筑示范奖励基准为100元/m2,根据技术水平、工业化建筑评价结果等因素,相应核定奖励金额;“百年建筑”示范奖励标准为100元/m2。装配式建筑和“百年建筑”示范单一项目奖励资金最高不超过500万元。其中,示范方案批复后拨付50%,通过验收后再拨付50%,资金主要用于弥补装配式建筑增量成本。
(3)西安
2022年2月28日,西安市印发的《西安市推动智能建造与新型建筑工业化协同发展实施方案》指出:到2025年,全市新开工装配式建筑占新建建筑比例40%以上。新建保障房、公租房等投资项目,应充分发挥示范引领作用,带头落实装配式建筑要求。鼓励医院、学校等公共建筑优先采用装配式钢结构体系,加快开展钢结构住宅试点。
(4)四川
2022年1月12日,四川省住房城乡建设厅等六部门联合印发的《加快转变建筑业发展方式推动建筑强省建设工作方案》指出:到2025年,新开工装配式建筑占新建建筑40%以上。推动钢结构装配式住宅建设,鼓励医院、学校等公共建筑优先采用钢结构。
(5)河北
《河北省住房和城乡建设“十四五”规划》强调:到“十四五”末,城镇新建绿色建筑占当年新建建筑比例达到100%,新建装配式建筑占当年新建建筑比例达到30%。
河北省住房和城乡建设厅印发的《河北省开展装配式农村住房建设试点工作方案》提出,坚持农户自主、企业自愿、支持原则,由农民作为建房主体,由有面向农村地区装配式产品的企业自愿参加,每年建成一批性能优良、样式美观、色彩协调、功能完善、工期优势明显的装配式农村住房。2022年作为试点工作启动年,重点在有面向农村地区装配式产品的生产企业所在县开展试点,由农户自主建设500户以上、具有良好示范效果的装配式农村住房。
试点建设以农户自筹资金为主,通过企业降一点、补一点,减轻农户负担。补贴以县级为主,省财政每年安排500万元,采取压年补助方式支持试点建设。2025年底之前稳步推进,使农民群众自主选择新型住房建造方式的意愿显著增强,新建农村住房品质得到有效提升。
该方案明确了河北省开展装配式农村住房建设试点工作的重点任务。
(1)公布企业和产品目录。由企业通过控制成本自愿决定参加试点,并提供设计方案和报价。省住房和城乡建设厅根据企业报名情况和现场调研结果,每年公布参与企业名单和产品目录,方便群众自主选用。
(2)确定试点县。由各市优先选择运距合适、农愿强、县级工作态度积极的县参加试点。试点县要主动对接参与企业,向群众积极推广性能优良、样式美观、价格合理的装配式住房建设产品。
(3)选择示范户。在群众自愿、不搞强迫的前提下选择示范户,不能引起群众反感,示范农户住房层数为二层及以下。为便于实地参观,达到口口相传、稳步推广的目的,优先选择交通便利的村庄、景区周边的村庄、农户相对较多的村庄开展示范。
(4)组织试点建设。各试点县组织示范农户与企业对接,组织专家对设计方案进行把关,并提供全过程咨询服务。支持参与企业提供菜单式服务,在尊重群众多样化需求的同时,最大程度实现企业规模化生产。试点农房严禁使用大红大绿的建筑色彩以及欧式等西洋化建筑风格。在示范农户办理完建房手续和企业完成产品生产后,抓紧开工建设。
为保证试点工作落实落地,达到试点效果,方案要求,各试点县要制定具体实施方案,明确参与企业名单、示范农户数量、完成时限和支持等,并加强对实施方案执行的全过程监督管理。试点建设期间,县级住建部门做好施工工程的质量安全巡查,为企业和农户提供专业技术服务,确保试点农房建设达到预期效果。按照承诺工期完成建设后,由农户组织验收。
1.4 装配式建筑发展前景
1.4.1 节能减排——符合碳中和
装配式建筑把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是实现建筑产品节能、环保、全周期价值最大化可持续发展的新型建筑生产方式,其建筑特点能大幅度规避建筑废弃物的出现,具有明显的节能减排优势。中国建筑节能协会能耗统计专业委员会发布的《中国建筑能耗研究报告(2020)》显示:2018年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿t,占全国碳排放的51.3%,其中建材生产阶段的碳排放量为27.2亿t,占全国碳排放的28.3%,超90%来自钢材、水泥和铝材。
