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云南省发展装配式建筑的路径选择

发布于:2017-06-08 16:45:08 来自:建筑设计/公共建筑设计 [复制转发]
装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑,主要有钢结构、装配式混凝土结构和现代木结构等类型。发展钢结构等装配式建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措。2016年2月《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》要求“发展新型建造方式。大力推广装配式建筑,减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量”,2016年9月国务院办公厅印发了《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》,《意见》提出,要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。国家政策层面暖风频吹,各地纷纷跟进落实,到2017年3月,已经有20个省市区出台了大力发展装配式建筑的政策,标准规范的编写和颁布也在加速。可以预见,装配式建筑也会是云南省2017年度建设工作的重点,对于如何因地制宜的发展云南省的装配式建筑,还需要我们回顾历史,分析现状,从众多路径中探索确定我们的发展“路线图”。

一、云南省装配式建筑的发展现状

上世纪80年代以前,云南省建成主要生产预应力空心楼板的预制构件厂约100多家,80年代建造了一批大板建筑,探索推进本地装配式建筑的发展。由于大板建筑本身存在性能缺陷,随着经济发展、劳动力转移,建造方式转变为以现浇方式为主,上世纪90年代后装配式建筑的应用进入停滞期。近年来云南省装配式建筑既有发展,也存在问题。

钢结构

云南省近年在装配式钢结构上有了较快发展,特别是2008年后,云南部分高层、超高层建筑、大跨度建筑、公路桥梁项目采用了装配式钢结构,如昆明长水机场、滇池国际会展中心、云南省博物馆、曲靖五馆一中心体育场馆、昆明双塔—西山万达广场、昆钢大厦、欣都龙城、昆明世纪广场、云路中心、俊发中心、云南建工新城、龙江特大桥等。2014年鲁甸“8.03”地震发生后,装配式钢结构以良好的抗震性能、施工周期短等优点,在灾后重建中发挥出重要作用,被广泛应用在学校、医院、民居等领域。


图1 建工新城建筑产业化示范项目


经省政府同意,云南省住建厅于2015年7月印发了《云南省住房和城乡建设厅关于加快发展钢结构的指导意见》。引导设计、材料、施工企业成立了行业协会钢结构专业委员会,已经有效开展了一系列工作。组织编制了《云南省农村钢结构民居建筑工程技术导则(试行)》,组织编制出版了《云南省钢框架结构农村民房标准设计图集(昭通分册)》。在云南日报以《加快钢结构建筑发展打造云南建筑业发展升级版》等为题大力宣传。颁发了关于贯彻落实《云南省人民政府办公厅关于缓解钢铁行业经营困难的意见》精神的通知,中低层钢结构建筑不强制要求使用减隔震技术,在中小学、幼儿园、医院等重点抗震设防类(乙类)公共建筑推行使用钢结构建筑,现在医院、学校建筑钢结构使用比例稳步上升。2016年1月至今,云南省新建钢结构建筑项目680个,占房建总项目数量的4.6%,新建钢结构建筑面积113万m2,占房建总建筑面积的4.3%。钢结构民居在云南多个易地扶贫搬迁项目上得到应用,施工总建筑面积约10万m2。




云南省钢结构建筑产业链基本完善,形成了以云南省设计院集团为代表的钢结构设计企业集群,以建投钢构、昆钢钢构为代表的施工企业集群。2016年8月,住建部发布的2016年科学技术项目计划装配式建筑科技示范项目共119项,其中云南建工新城建筑产业化项目被列为云南省唯一一个示范项目,建筑面积40万平米,包含6栋钢结构公共建筑,1栋高层钢结构住宅。目前云南省钢结构制造产能约为50万吨,其中云南建投钢构公司在杨林建成了西南最大的钢结构生产基地,年产能20万吨。

云南省在部分地区也使用了装配式薄壁轻钢结构,设备投资少、施工方便、适合云南山高路险的特点,目前民营施工企业发展较快,云南顺筑、云南久泰等共5企业建成了16条生产线,五年间竣工面积逾3m2。

