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              仇保興:普及綠色建筑的捷徑——裝配式住宅

              2017年08月10日

              打印專業人士:仇保興   來源:建筑工業化裝配式建筑網



              國務院參事、住房和城鄉建設部原副部長仇保興


              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談裝配式住宅。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歷過哪些變化。

              2. 我們國家裝配式住宅發展的一些經驗和教訓。

              3. 怎么樣克服當前存在的一些困難,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廠房做成工廠化生產,裝配式才能實現。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?工業化引起的城鎮化,人類歷史上有很多城鎮化,但是真正工業革命推動的,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,整個建筑業需要變革,要求從過去注重巴洛克風格轉到利用現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ㄖW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該向機械制造業一樣要由螺絲開始。


              二戰以后,民眾對于住宅需求開始突飛猛進的增長。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構體系,這些結構把一個建筑完全按照機器一樣,分成若干零部件在工廠內生產,形成了一整套組裝的工藝規范和流程。這個工作德國從二戰開始。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能提出標準:1985、1995、2002、2004、2006、2009年時效性逐步地提高。


              德國的建筑節能標準變化得非???,快到什么程度呢?我這個材料剛裝上去就已經不符合它的新的標準,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構標準的保護性,我們主張一段時間的穩定性建筑,而且出現了兩套系統:一套有強制性的標準50、60,一般的建筑達到50,大城市達到60的建筑標準,還有一套綠色標準。為什么我們這么做呢?就是借鑒德國頻繁變動建筑節能標準,給制造商們造成諸多麻煩的經驗。


              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先的,從50年代也是在二戰以后,在法國影響下,民間企業大型建造混凝土體系開始,發展了通用部件為基礎的體系,所以說現在瑞典住宅建筑采用的通用部件達80%,達到通用部件的大量使用,而且它的節能標準也非常好,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,丹麥是世界上第一個將模數化應用進行全國推廣的一個國家,所以國際化標準組織的SO的模數協調標準就是以丹麥作為標準。丹麥這個國家很小,但它在裝配式建筑的模數化法制化,還有建筑的節能,尤其是冬季建筑節能的計量,計量器具的制造這兩個方面是全世界領先的。


              丹麥進行住宅裝配化以后,把部件通用化作為一系列的標準,然后像菜單一樣供大家選擇,這樣建筑設計和施工企業都能夠得到非常好的產品目錄,整個產業鏈條都可以參與進來。


              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,開始步入標準化。當時,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構的,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于美國一個世紀。因為美國80%的住宅是木結構的。所以,美國把住宅的產業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系的。


              關于美國的綠色認證,特別是進入中國的標準,雖然它是全世界做得比較早的,但是從認證評比的百分比上看,建筑的選址占22%,節水占80%,人的消耗占20%,建筑材料的使用占27%,空氣質量占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扁平化,每個平方公里的建筑區人口只有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數就可能不盡合理了。因為我國的評價標準把節能放在第一位,節水放在第二位,所以中國綠色標準的體系完全是從中國國情出發,不能與美國扁平化城市特點相類比。


              在美國、加拿大,其住宅的結構類型和工業化裝配是兩個方面互為基礎的關系,所以在小城鎮都是輕鋼結構為主,木結構為輔,在大城市,它可以把木材和鋼結構的建筑能夠一起組合建造,甚至更好。他們在鋼構件、木構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木材構件是非常合算的,木材在建筑上的應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,經過多年的發展,到1991年,日本把部件化,工業化生產方式高效率的組裝,再加上內裝,構成了日本中高層住宅的裝配式體系。日本木結構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,因為其地質條件比較穩定,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格的檢測角色,保證了裝配式住宅構件的質量。


              我們到日本工廠去參觀,會發現它的裝配式的部件工廠化生產出來以后,就像機器的零部件一樣非常精準,而且美觀,裝配也好像機器裝配一樣,非常精準。這個結果和日本政府強制推動以及民間積極響應有關系。由于日本住宅抗震要求高,其工業化模式和政策,模數標準,質量監管等都是根據抗震的標準來進行的。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行學習,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,這個在當時是非常具有挑戰性的。