相对于传统建筑在施工过程中造成的材料浪费以及粉尘、噪音、建筑垃圾等污染,装配式建筑现场以干法作业为主,可有效减少能源消耗以及环境污染。另外,装配式建筑由于其可拆除的特性还可以实现重复利用。据统计,装配式建筑全过程的碳排放量比传统现浇建筑过程的碳排放量减少472.23kg/m²,碳排放量减少了30%~40%。其中,建造阶段下降约20%,节能减排效果显著。
支持——新建建筑装配式建筑占比。装配式建筑代表新一轮建筑业的科技和产业变革方向,既是建造方式的重大变革,也是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,有利于节约资源、提升劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合和培育新产业新动能。我国装配式建筑比例和规模化程度较低,与发展绿色建筑的有关要求以及先进建造方式相比还有很大差距。为推动装配式建筑产业发展,国家层面出台了一系列支持。2021年10月,发布《2030年前碳达峰行动方案》,要求大力发展装配式建筑,推广钢结构住宅。《 关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求大力发展节能低碳建筑。持续提高新建建筑节能标准,加快推进超低能耗、近零能耗、低碳建筑规模化发展。
1.4.2 市场需求——潜力大
根据住建部发布的数据,全国装配式建筑新开工建筑面积从2016年的11400万m2上升至2019年的41800万m2,占新建建筑面积比例由4.97%提升至13.40%,预计未来装配式建筑的渗透率将进一步提升。碳中和背景下,中国将大力推广装配式建筑,预计装配式建筑市场潜力巨大。根据广发证券测算,2025年装配式建筑市场规模将达到16742亿元。随着“一带一路”倡议总体规划进程的不断推进,中国的装配式建筑技术除了在国内推广,还可以推广至“一带一路”沿线国家,包括中亚、南洋、西亚和欧洲的一些国家。这些国家大多数是新兴经济体和发展中国家,他们目前正处于经济高速增长时期,有着巨大的基础设施需求。通过和他们的互利合作,中国传统的企业模式不仅能得到转型升级,还会帮助中国装配式建筑企业走出去,获得更广阔的发展空间。2019年中国新建装配式建筑面积约达4.5亿m2,市场规模也将突破万亿元。到2025年中国新建装配式建筑面积将达到16.51亿m2,市场规模将达3.6万亿元。在抗疫大战中,武汉火神山和雷神山医院先后拔地而起,让市场充分认识到装配式建筑的效率与优势。随着中国国内疫情形势逐步向好、市场信心回暖,装配式建筑有望迎来高速增长契机。根据现在的经验,装配式建筑每平方米成本比普通建筑每平方米成本高出100~200元。另外,由于现有的技术水平,导致构件的分割和加工不够精细,不能很好地与现场装配统一起来,导致装配式建造速度目前比传统建筑的建造速度慢30%左右。
当下的情况是,推动着行业在向前发展,各地都相应给予了大量补贴。这就要求,在这样一个红利期,需要摸索出我们自己的一套方法和标准,提高精细化、标准化、工业化水平。每个建筑企业从业者或企业都应该抓住这样的机会。因为,随着我们社会人口老龄化问题日趋严重,人口红利消失的时候,劳动力成本增高是必然的趋势。彼时,装配式建筑的优势显现出来,还站在传统建筑行列的企业将因为人力成本高、竞争力减弱等面临更大的生存压力。
乘着装配式建筑发展的东风,享受国家发布的补贴。在业界同人的共同努力下,我国建筑业必将迈上绿色化、工业化、信息化、集约化和社会化的高质量发展之路,建筑产业现代化一定会实现。下载本文