进入2013年,住宅工业化的热潮更为显现,装配式、整体式住宅在各地频频出现,有关地方政策也逐渐落地。但是,在缺乏顶层设计的现实基础下,如何寻找合理可行且卓有成效的推进路径、切入方式,一直是有关部门待解的难题,也在一定程度上影响了企业积极性,为行业发展带来困惑。
“住宅工业化工程庞大,起步期应该从简单部件开始,遵循化繁为简、由易到难的原则,有步骤、有计划、有组织地实施和推进。”近日,记者专访亚洲混凝土协会工业化专业委员会主席陈振基时,他提出:“与其把工业化定位太高,令建筑成本提升过多,以致住宅工业化至今仍停留在试点阶段,建筑业仍被传统手工业生产方式垄断,不如把工业化的起步定低些,先从成熟的内墙板、楼梯等相对较小和简单的标准构件开始,可能会走出一条适合我国国情的住宅工业化道路来。”
“通过楼梯、内隔墙、楼板这三种通用标准件的预制,整体住宅的预制率便可达30%~40%。”通过实践测算与分析,陈振基提出了中国式住宅工业化发展路径:内墙板—楼梯和楼板—外墙板—立体构件—结构承重构件。
循序渐进原则
“现时人们习惯把外墙板视为工业化住宅的切入点,以为这是发展工业化住宅的开始,有些单位一说工业化部件就想到外墙板,应该说是一种误解”,陈振基在采访中表示。
事实上,在现有的北京、深圳、沈阳、哈尔滨等地的知名工程案例中,大多实现了外墙板的预制,有关的实验也在大量进行,覆盖了众多知名院校以及科研院所。
而在不少地方政策中,外墙板也被视作装配式住宅、工业化住宅的必要条件。上海是率先实现装配式住宅给予容积率奖励的地区之一,在其2011年颁布的《关于本市鼓励装配整体式住宅项目建设的暂行办法》中便明确“装配整体式住宅应满足如下要求:住宅单体的预制装配率(墙体、梁柱、楼板、楼梯、阳台等住宅结构中预制构件所占的比重)应达到15%以上,且外墙必须采用预制墙体或叠合墙体。”
对预制外墙板的追求或有直观可视与预制率的考量,但是,陈振基却认为,“外墙板是工业化住宅重要的部件,但或许也是难度最大的部件。”他解释道,外墙板和结构紧密联系,又必须满足建筑物围护结构对热工、防水、防火、美观等多方面的要求,且各地围护结构的保温隔热等标准不一,制造时还要和阳台、遮阳板、空调支架、窗帘盒等配合,构造复杂、安装不易。“如果工业化的推广面积不大,数量有限的外墙板因模型周转率低而成本极高,无法凸显工业化的优越性”。
那么,该如何循序渐进呢?
从“三板”开始
一般而言,住宅建筑包含剪力墙和柱、梁、楼板、内墙、楼梯、外墙、阳台板窗台板等主要构部件。
为了寻找各部件之间的权重关系,陈振基带领团队针对深圳市两栋住宅楼进行了实际测算,通过计算每平方米建筑面积的部件混凝土体积比显示,在小套型中,楼板、楼梯及内墙板占33.01%,外墙板占14.86%,剪力墙、梁柱占50.20%;而在大套型中,上述比例分别为44.70%、15.25%、37.47%。不难发现,不论套型面积大小,楼板、楼梯、内墙板(“三板”)所占比重普遍较高,剪力墙及梁柱次之,外墙板反而占比较低。
“这个测算可以表明,即便是出于对预制率的追求,‘三板’的预制便能使整体预制率达到30%~40%,这足以满足现有政策普遍15%预制率的要求。”
从经济性与用量角度分析,上述主要部件在大、小套型中每平方米建筑面积所需混凝土体积之和分别为0.387、0.518立方米,如果实现“三板”预制,按照前述占比计算,每平方米建筑面积需0.17立方米的预制用量,对于一般住宅,便可对应实现30%~40%的预制率,意义重大。
而不仅是预制率,从操作性角度而言,陈振基分析道,所有的工业化制品都可分为标准件与非标准件,前者易于生产、容易量化、降低成本,后者则相对难度较大、成本较高。对住宅工业化制品来说,同样如此。