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图2 装配式薄壁轻钢结构建设流程示意图



钢结构在云南快速发展的同时也存在以下问题:与钢结构配套的本土化墙体材料研究与应用滞后,需要重点突破。省内钢铁企业生产的高强度板材规格型号不全、不能生产薄壁轻钢等,现在大量的钢结构建筑用板材依赖省外企业供应,增加了成本,这些都是制约装配式钢结构发展的因素。

装配式混凝土结构

“十二五”期间,我省由于经济基础薄弱、缺乏引导、市场推动不足,装配式混凝土建筑发展相对滞后。目前,仅在建筑工业化方面采用了铝合金模板、整体提升爬架等建造方式。在装配式混凝土建筑方面采用了预制楼梯、预制阳台、整体式厨房、卫生间等配套部品。应用较好的企业有建投集团、万科地产公司等。在技术研发方面,云南省建筑科学研究院承担完成了省级科技计划项目“云南省住宅产业化成套技术体系研究及工程示范”。建成了云南首个装配式混凝土示范试验楼。为装配式混凝土建筑的发展做出了积极探索,储备了技术和人才。



图3 云南省首个住宅产业化示范试验楼



总结我省近年来发展装配式混凝土建筑存在的问题,主要有以下几点:



一是装配式建筑的增量成本较高,市场推动力不足;

二是除昆明外,城市发展规模和人口集聚度不高,建设规模不足;

三是与装配式混凝土建筑相配套的技术和标准体系不完善,与技术研发、试点应用相衔接的相关标准、规范、工法、定额缺失;

四是主体结构建设与装修工程分离仍是目前的主流建造模式,缺乏全产业链一体化建造模式的企业,与建筑工业化的发展方向存在较大距离;

五是我省从事过装配式建筑研究、设计、制作安装、监理、审图、管理的单位和人员极少,满足不了我省建筑工业化发展的要求,亟需在未来五年大力培育;

六是一般公众简单地把装配式建筑等同于“大板房”建筑,对发展前景信心不足,较多建筑行业相关单位仍处于观望状态,全社会认识有待提升。


现代木(竹)结构

我省少数民族地区的木(竹)建筑独树一帜,彝族垛木房、藏式木结构和傣家竹楼享誉全国;近年建造的木结构由于传承断代,民间小规模建造的民居以传统木结构为主。云南星耀集团在中信嘉丽泽项目中对现代木结构应用做出了尝试,从德国全套引进建筑木构件进行本地化安装,建成900余栋,建筑面积25万平米;昆明理工大学、昆明市建筑设计研究院近年开展了现代木结构、竹结构的基础研究。

现代木(竹)结构的发展依然缓慢,主要原因是产业不配套、造价以及木结构本身的局限性。

二、以装配式钢结构建筑为主要发展类型

大力发展装配式钢结构建筑,积极发展装配式混凝土建筑,在适宜的地方倡导发展现代木(竹)结构建筑。对于装配式混凝土建筑、钢结构建筑、现代木结构建筑三种型式以谁为重点的问题,不同的文件和会议说法不同。李克强总理2016年9月14日主持召开国务院常务会议公报说,“会议认为,按照推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求,大力发展钢结构、混凝土等装配式建筑,具有发展节能环保新产业、提高建筑安全水平、推动化解过剩产能等一举多得之效。”而在其后的国办发〔2016〕71号文说法是“大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑,在具备条件的地方倡导发展现代木结构建筑”。具体到各省,重庆、广西、河北在去年就专门发文,旗帜鲜明的发展钢结构,上海、江苏、湖南则以发展装配式混凝土建筑为主导方向。北京市相对均衡发展,要求1万平方米以上的公共建筑必须使用钢结构,住宅则以装配式混凝土建筑为主。细究各省的政策,可以发现与各自的产业发展环境有很大的关系。

