裝配式金屬(拼裝看臺/臨時看臺)在國內(nèi)的發(fā)展情況與現(xiàn)狀分析
一、什么是裝配式金屬(臨時)看臺?
1、什么是裝配式建筑
1.1、定義:
裝配式建筑是用工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場裝配而成的建筑,裝配式建筑的施工過程擁有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修等特點。建造速度快,受氣候條件制約小,既節(jié)約了勞動力,又提高了建筑質(zhì)量。
1.2、分類:
分為五大類型,分別是砌塊型建筑、板材類建筑、模塊型建筑(盒式建筑)、框架輕板型建筑(骨架板材建筑)、升板,層型建筑。
從發(fā)展歷史上來講,按照結(jié)構(gòu)體系可劃分為預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系(PC構(gòu)件)、預(yù)制木結(jié)構(gòu)體系(土木、鋼木、竹木等體系)、預(yù)制集裝箱房屋(盒式建筑)、預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)體系(型鋼體系、輕鋼體系)。
2、什么是裝配式金屬(臨時看臺)
2.1、定義:
裝配式金屬(臨時)看臺是一種以裝配式腳手架為支撐的結(jié)構(gòu),形式靈活,拆裝快捷,受場地局限性小,安裝方便、可重復(fù)利用。從類型上來說,屬于模塊型建筑。從體系上來說,屬于預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)體系。
2.2、應(yīng)用:
在北京奧運會期間被各場館大量使用近8萬坐席。
3、裝配式金屬(臨時)看臺的優(yōu)點
3.1、裝配式金屬(臨時)看臺充分體現(xiàn)我國建筑產(chǎn)業(yè)的特征,不僅能夠減少對施工環(huán)境的污染,并且能夠提高施工效率,降低施工成本,增加經(jīng)濟效益,提高利用效率。
3.2、預(yù)制裝配式金屬(臨時)看臺生產(chǎn)大幅度降低了勞動力成本和縮短了施工工期;產(chǎn)品質(zhì)量更好地得到了保障,流程化生產(chǎn)使生產(chǎn)過程更容易得到控制,大幅度提高了生產(chǎn)效率;大幅度降低了生產(chǎn)造成的環(huán)境污染、能源浪費,各種材料利用率顯著提高,使得產(chǎn)生的廢料、廢水等得到更加有效的控制,一部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件甚至可以進行回收再利用。
3.3、技術(shù)可持續(xù)化:盡管在建造過程中,使用集成構(gòu)件早已經(jīng)被提上了設(shè)計師和技術(shù)專家的議程,但是裝配式建造理論體系中并沒有和環(huán)境保護理論體系發(fā)生交叉。如今,人們已意識到建筑垃圾造成的嚴重環(huán)境破壞。在諸如木材加工、砌磚、粉刷和裝飾的過程中的切割和原料混合工序中由于沒有繼承裝配的過程,也會產(chǎn)生多余而造成浪費,這種在建造過程中產(chǎn)生的浪費份額巨大。
3.44、時間最優(yōu)化:預(yù)制建筑最大的優(yōu)點是縮短了現(xiàn)場施工的時間,對工期有更高的可預(yù)測性。預(yù)制建筑的項目能夠節(jié)省時間源自工廠制造和現(xiàn)場施工可以同時進行。在建筑工程中很少使用預(yù)制基礎(chǔ),因此現(xiàn)場在建造基礎(chǔ)的同時工廠加工生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件以及服務(wù)系統(tǒng)和室內(nèi)集成模塊。
3.5、施工裝配化:由于裝配式金屬(臨時)看臺比傳統(tǒng)的建筑自重減輕約一半,因此,對地基承載力的要求也隨之降低,地基的施工也會簡化很多。工廠預(yù)制好的建筑構(gòu)件運到施工場地后,立刻可按設(shè)計要求安裝施工。
二、裝配式建筑發(fā)展史
1、裝配式建筑國外發(fā)展史
1.1、德國
歐洲是建筑工業(yè)化比較完善的地區(qū),其中又以德國為先進代表,已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)體系,涵蓋了建筑設(shè)計、軟件和信息化工具、生產(chǎn)工藝、施工安裝、物流運輸、配套產(chǎn)品供應(yīng)等方面,始終作為第一梯隊引領(lǐng)全球的工業(yè)化建筑研發(fā)和實踐。德國的裝配式建筑大都因地制宜、根據(jù)項目特點選擇現(xiàn)澆與預(yù)制構(gòu)件混合建造體系或鋼混結(jié)構(gòu)體系建設(shè)實施,并不單純追求高裝配率,而是通過策劃、設(shè)計、施工、安裝、裝飾各個環(huán)節(jié)的精細化優(yōu)化過程,尋求項目的個性化、經(jīng)濟性、功能性和生態(tài)環(huán)保性能的綜合平衡。
