文/張羽 圖/中國建筑設(shè)計研究院有限公司裝配式建筑工程研究院
圖1 哥本哈根筒倉改造公寓
編者按:相比幾年前第一次和《中裝》雜志探討裝配式建筑、裝配式裝修的技術(shù)、項目,此次中國建筑設(shè)計研究院有限公司裝配式建筑工程研究院副院長王凌云在聊起近幾年我國裝配式建筑的發(fā)展情況,更多展示了一位研究者的深度思考:裝配式建筑相對于我國目前建筑裝飾行業(yè)的發(fā)展適用性到底如何?一個好的建筑房屋對居住者、使用者來說到底意味著什么?前者大抵是技術(shù)和實踐在國情發(fā)展下的討論,后者卻更加觸動所有人的神經(jīng):經(jīng)歷了3 年的新冠肺炎疫情,每個人待在家中的時間被無限放大。疫情結(jié)束之后又快速進入一個到處走走看看的狀態(tài),這種聚散和所處空間的拉扯,讓我們對房子的理解進一步加深。
裝配式建筑符合建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、智能化、綠色化的發(fā)展方向,為推動裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國家層面出臺了一系列支持政策。如2022 年1 月,住建部發(fā)布《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出大力發(fā)展裝配式建筑,完善鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準(zhǔn)體系;到2025 年,裝配式建筑占新建建筑的比例達30%以上。2022 年2 月,住建部發(fā)布《關(guān)于加強保障性住房質(zhì)量常見問題防治的通知》,提出保障性住房應(yīng)采用工程總承包模式,大力推廣裝配式等綠色建筑建造方式等。
目前,混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)是我國裝配式建筑行業(yè)主流的結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)有強度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強等特點,有建造速度快、抗震性強等優(yōu)點。隨著國家對于“公共建筑優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu)”等多項政策逐步落地,鋼結(jié)構(gòu)的需求將會迎來新的增長空間。
總的來看,近年來裝配式建筑呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢,在政策驅(qū)動和市場引領(lǐng)下,裝配式建筑的設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修等相關(guān)產(chǎn)業(yè)能力快速提升,同時帶動構(gòu)件運輸、裝配安裝、構(gòu)配件生產(chǎn)等新型專業(yè)化公司發(fā)展。裝配化裝修的市場份額也隨著裝配式建筑的發(fā)展不斷增長。目前,裝配化裝修多應(yīng)用在政府投資的保障性住房,如公租房、共有產(chǎn)權(quán)房等。開發(fā)投資類的項目中長租公寓應(yīng)用也較多。
裝配化裝修的技術(shù)不斷完善,之前多被吐槽的隔聲、防火、硬度等性能化的問題不斷被改善,裝修后房間的整體品質(zhì)與舒適都會加強,因此技術(shù)與產(chǎn)品也越來越被市場與客戶接受。不過由于能夠提供整套的裝配化內(nèi)裝技術(shù)、產(chǎn)品及施工的系統(tǒng)性供應(yīng)商并不多,目前市場上的裝配式裝修工程,多采用傳統(tǒng)的施工招標(biāo),部品部件的采購供應(yīng)與安裝施工分開,導(dǎo)致產(chǎn)品兼容性差、安裝精準(zhǔn)度達不到要求,施工質(zhì)量無法保證。很多采用裝配化裝修出現(xiàn)使用問題的工程大多與此有關(guān)。
因此,裝配式建筑、裝配式裝修需要從設(shè)計入手,強化系統(tǒng)化、產(chǎn)品化的思維意識,提升設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化水平,這樣才能提高部品部件的通用性與適配性,加速產(chǎn)品制造的工業(yè)化與施工安裝的裝配化。
根據(jù)住建部發(fā)布的《2020 年度全國裝配式建筑發(fā)展情況的通報》,京津冀、長三角、珠三角三大城市群為重點推進地區(qū),常住人口超過300 萬的其他城市為積極推進地區(qū),其余城市為鼓勵推進地區(qū)。2021 年重點推進地區(qū)新開工裝配式建筑面積為3.9億平方米,占全國的比例為52.1%,積極推進地區(qū)和鼓勵推進地區(qū)新開工裝配式建筑面積為3.5 億平方米,占47.9%。
目前,我國的裝配式建筑產(chǎn)能主要分布在湖南、江蘇、山東等地這些地區(qū),預(yù)制混凝土(PC)構(gòu)建生產(chǎn)和設(shè)備制造企業(yè)較多,為發(fā)展裝配式PC 建筑提供了便利條件。2022 年初對濟南、成都、南京開展了裝配式建筑政策調(diào)研,發(fā)現(xiàn)各地陸續(xù)出臺了大力推廣裝配式建筑的相關(guān)政策并編制發(fā)布了本省的《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》。
