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            工業化講座
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            再論“建筑工業化”問題

            2015年04月22日

            下文轉載中國建設科技網       作者:楊嗣信        鏈接: http://www.shigongjishu.com.cn

               

            我國建筑工業化發展歷程與現狀 

              

                 “建筑工業化”的問題早在上個世紀70年代就開始提出,迄今已有40多年歷史,應該指出這40年來我國建筑業在工業化的道路上走過彎彎曲曲和崎嶇不平的路程,從總體上來說還是有一定進展的。特別是近30年來我國建筑工程的發展其規模之大、數量之多居全球第一,近幾年我國房屋建筑的在施面積和竣工面積均有驚人的增長。據統計2006年全國在施面積已達到41億m2,竣工面積為18億m2,到2012年全國在施面積已增長到98億m2,竣工面積達35億m2,7年翻了一番。2013年上半年總產值(建筑工程)已達6萬億元,同比增長19.3%,在施面積78億m2,同比增長15.2%,對外承包437億美元,增長19.2%,并且我國每年新建房屋面積的總量占到世界總量的一半。象征著全球建筑業高水平的超高層建筑,無論是數量和高度有一半以上都在中國,如632m高的上海中心大廈、597m高的117大廈等。據2012年統計,我國已建成超過152m的超高層建筑達470座,正在興建的還有332座,另有516座正在規劃中。從以上增長速度和發展情況來看,除與我國經濟迅速發展和建筑材料工業有較快發展有關外,也應該肯定這與“建筑工業化”的發展是分不開的,只是有時我們叫得響、有時調子低、有時甚至無聲無息,但40年來總是時快時慢地在無形中發展,我們可以列舉很多事實證明這一點。例如體力勞動最強的土方工程早已消滅了人工挖填土,混凝土工程也都基本上消滅了現場人工后臺上料、前臺手推車運輸的落后手工勞動操作,而以商品泵送混凝土來替代;垂直水平運輸從上世紀90年代開始現場已基本消滅了人工手推車和大井架、卷揚機等運輸方式,而以塔式起重機、汽車吊和小翻斗來替代,各類專業公司如裝飾、幕墻、土方、防水、混凝土攪拌等紛紛建立,預制裝配工藝迅速發展,混凝土構件廠有一段時期有如雨后春筍,各類加工廠如鋼結構加工、玻璃幕墻、鋁合金制品、鋼筋加工等也都紛紛建立。隨著墻體改革和大模板剪力墻結構體系的不斷發展,一些重體力勞動的砌筑、抹灰等濕作業工程大大減少,空調、通風及水電等專業的工廠化水平也大大提高,以上這些翻天覆地的變化都是由于“建筑工業化”逐步發展所帶來的,這些大好局面和偉大成果應該予以肯定??梢哉f,我國建筑工業化的發展是在不知不覺地隨著建筑施工的每一個分部、分項工藝,各項施工的新技術、新工藝、新材料、新機具的不斷改革創新,也包括施工機械、建材工業及建筑、結構設計部門和管理體制等各方面的具體創新、改革和發展所形成的綜合成果。實踐證明,我國“建筑工業化”正是不自覺地隨著上述諸部門創新、改革、通力協作在默默發展著。    

                   在肯定這40年“建筑工業化”發展取得的成績的同時,應該看到還有許多不足之處,主要表現在忽冷忽熱、缺乏具體步驟、指導不力、抓得不緊,未能及時在發展過程中進行總結分析,只是聽其自然發展,缺少指導性的方針政策。最典型的是北京在1976年裝配化建筑就已經搞得轟轟烈烈,在前三門40多萬m2的高層住宅建筑中搞起了外墻預制板、預制樓板及小型構件,內承重墻采用大模板施工的現澆混凝土剪力墻結構,非承重內墻隔斷采用預制加氣不抹灰條板,當時轟動全國,迄今30多年過去了大家仍認為這種體系是符合我國實際的一種“建筑工業化”體系。后來由于三大原因,一是預制樓板與內墻節點的抗震問題;二是預制外墻板拼縫處的空腔防水問題;三是工程造價問題,這種體系一下子被“槍斃”了,連預制構件廠都消滅了。其實以上三大問題當時只需稍加研究是完全可以解決的,只要將樓板改為疊合板,將外墻板拼縫的空腔防水改為空腔與材料相結合的綜合防水即可,至于造價問題目前北京商品房每m2已漲到3~4萬元而由于裝配化增加的費用僅1%左右。當時只需稍加分析,從政策上采取措施,這些問題是完全可以解決的,這個歷史教訓在我國發展“建筑工業化”的道路上應該是十分沉痛的,盡管在過去30多年中“建筑工業化”取得了一定的成果,但如果當年能把北京前三門這種半裝配化的工業化體系肯定下來、不斷發展,那建筑工業化水平一定比今天有更大的進展。     

