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论预制装配式建筑发展

1、建筑产业方面


1.1 标准化程度低


装配式建造最大优势在于标准化、规模化生产施工,特别是类似于数量大、标准相对统一的保障房项目,更能体现其优势。从目前的住宅建筑市场来看,建筑个性化程度大,不同开发商各有各的建筑风格,房型平面千变万化,立面造型更是纷繁复杂,无论是商品房还是保障房,模数化、标准化程度都还比较低,通用化构件使用较少。特别是大量的保障房工程,目前上海市还没有相应可组合拼接的设计选用图集,造成装配式建筑的建造效率还较低,成本较高,无法充分发挥产业化的优势。


1.2 产业链不成熟


目前国内的PC住宅产业,由于市场尚处于培育期,对预制构件的需求较少,尚未形成足够大的市场规模,因此,上下游配套产业链还远不成熟,满足预制住宅需求的产品、部品(如PC构件、钢筋连接套筒、防水胶条、密封胶等)的生产厂家还比较少,可供选择的产品范围还不大。产业链上设计、PC深化、构件制作、配套材料生产、施工企业等资源跟不上市场扩容的步伐,产业链需要不断完善。设和管理委员会等六部门制订的《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014—2016)》,修改了各区县政府在本区域供地面积总量中落实的装配式建筑比例,2014年不少于25%,2015年不少于50%;到2016年,外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上全部采用装配式建筑,装配式建筑比例进一步提高。文件的出台意味着上海市装配式建筑的推广使用已从政府鼓励方式转向了政府强制性推行方式。根据上海市6年来的开发规模统计数据,预测上海每年的预制装配式建筑面积(表2),建筑产业化市场将迎来一个爆发性增长期。3目前预制装配式建筑产业存在的问题上海地区从2006年起,由万科、上海城建开始推行装配式住宅,至今已完成100万m2的建筑,总体来讲,无论从建筑质量、建造工期、还是从现场节能、环境影响等方面都较传统方式具有较大的优越性。目前,上海已经在土地招拍挂或出让时纳入了装配式住宅要求的评价条件,并对符合绿色建筑标准的示范项目给予经济上的政策奖励,一些具有社会责任感和市场敏感度的企业迅速跟进,但也有一些设计、施工和构件生产企业,不管是否具备条件,也以装配式住宅为噱头,大有一哄而起之势。


1.3 装配式建筑总体成本高


目前预制构件大多数没有模数化、标准化设计,且生产厂家较少,还未形成充分的市场竞争,达不到规模化生产,造成相应产品、部品的价格较高。再加上构件蒸养、运输以及PC构件因生产、施工、构造要求而增加了钢材用量,造成建设成本有一定增加。这也是目前影响市场开发商积极推进装配式住宅的主要因素。


1.4 产品质量良莠不齐


从建筑预制构件生产情况来看,上世纪60~80年代是发展的黄金期,当时上海两大住宅建设主体单位建工局和住宅总公司分别建设了7个和4个预制构件生产厂,最大的占地约20hm2,生产构件供不应求,后来不少乡镇企业通过和国营大厂联营,也加入到构件加工行列,工厂总数在200家左右。到90年代初期开始,由于住宅建设由预制+现浇逐步向全现浇转变,构件加工行业急剧萎缩,住宅构件订单减少,迫使构件加工单位逐步转向商品混凝土加工和市政构件加工,能够延续至今的住宅构件加工单位已屈指可数,这些工厂之所以能够延续至今,主要还是靠依附于工厂其它主业产品,如商品混凝土、地铁管片、桥梁构件等,目前全国较有代表性的构件生产企业有:北京榆构(原北京第二构件厂)、上海城建物资(原住宅构件四厂)、上海建工三厂(原建工第三构件厂)、深圳海龙构件厂等。近年来,由于鼓励政策的陆续出台,上海开始涌现不少构件生产厂家,但质量参差不齐。一些具有多年生产经验的企业构件产品质量较好、产品质量较为稳定。也有一些企业起步较晚,技术积累和管理经验的缺乏,造成构件质量相对较差。


1.5 还未形成充足的产品供给


目前上海市有上海城建物资公司、上海建工、远大、城业管桩等企业,从事预制构件的生产,年供应量约为250万m2左右,未来随着各家企业自动化生产线的上马和产能的扩大,将能实现约1000~1500万m2左右的产能规模。但生产线的上马、技术工人的培训、产品质量的稳定都需要一个过程,还不能满足2015年上海市50%预制比例的需求(表3)。


