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高宏杰:闲话装配式:设计和生产的恩怨情仇



在装配式建筑领域,也存在一个“鸡和蛋”的终极问题:是先有预制部件呢?还是先有装配设计?



追溯10年以来,应该说是“鸡中有蛋,蛋中有鸡”的状态——此话怎讲?比如,我们看轻钢预制装配别墅(日本积水、大和等等),有根据部品情况设计的标准款,也可以在一定产量保证下的定制款,当然定制款也是有标准部件和非标部件组成,这个就是有部件有设计。


追溯20年前,日本进入产品固化末期,我国开始产业化起步,当时基本还是由能生产什么说了算。


比如,当时被国内很多专家津津乐道而后马上就要陷入低谷的日本BL(优良部品认证,直到和保险挂钩,再次翻身,但翻身后不再限尺寸、限规格)。这个时候是部品生产主导的时代。


再追溯30年前,此时不能忽略我国在预制预应力构件的实践,各种工况、各类跨度、各种类型的梁/板/柱,随着工业建设的发展及道路隧桥的建设而蓬勃发展。


如果不是由于部分(或者大部分)预制构件的质量问题,行政力量很难打断由设计主导的部品大发展。


再往前,我们继续追溯,其实可以看到一个很有意思的规律,基本都是部品和设计的循环促进和发展,因此很难去判别究竟是“设计”生产了“部件”,还是“部件”决定了“设计”。


因此,笔者个人认为,由于装配式体系的工业化性质,把“设计”和“生产”人为切分是不合理的,如何有效地合二为一才是我们要找到的“钥匙”!


探索装配式设计和生产的平衡点


要讲清楚设计和生产的恩怨情仇,仅仅用“鸡”和“蛋”来描述是远远不够的。还好,我们是闲话,所以可以把官方的定义名词修正一下:设计就好比是“装配”,把预制好的构件装起来,然后再配一些没有预制的构件。


而生产就是“预制”,预先做好一些固定的构件,再根据客户需求配一些特殊的构件……这样的“装配”和“预制”似乎更能反应设计和生产的相互关系。关系确定了,我们就可以聊一聊恩怨了。


其实,完全像乐高那样的“积木式”装配是很难实现的,就算实现了,也就是新加坡的乐高公园——公园,不是“家”。



因此,目前我们一些生产企业,讲的由“预制”指导“装配”而产生的“某某代/系”产品是不可靠——“预制”和“装配”首要还是满足客户的需求。当然“预制”尽可能地标准和模块化是提升效率、提高品质的重要手段,这个也是我们无法回避的事实。


因此,从“装配”的角度来看,如何装配出一个“好看、好用、好值”的产品是首要任务——这个和建筑设计、结构设计没有冲突,更多的是构件形式和连接形式。在规范允许的范围内,合理利用成型产品,需要从业人员有相当的生产和施工经验。


现阶段,我们很多从业者片面地认为装配式就是“把工地搬到了工厂”,这个观点显然是错误的。工业化生产和现场传统作业有巨大的差异,从作业模式、人员组织、机械设备等都不是现场施工的状态。


另外,这两者的恩怨,还和我们的社会审美观有关。比如,对于混凝土的颜色,国人有执着的偏好——蟹壳青,像阳澄湖大闸蟹的肚皮——可是,这个好像没有太多的技术依据,混凝土是由水泥、沙石、辅料搅和而成的,在没有化学反应或者化学反应不够强烈的情况下,砂还是砂,石依然石,煤渣还是自我的黑……要它们全然一色,还是有些许困难——日本的素砼板也不是全部一色,局部的色差是被认可和认同的——当然,日本的化妆术和中国的美图术、韩国的整容术、泰国的变性术合称四大神术也不是没道理的。


如果各位看到毫无瑕疵,玉洁冰清的素砼,恭喜你,那就是看到了极上乘的化妆术——当然,和日本美女一样,日本的预制构件不化妆也是不出门的……


好了,扯了一堆螃蟹、美女的,我们把闲话正题再拢拢:“预制”的质量效率和效能直接受“装配”的影响,间接受社会认知程度的影响;“装配”的发挥受“预制”的限制,同时也受到社会认知的制约……因此,要做好“预制”和“装配”就需要在社会认知的前提下,寻找平衡支点。


装配式建筑的预制率、装配率和预制装配率


建筑规划有“红线蓝线容积率”,结构有“抗震抗压配筋率”,消防有“分区防烟排风井”,装配式设计自然也有自己的“红线蓝线高压线”——即预制率、装配率和预制装配率。


预制率主要就是评价这个建筑的主体结构到底用了多少预制构件,以前各地的计算方式大不相同,现在逐步趋同,基本都是按安装体积容量来评估,但是在细部略有不同,比如之前有些地方预制内隔墙不算预制率,有些则算,但是现在好像有都算的趋势;装配率是为了提升室内精装而出现的,计算方式基本趋同,以投影面积核算,但是目前分析装配率很少单独出镜,基本都是“预制率xx,装配率xx”;预制装配率则是政府给“有困难的项目”的出路——预制率不够,没关系;“装配率”不够,也没关系;不过,“预制装配率”再不够,那就有关系了……但是好像没有不够的了。


