产业化技术在装配式住宅中的应用研究

1、产业化技术在装配式住宅中的应用研究耿子纯北京华优建筑工程设计有限责任公司北京100038摘要：中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见 提出了建筑八字方针“适用、经济、绿色、美观”，防止片面追求建筑外观形象， 进一步提升城市建筑水平，推进节能城市建设。因此，发展新型建造方式，大力 推广装配式建筑己经是行业发展的趋势。如何制定装配式建筑设计、施工和验收 规范，如何提高装配式建筑构件连接的整体性，降低构件加工和安装的难度、缩 短安装时间等技术问题成为影响产业化发展的主要因素。木文主要对产业化技术 在装配式住宅中的应用进行了研究，并对施行方案提出建议。关键词：产业化技术、装配式住宅

2、、应用研究一、刖吕我国正处于全球有史以来最快的城市化进程中，随着居民对建筑环境、舒适 度等条件要求的逐步提高，建筑能耗和二氧化碳排放持续上升。近期中共中央 国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见提出大力推广装配式 建筑，符合国家建筑节能减排的要求，将有效减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建 造工期，提升工程质量。因此，住宅产业化是我国未来城市建筑发展的必然趋势。二、住宅产业化概述和发展机遇1、概述住宅产业化，是用工业化生产的方式来建造住宅，运用新材料、新技术、新 工艺、新设备，对传统粗放式住宅生产方式转型升级，采用工业化生产的方式预 制混凝土构件，现场统一吊装。住宅产业化能够提高住宅生产

3、的劳动生产率，提 高住宅的整体质量，降低成木，降低物耗。联合国提出“住宅产业化”的六条标 准：生产的连续性，生成物的标准化，生产过程的集成化，工程建设管理的规范 化，生产的机械化，技术生产科研的一体化。住宅产业化是一种住宅建造方式的 变革，是由现在半手工半机械比较落后的建造方式，转变成i种工业化的生产方 式。早在1999年，国务院转发原建设部等八部委制定的关于推进住宅产业现 代化提高住宅质量若干意见，就把住宅产业化作为转变经济发展方式的重要举 措。住宅产业化相关技术在发达国家和地区已趋于成熟，但国内市场尚处于启动 阶段，仍需要政府的引导和支持。2、住宅产业化面临四大机遇一、劳动力成本提高助推住

4、宅产业化发展。近年来，劳动力成本逐年增高。 从2012年起,劳动力供给开始呈逐步减少的趋势，引发劳动力价格的持续高涨， 所以需要助力大型住宅产业集团的形成和壮大，促进住宅工厂化生产，以降低劳 动力成本。二、建筑节能减排要求日益严格。我国制定了到2020年国内单位生产总值 二氧化碳排放量比2005年下降40%45%的减排目标，每年pm2.5及pm10递减 10%o国家亦对建筑施工过程中的节能减排提出严格要求。住宅建设的节能、节 地、节材、节水、环保，都需要通过工厂化生产和现场装配化施工，即走住宅产 业化发展之路来实现。三、国家加强住宅建筑质量管理。我国正面临产业全面转型升级，也是从数 量扩张转向

5、对质量严格要求的阶段。随着对住宅质量要求的日益严格，特别是“百 年建筑”目标的提出，也要求我们走住宅产业化道路。四、新型建材催生住宅产业化。越来越多的新型建材，包括复合材料、绿色 建材的出现，使一些以前无法实现的结构得以轻而易举地实施，为建设低碳节能、 抗震性强、长寿命的住宅奠定了基础，成为我国住宅产业技术创新的有力支撑。三、住宅产业化的关键技术问题研究我国已提出了住宅产业化的目标，要建设节能、节水、节材、节地的环保型 住宅。一些房产企业也已经开始尝试推广产业化住宅，但是我国的住宅产业化程 度和发展速度仍然低于发达国家，有很人的潜力等待发掘。要缩短与发达国家的 差距，实现真正的住宅产业化，不仅

6、仅是建筑标准化的制定，还必须进行相关的 关键科学技术研究。一、装配式住宅结构及构造体系：住宅产业化首先应从设计开始，从结构入 手。研究装配式大板结构、框架结构、剪力墙结构以及其他新型预制装配式结构 体系等。内容包括：预制混凝土柱、剪力墙、梁、楼板等承重结构的基本构造, 受力特征、抗震性能、节点的连接构造等。建立与我国现行规范配套的装配式结 构设计要点、节点抗震构造措施和应用建议等。二、模数化、标准化设计：标准化是住宅产业化的基础，设计的内容不仅包 括平面空间，还应对建筑构配件、建筑部品等进行标准化、系列化设计，以便进 行工业化生产和现场安装。具体要从套型设计、立面设计、设备设施设计以及无 障碍

