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國際視點 | 國際住宅產(chǎn)業(yè)化技術九大發(fā)展趨勢

廣東裝配式建筑分會     2020-07-14     2768

在發(fā)達國家,住宅產(chǎn)業(yè)化是把住宅的組織、生產(chǎn)、管理、維護以至更新等作為一個全生命周期,是基于一個全產(chǎn)業(yè)鏈、全系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展進程,如今,住宅產(chǎn)業(yè)化作為一項成熟的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè),其多方面的先進產(chǎn)業(yè)技術早已在一些發(fā)達國家廣泛實踐,并呈現(xiàn)九大發(fā)展趨勢。

趨勢一:

大規(guī)模定制

這是住宅開發(fā)企業(yè)面對住宅市場激烈競爭和需求細分化的必然選擇。將制造業(yè)Mass Customization(大規(guī)模定制)引入住宅的生產(chǎn):把大規(guī)模生產(chǎn)和定制生產(chǎn),這兩種生產(chǎn)模式的優(yōu)勢有機結合起來,就是個性化定制產(chǎn)品和服務的大規(guī)模生產(chǎn)。在不犧牲經(jīng)濟效益的前提下,滿足單個客戶的需求。通過供應鏈的靈活和快速響應來實現(xiàn)多樣化、定制化以適應市場需求。


趨勢二:

技術集成

隨著消費者生活水平的提高,人們對住宅的品質(zhì)要求也越來越高。住宅的設計內(nèi)容也隨之復雜化,技術的紛雜和層出不窮,促使許多技術成為獨立的專業(yè),專業(yè)化的細分反映出住宅“精密程度”的提高,是現(xiàn)代設計突出的表現(xiàn)。也就是說,把所有的專業(yè)集成到一個住宅中來才能組合成一個好的產(chǎn)品,住宅的品質(zhì)最終取決于先進技術的集成程度。


趨勢三:

構造邏輯系統(tǒng)

在2012年法國ACC年會上,ACC組委會認為,要求所有構件都做到通用是不現(xiàn)實的,一套構件目錄只要與某些其它目錄協(xié)調(diào),并組成一個“Construct the logic system(構造邏輯系統(tǒng))”即可。近年來,為了推行住宅建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,法國混凝土工業(yè)聯(lián)合會和法國混凝土制品研究中心將全國近60個預制廠組織在一起,由它們提供產(chǎn)品的技術信息和經(jīng)濟信息,并編制出一套G5軟件系統(tǒng)。這套軟件系統(tǒng)把遵守同一模數(shù)協(xié)調(diào)規(guī)則、在安裝上具有兼容性的建筑部件(主要是圍護構件、內(nèi)墻、樓板、柱和梁、樓梯和各種技術管道)匯集在產(chǎn)品目錄之內(nèi),它告訴使用者有關選擇的協(xié)調(diào)規(guī)則、各種類型部件的技術數(shù)據(jù)和尺寸數(shù)據(jù)、特定建筑部位的施工方法、其主要外形與部件之間的連接方法、設計上的經(jīng)濟性等。采用這套軟件系統(tǒng),可以把任何一個建筑設計“轉變”成為用工業(yè)化建筑部件進行設計而又不改變原設計的特點,尤其是建筑藝術方面的特點。


趨勢四:

組裝房屋

隨著高應力、輕質(zhì)量冷成型結構鋼在技術上的突破,澳洲建筑師“Assembly house(組裝房屋)”的舊夢成真。用于制作鋼構架的鋼材具有如下一些先進的特性:是能承受高應力狀態(tài)的高強度結構鋼;與相同承載力的木材相比,其重量僅為其1/3;表面經(jīng)鍍鋅處理以防銹蝕,其耐久性在免大修的情況下可達75年。澳洲在住宅施工技術上的另一項重大突破是“速成墻”(RaPidwall)系統(tǒng)。RaPidwall是一種中間挖空的板材,由工廠預制并在工廠完成粉刷。其重量僅38公斤/平方米,主要成份為石膏板,玻璃纖維及水密聚脂材料等的混合體。標準板材尺寸為13米(長)×2.85米(寬)×12毫米(厚)。這種尺寸保證了它只需要一次性安裝便能形成住宅建筑的整片墻體。同時,它也可裁剪成任何長度和高度的組合件。而在其中間孔洞處灌注混凝土,則可使其具備很好的防火、隔聲隔熱效果及承載能力。

對比磚木結構,預制鋼構架和混凝土速成墻系統(tǒng)具有若干明顯的優(yōu)越性,例如,能夠創(chuàng)造出更靈活的建筑空間;比磚木結構具有更長的持久性;只需要少量的維修,徹底免去了殺害蟲的麻煩;施工的方便和快速,使它同時具有良好的經(jīng)濟性。此外,同為明顯地節(jié)省了施工現(xiàn)場的勞力,安裝及運輸簡便,減少了土方工程,它在價格上也是極具優(yōu)勢的??焖侔惭bhouse的想法從20世紀60年代起就纏繞在澳洲建筑師的夢中,但是直到近年來,鋼構架與預制混凝土墻體的組合,才使“house建造”真正變成了“house組裝”。


趨勢五:

SI住宅建設體系

SI residential construction system(SI住宅建設體系)是日本住宅產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的技術平臺,它是指住宅的支撐體S(Skeleton)和填充體I(Infill)完全分離的住宅建設體系。SI住宅建設體系由住宅的軀體、共用設備空間所組成的支撐體(Skeleton)——具有100年以上的耐久性,從環(huán)境資源的保護、社會經(jīng)濟的觀點出發(fā)進行設計,從而提高了住宅的資產(chǎn)價值。由各住戶的內(nèi)部空間和設備所組成的填充體(Infill)——則以其適應性為主,適應于家庭成員的生活方式和使用方式的變化,住戶內(nèi)部可靈活多變,為居住者持續(xù)地使用提供了可能性,提高了住宅的使用價值。

趨勢六:

RBS快速建造系統(tǒng)

RBS rapid building system(RBS快速建造系統(tǒng))是采用特殊混凝土小型砌塊建造住宅的一種成套技術,由于建筑速度快于普通現(xiàn)澆混凝土和預制混凝土結構而得名。目前已在美國、土耳其、哥倫比亞等國得到應用。運用該系統(tǒng)技術生產(chǎn)混凝土小型砌塊的工廠里,采用先進的BASSRE設備進行生產(chǎn),用人僅有3~4名工人。用這種技術建造一幢住宅樓通常只需數(shù)日或十多天;這幢住宅樓的外墻、內(nèi)墻、柱子、樓板以及室外臺階、鋪地全部用該系統(tǒng)的混凝土砌塊建造,其整片墻體和樓板肋型梁均是采用預應力技術把混凝小型砌塊拼裝而成的。由于生產(chǎn)率高,可以大幅度降低人工和資金成本,因此結構成本每平方米僅約40~50美元。

趨勢七:

聚胺脂保溫復合墻板體系

是加拿大住宅產(chǎn)業(yè)推行的新技術,它采用發(fā)泡聚胺脂做為保溫材料的一種復合墻板體系,面板可用纖維水泥板、多層防水膠合板、鍍鋅薄鋼板等制做。在工廠里,先將面板在模具內(nèi)固定牢靠,留出中部空腔,待用成組螺檢把模具緊固后,用風壓機從模具側面的預留孔道將混合后的聚胺脂漿體注入空腔,經(jīng)過約二十分鐘的發(fā)泡過程后即可脫模,一塊復合墻板就制成了。采用纖維水泥面板的復合墻板,表面可做成干粘石、仿清水磚墻、仿天然石材等飾面效果。用聚胺脂保溫復合墻板體系可以建造住宅區(qū),也可以建造寫字樓或食品倉庫,其屋面、墻體、底板全部采用發(fā)泡聚胺脂保溫復合板。在安裝這種整體式房屋時,先將架空安裝在鋼筋混凝土預制打入樁上,既可以防止凍土層對房屋的擠壓破壞,又可以防止被冬季的大雪掩埋。從這個側面,也表明了聚胺脂復合墻板體保溫性能之好,又表明了加拿大住宅產(chǎn)業(yè)化水平之高。


趨勢八:

建造體系

上世紀七十年代中期,日本建筑中心受建設省委托制定并負責實施工業(yè)化住宅的認定,并制定了《工業(yè)化住宅性能認定規(guī)程》,其目的是為了加快推進住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。1978年法國住房部為發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造條件,提出以推廣Construction System(“建造體系”)作為向通用建筑體系過渡的一種手段。“建造體系”是以尺寸協(xié)調(diào)規(guī)則為基礎,由施工企業(yè)或設計事務所提出主體結構體系,它由一系列能相互代換的定型部品部件組成,形成該體系的部品部件目錄。建筑師可以采用其中的構件,象搭積木一樣組成多樣化的建筑(積木式體系)。法國住房部為了評選“建造體系”,委托法國建筑科技中心(CSTB)組成由工程師、建筑師和經(jīng)濟師三方面人員組成的評審委員會,對“建造體系”進行審批。現(xiàn)在法國已選出25種住宅“建造體系”。在這些“建造體系”中,除少部分是木結構和鋼結構外,絕大部分是混凝土預制體系,集合住宅體系略多于獨立住宅體系,而且具有減少構件規(guī)格、簡化安裝節(jié)點、室內(nèi)空間靈活、裝修設計自由、加快施工速度等優(yōu)點。


趨勢九:

住宅功能技術

美國政府尤其重視產(chǎn)業(yè)化Residence function technique(住宅功能技術)的研究工作,國會每年撥付住宅和城市發(fā)展部1000萬美元專門研究住宅功能新技術的開發(fā)和研究經(jīng)費,委托美國國家建筑技術研究中心負責建筑技術的研究開發(fā)工作。例如美國航天署正努力將太空船中心先進環(huán)境技術如水的循環(huán)、凈化利用、太陽能電池等推廣到住宅功能技術中。比如“衛(wèi)生間中水處理系統(tǒng)”就是將生活廢水經(jīng)物化或生化處理達到《國際生活用水水質(zhì)標準》。又如避免衛(wèi)生間排水在地面上打洞與管道不穿越樓板的“后排水構造系統(tǒng)”,從根本上消除了產(chǎn)生噪音、交叉感染、冷凝水等問題。還有光熱利用和光電技術應用的太陽能技術,在產(chǎn)業(yè)化住宅中應用的產(chǎn)品有太陽能灶、太陽能熱水器、太陽能電池、光伏發(fā)電站(系統(tǒng))等。



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