山東省主要有以下幾個方面:
(1)持續(xù)加大裝配式應(yīng)用范圍與面積,在政府投資工程率先推行。新建公共租賃住房、棚戶區(qū)改造安置住房、學(xué)校、醫(yī)院等項目按照國家和省有關(guān)要求實施裝配式建造。
(2)積極推動地下車庫、地下建筑以及軌道交通、地下管廊等市政工程采用裝配式技術(shù)建造。
(3)鼓勵商品住宅全面采用預(yù)制樓梯、疊合樓板,非砌筑內(nèi)隔墻、空調(diào)板、陽臺等預(yù)制構(gòu)件,新建高層住宅實行全裝修,積極推廣豎向構(gòu)件。
(4)大力發(fā)展裝配式混凝土建筑和鋼結(jié)構(gòu)建筑,推廣鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅,新建公共建筑原則上采用鋼結(jié)構(gòu)。
(5)大力支持試點城市的裝配式發(fā)展以及裝配式產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)。
(6)在容積率、用地保障、稅收和信貸優(yōu)惠、獎勵補助、建造成本、部品部件運輸?shù)榷喾矫鏋檠b配式建筑發(fā)展提供支持。
(7)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相對完善。
成都也制定了相應(yīng)的內(nèi)容,有如下幾點:
(1)有計劃、分階段推進PC 結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等的應(yīng)用。積極推廣鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑發(fā)展,推進鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè),推廣裝配式裝修,進一步健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,加強裝配式通用部品部件標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
(2)在容積率、用地保障、稅收和信貸優(yōu)惠、獎勵補助、建造成本、部品部件運輸?shù)榷喾矫鏋檠b配式建筑發(fā)展提供支持。
(3)在市政工程中推廣應(yīng)用工業(yè)化生產(chǎn)的定型化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、預(yù)制部品部件,推動現(xiàn)場傳統(tǒng)施工工藝轉(zhuǎn)化為工廠化生產(chǎn)、裝配化安裝。
(4)大力支持試點城市的裝配式發(fā)展以及裝配式產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)。
(5)不斷完善裝配式建筑設(shè)計與施工全過程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計導(dǎo)則以及監(jiān)督機制的制定,進一步保證設(shè)計落實過程的準(zhǔn)確性。
作為建筑裝飾行業(yè)的大省、強省,2022年江蘇省委辦公廳、省政府辦公廳印發(fā)《關(guān)于推動城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展實施意見的通知》提出:“穩(wěn)步發(fā)展裝配式建筑,大力發(fā)展裝配化裝修,到2025 年,裝配式建筑占同期新開工建筑面積比達50%,裝配化裝修建筑占同期新開工成品住房面積比達30%?!边@明確建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化工作是達成“雙碳”目標(biāo)必須履行的重要舉措,加強部門協(xié)調(diào)、形成工作合力,確保圓滿完成省委省政府確定的目標(biāo)任務(wù)。
可以看出,各地《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》結(jié)合本地區(qū)自然資源,提出相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展要求:比如山東省把平面標(biāo)準(zhǔn)化、部品部件標(biāo)準(zhǔn)化納入裝配率得分計算中;而以成都為代表的四川省按居住建筑、公共建筑、工業(yè)建筑不同類別,分別指定了對應(yīng)的《裝配率計算細(xì)則》;江蘇省把標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、集成技術(shù)應(yīng)用等納入裝配式建筑的綜合評定中。
