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模块化建筑的未来——中建海龙老旧小区拆改项目考察报告

发布于:2024-02-01 10:50:01 来自:建筑设计/居住建筑设计 [复制转发]


2023 年12月,由清华大学建筑设计研究院、北京联合大学、华东建筑集团、中冶建筑研究总院、中元国际工程有限公司、北京工业大学等单位组成的考察团,考察了中建海龙在北京旧城区的城市更新项目。


该项目是北京市首个混凝土C-MiC模块化项目,也是北京市老旧小区首批以“原拆原建”模式进行城市更新的试点项目。原建筑于70年代建设,占地面积374平米,建筑面积1194平米,是一栋5层的单体住宅,共20户。



项目采用“混凝土框架模块化集成建筑+预制构件”技术体系,将建筑根据功能分区划分为若干模块。所有模块在中建海龙位于济宁的数字化智慧工厂生产,工厂采用了全封闭降噪隔尘厂房、全自动化流水线、数字化控制、机器人焊接等先进技术,在生产线上完成所有内装修后,再运至施工现场装嵌成为完整的建筑。项目共使用了55个混凝土模块单元,总工期3个月(见下图)。



根据中建海龙对项目的分析,整个建设过程相比现浇技术体系,工期缩短75%以上,固废减少75%以上,现场用工减少70%。



现场参观后,考察团就 建造技术体系 规划和建筑设计 政策和经济 三个层面的问题与中建海龙项目组进行了讨论。




         

建造技术体系

       

         



箱式模块最大的优势是现场作业量及作业时间大幅缩短,这给居民带来的好处是在外居住的周转时间从两三年缩短为三个月,节约了相当可观的租金;同时,现场扰民的时间也大幅缩短。因此无论是当事人还是周边居民,都对这种建造模式很满意。


在所有的工业化建造模式中,箱式模块对设计的集成度要求是最高的。设计必须按照产品设计的思维,采用并行工程的模式,把传统的串行设计流程中的所有深化设计都前置至方案策划阶段,各项设计均要达到生产与安装的深度要求,且不能随意变动。


例如,传统的现浇项目的建筑设计不会考虑运输和吊装的问题,因为运输至现场的基本上是材料,运输和吊装都采用常规工具。但是箱式模块建筑的体积和重量是超常规的,其运输条件和现场吊装条件是决定项目建设是否可行的第一要素。箱式模块长度尺寸受运输车长限制(一般不宜超过12米),宽度受交通管理限制(一般不超过4米),高度受道路通行高度限制(一般不超过4米),这个尺寸取决于道路中的桥涵尺寸、有轨电车的电线高度等。模块尺寸确定后还要考虑施工现场道路的宽度、转弯半径、荷载等因素。本项目汽车吊最大吊重350吨,自重35吨,由于项目正好在紧邻宽度为两车道的市政道路,运输车和吊车的作业都不受影响。但如果项目位于居民区内部,一般情况下都存在道路狭窄和作业面狭小的现象,大吨位的箱式模块可能就无法运送和吊装了,这个时候就要考虑用更轻型的部品进行现场组装了。


因此,模块化建筑应该进行更为详尽的分类,才能有利于在更大的范围内应用。笔者建议在专业和空间形态两个层面上进行分类(详见拙作《工业化建造模式的数字化比较研究》):

首先,从专业层面上可分为 建筑 结构 设备 装修 四类模块。

其次,从空间形态上可分为从零位到三维模块。 零维模块 就是各种连接件、固定装置等,如螺丝螺母、焊点等; 一维模块 就是各种杆件; 二维模块 指各种墙板、楼板、屋盖等; 三维模块 就是目前应用较广的箱式模块。

在方案设计阶段,要根据项目的具体条件选定适用的技术体系和模块类型,不是所有的项目都适用箱式模块。如前所述,某些道路和作业面狭窄的旧城改造项目,可能更适合人力或简单机械能够操作的一维和二维模块。

目前,箱式模块最大的短板是成本。本项目测算的建安造价为10000元/平米。如果纯粹只考虑初始建造投资的话,与其它技术体系相比,箱式模块的造价无疑是最高的。但成本问题不仅要从人文、社会、经济、政策等多维度去考量,更要站在全生命周期的角度去平衡。初始投资高可能意味着产品的品质高,相应地可以降低后期的运维成本。从时间成本、资金成本、劳动力成本及运维成本等维度考量,有时候初始投资高的项目,站在投、建、管、运的全生命周期的角度,其总投资反而是低的。但目前建筑业对项目的评价标准是分段式的,投资评价只考虑初始投资即建安造价,而时间成本、资金成本、运维成本等统统不考虑,因而甲方往往在项目前期一味压低建安造价,包括前期的设计费,往往造成项目中后期工期延长、运维费用高昂的现象,总成本反而是高的。其实,在北京这样的一线城市,与房价相比,建安成本的高低并不重要。




