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裝配式在發達國家到底是什麽樣的?
浏覽: 發布日期:2019-07-08

目前我國政府在大力推廣預制裝配式施工方式,用以替代目前的濕作業現澆施工方式,其中優點有很多,例如質量更有保證、環境汙染更小、更節省勞動力等,那麽截至目前,國外發達國家在裝配式方面的發展如何呢?是不是領先國內很多呢?下面小編就跟大家一起來聊聊這個事。

在歐洲,裝配式發展最悠久的是法國,法國具有130年的裝配式建築發展史,目前法國的預制裝配率達到了80%,主要采用預應力混凝土裝配式框架結構體系,生産和施工的質量很高。

其次是美國,美國也有近100年的裝配式建築發展曆史,並早在40多年前就針對工業化建築進行立法,並出台了相關的行業規範,要求不僅要注重質量,更要注重美觀,目前美國的經濟適用房主要采用裝配式建築,其中每16個人中就有一個人居住在裝配式建築中。

而亞洲的主要代表則是日本和新加坡,基本都是在上世紀90代開始發力裝配式建築,領先我國應該有20年吧。

一、西方國家裝配式的發展

西方發達國家的裝配式住宅已經發展到了相對成熟、完善的階段。日本、美國、澳大利亞、法國、瑞典、丹麥是最具典型性的國家。

歐洲以法國、德國、瑞典、丹麥等爲代表。

法國預制混凝土結構的使用已經曆了130余年的發展曆程,構造體系以預應力混凝土裝配式框架結構體系爲主(裝配率達到80%),鋼、木結構體系爲輔。焊接、螺栓連接等幹法作業流行,結構構件與設備、裝修工程分開,減少預埋,生産和施工質量高。

德國主要采用疊合板混凝土剪力牆結構體系,剪力牆板、梁、柱、樓板、內隔牆板、外挂板、陽台板、空調板等構件采用預制與現澆混凝土相結合的建造方式,並注重保溫節能特性,目前已發展成系列化、標准化的高質量、節能的裝配式住宅生産體系。

瑞典在20世紀50年代開發了大型混凝土預制板的建築體系,並逐步發展爲以通用部件爲基礎的通用體系。目前新建住宅中,采用通用部件的占到了80%以上,是世界上第一個將模數法制化的國家。

丹麥推行建築工業化的途徑是開發以采用“産品目錄設計”爲中心的通用體系,同時比較注意在通用化的基礎上實現多樣化。

北美以美國等爲代表。

美国的装配式住宅起源于20世纪30年代,1976年美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案,同年开 始出台一系列严格的行业规范标准。除了注重质量,更注重提升美观、舒适性及个性化。现在每16个人中就有1个人居住的是装配式住宅,并成为非政府补贴的经济适用房的主要形式。

二、 以日本、新加坡为代表的亚洲

新加坡的組屋一般爲15-30層的單元式高層住宅,自上世紀90年代初開始嘗試采用預制裝配式建設,現已發展較爲成熟,預制構件包括梁、柱、剪力牆、樓板(疊合板)、樓梯、內隔牆、外牆(含窗戶)、走廊、女兒牆、設備管井等,預制化率達到70%以上。

新加坡政府對于建築行業發展的要求就是用技術來減少人力,並且也一直致力于減少人力中。例舉幾個可以減少勞動力的方法:

1.預制構件。無論是預制樓板,預制大牆,預制柱子,甚至目前最新的預制廁所,預制客廳,優點就是工廠機械化生産,現場用少于現澆的人數去吊裝,補縫,灌漿。並且采用預制構件有利于洋灰面質量控制。

2.外挂架,爬架的使用。由于使用了预制构件,没有了竖向模板,传统脚手架的意义自然也没有大了。只需提供必要的外架以供特定部位施工的安全。放弃传统外架亦是省下了一大笔劳动力。Safety Screen(外挂架,现场安装一次成型,由塔吊拉着上升,市场上也存在着先进的系统可以自升自降)

3.鋁合金模板,台模的使用。傳統木模需要門架支撐,安拆裝門架費工費時,使用鋁合金模板,台模等只需安裝一次,可用人力搬用,或用塔吊上升,減少人工。

日本1968年提出裝配式住宅的概念,1990年推出了采用部件化、工業化生産方式、高生産效率、住宅內部結構可變、適應居民多種不同需求的“中高層住宅生産體系”,經曆了從標准化、多樣化、工業化到集約化、信息化的不斷演變和完善過程。在此期間建造的預制混凝土結構經受了1998年阪神7.3級大地震的考驗。

