仇保興:普及綠色建筑的捷徑——裝配式住宅
引 言
這兩天,最受矚目的熱點新聞莫過于“一帶一路“國際合作高峰論壇的召開?!耙粠б宦贰奔铀偻七M(jìn)的背景下,裝配式建筑更是掀起了建筑工業(yè)化“中國智造”的旋風(fēng)。
在日前舉辦的“2017(首屆)中國房地產(chǎn)裝配式高峰論壇”上,萬科、北京住總、碧桂園、首創(chuàng)、首開、中國建筑、中信、華遠(yuǎn)、國銳、神州集團(tuán)、江河地產(chǎn)、旭輝地產(chǎn)、遠(yuǎn)洋、當(dāng)代、廣安置業(yè)、住總、萬科、天恒、金融街、凱德、房地、正源、雅居樂等20多家在京房企宣誓將共同推廣裝配式建筑,并承諾2020年裝配式建筑面積占新建面積達(dá)30%以上。
國務(wù)院參事、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部原副部長仇保興先生表示,隨著勞動力成本提升、制造水平提高以及新技術(shù)新材料的出現(xiàn),作為普及綠色建筑的捷徑,裝配式建筑將迎來發(fā)展的春天,但從“示范”走向“市場”的過程中,需要政府有關(guān)部門做好相應(yīng)政策安排,也需要企業(yè)順勢提前做好技術(shù)研發(fā)和業(yè)務(wù)布局。我們的基礎(chǔ)大、市場大,再加上一帶一路政策的推動,裝配式住宅更是迎來大量發(fā)展的春天。
以下為國務(wù)院參事、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部原副部長仇保興演講實錄:
普及綠色建筑的捷徑——裝配式住宅
演講人:仇保興
國務(wù)院參事、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部原副部長仇保興
各位嘉賓,女士們,先生們:
今天非常高興能在這跟大家一起來談?wù)勓b配式住宅。主要涉及三個問題:
1. 國外裝配住宅主要的一些成就以及它經(jīng)歷過哪些變化。
2. 我們國家裝配式住宅發(fā)展的一些經(jīng)驗和教訓(xùn)。
3. 怎么樣克服當(dāng)前存在的一些困難,怎么樣突破瓶頸。
國外的裝配式住宅體系
首先來看國外的裝配式住宅的一些主要的成就。為什么我們講住宅呢?因為只有住宅和工業(yè)廠房做成工廠化生產(chǎn),裝配式才能實現(xiàn)。像博物館,我覺得不可能光是裝配式能完成的。那么它的起源是什么呢?工業(yè)化引起的城鎮(zhèn)化,人類歷史上有很多城鎮(zhèn)化,但是真正工業(yè)革命推動的,是人口大量涌入城市來,同時制造水平也會大大提高。
20世紀(jì)30年代,在法國長大的奧地利建筑師柯布西耶提出,整個建筑業(yè)需要變革,要求從過去注重巴洛克風(fēng)格轉(zhuǎn)到利用現(xiàn)在的建材做成比較簡單而且耐用、實用美觀的建筑??虏嘉饕偷聡慕ㄖ煱退挂黄鹦纬闪诵陆ㄖW(xué)派。
建筑是什么,不需要雕梁畫棟,建筑就是居住的機器,所以他提出了這一段名言以后,也就是隱含著建筑也應(yīng)該向機械制造業(yè)一樣要由螺絲開始。
二戰(zhàn)以后,民眾對于住宅需求開始突飛猛進(jìn)的增長。而且這種增長,一般的制造方式滿足不了,于是我們裝配式就開始了。
德國
德國裝配式住宅主要采用疊合板混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系,這些結(jié)構(gòu)把一個建筑完全按照機器一樣,分成若干零部件在工廠內(nèi)生產(chǎn),形成了一整套組裝的工藝規(guī)范和流程。這個工作德國從二戰(zhàn)開始。在此過程中,德國人還針對裝配式住宅、綠色建筑以及建筑節(jié)能提出標(biāo)準(zhǔn):1985、1995、2002、2004、2006、2009年時效性逐步地提高。