1.2、法國
作為世界上最早推行建筑工業(yè)化國家之一的法國,鋪就了一條以全裝配式大板和工具化模板現(xiàn)澆工藝為標(biāo)準(zhǔn)的道路。法國的特點是,一是推廣以預(yù)制混凝土體系為主的“構(gòu)造體系”,鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)體系為輔; 二是發(fā)展通用構(gòu)配件的商品生產(chǎn),面向全行業(yè)推行施工與構(gòu)件生產(chǎn)分離的原則。
1.3、瑞典
瑞典開發(fā)了大型預(yù)制混凝土板的工業(yè)化體系,以后大力發(fā)展以通用構(gòu)配件為基礎(chǔ)的通用體系, 預(yù)制構(gòu)件達到 95%之多。 瑞典的特點是:一是在推動完善標(biāo)準(zhǔn)化體系的基礎(chǔ)上發(fā)展通用構(gòu)配件;二是以模數(shù)協(xié)調(diào)原則,逐漸形成“瑞典工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”(SIS),實現(xiàn)了構(gòu)件尺寸、對接尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。
1.4、美國
美國(裝配式建筑發(fā)展最好)大規(guī)模推廣裝配式建筑源于 20 世紀(jì) 50 年代,二戰(zhàn)結(jié)束后,大量復(fù)員士兵催生出潛在的住房需求, 傳統(tǒng)住房成本高、生產(chǎn)速度和能力低,裝配式建筑成本低、建設(shè)周期短、可大規(guī)模生產(chǎn)等特點滿足了這些需求,實現(xiàn)了井噴式發(fā)展。1976 年,美國國會通過了國家工業(yè)化住宅建造及安全法案 ,(National Manufactured Housing Construction and Safety Act),同年頒布出臺了一系列嚴格的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),沿用至今。 2007 年,美國的裝配式建筑生產(chǎn)總值達到118億美元。現(xiàn)每16個人中就有1個人居住的是裝配式建筑。在美國, 裝配式建筑偏好鋼結(jié)構(gòu)+PC掛板組合結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于低碳房屋,如住宅、公共建筑、養(yǎng)老居所、旅游度假酒店、會所、營房、農(nóng)村住房等各類建筑,具有綠色低碳抗震節(jié)能等特點,滿足高抗震設(shè)防要求。 所有構(gòu)件工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場安裝快捷方便,比傳統(tǒng)建筑施工節(jié)約了 60%工時。建筑部件的大部分可通用互換,90 年的房屋壽命結(jié)束后,90%的材料可以回收利用,避免了二次污染。
1.5、加拿大
加拿大已經(jīng)實現(xiàn)了從 BIM 模型到鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的特殊環(huán)節(jié),并且委托給任何一家有加工能力的企業(yè)定制鋼結(jié)構(gòu),生產(chǎn)完成后現(xiàn)場組裝。一是極大的壓縮了現(xiàn)場生產(chǎn)周期,提高了裝配速度;二是將加工、組裝環(huán)節(jié)完全委托外包,在業(yè)務(wù)上更有擴張力。
1.6、日本
日本通過立法和認定制度大力推廣建筑產(chǎn)業(yè)化,20 世紀(jì) 60 年代頒布了 《建筑基準(zhǔn)法》, 成為大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的契機。 70 年代設(shè)立了“工業(yè)化建筑質(zhì)量管理優(yōu)質(zhì)工廠認定制度”, 同時期占總15%左右的住宅采用產(chǎn)業(yè)化方式生產(chǎn)。 80 年代確定了“工業(yè)化建筑性能認定制度”, 裝配式住宅占總數(shù)的 20%~25%。 90 年代, 經(jīng)過多年的實踐和創(chuàng)新,形成了適應(yīng)客戶不同需求的 “中高層裝配式建筑生產(chǎn)體系”, 同時完成了規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化的結(jié)構(gòu)調(diào)整, 提高了建筑工業(yè)化水平與生產(chǎn)效率。 在推動住宅產(chǎn)業(yè)化上,日本政府做了兩個重要引導(dǎo):一是從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整角度出發(fā),在政策上引導(dǎo);二是建立“住宅生產(chǎn)中國集體經(jīng)濟工業(yè)化促進補貼制度”和“會計體系生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)補助金制度”,引導(dǎo)生產(chǎn)方式,將住宅產(chǎn)業(yè)工業(yè)化和技術(shù)作為重點。