出于钢铁去产能、调结构和抗震的需要,云南省是全国最早出台鼓励钢结构建筑发展政策的省份,2010年就印发了《云南省教育厅等六部门关于全省中小学校舍安全工程钢结构校舍试点项目有关问题的通知》,曾经迎来多个省外建设同行学习。经过多年发展,钢结构建筑产业已经具备一定的基础,虽然平均成本较传统建筑高10%左右,但比较适应云南省多地震、烈度高、山区多、运输不便的省情。

装配式混凝土建筑在云南还没有产业基础,也缺乏相应的技术储备,构件运输难度大、高烈度区的连接技术还需进一步深化,成本较传统建筑高30%以上。同时,也面临115家水泥企业产能严重过剩,云南人均水泥产能3.7吨,是全国的2.2倍的局面。

木结构建筑在我省还处于研发阶段,设计、原材料生产、材料加工和施工各环节的产业链都不完善,加上规范对层数(三层以下)、长度(60-100米)、面积(600-1200平方米)的限制,造价高(每平方米3000元以上),使木结构只能是小众的选择。不过,利用我省优越的气候地理优势,培育本地木(竹)生产基地,可以进一步降低成本,应用于旅游地产。

因此,大力发展装配式钢结构建筑,是云南产业发展转型升级自身发展的需要,是云南省产业基础和建筑地理特点的选择。同时,装配式混凝土建筑作为装配式建筑的主要类型,为配合水泥业去产能工作,也应该积极发展,起步阶段,可以从生产钢结构建筑配套预制混凝土构件和市政预制构件开始,逐步积累经验和技术,直至建立起完整的混凝土装配式建筑产业。现代木(竹)结构建筑可以在普洱、版纳地区建立一条龙产业基地,在特色小镇建设中倡导使用。

三、以滇中城市群为重点和积极推进地区

云南省各州市建筑业和建材业发展差距较大,应根据各地经济社会发展状况和产业技术条件,明确重点推进地区、项目和类型,因地制宜、循序渐进,以点带面、试点先行,及时总结经验,局部带动整体。

从历年来施工图审查数据可以看出,钢结构建筑在我省建筑项目比重只有2.6,面积只占2.3.而且主要集中在滇中地区。参考国务院办公厅在发展装配式建筑的文件中,将全国分为重点发展地区,积极发展地区,分别提出装配式建筑发展目标,分区推进的原则,云南省总体在全国属于积极推进地区。在本省区域内部,也应该根据各地不同的发展条件,划分为不同的发展地区,确立不同的发展目标。初步构想,昆明市(含滇中新区)为省级重点推进地区,曲靖市、玉溪市、红河州、大理州、楚雄州、保山市为积极推进地区,其他州市政府所在地为鼓励推进地区。到2020年,省级重点推进地区应用装配式建筑比重达到20%,积极推进地区应用装配式建筑比重达到10%,鼓励推进地区应用装配式比重达到6%。



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四、以公共建筑和市政交通工程为先期推广对象

从全球看,钢结构建筑产业化发展经历四个发展阶段,分别是初级阶段(建立了工业化生产体系,实现工厂化生产)、专用体系(形成建筑工业化专用体系,实现装配式建造)、通用体系(建立产业链,形成规模通用体系,实现产业化)、绿色发展(节能、降耗、先进技术融合,实现可持续发展)。发达国家处于第三阶段向第四阶段推进过程中,其特征是规模化通用体系成为主流。

云南省和我国大部分地区一样,目前处于初级阶段向专用阶段发展过程中,其特征就是实现了钢结构工厂化生产,但还没有工业化专用体系,没有实现装配化建造。在这个阶段,主要矛盾体现在钢材生产不适应钢结构建筑的需要,三板体系不适应建筑功能,居民接受程度尚不够高。因此,需要对工业化专用体系进行培育,宜选择以公共建筑作为主要的推广对象,在公共建筑项目中完善配套产业体系。公共建筑一般由政府主导,可以比较充分的贯彻装配式建筑发展政策,比如北京市政府就规定政府投资的单体地上建筑面积1万平方米(含)以上的新建公共建筑应采用钢结构建筑。广西壮族自治区政府规定单体面积超过2万平方米的公共建筑优先采用钢结构设计。