德國的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)變化得非常快,快到什么程度呢?我這個材料剛裝上去就已經(jīng)不符合它的新的標(biāo)準(zhǔn),需要重新拆了重新裝。所以我國為了克服德國人非??焖僮兓炷两Y(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)性,我們主張一段時間的穩(wěn)定性建筑,而且出現(xiàn)了兩套系統(tǒng):一套有強制性的標(biāo)準(zhǔn)50、60,一般的建筑達(dá)到50,大城市達(dá)到60的建筑標(biāo)準(zhǔn),還有一套綠色標(biāo)準(zhǔn)。為什么我們這么做呢?就是借鑒德國頻繁變動建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),給制造商們造成諸多麻煩的經(jīng)驗。
瑞典和丹麥
再來看瑞典和丹麥,這兩個國家的裝配式建筑在歐洲是領(lǐng)先的,從50年代也是在二戰(zhàn)以后,在法國影響下,民間企業(yè)大型建造混凝土體系開始,發(fā)展了通用部件為基礎(chǔ)的體系,所以說現(xiàn)在瑞典住宅建筑采用的通用部件達(dá)80%,達(dá)到通用部件的大量使用,而且它的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)也非常好,所以整個瑞典和丹麥建筑可再生能源方面走在世界前列。
尤其值得一提的是,丹麥?zhǔn)鞘澜缟系谝粋€將模數(shù)化應(yīng)用進(jìn)行全國推廣的一個國家,所以國際化標(biāo)準(zhǔn)組織的SO的模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)就是以丹麥作為標(biāo)準(zhǔn)。丹麥這個國家很小,但它在裝配式建筑的模數(shù)化法制化,還有建筑的節(jié)能,尤其是冬季建筑節(jié)能的計量,計量器具的制造這兩個方面是全世界領(lǐng)先的。
丹麥進(jìn)行住宅裝配化以后,把部件通用化作為一系列的標(biāo)準(zhǔn),然后像菜單一樣供大家選擇,這樣建筑設(shè)計和施工企業(yè)都能夠得到非常好的產(chǎn)品目錄,整個產(chǎn)業(yè)鏈條都可以參與進(jìn)來。
美國和加拿大
北美的這一項工作開展的比較晚,1976年美國公布了工廠化住宅建造的安全法案,開始步入標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)時,美國85%以上的住宅都是小的HOUSE。那么這樣的裝配住宅注重什么呢?這種裝配式建筑大部分都是木結(jié)構(gòu)的,就像前一段時間比爾蓋茨說過的,中國三年消耗的水泥相當(dāng)于美國一個世紀(jì)。因為美國80%的住宅是木結(jié)構(gòu)的。所以,美國把住宅的產(chǎn)業(yè)化以及住宅的裝配式推得比較好,與主要為以木材為主的單層建筑,別墅建筑占80%以上比例是有很大關(guān)系的。
關(guān)于美國的綠色認(rèn)證,特別是進(jìn)入中國的標(biāo)準(zhǔn),雖然它是全世界做得比較早的,但是從認(rèn)證評比的百分比上看,建筑的選址占22%,節(jié)水占80%,人的消耗占20%,建筑材料的使用占27%,空氣質(zhì)量占23%,大家可以想象為什么美國把建筑的選址提得那么高,而中國在這一項等于零呢?