1.7、中國香港
香港大規(guī)模推廣裝配式建筑, 主要得益于特區(qū)政府的積極引導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,借助政府推行的“和諧式”公屋政策, 開發(fā)推出多種系列的公屋, 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計使房間尺寸相互配合, 固定建筑構(gòu)件尺寸,預(yù)制工業(yè)化生產(chǎn),新開工的公屋全部采用預(yù)制、半預(yù)制構(gòu)件和定型模板建設(shè)。2000 年后, 特區(qū)政府按建筑面積進行獎勵, 對采用預(yù)制外墻的商品房給予建筑面積 7%的獎勵,普通商品房開始采用裝配式建筑。
1.8、新加坡
新加坡于 20 世紀(jì) 80 年代引進國外(澳大利亞、法國、日本)先進的裝配式房屋建筑技術(shù),并率先在保障房(組屋)領(lǐng)域大規(guī)模推廣,目前結(jié)合本國特點,形成了具有本土特色的裝配式建筑體系。
2、裝配式建筑國內(nèi)發(fā)展史
2.1、50年代-開始
我國建筑業(yè)開始在房屋建設(shè)過程中使用預(yù)制構(gòu)件,但此時預(yù)制構(gòu)件的作業(yè)生產(chǎn)仍然被劃為施工企業(yè)的一部分。
2.2、60-70年代-發(fā)展
在政府的大力提倡下,生產(chǎn)大型構(gòu)件的混凝土大板廠、框架輕板廠發(fā)展迅速,裝配式建筑迎來了發(fā)展的高潮。
2.3、80年代-頂峰墜落
裝配式建筑的發(fā)展達到頂峰,但由于管理不到位,預(yù)制構(gòu)件廠泛濫、產(chǎn)能過?!叭裏o”構(gòu)件充斥市場,并且裝配式建筑是否具有合格的抗震性能也是當(dāng)時備受爭議的問題,導(dǎo)致裝配式建筑逐漸退出我國建筑業(yè)的歷史舞臺。
2.4、2008年-重拾
勞動力成本上升,降低勞動強度,改善作業(yè)條件的需求;節(jié)能環(huán)保的要求了大幅度減少建筑垃圾,降低噪聲污染,節(jié)約用水。技術(shù)逐步成熟,經(jīng)濟實力逐步增強。建筑功能和質(zhì)量要求提高。在國家大力提倡節(jié)能減排的政策之下,我國建筑業(yè)正向著綠色建筑和建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展轉(zhuǎn)型。積極推廣綠色建筑和建材,大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑,提高建筑工程標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量。發(fā)展新型建造方式,加大政策支持力度,力爭用10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。
2.5、至今-發(fā)展
2016年9月,國務(wù)院辦公廳下發(fā)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》。由此可見,裝配式建筑已成為建筑行業(yè)的未來發(fā)展趨勢?,F(xiàn)階段,隨著推廣力度的增加,裝配式建筑逐步暴露出一些問題,如何改進完善裝配式建筑,提高建筑水平已成為現(xiàn)階段的主要課題。
三、裝配式金屬(臨時)看臺行業(yè)的主要問題
1、經(jīng)濟成本方面
產(chǎn)業(yè)規(guī)模形成前的高成本。這里有兩方面內(nèi)容,一方面是材料高成本:裝配式建筑普及不足,裝配式構(gòu)件生產(chǎn)廠不是各地都有帶來運輸高成本;項目當(dāng)?shù)亟▓鲇惺戮揞~投入高成本,建廠規(guī)模小不能支撐產(chǎn)品多樣性,建廠規(guī)模大初期投入過大,回報過慢;裝配率低帶來高成本。
2、人員成本高