1.6 管理制度和运营模式相对落后


装配式建筑方式是生产方式的变革,是传统生产方式向现代工业化生产方式转变的过程。目前很多企业自发地开展产业化技术的研发和应用,但忽视了企业的现代化管理制度和运行模式的建立。管理制度和方式无法跟上,也阻碍了产业化的发展。


1.7 人才缺乏


在技术推广初期对人才的需求非常旺盛,而目前,预制技术领域面临的人才问题比较大。预制技术涉及到的人才涵盖面比较广,不光有设计、深化设计、预制生产、施工管理和操作,而且项目管理者也需要更新知识。而人才的培养需要一个过程,目前上海市涉及到预制产业链的人才资源还远远不能满足现实需求。


1.8 配套政策滞后


目前上海市已经出台了一系列关于装配式建筑的鼓励政策,对上海装配式建筑产业的发展产生了巨大的推动作用,走在全国的前列。但前阶段的政策更多着眼于落实装配式建筑比例,明确鼓励措施等,项目进入建设阶段后的一些配套政策还未出台,亟需补充或修改。同时,新的鼓励政策在实践中也出现一些新问题。


1.8.1 标准、规程缺乏


目前已经出台的预制设计规程,只有2010年颁发的《装配整体式混凝土住宅设计体系规程》,以及2014年10月1日出台的行业标准《预制混凝土结构技术规程》;另外还有构件制作和施工方面的规程。2010年颁发的规程由于当时建成实例还不够多,规程覆盖的范围比较少,装配式住宅的生产、安装施工、验收评定等技术标准还尚未建立,亟需修订。上海市政府还鼓励在学校、医院、养老院、商业办公楼等建筑中推广预制技术,这方面的针对性规程目前还在制定中。目前上海预制规范的广度和深度落后于北京地区。北京市目前已出台的预制规程有《装配式剪力墙结构设计规程》(DB11/1003—2013)、《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》(DB11/T1030—2013)、《装配式剪力墙住宅建筑设计规程》(DB11/T970—2013)、《预制混凝土构件质量检验标准》(DB11/T968—2013)。虽然北京市预制规程的数量不多,但其针对住宅市场的预制技术规程的深度和针对性较好。


1.8.2 与传统验收程序存在矛盾


国外主流的框剪预制装配式建筑,多为上部结构施工的同时,下部结构进行二次结构或安装装修工程施工。日本施工速度最快的PC住宅,施工到第四层时,第一层已可以交钥匙。但根据国内目前验收规程要求,需待结构封顶后进行整体验收。因此在主体结构施工上还无法发挥建设周期短的优势。


1.8.3 与传统安全措施存在矛盾


按照传统的安全管理规定,工地现场需在建筑物外侧满布脚手架并搭设安全网,但有些预制建筑的施工工艺已可取消外脚手架的搭设,另外在取消脚手架后,在施工现场临时安全围护、外墙涂料吊篮吊绳作业方式上,都与上海现有的安全管理规定产生了矛盾。


1.8.4 配套政策带来的新问题


1.8.4.1 机械地执行装配式面积比例


上海市新的激励政策出台后,逐渐暴露出一些新的问题,比如各区土地出让环节建筑面积不少于20%的装配式住宅的规定,造成政府在土地出让时,将此比例落实到单个地块中,上海大多地块只有5~10万m2的建筑面积,但有1~2万m2的建筑面积需采用预制技术进行建造,而这种小规模的建造要求和现浇与预制两种作业方式在现场并存的状况,势必造成成本上升,难以管理等问题。


1.8.4.2 奖励政策的局限性


现有的鼓励政策,对在土地出让时已经明确采用装配式技术的地块,不再给予面积奖励,例如一个10万m2建筑面积的地块,装配式比例25%,即有2.5万m2需采用预制技术,则剩余的7.5万m2即使开发商自愿采用预制技术进行建造,也无法享受面积奖励,这既打击了开发企业将预制技术扩大到整个地块的积极性,也与鼓励政策的初衷不符,而且在某种程度上限制了上海市预制建筑面积总量目标的落实。


1.8.4.3 高预制率体系无法推广的问题


目前的鼓励政策中,仅在文件中提出了鼓励企业提高预制率的说法,但如何鼓励并没有提出相应的配套措施,实际上造成企业从成本角度出发,只愿意贴着政策规定的预制率下限进行开发。而低预制率与高预制率的技术并不相同,为达到将来预制率不断提高的目的,势必需要采取一定的鼓励政策,鼓励企业开发高预制率建筑,做好相应技术储备。


1.9 技术体系方面


国外预制装配式建筑基本采用框剪结构体系,现在国内除了应用装配式框剪结构体系,还在对预制剪力墙结构等各种装配式建造体系进行不断的探索完善,全面推广应用还有待总结提高。国内目前的PC预制技术尚未成熟,主要包括以下三个方面。


