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浅谈亚洲大国装配式建筑发展差异

亚洲是七大洲中面积,人口最多的一个。其覆盖地球总面积的8.7%(或占总陆地面积的29.4%)。那么在亚洲各国中,除日本韩国新加坡以色列发达国家外,其余均是发展中国家,其中,中国为世界上的发展中国家。那么我们来谈谈中国,日本,新加坡的装配式建筑发展的差异。

 

改革开放以来,中国建筑业产业规模不断扩大,带动了大量的关联产业,成长为国民经济支柱产业之一。但目前,我国建筑业仍属劳动密集型产业,建造方式较为落后。随着能源紧缺、劳动力短缺等问题逐渐凸显,传统建筑业的生产方式已经不能适应时代发展需求,装配式建筑也进入了发展的快车道。

 

过去中国也向国外发达国家学习先进技术,日本和新加坡两国的装配式建筑发展相对成熟,将日本和新加坡的技术移植到中国是否具有可行性?虽然同为亚洲国家,但中国、日本和新加坡(以下简称“中日新”)的装配式技术体系及连接节点各不相同。本文从抗震设计、节能保温、施工管理和国家政策等方面,浅谈中日新装配式建筑发展差异。

 

湖南君志达保温材料有限公司,湖南保温材料,泡沫包装,EPS泡沫包装,铸造翻砂泡沫

1抗震设计

 

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众所周知的,日本,位于亚欧板块和太平洋板块的交界处,常年有大量的地震和海啸,而中国,大部分在亚欧板块内,少数的地区位于板块交接处,新家坡基本上全年无地震,所以不同的国家根据不同的地理位置,自然而然建筑抗震的设计方式不同,使得中日新三国规范对建筑规则性要求不同,建筑立面风格差异也较大。

 

钢筋连接形式

中日新三国装配式建筑中,均有剪力墙住宅,预制竖向构件连接,虽然均采用套筒灌浆技术,但由于抗震设计方法不同,在装配式住宅实际应用中也有较大差异。

 

日本装配式剪力墙主要用在低多层建筑中,竖向钢筋普遍采用灌浆套筒连接,连接钢筋直径大、数量少,不易变形,在装配式框架结构中,框架柱的连接钢筋直径大、数量多,框架梁水平钢筋也有采用灌浆套筒连接。新加坡竖向钢筋也采用灌浆套筒连接,与日本类似,连接钢筋直径大、数量少。中国的装配式剪力墙竖向连接钢筋也采用灌浆套筒,但直径小、数量多,对于生产和施工工艺要求比较高。

 

由于中国的抗震设计和剪力墙住宅的结构形式,装配式“等同现浇”的原则要求节点构造符合现浇混凝土设计规范,导致竖向连接钢筋较多,钢筋容易偏位且对孔难度大,后浇节点部位钢筋绑扎复杂。未来应对现有技术体系及连接节点进行优化,可研究安全度高、现场施工高效的新工艺工法

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装配式建筑连接钢筋的直径和数量,直接影响现场施工精度和质量,目前在低多层建筑中已经有项目采用大直径、大间距的连接套筒及其他连接构造,后续在高层建筑中深入研究连接钢筋直径和数量,突破传统现浇混凝土规范的束缚,进而提高现场效率。

2 节能保温

新加坡地处热带,全年高温多雨,建筑节能主要采取隔热的设计方法,建筑设计非常注重外遮阳设计,日本和中国华北地区纬度基本相同,节能设计均要求形成

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节能保温形式对预制外墙的构件选型影响较大,新加坡地区普遍采用单层预制墙板,遮阳板随预制构件整体预制;日本外围护结构大量采用ALC条板和预制混凝土外挂墙板,采用内保温,并结合SI管线分离技术,大大降低预制构件生产和施工难度;而中国根据南北差异不同,分区域地选用预制夹心保温外墙板、预制单层墙板、内浇外挂墙板等,外保温给装配式建造带来一定的生产和施工难度,导致了中国比日本新加坡的预制构件更加复杂。

3 施工管理

在项目施工管理模式方面,日本和新加坡都是以EPC总承包模式建造,总承包商负责整个项目的实施过程,有利于项目统筹规划和协同运作,工作责任和界限更加清晰,能够使设计、施工限度发挥价值,进而有效提高项目建造质量,避免出现多单位配合的脱节现象,同时降低项目总体建造成本。同时,日本的施工管理,将人员安排、作业面施工内容、工序交接、机械设备安排等都做到精细化策划,施工效率高、质量优。中国大多数项目仍采用逐层分包的管理模式,有设计、生产、施工脱节现象存在。


装配式建筑要求设计、生产、施工一体化,建筑、结构、机电设备一体化,技术、管理、市场一体化,中国近年来也提出加大力度推广EPC总承包模式,目前仍处于探索阶段,相关配套的管理制度尚未完善。未来随着EPC模式的推广,应能降低装配式建造成本、提高建造质量。

4国家政策

日本在上世纪60年代末开始大力发展装配式建筑,起初也是政府主导,在经济、技术、协会等方面给予大力支持,首先在集合住宅低矮房子中推广预制剪力墙,由于人工成本逐步增加,企业自主研发能力增强,逐步将预制构件应用到高层和超高层建筑中,降低整体建造成本。

 

20世纪80年代,新加坡建屋发展局(HDB)开始大力发展装配式建筑,政策导向主要为了限制外国劳工数量,新加坡的组屋为政府投资,全部要求采用装配式方式建造,经过多年的发展,新加坡组屋已经形成高度标准化的套型、户型及施工工法。

 

中国装配式建筑发展几经波折,2016年国务院再次提出大力发展装配式建筑的要求,各地方政府也出台了容积率奖励、提前预售、财政补贴等激励政策,近两年装配式建筑发展规模跨越式发展,但与此同时,装配式建筑也遇到了成本增量高、配套制度不完善等问题。

 

 

政策推动不应是装配式发展的内在动力,切实提高效率、降低成本才是装配式能够发展的核心,国家政策、企业研究也都应该以“两提两减”为目的,才能使中国的装配式建筑健康发展。设计生产施工企业应加大研究投入,创新实践,突破现浇理论,从各方面提高装配式建造质量。

 

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