海南自貿(mào)港的建立離不開裝配式建筑、綠色建筑的發(fā)展。2017 年,海南省住建廳印發(fā)了《海南省建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化(裝配式建筑)發(fā)展規(guī)劃(2018~2022)的通知》,明確提出三步目標(biāo);2022 年6 月,省政府辦公廳又引發(fā)了《關(guān)于進一步推進我省裝配式建筑高質(zhì)量綠色發(fā)展的若干意見》,提出海南省2022 年新開工的裝配式建筑要占到新建建筑的比例達60%,到2025 年,新開工的裝配式建筑占新建建筑比例要大于80%。在這一過程中,海南省也逐漸摸索出一套自己的裝配式建筑的特點。由于其特殊的地理環(huán)境和位置,海南對裝配式建筑的要求又增加了防水、防潮、抗臺風(fēng)等等的更多要求,和研發(fā)機構(gòu)、企業(yè)等積極開展合作。在今年10 月20 日,海南將舉辦第二屆中國(海南)全裝修產(chǎn)業(yè)與裝配式內(nèi)裝修智造高峰論壇,尋求和全國、乃至世界各地的裝配式建筑、裝配式裝修領(lǐng)域的合作。
王凌云:國外的裝配式建筑起源于歐洲,二戰(zhàn)后的城市重建、經(jīng)濟復(fù)蘇、城市人口快速增長,對住房需求急劇加大(如圖2),促進了住宅工業(yè)化的快速發(fā)展。70 年代的歐洲、日本、美國的預(yù)制混凝土構(gòu)件被廣泛使用,預(yù)制混凝土裝配式技術(shù)發(fā)展日趨成熟,逐步形成了完整、全面的技術(shù)體系和管理標(biāo)準(zhǔn)。同時裝配式建筑的優(yōu)勢很好地彰顯出來:預(yù)制構(gòu)件在工廠生產(chǎn),能落實嚴(yán)格的質(zhì)量管控;預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝,施工效率提升;建成后房屋質(zhì)量高,維護成本降低。因此提高效率、提升品質(zhì)、降低成本是國外裝配式建筑得以發(fā)展的重要原因之一。國外的裝配式建筑種類多樣,除了預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)外,鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的裝配式建筑也都有很好地發(fā)展(如圖3-4)。近些年,由于全球的環(huán)境問題日益突出,裝配式建筑因其能減少環(huán)境垃圾、降低全過程的能源消耗、推進環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,被越來越廣泛地應(yīng)用(如圖5)。
圖3 木結(jié)構(gòu)房屋內(nèi)部
圖4 木結(jié)構(gòu)房屋外景
圖5 哥本哈根筒倉改造公寓:把老的糧倉改造為公寓,外部陽臺和外飾面采用整體預(yù)制,現(xiàn)場吊裝的技術(shù)
我國目前的裝配式建筑發(fā)展距離國外還有一些差距,技術(shù)與管理水平仍需要不斷提高。目前建設(shè)成本偏高仍是我國制約裝配式建筑發(fā)展的首要原因;其次,提高質(zhì)量和施工效率的優(yōu)勢沒能很好發(fā)揮出來,也讓社會對裝配式建筑存在一定的偏見。因此要推進裝配式建筑的發(fā)展,除了政策引導(dǎo)的同時,還要盡快細(xì)化完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理措施,加強人才隊伍在技術(shù)、技能、管理方面的培養(yǎng),融合信息化和智能化技術(shù)實現(xiàn)裝配式建筑全專業(yè)、全過程的協(xié)調(diào)工作與精細(xì)化管理,提升裝配式建筑的全鏈條整體水平。
王凌云:這幾年由于疫情原因,大量快速建造的臨時性房屋投入使用,促進了裝配式建筑在一體化集成、工廠化生產(chǎn)、快速化安裝、可逆拆裝等方向發(fā)展。除了方艙醫(yī)院外,由于我國是個自然災(zāi)害多發(fā)的國家,因此可拆裝的臨時建筑在防災(zāi)救援、應(yīng)急救災(zāi)等領(lǐng)域也有廣泛需求。現(xiàn)在的救災(zāi)指揮部和災(zāi)民初期安置房,大多采用帳篷和活動板房。帳篷雖然拆裝方便但不能抵抗惡劣的氣候條件;活動板房具有一定環(huán)境適應(yīng)性,但結(jié)構(gòu)牢固性、防水、保溫、隔聲等性能有待進一步提高;臨時性的集成房屋還可以應(yīng)用在一些大型體育賽事和文化活動現(xiàn)場,一般采用活動板房或集裝箱房屋(如圖6)。集裝箱房屋整體在工廠制造,集成化程度高,但需要整體運輸及儲藏,占用空間大,成本也會高一些。這次疫情過后,人們渴望走到戶外,與大自然充分接觸,“露營”也變成非常流行的旅游方式。人們向往一種“帶著房子到處走”的多元化的生活方式。因此對快裝式集成房屋的適應(yīng)性、舒適性、可移動等方面會有更高要求。這些方面可作為快裝式集成房屋進一步發(fā)展的方向。目前中國建筑設(shè)計研究院研發(fā)了一種拆裝式應(yīng)急建筑(如圖6-7),由鋼桁架、鋼梁和鋼連接件組成結(jié)構(gòu)支撐,現(xiàn)場螺栓連接,安裝效率高;建筑內(nèi)墻和外墻均工廠整體化生產(chǎn),墻體內(nèi)集成給水、電氣、通風(fēng)等管道,實現(xiàn)工廠集成制造,減少材料損耗。這種拆裝式鋼桁架建筑采用平面化構(gòu)件,有利于貯存和運輸。構(gòu)件強度高、連接簡單,可實現(xiàn)反復(fù)拆裝、多次使用。建筑的牢固性、舒適度、防火、隔聲、保溫性能也由明顯提高。