1.9.1 预制框架和框架剪力墙体系该体系在国际上已经完全成熟,但由于结构体系本身的特点,室内具有凸出的梁柱,在中小套型住宅中使用时,凸出梁柱会有一些不利影响,需通过装修予以弱化。


1.9.2 PCF体系或剪力墙内浇外挂体系由于结构体系本身的限制,未来在预制率方面没有较大的提升空间,而且在现浇部分外部增加一层预制外皮的做法,并没有对传统作业方式发生革命性改变。


1.9.3 预制剪力墙结构体系该体系较适合国内中小套型室内规整的需求,但由于之前没有规范的支持,目前还在不断完善和扩大规模应用。


1.9.4 社会认知度方面整个社会层面对预制装配式建筑的认识不足,很多人依然存在以往预制建筑抗震性差、易渗漏的旧观念,用户对于装配式建筑的认识和评价才是市场接受度提高的关键,需要在政策顶层设计和市场客户端(小业主)两方面双管齐下,PC产业才能顺利和迅速地得到发展。


2、对策


基于以上因素,上海有必要考虑制定装配式住宅建筑发展的顶层规划,加强管理,正确引导。优化建筑企业结构,淘汰技术力量薄弱、挂靠分包小队伍,促进建筑业结构调整。将致力于工业化住宅研究的企业、科研院校进行资源整合,健康发展,建立研究开发、建筑设计、技术推广与运营管理一体化的生产模式。建议在以下几方面加大统筹规划。


2.1 建筑产业方面


2.1.1 建立标准化、模数化建造方式,完善预制装配式建造体系(1)对数量大、标准相对统一的保障房,征集汇编可组合拼接的保障房设计选用图集,通过标准化规范、模数化协调,既可以加快设计施工进度,又可以降低预制构件生产成本。(2)在推进预制装配式商品房建造的近几年中,建议采用区域总量控制的方式,按照预制装配式项目相对集中建设模式进行,避免所有商品房在项目全面快速推进过程中,因设计、构件制作、施工等一系列质量问题而留下遗憾。(3)除了将国外主要应用的预制装配式框剪结构体系技术进一步落地外,对预制装配式剪力墙结构各种体系不断总结完善,择优甄选。


2.1.2 标准化体系建设与推广(1)鼓励产业链上各大型龙头企业针对市场需求,研发标准化产品系列并推广使用。可以从标准化构件角度出发,慢慢形成自身标准化预制户型体系。(2)政府倡导,学习香港及新加坡等地的成功经验,率先在保障性住房和政府投资项目使用标准化装配式建筑。(3)对标准化产品采取适当的知识产权保护措施。(4)在土地出让、审图、工业化建筑评定等环节中优先考虑标准化产品。(5)在标准化体系建设与推广同时,结合运用BIM技术,为传统建筑施工来一次真正意义上的革命,这也是符合创新驱动、转型建筑发展的时代需求。


2.1.3 对预制构件生产进行规划与扶持要加强对预制构件生产行业的产业规划,一方面要合理规划预制生产厂家地域分布,满足上海预制建筑需求的同时,辐射上海周边地带;另一方面应合理规划全市产能,防止一拥而上造成产能过剩,从而陷入恶性竞争的局面。


2.1.4 加大人才的培养和引进亟需开展相应的技术培训、加大人才引进力度和做好内部培养工作。(1)技术培训。建议经常由主管部门组织相关的技术培训,组织相互参观交流学习、标准宣贯工作,将预制装配式相关的标准让更多的企业掌握,让预制技术在更多的企业生根发芽。(2)人才引进。加强外省市相关人才的引进力度,促进本市相关产业的快速发展。例如将本领域作为人才引进重点领域,制定相应的5年人才引进计划,满足本市中长期对本领域人才的需求。(3)重视人才培养,加强产学研合作。加强本市相关产业链企事业单位人才培养力度,制定人才培养计划,必要时可以给予外地户籍人才加快落户的优惠措施,促进人才稳定发展。建议在院校开设相关专业,聘请具有实践经验的工程师担任讲师,同时企业可作为院校的实习基地,重点培养理论和实践相结合的专业人才。


2.2 配套政策与法规


2.2.1 适时调整鼓励政策在大力推广预制装配式建筑的近几年,对土地出让时有要求做装配式建筑而面积比例较少的地块,开发商自愿在同一地块内,对剩余面积也采用预制技术的,给予一定的面积奖励;在土地出让时,已明确预制率的项目,开发企业自愿提高预制率的,根据预制率的高低,给予一定的面积或费用奖励;对土地出让时,未明确采用预制技术而开发企业自愿采用预制技术进行建造的,可在目前3%面积奖励的基础上,根据预制率的不同,额外给予一定的面积或费用奖励。以上鼓励政策可以推动企业在走向预制装配式道路的基础上继续进行研究和探索,提高预制建筑的工业化水平。