原因在于美國的城市已經(jīng)扁平化,每個平方公里的建筑區(qū)人口只有1500人,我國這個概念是1萬人。所以美國必須要講究建筑選址,而中國用美國的這項分?jǐn)?shù)就可能不盡合理了。因為我國的評價標(biāo)準(zhǔn)把節(jié)能放在第一位,節(jié)水放在第二位,所以中國綠色標(biāo)準(zhǔn)的體系完全是從中國國情出發(fā),不能與美國扁平化城市特點相類比。
在美國、加拿大,其住宅的結(jié)構(gòu)類型和工業(yè)化裝配是兩個方面互為基礎(chǔ)的關(guān)系,所以在小城鎮(zhèn)都是輕鋼結(jié)構(gòu)為主,木結(jié)構(gòu)為輔,在大城市,它可以把木材和鋼結(jié)構(gòu)的建筑能夠一起組合建造,甚至更好。他們在鋼構(gòu)件、木構(gòu)件和底層的混凝土怎么組合,怎么防止木材在上面搖晃和震動做了很大量的工作,所以我們從加拿大和美國引進(jìn)木材構(gòu)件是非常合算的,木材在建筑上的應(yīng)用可以大量的減少二氧化碳排放,因為木材是把二氧化碳吸收了以后以儲存作為有機碳的形式儲存。
日本
日本1968年提出來裝配式住宅的概念,經(jīng)過多年的發(fā)展,到1991年,日本把部件化,工業(yè)化生產(chǎn)方式高效率的組裝,再加上內(nèi)裝,構(gòu)成了日本中高層住宅的裝配式體系。日本木結(jié)構(gòu)住宅的獨特性是其注意到木材的抗震性。而對于瑞典和丹麥,因為其地質(zhì)條件比較穩(wěn)定,所以對住宅抗震性能要求不高。在日本住宅方面,中央政府同樣扮演了非常嚴(yán)格的檢測角色,保證了裝配式住宅構(gòu)件的質(zhì)量。
我們到日本工廠去參觀,會發(fā)現(xiàn)它的裝配式的部件工廠化生產(chǎn)出來以后,就像機器的零部件一樣非常精準(zhǔn),而且美觀,裝配也好像機器裝配一樣,非常精準(zhǔn)。這個結(jié)果和日本政府強制推動以及民間積極響應(yīng)有關(guān)系。由于日本住宅抗震要求高,其工業(yè)化模式和政策,模數(shù)標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量監(jiān)管等都是根據(jù)抗震的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的。萬科在一開始就選擇了日本,而且每年派100名工程師人員到日本進(jìn)行學(xué)習(xí),我覺得是非常有借鑒價值的。
日本要抗震,同時土地又很少,所以向空中發(fā)展,日本是世界上最早能夠建造200米高裝配式建筑的國家,這個在當(dāng)時是非常具有挑戰(zhàn)性的。
我國70%以上的城市都處在地震斷裂帶上,與日本抗震要求高非常像,因此日本的裝配式住宅把各種各樣的零部件都做成模數(shù)化、工廠化生產(chǎn)、運到現(xiàn)場裝配的做法非常值得我們借鑒。而且裝配化可使得現(xiàn)場施工效率顯著提高,為什么裝配式在15年前啟動不了,就是當(dāng)時我們的勞動力成本不高,一旦勞動力成本上升,裝配式建筑節(jié)約勞動力的優(yōu)勢將凸顯,人均年竣工面積大大提高,同時由于建筑質(zhì)量提高,單位建筑的節(jié)能性能也是成倍地提高,因為裝配式建筑可以將漏風(fēng)、漏氣、漏水等問題都解決掉。
新加坡
新家坡的建筑因為80%以上都是國家制造,所以在幾個島上,在馬來西亞做了大量工廠化生產(chǎn)的基地,然后直接在現(xiàn)場進(jìn)行組裝以后,就能滿足新加坡人的需要,因此新加坡的裝配式住宅發(fā)展得非常成熟。
法國
法國在裝配式住宅方面也有很好的經(jīng)驗。法國非常注重建筑外觀的多樣化,同樣一個建筑,結(jié)構(gòu)體系相同,但是表現(xiàn)形式不同。所以法國最早把裝配式住宅的生產(chǎn)廠家都組裝在一起,然后把他們軟硬件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對接,專門推出了一個G5軟件,這個G5軟件就把統(tǒng)一模數(shù)的協(xié)調(diào)管理與多樣化的矛盾解決了。每一個進(jìn)入這個網(wǎng)絡(luò)的廠家,把這個住宅外形設(shè)計好以后,用這個軟件進(jìn)行加工,然后不管圖紙原創(chuàng)的設(shè)計怎么樣,最后都是用符合標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的零部件,再加上丹麥的技術(shù)就是做成模落化,就支撐了法國的住宅裝配化。
我國的裝配式住宅發(fā)展經(jīng)驗和教訓(xùn)
我國的裝配式住宅開始是學(xué)蘇聯(lián)的,蘇聯(lián)這種裝配建筑和北京保留的大板樓是一個體系,是在規(guī)劃界說這些建筑非常難看,外形是千篇一律。我們國家1959年首次在北京推廣,70年以后,又開發(fā)了大模板住宅,同時我們把粉煤灰、混凝土大板都用上去了。到了1976年唐山大地震后,我們又引進(jìn)了南斯拉夫的體系,這個體系比蘇聯(lián)的體系式又先進(jìn)一些,所以說當(dāng)時城市的裝配式住宅達(dá)到了一個高峰。
盡管我們引進(jìn)了南斯拉夫的裝配式結(jié)構(gòu),但是它還是沒有進(jìn)行下去。為什么沒有經(jīng)驗積累下去呢?主要是如下幾點:
進(jìn)入80年代以后,這些裝配式的住宅體系運輸比較困難。
漏水和抗震性能比較差,而且住宅不保溫,唐山大地震時大板式建筑倒塌嚴(yán)重。
裝配式建筑發(fā)展趨勢
所以這樣一來,我們有一個總的趨勢,整個國際上總的趨勢是什么呢?