                   今后到底應該如何發展“建筑工業化”,我過去已發表過幾篇文章,最近聽說不要提“建筑工業化”而提“建筑現代化”,其實這個叫法太原則、空洞,類似一種口號,因為“現代化”用在哪個領域都可以,對建筑業沒有針對性,還是“建筑工業化”比較切合實際,關鍵是內容,要確定建筑工程的發展方向、目標、方針政策和措施。     

                  “建筑工業化”總的目標還是以提高勞動生產率、改變目前落后的手工操作和高空危險性較大的作業、消滅工人笨重體力勞動、減少現場作業、大大提高工廠化機械化和裝配化水平為目的,在技術和管理方面繼續改革創新達到加快施工速度、降低工程成本,提高勞動效率,確保工程質量安全和綠色施工,達到或接近國際先進水平。     

                   近幾年建筑工人的工資快速提高,預計今后還會繼續上漲,上個世紀末一般建筑工程造價中的人工工資只占10%左右,現在恐怕要超過25%。聽說美國上世紀一般建筑工程的人工費占40%左右,總之實行“建筑工業化”是建筑業必由之路。 



             建筑工業化的推進途徑 

                   

                   如何推進建筑工業化?首先要發展工廠化和裝配化,因為在工廠制作可以改變生產條件,大大提高機械化和自動化水平,尤其是建筑物量大面廣的結構構件,宜盡量在工廠內生產(包括RC及鋼結構構件),但也必須從實際出發具體分析。如建筑外墻板(包括承重和圍護外墻板)在工廠內預制運至現場安裝,具有巨大優勢,可在工廠內一次制成裝飾結構和保溫三合一的外墻板運到現場安裝,外立面即可完工亮相,大大減少了施工工序、勞動力、多次外腳手架的搭拆和長時期的高空危險作業,減少現場作業,消滅了砌筑、抹灰等笨重體力勞動,加快工程進度,做到現場文明綠色施工。內承重墻(剪力墻)則完全不同,近年來普遍采用的大模板、鋼筋點焊網片、商品混凝土和混凝土泵及布料桿等,除振搗外幾乎全部都是機械作業,機械化水平已經很高了,這套工藝已經達到了工業化施工水平,還有利于抗震,減少由于墻體裝配連接帶來的一系列復雜工藝,所以現澆混凝土工藝不一定不是“建筑工業化”。至于非承重內隔墻還是采用預制輕質混凝土圓孔條板,也不排除整塊預制墻板在結構施工時插入,關于RC樓板的工藝在地震區還是采用疊合樓板,以解決墻板節點整體性問題,在非地震區仍可采用預制樓板,但需改進墻體與樓板的節點現澆。樓板施工重點要解決模板工藝,因模板大量消耗木材等物資資源,又費工、費時,改革模板工藝就可以在RC樓板施工的工業化方面邁進一步,至于現澆樓板、剪力墻等鋼筋施工,應采取工廠預制的點焊鋼筋網片,鋼筋成型加工一律由工廠生產。近幾年我國已大規模在眾多高層或超高層工程的核心筒部位推廣了液壓爬模,這也是一種模板工業化施工很好的體系,建議以后還應該在RC剪力墻結構的高層住宅建筑中推廣應用。對于一些小型構件如樓梯、陽臺等更應該全面采用預制裝配工藝,減少現場作業。    

                   鋼結構工程本來就是工業化水平很高的結構體系,發展鋼結構對實現建筑工業化十分有利,尤其是我國鋼材資源豐富,更應充分利用這有利條件。在鋼結構施工方面仍有許多問題需要改進,如鋼管混凝土柱優點較多,工藝簡單,優于型鋼混凝土,應進一步推廣;量大面廣的鋼結構住宅20多年前就搞試點,迄今未能推廣,關鍵是用鋼量較大和造價問題。最近北京市門頭溝區正在搞一幢用鋼管混凝土柱、鋼骨架、發泡水泥作預制外墻板的高層鋼結構住宅試點,這是一條新思路,值得進一步探索??傊?,在實現“建筑工業化”的征途中千萬別忽視鋼結構的巨大優勢,這也將大大有利于“綠色建筑”和“綠色施工”的發展。   

                   RC無梁樓蓋也是“建筑工業化”的重要體系之一。新規范對這種體系在地震區進行了限制(高度不超過30m),這種體系30年前就在美國大量推廣,可見其優勢,其施工特點是樓板可采用工具式大型飛模,樓板鋼筋采用點焊網片,外墻為輕質掛板,內隔斷為輕鋼龍骨石膏板,RC柱子采用快速整體支、脫模。這種體系除外墻板是預制裝配、內隔墻是干作業外幾乎全是現澆RC構件,但其工業化施工水平卻是非常高的。 RC框架結構實現工業化施工,宜先從三合一預制裝配外墻板,剪力墻采用大模板快速整體支、拆柱模,RC疊合樓板和預制裝配內隔墻(或干作業)等方面抓起。    