2.2.2 金融政策支持充分发挥金融支持作用,对装配式建筑产业实施鼓励性税收政策。政府通过税收工具,降低开发环节成本,可以充分调动房地产开发企业的积极性。比如日本建设省和通产省在上世纪70年代推广工业化住宅时,采取了一系列财政金融方面的鼓励政策,包括“住宅生产工业化促进补贴制度”,对新技术、新部品的使用,给予长期低息贷款等。对符合条件的预制建筑项目优先提供开发贷款、适度放宽负债率限制或降低开发贷款利率,对购买该类型住宅的购房者降低首付要求或降低按揭贷款利率。


2.2.3 加快调整审批体系和验收、安全制度管理制度创新应匹配技术进步发展的需要。针对装配式这种新工艺,各监管部门可根据装配式工艺的特点,调整原有的监管程序和监管要点。另外由于装配式建筑在管理体制上与传统建筑(设计、产品、施工相脱节)完全不同,属于有机、全过程的管理,因此原有的“串联审批”建议优化为“并联审批”。考虑到装配式建筑的特性,采用住宅产业化的工程验收可以考虑采用分批多次验收的方式,可以使项目开发周期大大缩短,发挥装配式建筑的优势,同时减少开发企业管理成本和时间成本。在安全制度方面加快制定与预制建筑体系相配套的管理规定,适应预制装配式建筑生产方式的特点。


2.2.4 技术规程加快相关技术规程的修订和编制,促进标准规程与市场需求的统一。同时,预制建筑技术发展是百花齐放的,各个企业可能有自己独特的体系,一本规程包打天下的做法不太现实,应鼓励各个先行企业将自己的企业标准提升为上海市标准。


2.2.5 质量保证体系开发商和建筑商对质量的责任建议上升到立法高度,并贯彻建筑全生命周期,如延长保修期等。开发企业在构件产品的选择上,应慎重选择生产厂家。PC建筑的起步阶段,需以优良的质量赢得口碑、培育市场,避免因产品质量问题影响PC建筑产品形象和开发企业形象。建立优良住宅部品认定制度,由专业的住宅部品认定中心对部品的外观、质量、安全性、耐久性、使用性、易施工安装性、价格等进行综合审查,公布合格的部品,并贴“优良部品”标签,设定一定的有效期。经过认定的住宅部品,政府可强制要求在保障性住宅中使用。优良住宅部品认定制度建立,可逐渐形成住宅部品优胜劣汰的机制,是提高部品质量和建筑产品质量,推动住宅产业和住宅部品发展的一项重要措施。


2.2.6 对传统作业方式加以限制采取措施,有步骤、有计划、有区域地对传统建造方式加以限制,例如在一定阶段,一定区域内,仿照香港的做法,采用征收建筑废物处置费的形式促使减少建筑垃圾的产生,提高使用预制构件的积极性。在此基础上,渐进式、逐步地加以推进。另外在装配式建筑的产业化生产方式中,应大力推广信息化技术,推进住宅工业化建造与信息化的深度融合,以保障性住房建设材料部品采购信息平台为基础,建立住宅工业化信息技术与管理系统,包括建立建筑部品部件的编码标识规范与体系等,逐步实现对建筑部品部件全生产过程、全寿命周期的跟踪监测,完善质量追溯机制。


2.3 社会宣传方面


需要加大预制装配式建筑以及示范项目的宣传,如打造公益性教育宣传基地,让老百姓实实在在感受到PC建筑带来的成效,感受到建筑质量提升、科技含量提升、住宅保值增值带来的实惠。


3、结语


近年来,上海城建、万科、远大、中南建设、宝业等企业在装配式建筑发展方面做了不少的探索,但从社会综合效益分析以及改善住宅品质、提高安全生产和文明施工水平、缩短施工周期、减少对熟练劳动力依赖等潜在价值来看,发展PC技术是发达国家和港台地区开发建筑产品的一致选择,也将是我国住宅技术发展的必由之路。因此,在装配式技术发展道路上还需要这些企业、科研、设计、构件等单位做进一步深入的研究。从目前社会环境来看,政府已在装配式建筑的政策支持方面迈出了一大步,但在快速推进的同时,还亟需建立装配式建设体系的顶层研究和设计,从各方面入手,全面、深入、有序地推进预制装配式建筑发展。


作者系上海城建置业发展有限公司副总工程师 施嘉霖

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