装配式建筑不是只有混凝土结构,哪种才最好?

来源:深圳市现代营造 谷明旺[2018/05/15]

核心提示:装配式建筑具有“技术前移、管理前置”的特点,需要把技术和管理进行融合,在习惯了传统建筑产业链上下游相互割裂的情况下,各地众多的企业陷入了“路径选择”的困境。本文将讨论如何选择发展道路问题。

  在很多建筑和房地产企业已经认同了装配式建筑的发展前景和理念,但仍然需要面对发展方向和技术路线的选择,是选择钢结构、混凝土结构还是木结构?

  在起步过程中,即使是建立了构件厂(饭馆)、招聘了设计人员(服务员)、有了专业的研发和生产人员(厨师),也难免依赖传统施工“轻技术、少管理”的“以包代管”经营管理模式,虽然具有熟练的中餐手艺,却不知道该如何做出西餐。

  再加上装配式建筑具有“技术前移、管理前置”的特点,需要把技术和管理进行融合,在习惯了传统建筑产业链上下游相互割裂的情况下,各地众多的企业陷入了“路径选择”的困境。本文将讨论如何选择发展道路问题。

  用钢结构、混凝土结构、木结构都可以实现装配式建筑,但不同的结构建成的房屋技术性能差异很大,为了满足正常的使用功能,不同的装配式建筑在结构、围护、保温、防水、水电配套等方面有很大的区别,不但“质量、进度、成本”的目标存在差别,而且所适合的市场发展方向也不同,因此,企业在进行建筑工业化转型时,必须选择适应市场应用方向的技术体系,建立新的经营管理模式。

  由于装配式混凝土结构的原材料来源丰富,可以广泛适用于工业和民用建筑,用混凝土制成的预制框架、预制剪力墙、预制排架三种结构形式,能够满足多层和高层的住宅、公寓、办公、学校、医院项目需求,甚至可以与钢结构、木结构形成混合结构,逐渐成为了国内建筑工业化的主流市场发展方向,从全国的装配式建筑发展情况看,新建预制构件厂的增速已经远超过钢结构和木结构。

  不同的装配式混凝土结构体系的受力特点不同,框架结构、剪力墙结构、排架结构的装配化生产施工方法差别很大。

  一般 PC 框架结构适用于公建性质的公寓、酒店、写字楼等大开间的多高层建筑,生产施工的技术难度较大;PC 剪力墙结构仅适用于小开间的高层住宅和低多层的大开间建筑,施工难度不大;PC 排架结构(或铰接连接的梁柱)一般适用于大空间厂房或多层公共建筑,施工简单,但技术要求很高。根据项目需要,可以在同一个建筑中综合运用PC剪力墙、PC 框架、PC 排架,也可以与现浇混凝土相结合。

  近十年来,国内新增加的大型混凝土预制构件厂超过200家,虽然每家的生产工艺、施工方法存在一定的差异,在《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014 发布后,装配式混凝土建筑发展很快,其中,采用灌浆套筒剪力墙技术和面向住宅市场的企业超过 70%,而面向公建和厂房的相对较少,在不同的生产工艺和施工方法面前,很多企业面临着选择,本文出发点主要是针对需要向装配式混凝土结构方向转型的企业提出一些个人看法和建议。

  钢结构普遍以装配式施工为主,在单层工业厂房、高层及超高层写字楼和酒店中已经普及应用,在国内住宅领域中的发展也很快,只要解决好防火防锈以及内外墙板的保温、隔音、防水性能。由于钢结构工厂化生产、装配化施工的固有特性,具有机械化程度高、尺寸精度好、容易装配连接的优点,施工速度快、安装质量好,惟一缺点是造价较高。随着与混凝土结合成“组合结构”以及“混合结构”的应用研究,将进一步提高经济性,发展前景会更加广阔。钢结构的设计、生产、施工连接技术相对成熟,一般的企业只需要掌握市场应用的方法,技术和管理难度相对来说并不算大。

  木结构建筑是利用天然材料制作的装配式建筑,也是历史最悠久的建筑形式之一,但由于木材一般为单向纤维,中国古代就有“横顶千斤竖顶万”的说法,木材纵横向力学性能差异较大,再加上我国近代木材资源不足,制约了木结构的发展。随着现代科技的发展,复合木材技术很好地解决了两向力学同性问题,在一些现代建筑中得到了较好的应用,为装配式木结构建筑打开了很好的思路,只要解决好防火防潮以及防虫蛀问题,再加上加拿大和俄罗斯大量的木材资源不断地国际化,相信在国内的应用发展也会上升到一个新高度。

  面对以上几种装配式建筑和不同的结构形式,到底孰优孰劣、应该谁轻谁重,需要如何发展?

  在各地政府、科研院所、专家学者和企业中产生了很大的争议,甚至造成了装配式混凝土、装配式钢结构、轻钢木结构房屋三个市场领域相互质疑的局面。

  这与南北方的米饭面食之争、山西河南的面条和馒头之争相似,现在还要加入舶来的西餐和麦当劳、肯德基等油炸快餐食品,市场局面非常复杂,在“众口难调”的社会背景下,如果要满足所有人的口味,除非每家餐馆都做满汉全席,这显然是不现实的,正是市场的多样性满足了人们的不同需求。

  同理,到底哪种建筑形式和结构体系才是最好的?可以肯定的是“存在就有它的道理”。面对中国建筑市场之大,需求的多样性,要想用一种模式或一种技术体系来垄断市场,也是绝无可能的,从全社会角度,应该充分发挥各个企业的资源优势,把每一种建筑形式都发展起来,分别满足不同的建筑市场需求。

  在短期内,面对国内混凝土结构房屋需求量大的现状,由于装配式混凝土建筑适应面广,其市场风险相对较小,因此,对于国内预制构件厂出现了爆发式增长的现象就不难理解了。

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(责任编辑:鞠丽)

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