                   總之,RC結構施工要實行工業化還是采用預制裝配與現場現澆相結合的施工工藝,尤其是地震區和高層建筑,這要從我國實際出發,建筑工業化不在于預制裝配或現場現澆,關鍵是要提高勞動效率和機械化水平。 在裝飾、機電施工工業化方面,過去我的有關文章中都已涉及,總的精神是取消或大大減少現場濕作業、消除砌筑抹灰等強體力勞動,減少手工作業,最大程度地實行工廠預制、現場組裝的工藝。門窗全部在工廠制作并組裝成整體運至現場整體安裝,外門窗也要在預制外墻板的生產廠內安裝完成后再出廠,衛浴、廚房宜采取標準模數式設計,采用標準部配件和定型設備,有條件最好采用廁、廚匣子結構,在廠內整套組裝好后運至現場整體安裝。裝飾和機電雖然工作量不如結構大,但品種復雜,工序頻繁,相互交錯,并且不少項目在工廠內預制有諸多不便,需進一步探索。 專業化施工也是“建筑工業化”的重要組成部分,盡管目前已有不少專業公司,但是遠遠不夠。如模板、鋼筋、混凝土這些主體結構以及防水等重要分部項,都沒有成立“一包到底全分包”一條龍服務的專業公司,還只是局部分包(如混凝土工程中的商品混凝土供應),這對工業化施工的發展會影響很大。   

                  “建筑工業化”不僅是施工問題,而且與建筑、結構設計關系也極大。設計是龍頭,應該為“建筑工業化”創造條件,尤其是前面講到的結構體系施工,施工單位不能也無權決定或修改結構設計,就是一些建筑構件做法也都要經過設計認可,因此要求設計單位應該把“建筑工業化”揉在建筑結構設計的全過程中,為“建筑工業化”創造條件。例如,如何在標準構件規格少的前提下還能滿足各類建筑(住宅)造型和平面布局的要求,廁、廚平面可否能定型幾種尺寸,另外保障房亦宜考慮搞標準住宅設計,最大限度地實現設計標準化。     

                   此外,建筑材料的生產也要考慮“建筑工業化”的發展。要不斷研究新材料、新制品,淘汰落后不適應“建筑工業化”的建材和制品。例如自從禁止使用粘土陶粒以后,輕質混凝土的骨料一直是個空白,找不到合適的輕質骨料,而預制裝配化和保溫節能恰恰需要大批輕質混凝土骨料。這類重大問題亟待建材部門進行科研攻關,加以解決。 建筑機械也是實行“建筑工業化”的重要主角。建筑機械部門應集中力量開展科研工作,除解決一些重大建筑機械問題外,更需要重視裝飾階段需用的小型、手提式機具以替代手工操作,提高勞動效率。


            從實際出發 穩步實施工業化  

                

                   總之,任何一項改革、創新絕不是孤立的,必然與其他有關領域的創新改革密切聯系,只有這樣才能使某一項的改革創新獲得成功,這是事物發展的必然規律。國家和地方政府的主管部門也應該擔負起指導引領和協調發展“建筑工業化”這項重大改革工作的任務,并通過政策有計劃有步驟地去實行“建筑工業化”。應該指出:這是一個長期復雜的過程,是與整個國家的經濟和其他工業的發展密切關聯的,不能憑主觀意志,必須在一定時期內分階段實現。根據我國實情,宜從量大面廣的住宅工程著手,在住宅工程中又應優先從保障房住宅著手,從多層及20層以下的高層住宅著手,采用預制裝配和現澆相結合的RC剪力墻半裝配式結構,在非地震區也可以采用全預制樓板或全裝配住宅。至于框架剪力墻結構,宜先從醫院、學校、辦公樓、酒店等工程抓起,進行局部裝配化,如采用三合一外墻預制墻板、疊合樓板、小型RC構件和預制內隔墻條板等。如果先做到這幾點,就能使我國在發展RC“建筑工業化”方面邁出一大步。     

                   當前我國不少大型建筑工程集團企業都有自己的房地產公司和設計部門,他們既具有設計能力也有搞房地產開發的資本實力,又具備強大的施工力量,完全可以實現設計施工一體化,遺憾的是不少集團公司原來的許多大型構件廠都已關閉,需重新投資新建。近幾年,萬科等開發商都已紛紛自覺地推進住宅“建筑工業化”和“產業化”,像這樣的大企業完全可以擴大經營范圍,成立自己的設計和施工企業,自己創辦RC構件廠、鋼筋加工廠、鋼構件加工廠和廁浴、廚房所需的部配件等各種加工制造工廠,甚至還可以發展有關建材生產企業,真正成為一個具有強大綜合實力的龐大建筑集團企業。這樣的企業將具有強大的競爭能力,不僅可以獲取較大的經濟效益,還可以為發展“建筑工業化”做出貢獻。


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