我省可以规定,政府投资、主导的公共建筑,从土地出让、规划设计开始优先应用钢结构等装配式建筑,未采用装配式建筑的,其可研报告和设计文件中应进行专门的技术经济分析。推动交通市政基础设施大量采用装配式建筑技术。桥梁、停车楼等交通市政基础设施建设项目,应在立项和方案设计比选中优先采用钢结构等装配式建筑。积极推进装配式结构在城市地下综合管廊、海绵城市领域应用。

五、以建筑师为骨干培训设计人才

我省现有勘察设计企业721家,建筑施工企业4597家(含外省市入滇单位2673家),监理企业171家,检测机构257家,建筑业从业人员102万人。上述单位和人员当中,从事过装配式建筑研究、设计、制作安装、管理的单位和人员极少,远远满足不了我省建筑工业化发展的要求,亟需在未来着力培育具有装配式建筑设计经验的技术人才、掌握装配式建筑制作、安装技术的产业工人、具备装配式建筑一体化管理能力的项目经理。其中,培养设计人才是当务之急。

建筑师是建筑工程的主导专业,对建筑是否采用装配式建筑有最大的话语权。过去装配式建筑按照装配式结构的思路在做,过分重视主体结构而忽视整体建筑,建筑师参与不足,导致建筑师一是对新政策认识不足,二是不熟悉嫌麻烦,不愿采用装配式建筑。

多年来在装配式钢结构建筑的经验就已经表明,结构工程师主导的注重结构装配的模式对装配式建筑推广极为不利,由于缺少对建筑的整体考虑,导致做出了大量粗放型的毛坯房式的装配式建筑,错失推广良机,甚至影响了装配式建筑的声誉。

装配式建筑的特点,要求打破传统的先专业拆分建筑设计后施工的模式,转到以建筑师牵头,进行建筑系统集成、建筑产品化的思路上来。建筑师不再是传统意义上的设计师,而是集成师和产品经理,主导进行产品化的设计和集成。没有集成产品功能和体验导向的思维,做不出高品质的装配式建筑。在传统的建筑功能需求基础上,熟悉各种部品部件性能并将其整合的建筑系统集成技术,已经成为决定装配式建筑成败的技术核心。目前在推广应用的BIM技术是装配式建筑实现集成设计、智能制造、虚拟建造的重要实现手段,可以在更高层次上实现装配式建筑全流程全专业全产业的一体化集成。

因此,必须以建筑师为重点,开展政策、理念、设计方法、BIM技术等全方位的培训,为装配式建筑发展建立人才基础。

六、以设计龙头总承包为建设模式

装配式建筑项目应优先采用设计、生产、施工一体化的工程总承包模式。鼓励符合条件设计、施工企业都可以采取项目总承包、PPP模式开展装配式建筑项目建设。但是相比施工单位牵头的总承包,以设计为龙头的总承包可以发挥发挥设计作为产业链前端的龙头和技术集成整合作用,加强对装配式建筑建设全过程的协调、指导和管控。因此,我省装配式建筑应大力倡导以设计为龙头的总承包模式。依法必须进行招标的装配式建筑项目,只有少数几家装配式设计企业能够承建的,符合规定的允许采用邀请招标。需要采用不可替代的专利或者专有技术建造的钢结构等装配式建筑,按《中华人民共和国招标投标法实施条例》规定,可以依法不进行招标。

云南省设计院集团就在EPC项目中大力推动装配式建筑实践,已经在总承包的保山扶贫项目中,确定了1000多个教育、卫生、文化项目应用装配式建筑技术,初步实现了标准化设计、工厂化生产、装配化施工,下一步,还将联合制造业企业攻关,建立基于BIM-CICS的装配式建筑集成体系(如下图),完全实现一体化装修、信息化管理、智能化应用。

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这个家伙什么也没有留下。。。

公共建筑设计

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