              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化、工廠化生產、運到現場裝配的做法非常值得我們借鑒。而且裝配化可使得現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,裝配式建筑節約勞動力的優勢將凸顯,人均年竣工面積大大提高,同時由于建筑質量提高,單位建筑的節能性能也是成倍地提高,因為裝配式建筑可以將漏風、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的基地,然后直接在現場進行組裝以后,就能滿足新加坡人的需要,因此新加坡的裝配式住宅發展得非常成熟。


              法國

              法國在裝配式住宅方面也有很好的經驗。法國非常注重建筑外觀的多樣化,同樣一個建筑,結構體系相同,但是表現形式不同。所以法國最早把裝配式住宅的生產廠家都組裝在一起,然后把他們軟硬件標準進行對接,專門推出了一個G5軟件,這個G5軟件就把統一模數的協調管理與多樣化的矛盾解決了。每一個進入這個網絡的廠家,把這個住宅外形設計好以后,用這個軟件進行加工,然后不管圖紙原創的設計怎么樣,最后都是用符合標準模數的零部件,再加上丹麥的技術就是做成模落化,就支撐了法國的住宅裝配化。


              我國的裝配式住宅發展經驗和教訓

              我國的裝配式住宅開始是學蘇聯的,蘇聯這種裝配建筑和北京保留的大板樓是一個體系,是在規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,我們又引進了南斯拉夫的體系,這個體系比蘇聯的體系式又先進一些,所以說當時城市的裝配式住宅達到了一個高峰。


              盡管我們引進了南斯拉夫的裝配式結構,但是它還是沒有進行下去。為什么沒有經驗積累下去呢?主要是如下幾點:

              進入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重。


              裝配式建筑發展趨勢

              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展,統一的模數裝配式生產,模塊化裝配。


              第2個是從濕體系向干體系發展,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,在地震頻繁地區主要采用濕體系。在建筑密度比較低,地震設防比較低的地方干體系優勢明顯。


              第3個就是裝配住宅的內部集材化開始發展。不僅是各個部件,而且包括整個建筑分成幾個模塊,這種模塊生產已經出了非常好的成果。


              第4個就是信息化管理。


              第5個就是結構設計方面更趨多模式發展。我們把百年的框架和易損的零部件或者根據人的愛好,建筑的多樣性直接進行匹配,有些部件是可以進行更換的。像模塊式建筑現在在我們國家已經推行,現在發展的非常好,而且我們當時模塊化建筑抗震性能比較差,通過我們實際的經驗比一般的建筑更好。


              工廠化生產節能節排的作用就更明顯了,不僅是在設計階段,建造施工階段以及我們的維護保養都體現出非常的優越性。像工期節省20%,大家可以看到對現場揚塵的減少,施工場地的清潔,節水率達到80%以上。這個萬科已經做到了。


              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標準滯后、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,很多地方都需要創新,比如我們能夠像法國或者是其他國家那樣把產業鏈組成一個通路,大家按照標準化去對接,把模數化和多樣化進行匹配。


              我們發展裝配式建筑主要的對策包括:

              第一,有關的本土企業加大投入,加強研發。

              第二,盡可能有一個大家普遍采用的G5軟件;

              第三,新結構新部件的節能和研發。


              另外一個就是項目建設的體制。就像我們商業的生產模式,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能減排的性能??梢园丫G色建筑和裝配式住宅進行混合。


              我們應在如下幾個方面加強研究和應用:

              第一是應該大量地來研發新的建材在裝配式建筑中的應用,例如要學美國的模式關鍵的部件采用磷酸鹽水泥。

              第二是研發新的復合結構,把鋼、木、PC混合結構組合在一起。

              第三是新技術如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合。

              第六是具有良好的抗震性能。


              因為我國發展裝配式建筑的基礎最大、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展的春天。


              注:本文根據仇保興參事的發言實錄編輯整理,個別部分有精簡。歡迎各位留言討論,本文僅供參考。




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              [責任編輯:Susan]

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