再说的通俗点,预制率吧,就好比在你身上换个零件,比如牙掉了装颗牙,心坏了换颗心……但是到底换了多少,这个有点说不清,为了方便统计,那就拎出来称称,用重量比来衡量;装配的东西就像在皮肤上化妆,这个称重有点难,所以,就只好用面积,还是投影面积——阳光一照,看看有多少阴影啊,这下就好比较了。预制装配率其实很好理解,前面两个加起来就是了……哎,为了促进住宅产业化也是费尽心思了。


再扯远点,预制率、装配率、预制装配率也算是我国独创,这自然也是反应了市场对预制装配的阻力和政府管理的无奈,但是从另一个角度来看,我们把预制装配过渡包装,忽略了预制构件的真实意义:比如,预制楼梯相对现浇楼梯有节省工期,便于施工的优势,完全可以植入现浇作业,但是目前却很少看到。


由此可见,普及住宅产业化还需要时日。


不同预制率如何影响预制构件生产?


政府规定的预制率大体在10%、15%、20%、40%,有时会指定外墙必做——但是这个规定让人比较困惑,其实就目前我们的加工工艺和施工水平而言,外墙是最易发生质量通病的,包括渗水,大小头,开裂……都是会引起客户使用的不便利。


一般来说,预制率大于30%之后,基本就要考虑做全套了,包括外墙、叠合楼板、叠合梁柱、阳台板、楼梯及其他小构件,甚至部分内墙,这个就算要看混凝土量了——这个也是分辨专业和非专业的最好时间,比如在结构设计过程中合理布置剪力墙,形成大空间,实际上是对提高预制率有很大帮助的;叠合板选择6+8还是7+7也是很重要的,这个还要考虑预留预埋,更考验水平。


预制率在20%以内,可选的内容的组合类型就有很多了,比如从进度考虑,多选择类似叠合板、楼梯、空调板这样的二维构件可以节省加工周期,适度降低成本;选择免脚手外墙板,楼梯板等,可以节省总工期。


二维构件适合流水线生产,加工时间节省,而且适度调整设计,还可以无需调整塔吊等施工设备,三维构件则需要模台施工,管理难度高,加工周期长……具体如何选择就需要按照项目目标综合考虑了。


低于10%的我们就不扯了,随便试试手的程度,太简单了……


最后,我们还要讲讲结构形式不同对预制率的影响,预制混凝土结构中框架、框剪、剪力墙框架预制率是最容易实现,不仅混凝土总量低,而且预制梁柱构件出量,预制方便——其实这也是岛国多采用框架结构的原因,当然不是为了预制率,只是为了预制方便。剪力墙是最不易出量的结构形式,因此多用大空间,不仅仅是建筑和室内的需求,还是预制率的需求。


“预制+装配”组合下的装配式发展


一般来说在香港的酒店是看不到13的,要么12B,要么12A——不单是香港,很多地方有这个习俗,就好像是在我国北方曾经有一段时间大家很忌讳18楼。这些接是室内的事情,室内设计的时候要考虑客户的感受和习俗。所以,装配率也是因考虑室内的感受孕育而生的……


随着全装修、成品房、精装修的推广,各类工艺工法层出不穷,最主要的分为湿式和干式——对应预制,干式工法自然也就成为装配。为了促进干式工法的发展,为了政府便于管理,为了企业便于实践,装配率就出现了。装配率一般按照投影面积计算,对于这个计算方式,各地出奇的一致,基本雷同,当然,目前认定的装配式技术也不多,主要集中在整体卫浴和集成式厨房,拼装收纳——这里其实有个空子,如果地板采用地栓或者模块化是不是也是可以算作装配率?更进一步,如果采用干式地暖加地栓或集成地板,那这个装配率岂不是超100%?


就此看对于装配率的认定还有曲折和离奇,还好,装配率目前多是为了补充预制率的不足,基本不会独立存在,应个景的小丫鬟……


当然,保不齐日后成个冰冰,也不是不可能——这还需要大家多多努力了。


正因为这个原因,所以预制率基本很容易达到,做点收纳,做个厨房,是在不济,补点内墙——这个已经太多了……


预制率和装配率是单打,预制装配率就是混双,还好预制和装配计算的时候都折成了百分比,所以不会有单位差异问题把预制率和装配率一组合就好了。


数字计算容易组合,但是实现却又很多小窍门。


如果有装修要求的地块可以借用装修要求把装配率做足,毕竟整体橱柜、收纳,甚至装配式卫浴实现的难度都要低于预制率的内容,而且装配式内装对降低交付风险还是有很大帮助的。


预制和装配的结合还要考虑技术的适用性,比如蜂窝墙板技术如果运用到内隔墙,可以有效节省空间,扩大室内使用面积,并且给户型的多样性提供可能。

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