設(shè)計人員需要具備裝配式標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的拆解設(shè)計能力,需要了解裝配式建筑的特殊節(jié)點構(gòu)造,導(dǎo)致設(shè)計人員高成本;施工人員必須經(jīng)過更專業(yè)的培訓(xùn)帶來施工人員高成本;材料運輸、進場、儲存、施工、安裝等等管理模式的變化帶來管理高成本。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)體系方面:尚未形成統(tǒng)一完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。(不光設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn)不完善,驗收標(biāo)準(zhǔn)也同樣存在這樣的問題)。
3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)體系方面
尚未形成統(tǒng)一完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)等并不能滿足裝配式建筑多樣性的需求,不光設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn)不完善,驗收標(biāo)準(zhǔn)也同樣存在這一的問題。
4、政策扶持方面
指導(dǎo)性的扶持政策很多,但真正可操作的政策和細則屈指可數(shù)。
5、市場化、商業(yè)化發(fā)展的條件不成熟
5.1、不成熟的市場機制暫時處于條塊分割狀態(tài)。目前在整個運行機制上講,建設(shè)單位、誰急單位、施工單位和項目管理監(jiān)督單位、構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)處于條塊分割狀態(tài),責(zé)任界面不清晰。
5.2、市場化、商業(yè)化發(fā)展動力受阻。裝配整體式住宅市場規(guī)模發(fā)展不足,項目處于“零星”運作狀態(tài),致使單位產(chǎn)品成本較高,使市場無法拓展,先進企業(yè)沒有合理的利潤。
5.3、商業(yè)模式還不穩(wěn)定,產(chǎn)業(yè)升級存在困難。一些有一定規(guī)模的相關(guān)企業(yè)雖也準(zhǔn)備在預(yù)制裝配式建筑上加大投入,但缺乏政府以及相關(guān)部門的工程支持
5.4、產(chǎn)業(yè)鏈“協(xié)調(diào)”不夠,產(chǎn)業(yè)鏈上下“步調(diào)”不一致。預(yù)制構(gòu)件企業(yè)與上下游企業(yè)的融合度較低,存在嚴重的產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)現(xiàn)象。
6、技術(shù)支撐力有待提升
目前很多從事裝配式建筑的企業(yè)在專業(yè)性極強的關(guān)鍵技術(shù)崗位有斷層或存在銜接不上的危機,導(dǎo)致不能滿足擴大產(chǎn)能的需求,更不能滿足住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需求。
7、生產(chǎn)體系與管理體系有待提升
裝配整體式建筑隊設(shè)計、生產(chǎn)、安裝一體化要求高,這對相關(guān)企業(yè)的管理能力和管理手段提出了更高要求。只有熟悉設(shè)計、施工等環(huán)節(jié)的工作,適應(yīng)施工總承包體制下的項目管理模式,才能及時、準(zhǔn)確地滿足市場要求。
監(jiān)理、監(jiān)督措施未成體系、落實度不高。裝配式采用預(yù)制構(gòu)件,要求監(jiān)理單位采取的駐廠監(jiān)造、巡回監(jiān)控的方式,監(jiān)理的一部分業(yè)務(wù)從“施工現(xiàn)場”轉(zhuǎn)到“工廠”,增加了任務(wù),而目前無相應(yīng)的技術(shù)及經(jīng)費保障,都很難落實,總體監(jiān)督檢查困難,短時期內(nèi)監(jiān)督人員很難適應(yīng)。
四、裝配式金屬(臨時)看臺的發(fā)展對策(建議及思考)
1、經(jīng)濟成本方面
因為裝配式金屬(臨時)看臺成本問題,嚴重阻礙了裝配式建筑的普及與推廣。與傳統(tǒng)建筑相比,裝配式建筑成本高預(yù)制配件上,一方面應(yīng)該招收研發(fā)新技術(shù)、新材料、降低材料成本;另一方面,目前國內(nèi)各地大量規(guī)劃建設(shè)體育綜合體,改造現(xiàn)有場館。這些項目大都是以政府投資為主,如果政府出臺政策強制要求此類項目中裝配式的比例,可以大大增加裝配式金屬(臨時)看臺的市場占有,只有占有量大,市場會調(diào)節(jié)工業(yè)化程度提升,材料成本自然隨之下降;隨著裝配式建設(shè)項目遍地開花,裝配式構(gòu)件廠就會孕育而生,運輸成本隨之下降。裝配式構(gòu)件廠數(shù)量的增加會帶來市場競爭,自行調(diào)整建廠規(guī)模和產(chǎn)品的市場契合度成為必然,材料成本進一步下降。這是再看裝配式建筑的競爭力就已經(jīng)凸顯出來。
