【BIC |結構】預制“凹槽板”與住宅產(chǎn)業(yè)化

預制“凹槽板”與住宅產(chǎn)業(yè)化

一、住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展歷程

自1978年我國實行改革開放政策以來，在大規(guī)模的住宅建設過程中，所采用的工業(yè)化方式也在發(fā)生變化。在工廠生產(chǎn)現(xiàn)場裝配的大板住宅體系等因交通運輸、經(jīng)營成本等原因而逐漸萎縮。20世紀90年代以后，從南方發(fā)源的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構體系開始流行，這種采用現(xiàn)場制作混凝土模板、現(xiàn)場澆注混凝土的施工體系，包括現(xiàn)澆框架結構住宅、現(xiàn)澆剪力墻結構住宅以及二者的結合的結構體系得到了較大的發(fā)展。近年來，由于技術的進步，預制裝配式整體式混凝土結構體系的使用又逐年增多，并且成為一種當前較為流行的工業(yè)化結構體系。

1、現(xiàn)有住宅結構體系

1.1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構體系

在我國，鋼筋混凝土工程在多、高層住宅建筑中占主導地位，而且就其成本和成型方面的優(yōu)勢而言，在尋找到更經(jīng)濟、更便于施工的替代材料之前，它仍將占主導地位。不過，目前鋼筋混凝土工程的施工多采用現(xiàn)澆體系。這一體系在工程界得到廣泛的認可和使用，必然有它巨大的優(yōu)越性，但它在工程實施中也存在著明顯的缺陷。如：阻礙全面工業(yè)化生產(chǎn)的實現(xiàn)、工程施工工期長、工程成本難以有效控制、工程質(zhì)量難以得到可靠保證。

1.2  預制裝配式混凝土結構體系和預制裝配整體式混凝土結構體系

20世紀80年代初期，建筑業(yè)曾經(jīng)開展了一系列新工藝，如大板、升板體系、南斯拉夫體系、預制裝配式框架體系等等，對建筑工業(yè)化發(fā)展起到了有益的推進作用。但這些有益的實踐之后，均未有大規(guī)模的推廣。究其原因，主要是因為當時的這些新工藝在高度、建筑型式、功能要求等方面有很大的局限。另外，受技術水平的限制，構件接頭處理不善，極易造成漏水，而且接頭構造處理不當，削弱了其受力性能，在抗震設防區(qū)產(chǎn)生的影響更大。這些客觀的技術經(jīng)濟條件遏制了裝配式結構體系發(fā)展的勢頭。

裝配式鋼筋混凝土體系，主體結構的墻、梁、板，均可完全在工廠加工，實現(xiàn)完全的工業(yè)化大生產(chǎn)，現(xiàn)場只要將其拼裝起來即可。工廠化的加工，就可以利用最先進的現(xiàn)代技術，進行全自動化生產(chǎn)和計算機控制及管理，行業(yè)的監(jiān)督機制更為規(guī)范，工人的數(shù)量較少，可以相對固定和高技能化，這些在客觀上可以保證結構構件的質(zhì)量。現(xiàn)場的拼裝需要工人數(shù)量也較少，可以雇傭熟練工人。由于工序簡單，監(jiān)督管理相對容易，拼裝質(zhì)量易得到保證。同時，工程的工期可以大大縮短，使項目可以及早發(fā)揮經(jīng)濟效益。工程成本由于工序簡單也易于控制。另外，長期困擾市民的工地噪音、粉塵污染等問題迎刃而解，工地更易實現(xiàn)文明施工。

1.3  鋼結構體系

鋼結構有許多優(yōu)點，但鋼結構住宅的工程造價偏高，原因是為解決結構構件防火、防腐問題，解決墻體材料輕質(zhì)、保溫、隔聲、耐久等問題，造成鋼結構住宅的造價成本較高。即使大批量生產(chǎn)建造，造價仍會比鋼筋混凝土結構高出一些。

2、應重點培育和發(fā)展的結構體系

我國工業(yè)化建筑結構體系的選擇主要集中于混凝土結構體系和鋼結構體系上。混凝土結構和鋼結構實際上都能滿足構件工廠化預制生產(chǎn)、現(xiàn)場機械裝配安裝的需要，也能滿足我國對于高層建筑的需求，但混凝土結構與鋼結構比較具有明顯經(jīng)濟性的特點。因此，混凝土結構應該是我國發(fā)展住宅工業(yè)化結構體系的首選。