7、设计等几个方面入手。主要内容包括：设计模数和各项参数的选择标准化、 通用构配件设计的定型化、套型种类和平面设计模块化、廚房和卫生间设计整体 化、单元类型及组合体类型设计系列化、立面及细部处理归类化设计等。三、构件及装配节点的深化设计：产业化住宅的关键是通过预制构件本身的 设计以及预制构件连接方式的设计两个方面，研究由现浇结构到装配式结构的转 化过程，解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计。包括装配式框架 结构柱梁连接、柱柱连接；装配式剪力墙结构墙墙连接、叠合楼板的连接以及 其他非承重构配件的连接等。四、装配式住宅的建筑综合性能：包括建筑防火性能、耐久性能、墙体节能 性能、隔声性能、连接

8、缝防水性能、外墙装饰性能等。五、辅助性设计软件开发：由于装配式设计构造的自身特点，要求设计方案 必须在施工前检查复核，可以利用bim技术逐步实现pc建筑建造前的虚拟建造 和仿真，施工过程的4d、5d管理及建成后运营维护数据的共享。确保各专业的 交叉重复在设计阶段解决，提高工业化设计的准确性。四、住宅产业化推行方式及存在问题1、住宅产业化适合在保障性住房中率先应用，并进一步拓展到其他范围，形成整个建筑行业的产业化和可持续发展。(1) 保障性住房具有规模效应越来越多的大城市对保障房建设进行了规划 与部署，采用装配式住宅工艺对其中的部分建筑进行建造，就能形成规模效益。 截至2015年年底，北京市已纳

9、入实施住宅产业化计划项0 255个，全装配式住 宅规模达到146万平方米，居全国首位，2014年被住房城乡建设部授牌“国家 住宅产业现代化综合试点城市”。(2) 保障性住房适合进行模块化、标准化生产因为受到政策等多方面因素的影响，保障性住房的面积都不大，一般来说经 济适用房的面积都小于90 m2,公共租赁房面积小于60 012。户型面积如此小，无 疑为设计增加了难度，但是从另外一方面来看，正因为是小户型，住房的各项功 能只能满足基本的需求，户型变化比较少，这对模块化与标准化的推广是非常有 利的。在实际工程建设过程中，保障性住房对个性化设计要求都不是很高，每个 建设项目中房型的种类较少，同时也很

10、少使用一些退台、错层等结构较复杂的设 计手法，因此非常符合工业化初期对设计的相关要求。(3) 政府在政策上给予支持保障性住房是在政府大力支持下开展的重大民生工程，同时住宅产业化生产 与国家的节能减排、结构改革、原材料循环利用等方面的要求紧密相关，政府在 这些方面均给予了大力的支持政策。“十二五”期间，北京市出台了关于在保 障性住房建设中推进住宅产业化工作任务的通知等指导性文件，分类指导，明 确实施标准、细化责任分工，将实施住宅产业化落实到规划设计、土地入市、质 量监管等关键环节中。鼓励采用设计、施工、采购(epc)总承包等一体化模式招 标发包，积极培育全产业链集团企业，住宅产业化实施体系得到完

11、善。2、住宅产业化需要解决的问题及建议(1) 需要从解决的问题首先，因为住宅产业化规模难以形成，设计受到国家规范等问题的制约，很 难形成统一的标准，严重制约了住宅产业化的发展；其次，在形成规模之前装配 式住宅的造价比较高，住宅格局存在多样性特点，模具成本也在不断增加;第三， 相关规范和建造技术不完善，企业虽然依靠自己的资源，实施了部分局部装配式 住宅，但是在整体标准和资源共享方面很难实现统一，政府政策上的缺位使得企 业的努力很难见到成效。（2）相关建议首先，应该紧紧围绕保障房建设推动装配式住宅产业化生产，使装配式住房 量大面广的特点充分发挥出来。先对技术要求较低的预制构件应统一要求，其中 包括

12、，外墙板、阳台板、房屋内的非承垂墙、楼道内的楼梯灯，都应使用预制构 件。预制外墙板中，外立面装饰、保温等也都在工厂里随外墙板-起制好，再进 一步进行技术研究，要求框架柱和梁、楼板等也要采用预制构件。其次，建筑领 域从业人员应该积极转变思维方式，充分关注建筑产业化的全过程，为其提供绿 色的设计方案；第三，在装配式住宅建设过程中应努力做到简约化与集成化，将 因地制宜的特点充分发挥出来，这样不仅可以使成本得到有效节约，同时还能降 低施工难度，保证施工质量；第四，产业化住宅面向的对象最先应该体现出户型 的精细、耐用和物美价廉等特点，为用户提供高品质的居住体验。五、结束语综上所述，在中央供给侧改革推行的背景下，大力推进住宅产业现代化，催 生新的产业集群，带动关联产业发展，实现建筑业