“三板”便属于“通用标准件”。陈振基表示,内墙板比较简单,产品规格与生产规范都相对标准,是工业化起步的最佳部品选择;楼梯和楼板功能也比较单一,只要楼层高度和/或跨度尺寸标准化,预制起来规格不会很多,易于工业化生产。更重要的是,这三种预制部品都不涉及承重结构体系,推进起来比较容易。
记者也了解到,目前正有企业意欲从事专业预制楼梯生产业务,原因就在于“简单可行、标准化程度高、需求量巨大”。而“从楼梯、楼板、内墙开始”,也正是香港公共房屋预制装配建筑方法的开端。
外墙板由于各种花样、装饰、功能等要求不同,可谓“专用非标件”,并且如果与结构构件相连,也可能成为结构体系的一部分,实施起来较为复杂。而剪力墙、柱、梁等承重结构件,难度更远高于前几者,结构体系的工业化也构成了住宅工业化的“最高境界”。
基于对上述占比数据测算及难易程度分析,陈振基提出了我国住宅工业化发展路径:内墙板—楼梯和楼板—外墙板—立体构件—结构承重构件,相应各阶段的预制率或为15%~20%、35%~40%、50%~60%、65%~75%和85%~95%。
路径详解与市场估算
但是,从“三板”开始是否意味着技术的回退?将对市场和行业发展带来怎样的影响?
“回顾中国发展住宅工业化半个多世纪的经验教训,与其定位太高,推进困难,不如把起点定低些,可能会走出一条适合我国国情的住宅工业化道路来”,陈振基表示,理清产品、技术路线,将使住宅工业化的推进和组织路线更为明朗,市场对切入点与着力点更为清晰,而对政府主管部门的指引则更为明显。
遵循发展路径,政府的主管、组织和推进方向将变得明朗:第一步,大力提高内墙板生产和安装质量,有关标准予以突破、安装规程予以规范化和科学化;第二步,积极推广预制楼梯和叠合式楼板,“新加坡的楼梯标准规格非常简单,3种踏步高度和5个踏步级数即可满足5个不同的楼层高度,所有型号的图纸均有配筋图和安装节点详图”;第三步,条件成熟时推广外墙板,只有在经过“三板”的装配化,建筑物的围护结构设计已趋于标准化的情况下,住宅工业化才可以走向外墙板阶段;第四步,加快将立体构件纳入工业化部件体系,新加坡、日本、香港等地都开始应用厨房和卫生间等立体构件,不但大大减少了现场作业时间,产品质量也得到有效提升;第五步,结构承重构件的工业化,由于关系到结构计算和力学分析,有时节点处理还必须有实验数据的支持,甚至规程的修改,因此,只有在个别部件的工业化取得丰富经验后,方可踏入结构承重体系的预制化。
而从市场前景来看,即便是从“三板”开始,亦值得乐观。以深圳为例,根据陈振基的调查,深圳每年800万平方米的住宅建设量,需住宅建筑构件总量为360万立方米。而目前深圳有预制构件厂5~6个,合计产能约25万立方米,但其中70%的产品运往香港,仅有30%供本地使用,即每年7.5万立方米,目前全市总体预制率仅为2.1%。而按照《深圳市住房建设规划(2011~2015年)》,5年内建设各类住房54万套、总建筑面积4236万平方米,其中商品住房2700万平方米,保障性房1536万平方米。假定10%的商品住房和25%的保障房选用“三板”,合计614万平方米,以每平方米需通用标准部件0.17立方米计算,再分摊至每年,则“三板”构件的年需量为20万立方米。此时全市总体预制率将大幅提升,达到5.5%。
仅通用标准构件的市场估算便令人惊叹。调查显示,全市每提高1%的预制率,需投资1500万~1750万元,而在现有实际产能和供应的基础上,要实现20万立方米的年产量,将新增投资5000万~7500万元。这将是一个容量庞大,且产业链带动性和辐射性都极其强大的广袤市场。