二、尋求在住宅產(chǎn)業(yè)化關鍵技術上取得突破

住宅產(chǎn)業(yè)化是建造方式的變革，核心是結構體系技術。目前我國還沒有建立起“以新的結構體系技術為支撐”、相關要素集約配套的系統(tǒng)體系，雖然建立了一些部品與構件基地，但“皮之不存、毛將焉附”，因而不能形成產(chǎn)業(yè)集群效應。必須要在住宅產(chǎn)業(yè)化關鍵技術上取得突破。要找到一種新型住宅結構體系技術。

預制“凹槽板”簡介

采用預制“凹槽板”構件，針對我國現(xiàn)有住宅建造技術的問題和缺陷，通過整合各項單項技術、設備和工藝，結合國內(nèi)建筑產(chǎn)業(yè)技術背景和技術資源，開發(fā)全新的、工業(yè)化程度較高的住宅建筑技術體系，包括結構體系、制造加工體系、建造工藝體系、設備機具體系。清華大學現(xiàn)已取得專利技術、技術規(guī)程、設計團隊、構件自動化生產(chǎn)線、已建成小型示范建筑等綜合技術成果。

預制“凹槽板”住宅結構體系技術優(yōu)勢及特點：

滿足國家現(xiàn)行規(guī)范要求，便于推廣；

加工設備簡單、易操作。生產(chǎn)線投資小；

技術簡單便于推廣；

施工速度快、節(jié)省人工；

節(jié)省人工是本技術的突出優(yōu)點；

適于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

目前，某些裝配式結構的預制混凝土構件還停留在只能針對某專項工程的專用工具式模板，在工廠內(nèi)生產(chǎn)的階段。并非真正意義上的大規(guī)模構件工業(yè)化生產(chǎn)。

“凹槽板”是一種通用構件，制定出若干種型號之后，便可組織大規(guī)模生產(chǎn)。然后由設計師根據(jù)需要進行選用。因此，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

構件生產(chǎn)成本下降，價格優(yōu)勢明顯。因此，降低了建筑造價。

三、下一步開展工作的思路

確立以企業(yè)為中心，形成一套完整的住宅產(chǎn)業(yè)化鏈條，建立“研究—設計—預制—施工”一體化的專業(yè)化房屋工廠模式，帶動一批傳統(tǒng)建筑企業(yè)向?qū)I(yè)化房屋工廠企業(yè)的轉(zhuǎn)型，長期從事住宅工業(yè)化的設計與施工業(yè)務。進而推動我國住宅產(chǎn)業(yè)化整體水平的提升。通過大規(guī)模試點工程的推廣應用，形成專業(yè)一體化管理模式為主，預制構件專業(yè)化加工為輔的管理模式和運作方式，培訓出一批新型建筑工業(yè)化企業(yè)，為新農(nóng)村建設、城鎮(zhèn)化建設和政府保障性住房建設提供良好的住宅體系。

住宅主要由主體結構、室內(nèi)裝修、建筑設備三大部分構成。其核心技術是主體結構技術。必須首先研究適合我國國情的符合住宅經(jīng)濟性、適用性、安全性要求的主體結構技術，在此基礎上，進一步完善住宅室內(nèi)裝修技術和設施設備系統(tǒng)。形成一整套的標準化、系列化、集約化的住宅建筑工業(yè)化集成技術。通過技術集成來統(tǒng)一科研、設計、開發(fā)、生產(chǎn)、施工等各環(huán)節(jié)和各生產(chǎn)要素，從而形成先進的住宅生產(chǎn)方式。

四、結論

住宅產(chǎn)業(yè)化是個龐大的系統(tǒng)工程。涉及諸多行業(yè)和學科。但無論住宅的內(nèi)涵和外延如何擴展和更新，都離不開住宅的建筑結構體系。它是住宅功能、住宅經(jīng)濟、住宅科技的物質(zhì)載體。探索和建立適合中國國情（省情、市情）和市場經(jīng)濟需要，符合產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向的住宅結構體系，是推進住宅產(chǎn)業(yè)化的中心環(huán)節(jié)。清華大學研發(fā)的預制“凹槽板”住宅結構體系將傳統(tǒng)預制構件與現(xiàn)澆鋼筋混凝土技術相結合，形成的新型住宅結構體系具有推廣價值，有望探索建立具有節(jié)能環(huán)保意義和巨大市場規(guī)模的一種產(chǎn)業(yè)化新模式。可帶動預制構件傳統(tǒng)建材行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級及快速發(fā)展。