2、人員成本高
相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)必須從教育環(huán)節(jié)就開始入手,教育管理部門應(yīng)該要求大專院校開設(shè)相關(guān)課程,結(jié)合實際上工程實踐,迅速培養(yǎng)出受過基礎(chǔ)教育培訓(xùn)的初級人才,這些初級人才一旦源源不斷輸送進產(chǎn)業(yè)鏈條,隨后的設(shè)計、施工、管理專業(yè)人才短缺的頑疾會在很短的時間里根除。
3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)體系方面
國外很多發(fā)達國家已經(jīng)具備了完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)體系。而我國又非常欠缺這些標(biāo)準(zhǔn)和體系,政府可以運用“拿來主義”,深入研究國外成熟的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)體系,再結(jié)合我國市場現(xiàn)狀,盡快建設(shè)一套有中國特色標(biāo)準(zhǔn)的體系?,F(xiàn)在一些發(fā)達省市進行試點,再推廣。
4、政策扶持方面
一個行之有效的政策制定,單單靠政府一方面力量是無法迅速搞笑完成的,我認為,行業(yè)協(xié)會應(yīng)該主動牽頭,有社會責(zé)任感的公開發(fā)企業(yè)和當(dāng)?shù)卦O(shè)計單位積極配合,共同推動政府出臺相應(yīng)支持性政策;政府部門應(yīng)該放下包袱,借鑒有類似政策發(fā)達省市,結(jié)合本地實際情況,推動扶持政策的迅速出臺。如果當(dāng)?shù)赜袑嶋H裝配式項目的支撐,將會更加有效。
5、市場化、商業(yè)化發(fā)展的條件不成熟
5.1、傳統(tǒng)的市場觀念會促使很多使用者認為裝配式建筑的質(zhì)量得不到保障,政府相關(guān)部門應(yīng)該進行相關(guān)的宣傳和引導(dǎo),使公眾在內(nèi)心能夠接受這樣的新型建筑方式。
5.2、標(biāo)準(zhǔn)化是裝配式建筑發(fā)展的重要前提和保障,而以企業(yè)自身的標(biāo)準(zhǔn)體系作為全行業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn),不具備廣泛普及性,應(yīng)該由政府引導(dǎo)完善裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)。
5.3、從政府及相關(guān)部門的角度出發(fā),應(yīng)該對裝配式建筑的設(shè)計、施工、管理單位給予一定的與政策保障和財稅優(yōu)惠。
6、技術(shù)支撐力有待提升
建立新型裝配式建筑生產(chǎn)管理一體化體系,必須以核心技術(shù)的升級-科研創(chuàng)新為依托。主要有以下幾個方面
6.1、根據(jù)建筑特點和功能要求和裝配施工的工藝要求,按照力學(xué)分析原理正確合理地劃分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組合形式,通過計算力學(xué)計算提出系統(tǒng)的設(shè)計模型;
6.2、根據(jù)當(dāng)今的新技術(shù)、新材料、新工藝,提出新型鏈接節(jié)點的形式和具體構(gòu)造,注重新材料的研究。
6.3、與建筑設(shè)備、裝修等專業(yè)配合,研究總體納入該工業(yè)化體系的具體方法和技術(shù)難點
6.4、研究建立工業(yè)化生產(chǎn)的運行機制和操作程序。
7、生產(chǎn)體系與管理體系有待提升
裝配式建筑施工技術(shù)使得整個施工生產(chǎn)變成了一種相對的管理要求較高的生產(chǎn)模式,對誰急、生產(chǎn)、施工提出了一體化要求,同時對工程管理、監(jiān)督也提出了一體化的要求。這就對工程管理監(jiān)督單位的能力有了更高的挑戰(zhàn)。
對于整個生產(chǎn)過程而言,要求管理監(jiān)督部門對規(guī)劃設(shè)計階段、構(gòu)件生產(chǎn)制造階段、營造施工階段、運營維護階段都有玩唄的管理體系、相應(yīng)生產(chǎn)階段的管理方案以及在過程中相對統(tǒng)一的控制規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。