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装配式在发达国家到底是什么样的?
浏览: 发布日期:2019-07-08

目前我国政府在大力推广预制装配式施工方式,用以替代目前的湿作业现浇施工方式,其中优点有很多,例如质量更有保证、环境污染更小、更节省劳动力等,那么截至目前,国外发达国家在装配式方面的发展如何呢?是不是领先国内很多呢?下面小编就跟大家一起来聊聊这个事。

在欧洲,装配式发展最悠久的是法国,法国具有130年的装配式建筑发展史,目前法国的预制装配率达到了80%,主要采用预应力混凝土装配式框架结构体系,生产和施工的质量很高。

其次是美国,美国也有近100年的装配式建筑发展历史,并早在40多年前就针对工业化建筑进行立法,并出台了相关的行业规范,要求不仅要注重质量,更要注重美观,目前美国的经济适用房主要采用装配式建筑,其中每16个人中就有一个人居住在装配式建筑中。

而亚洲的主要代表则是日本和新加坡,基本都是在上世纪90代开始发力装配式建筑,领先我国应该有20年吧。

一、西方国家装配式的发展

西方发达国家的装配式住宅已经发展到了相对成熟、完善的阶段。日本、美国、澳大利亚、法国、瑞典、丹麦是最具典型性的国家。

欧洲以法国、德国、瑞典、丹麦等为代表。

法国预制混凝土结构的使用已经历了130余年的发展历程,构造体系以预应力混凝土装配式框架结构体系为主(装配率达到80%),钢、木结构体系为辅。焊接、螺栓连接等干法作业流行,结构构件与设备、装修工程分开,减少预埋,生产和施工质量高。

德国主要采用叠合板混凝土剪力墙结构体系,剪力墙板、梁、柱、楼板、内万博体育博彩官方网、外挂板、阳台板、空调板等构件采用预制与现浇混凝土相结合的建造方式,并注重保温节能特性,目前已发展成系列化、标准化的高质量、节能的装配式住宅生产体系。

瑞典在20世纪50年代开发了大型混凝土预制板的建筑体系,并逐步发展为以通用部件为基础的通用体系。目前新建住宅中,采用通用部件的占到了80%以上,是世界上第一个将模数法制化的国家。

丹麦推行建筑工业化的途径是开发以采用“产品目录设计”为中心的通用体系,同时比较注意在通用化的基础上实现多样化。

北美以美国等为代表。

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

新加坡的组屋一般为15-30层的单元式高层住宅,自上世纪90年代初开始尝试采用预制装配式建设,现已发展较为成熟,预制构件包括梁、柱、剪力墙、楼板(叠合板)、楼梯、内隔墙、外墙(含窗户)、走廊、女儿墙、设备管井等,预制化率达到70%以上。

新加坡政府对于建筑行业发展的要求就是用技术来减少人力,并且也一直致力于减少人力中。例举几个可以减少劳动力的方法:

1.预制构件。无论是预制楼板,预制大墙,预制柱子,甚至目前最新的预制厕所,预制客厅,优点就是工厂机械化生产,现场用少于现浇的人数去吊装,补缝,灌浆。并且采用预制构件有利于洋灰面质量控制。

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.铝合金模板,台模的使用。传统木模需要门架支撑,安拆装门架费工费时,使用铝合金模板,台模等只需安装一次,可用人力搬用,或用塔吊上升,减少人工。

日本1968年提出装配式住宅的概念,1990年推出了采用部件化、工业化生产方式、高生产效率、住宅内部结构可变、适应居民多种不同需求的“中高层住宅生产体系”,经历了从标准化、多样化、工业化到集约化、信息化的不断演变和完善过程。在此期间建造的预制混凝土结构经受了1998年阪神7.3级大地震的考验。

日本早在1968年就提出了装配式住宅的概念。1990年开始采用部件化、工厂化的生产方式,不仅生产效率高,住宅内部结构也可以适应多样化的需求。日本通过立法来保证混凝土构件的质量,针对装配式住宅制定了一系列方针政策和标准,解决了标准化、大批量生产和多样化需求这三者之间的矛盾。

20世纪60年代澳大利亚就提出了“快速安装预制住宅”的概念。1987年,高强度冷弯薄壁钢结构出现才得以改善;1996年,澳大利亚与新西兰联合规范的AS/NZS4600冷弯成型结构钢规范发布实施。规范发布之后,澳大利亚每年约建造6亿美元的轻钢龙骨独立式住宅120000栋,约占澳大利亚所有建筑业务产值的24%。

发达国家和地区装配式住宅发展大致经历了三个阶段:第一阶段是工业化形成的初期阶段,重点建立工业化生产(建造)体系;第二阶段是工业化的发展期,逐步提高产品(住宅)的质量和性价比;第三阶段是工业化发展的成熟期,进一步降低住宅的物耗和环境负荷,发展资源循环型住宅。发达国家的实践证明,利用工业化的生产手段是实现住宅建设低能耗、低污染,达到资源节约、提高品质和效率的根本途径。

三、装配式的现状

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。

可要是这么直接拆,工厂根本就没法生产,即便生产出来,也不能用。在装配式建筑发展先进的日本,设计院在出建筑图纸时,还会直接作出PC厂的构件加工图,在做这一步设计的时候,除了要考虑构件的种类越少越好,也就是所谓的「模数」,还需要考虑机械怎么生产,未来到现场的吊装点,模块之间该怎么连接,连接点的安全性能和防水性能,等等。而国内还有很多的项目,真的跟你想象的一样,施工单位拿着设计院出的建筑图,去进行二次深化,也就是把本来不是模块化设计的建筑,硬拆成装配式,究其原因,一是要凑装配率响应政策,二是因为懂装配式设计的设计院实在是太少了。

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。

这种对时间和节奏的把握,对传统工厂是一项很大的挑战。另外,PC构件的生产需要很大程度的自动化,怎样开发出自动化的生产线是一个问题,生产线能不能低成本的灵活变化又是另一个问题——因每个项目的构件不一样,所以每个项目都要重新设计模具和自动化生产方式,这对工厂的设计优化能力和管理能力也是不小的挑战。实际上,目前能够大批量生产PC构件的工厂很少,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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