圖6 集裝箱式房屋框架、用大型拖車整體運輸
圖7 拆裝式建筑:中國院研發(fā)的拆裝式建筑采用平面化構(gòu)件,有利于運輸儲存、構(gòu)件強度改、拆裝方便、建筑性能優(yōu)良
王凌云:的確,對于什么是“好房子”、“好房子”的標(biāo)準(zhǔn)是什么,是當(dāng)下業(yè)內(nèi)人士討論的熱點問題。許多評價圍繞住房的性能、材料、技術(shù)、設(shè)計、建造及運營展開,但歸結(jié)到底是要滿足老百姓對更加美好生活向往的需求,2020 年中國建設(shè)科技集團與中國房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會牽頭組織開展了《全國綠色宜居住區(qū)質(zhì)量與建筑品質(zhì)滿意度調(diào)查》,調(diào)查涵蓋全國34 個省、市、自治區(qū),收回3 萬多份有效問卷。調(diào)查結(jié)果表明,與住房相關(guān)的問題主要集中在四大方面:結(jié)構(gòu)、消防、健康等安全問題,墻面和屋面裂縫、滲漏等質(zhì)量問題,材料老化、設(shè)備運行不暢等耐久性問題,墻體和樓板隔聲、保溫隔熱效果差等性能問題。所以好房子首先要解決當(dāng)下老百姓反映最多的住房難點和痛點問題。其次,老百姓對美好生活的向往隨著社會交往與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也在不斷變化,比如:幾十年前小康住宅、大板住宅等在當(dāng)時具有很好地引領(lǐng)性,但以現(xiàn)在的各項標(biāo)準(zhǔn)看就會有局限性。因此,好房子的評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是動態(tài)的、相對的。
什么是“好房子”,要從居住者切實需求下的出發(fā),一是安全牢靠。主要指工程質(zhì)量好,包含主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)、內(nèi)裝和設(shè)備管線等。采用的技術(shù)與產(chǎn)品成熟度高、各項部品部件的連接安裝工藝完善,材料品質(zhì)與施工質(zhì)量均有可靠保障;建筑使用壽命長,裂縫、滲漏等常見工程質(zhì)量問題得到有效治理。 二是舒適便利。戶型布局合理、功能完善,采光、隔音、通風(fēng)、保溫隔熱等性能良好,設(shè)備設(shè)施齊全,居住舒適度高;內(nèi)裝部品部件和設(shè)備管線更換方便、維護維修便利(如圖8);房屋內(nèi)部采用大空間結(jié)構(gòu)形式(如圖9),布局可變,可滿足家庭結(jié)構(gòu)變化的多樣性需求,具有適老化、適幼化功能。三是健康綠色。建筑材料綠色環(huán)保,空氣、水質(zhì)衛(wèi)生,溫濕度適宜,居住環(huán)境健康。四是經(jīng)濟智能。房屋的運營維護成本低,使用過程節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材;信息化基礎(chǔ)設(shè)施齊全,配備智能安防、遠(yuǎn)程控制、人體感應(yīng)等智能家居系統(tǒng)。
圖8 室內(nèi)采用裝配式裝修技術(shù),管線與結(jié)構(gòu)分離,內(nèi)裝和設(shè)備管線更換方便、維護維修便利
圖9 大跨度箱板鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)景,內(nèi)部采用大空間結(jié)構(gòu)形式,布局可變,可滿足家庭結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的需求
如何建“好房子”?首先要有好的設(shè)計,應(yīng)該用系統(tǒng)化思維,從設(shè)計材料及部品選擇、技術(shù)應(yīng)用、工程建造、運維管理等幾個方面打造老百姓滿意的“好房子”。堅持以人為本,從居民的使用需求出發(fā),圍繞安全、舒適、健康、耐久、經(jīng)濟等幾個方面開展設(shè)計。其次是采用優(yōu)質(zhì)的建材部品。選用品質(zhì)好、壽命長、綠色環(huán)保、無毒無害、施工便利的建筑材料與產(chǎn)品。三是推行工業(yè)化建造方式,采用成熟、方便、簡單的施工工藝,學(xué)習(xí)制造業(yè)先進的理念,融合精益制造與智能建造新方式,做出高品質(zhì)的好房子。
如何讓既有房屋變成“好房子”?首先可以從安全耐久、舒適便利、健康綠色、經(jīng)濟智能等方面對既有房屋結(jié)構(gòu)、材料、性能、使用等進行評定。其次對既有房屋的房屋質(zhì)量與使用情況進行診斷,根據(jù)問題大小確定救治改造方案。三是推動發(fā)展既有房屋改造技術(shù),讓更多的優(yōu)質(zhì)建材、優(yōu)質(zhì)部品部件與設(shè)備能讓老百姓使用上,同時降低改造過程對老百姓日常居住的影響。四是建立鼓勵改造的引導(dǎo)機制,比如搭建改造樣板間讓市民參與改造過程、通過優(yōu)惠政策鼓勵用戶自改時選用先進的改造技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的部品部件。