第1是從閉鎖的體系向開放式體系發(fā)展,統(tǒng)一的模數(shù)裝配式生產(chǎn),模塊化裝配。
第2個是從濕體系向干體系發(fā)展,但是濕體系的連接部分性能更好,所以濕體系還是有前景的,但是干體系的裝配率更高,所以這兩個是有不同的,在地震頻繁地區(qū)主要采用濕體系。在建筑密度比較低,地震設(shè)防比較低的地方干體系優(yōu)勢明顯。
第3個就是裝配住宅的內(nèi)部集材化開始發(fā)展。不僅是各個部件,而且包括整個建筑分成幾個模塊,這種模塊生產(chǎn)已經(jīng)出了非常好的成果。
第4個就是信息化管理。
第5個就是結(jié)構(gòu)設(shè)計方面更趨多模式發(fā)展。我們把百年的框架和易損的零部件或者根據(jù)人的愛好,建筑的多樣性直接進(jìn)行匹配,有些部件是可以進(jìn)行更換的。像模塊式建筑現(xiàn)在在我們國家已經(jīng)推行,現(xiàn)在發(fā)展的非常好,而且我們當(dāng)時模塊化建筑抗震性能比較差,通過我們實際的經(jīng)驗比一般的建筑更好。
工廠化生產(chǎn)節(jié)能節(jié)排的作用就更明顯了,不僅是在設(shè)計階段,建造施工階段以及我們的維護(hù)保養(yǎng)都體現(xiàn)出非常的優(yōu)越性。像工期節(jié)省20%,大家可以看到對現(xiàn)場揚塵的減少,施工場地的清潔,節(jié)水率達(dá)到80%以上。這個萬科已經(jīng)做到了。
最重要的就是,我國實際勞動力成本直線上升,很快就占了30%以上,一般勞動力成本超過25%時,裝配式建筑就可以大量上線。
目前我國存在主要的問題是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后、建造成本偏高、項目管理不順。因為我們是項目制,這三個問題怎么去解決,很多地方都需要創(chuàng)新,比如我們能夠像法國或者是其他國家那樣把產(chǎn)業(yè)鏈組成一個通路,大家按照標(biāo)準(zhǔn)化去對接,把模數(shù)化和多樣化進(jìn)行匹配。
我們發(fā)展裝配式建筑主要的對策包括:
第一,有關(guān)的本土企業(yè)加大投入,加強研發(fā)。
第二,盡可能有一個大家普遍采用的G5軟件;
第三,新結(jié)構(gòu)新部件的節(jié)能和研發(fā)。
另外一個就是項目建設(shè)的體制。就像我們商業(yè)的生產(chǎn)模式,同時作為地方政府來講更重要的是帶動市場,這樣可以迅速的形成聚集力,大力提高裝配式住宅的精度和節(jié)能減排的性能??梢园丫G色建筑和裝配式住宅進(jìn)行混合。
我們應(yīng)在如下幾個方面加強研究和應(yīng)用:
第一是應(yīng)該大量地來研發(fā)新的建材在裝配式建筑中的應(yīng)用,例如要學(xué)美國的模式關(guān)鍵的部件采用磷酸鹽水泥。
第二是研發(fā)新的復(fù)合結(jié)構(gòu),把鋼、木、PC混合結(jié)構(gòu)組合在一起。
第三是新技術(shù)如BIM、VR等都可以做到國家安全和信息管理的暢通。
第四是新工藝應(yīng)用,我們不提倡建筑打印,但是可以局部打印。
第五是新的組件和建筑全壽命周期怎么結(jié)合。
第六是具有良好的抗震性能。
因為我國發(fā)展裝配式建筑的基礎(chǔ)最大、市場大,再加上一帶一路政策的推動,我們裝配式住宅更是迎來大量發(fā)展的春天。
編輯:徐潔
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