         

规划与建筑设计

       

         



    本项目由于是原拆原建的城市更新项目,因此在规划上不允许新建建筑的轮廓线超出原建筑的轮廓线,建筑设计只能在内部局部微调。尽管内部空间比原建筑有些改进,但现场的实际感受是空间逼仄,哪个房间都不好用。毕竟是70年代设计的住宅户型,早已不再适用了。实际上,这种户型如果改为一居室就是一个非常舒服的户型。本项目在结构上也考虑了未来改造的可能性,每个户型四周的分户墙是承重的剪力墙结构,而户内的分室墙则是轻质结构,便于今后的自行改造(见下图)。然而,由于没有实现不降板的同层排放,厨房和卫生间的位置是不能随意变动的。这又多少限制了今后改造的可能性。



由于本项目的改造范围仅限于原建筑红线内,红线外的市政管线没有更新,楼内供水压力不足,五层以上必须通过非负压加压设备以保障供水。这又反映了城市更新中的一个普遍问题,即建筑更新后市政管线能否满足现代人的用水需求。原建筑建于70年代,当时的人都是每周去澡堂子的洗一两次澡,而现代人几乎每天都洗澡,因此现在的用水量可能是过去的六七倍。显然,现存管线的供水量无法满足需求,唯有更换红线外的市政管线。然而,管线问题解决后,自来水厂的供水能力又可能变成新的问题。所以说,城市更新是个系统工程,像中医一样,要把全身的系统都协调好,才能把病好。头疼医头、脚疼医脚只是把矛盾转移了,并没有真正解决问题。等到居民真的住进新房了,如果用不上水,又将引发新的矛盾。


供水系统问题仅仅是城市更新中诸多问题之一,同样地,单体建筑更新后如何解决社区中心、停车、用电量等问题也同样重要,这类最基础的问题其实反映了更高层面的规划问题,即如何在城市更新中提升公共服务和市政基础设施的问题。


城市更新不仅是建造技术的选择问题,也不仅是造价高低的问题。城市是复杂巨系统,城市更新则是系统工程。在城市更新项目初始,就需要把与人相关的所有因素在设计方案中统筹考虑,包括但不限于居民、政府、承建方、政策、经济、心理、地理、风土人情等,很难有完美的设计方案,只能求得相对合理的。


当然,所有的问题的基点都是资金问题,这就引出了最重要的政策和经济问题。




         

政策和经济问题

       

         


本项目的更新政策是由住户和政府共同分担建安成本,相当于个人集资与政府补贴相结合的模式。这个政策对政府而言完全是投入,在经济上没有任何收益。对于居民而言,改造后新房的溢价完全归居民所有,因此项目能够顺利推进。由此引发了以下若干问题:

第一, 试点项目的这种模式,是否存在大规模推广和复制的可行性?政府可以负担一栋楼,但更大规模的项目是否仍有能力负担?

第二, 用公共财政费用补贴少数居民建房的费用是否合理?新房的增值部分是否应该由居民和政府共享?

第三, 尽管居民只负担建造成本的一部分,是否仍有一部分居民没有能力支付,该如何处理?

第四, 今后如果需要更换红线外的市政管线,费用由谁来支付?

第五, 这种原拆原建项目是否应该借机增加一些公共服务设施以提升城市化水平,例如社区活动中心、医疗站等?费用由谁来承担?由于小范围的原拆原建无法植入公共服务和基础设施,是否应该考虑更大范围的更新?


根据笔者十几年从事城市更新项目的经验总结,拆迁安置政策是项目前期策划最重要的工作,需要进行相当长时间的调查和研究,然后制定一个逻辑严密的经济模型,以使项目所有相关方都有收益。例如新房的增值部分如果有分享机制,则上述很多问题就能够相应解决。前期策划是平衡项目各方利益的基础工作,是项目能否成功的关键。其中当然还包括技术体系的策划。如前所述,城市更新是个系统工程,政策和经济才是决定性的要素。建安造价仅仅是经济要素的组成部分而已。


2022 年,笔者组建了由十几家单位组成的科研团队,针对深圳市的工业化建造模式进行了为期一年的调研,本次调研使得团队对模块化建筑有了全新的认识,并共同完成了《工业化建造模式的数字化比较研究与应用》的编写工作。此次针对北京市城市更新的考察,又使我们坚定了继续推进模块化技术体系的信心。模块化建筑在中国未来的城市更新大潮中必将成为最重要的技术支撑体系。

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只看楼主 我来说两句
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这个家伙什么也没有留下。。。

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