日本早在1968年就提出了裝配式住宅的概念。1990年開始采用部件化、工廠化的生産方式,不僅生産效率高,住宅內部結構也可以適應多樣化的需求。日本通過立法來保證混凝土構件的質量,針對裝配式住宅制定了一系列方針政策和標准,解決了標准化、大批量生産和多樣化需求這三者之間的矛盾。

20世紀60年代澳大利亞就提出了“快速安裝預制住宅”的概念。1987年,高強度冷彎薄壁鋼結構出現才得以改善;1996年,澳大利亞與新西蘭聯合規範的AS/NZS4600冷彎成型結構鋼規範發布實施。規範發布之後,澳大利亞每年約建造6億美元的輕鋼龍骨獨立式住宅120000棟,約占澳大利亞所有建築業務産值的24%。

發達國家和地區裝配式住宅發展大致經曆了三個階段:第一階段是工業化形成的初期階段,重點建立工業化生産(建造)體系;第二階段是工業化的發展期,逐步提高産品(住宅)的質量和性價比;第三階段是工業化發展的成熟期,進一步降低住宅的物耗和環境負荷,發展資源循環型住宅。發達國家的實踐證明,利用工業化的生産手段是實現住宅建設低能耗、低汙染,達到資源節約、提高品質和效率的根本途徑。

三、裝配式的現狀

01、 装配式设计可能你会觉得,装配式设计就是把设计好的楼拆成单元块,发给工厂加工就完了。

可要是這麽直接拆,工廠根本就沒法生産,即便生産出來,也不能用。在裝配式建築發展先進的日本,設計院在出建築圖紙時,還會直接作出PC廠的構件加工圖,在做這一步設計的時候,除了要考慮構件的種類越少越好,也就是所謂的「模數」,還需要考慮機械怎麽生産,未來到現場的吊裝點,模塊之間該怎麽連接,連接點的安全性能和防水性能,等等。而國內還有很多的項目,真的跟你想象的一樣,施工單位拿著設計院出的建築圖,去進行二次深化,也就是把本來不是模塊化設計的建築,硬拆成裝配式,究其原因,一是要湊裝配率響應政策,二是因爲懂裝配式設計的設計院實在是太少了。

02、 构件生产在生产这个环节,首先要解决的就是材料问题,绝大多数工厂多年处理的都是塑料、橡胶、钢铁这样的材质,而PC构件是复合材料,而且混凝土的性能是在养护中逐渐生长的。

這種對時間和節奏的把握,對傳統工廠是一項很大的挑戰。另外,PC構件的生産需要很大程度的自動化,怎樣開發出自動化的生産線是一個問題,生産線能不能低成本的靈活變化又是另一個問題——因每個項目的構件不一樣,所以每個項目都要重新設計模具和自動化生産方式,這對工廠的設計優化能力和管理能力也是不小的挑戰。實際上,目前能夠大批量生産PC構件的工廠很少,成本也非常高。

03、 运输环节对于施工现场来说,吊装的次数越少、需要处理的连接点越少,当然就越好。但是划分的模块越少,每块也就越大。而在我国,货车总高度4米以上、总长度18米以上、总宽度2米5以上属于极限超载车辆,是不能上路的。所以你看到国外整个房间都预制好到现场吊装的,清一色都是小面积的单间公寓。那如何协调解决大构件需求和运输困难这对矛盾,包括构件装箱的成本优化,都是需要考虑和提高的地方。

04、 施工要求对于国内很多施工单位来说,装配式还是在「说起来又快又便宜,用起来又慢又贵」的阶段。有很多的原因,比如现场的养护和堆放要专门管理,安装顺序要严格安排,这就带来更高的管理和人员成本。由于工厂生产方面的原因,预制构件的采购成本也是很高的。多数施工单位在「满足装配率要求」这个前提下,尽量做横向构件的装配——也就是梁、楼梯、叠合板等,像墙和柱这种竖向构件能不做就不做。究其原因,是因为现在还没有针对装配式的规范,来计算装配节点,设计师还是按照现浇的方式来计算。既然这么计算,就得按照现浇的方式来组装。所以,竖向构件如果采用装配式,那在横竖向构件连接这个位置还是需要灌浆,而且灌浆料的成本非常的高,节点的防水等施工要求也更高,在目前的施工水平下,建造速度还赶不上传统的方式。其实这也很容易讲的通,如果一项技术已经成熟的实现了低成本、高效率,那也就不需要政府大力扶持了,大家自然会抢着用。

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