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國際視點 | 國際住宅產業化技術九大發展趨勢

廣東裝配式建筑分會     2020-07-14     3008

在發達國家,住宅產業化是把住宅的組織、生產、管理、維護以至更新等作為一個全生命周期,是基于一個全產業鏈、全系統的現代化發展進程,如今,住宅產業化作為一項成熟的現代產業,其多方面的先進產業技術早已在一些發達國家廣泛實踐,并呈現九大發展趨勢。

趨勢一:

大規模定制

這是住宅開發企業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Mass Customization(大規模定制)引入住宅的生產:把大規模生產和定制生產,這兩種生產模式的優勢有機結合起來,就是個性化定制產品和服務的大規模生產。在不犧牲經濟效益的前提下,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,人們對住宅的品質要求也越來越高。住宅的設計內容也隨之復雜化,技術的紛雜和層出不窮,促使許多技術成為獨立的專業,專業化的細分反映出住宅“精密程度”的提高,是現代設計突出的表現。也就是說,把所有的專業集成到一個住宅中來才能組合成一個好的產品,住宅的品質最終取決于先進技術的集成程度。


趨勢三:

構造邏輯系統

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實的,一套構件目錄只要與某些其它目錄協調,并組成一個“Construct the logic system(構造邏輯系統)”即可。近年來,為了推行住宅建筑產業現代化,法國混凝土工業聯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,由它們提供產品的技術信息和經濟信息,并編制出一套G5軟件系統。這套軟件系統把遵守同一模數協調規則、在安裝上具有兼容性的建筑部件(主要是圍護構件、內墻、樓板、柱和梁、樓梯和各種技術管道)匯集在產品目錄之內,它告訴使用者有關選擇的協調規則、各種類型部件的技術數據和尺寸數據、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、設計上的經濟性等。采用這套軟件系統,可以把任何一個建筑設計“轉變”成為用工業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。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具有若干明顯的優越性,例如,能夠創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濟性。此外,同為明顯地節省了施工現場的勞力,安裝及運輸簡便,減少了土方工程,它在價格上也是極具優勢的。快速安裝house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)是日本住宅產業創新發展的技術平臺,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,從環境資源的保護、社會經濟的觀點出發進行設計,從而提高了住宅的資產價值。由各住戶的內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,住戶內部可靈活多變,為居住者持續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

RBS rapid building system(RBS快速建造系統)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。運用該系統技術生產混凝土小型砌塊的工廠里,采用先進的BASSRE設備進行生產,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日或十多天;這幢住宅樓的外墻、內墻、柱子、樓板以及室外臺階、鋪地全部用該系統的混凝土砌塊建造,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

是加拿大住宅產業推行的新技術,它采用發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,經過約二十分鐘的發泡過程后即可脫模,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,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業化水平之高。


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化住宅的認定,并制定了《工業化住宅性能認定規程》,其目的是為了加快推進住宅產業化的發展。1978年法國住房部為發展住宅產業化創造條件,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”是以尺寸協調規則為基礎,由施工企業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格、簡化安裝節點、室內空間靈活、裝修設計自由、加快施工速度等優點。


趨勢九:

住宅功能技術

美國政府尤其重視產業化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展部1000萬美元專門研究住宅功能新技術的開發和研究經費,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工作。例如美國航天署正努力將太空船中心先進環境技術如水的循環、凈化利用、太陽能電池等推廣到住宅功能技術中。比如“衛生間中水處理系統”就是將生活廢水經物化或生化處理達到《國際生活用水水質標準》。又如避免衛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”,從根本上消除了產生噪音、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,在產業化住宅中應用的產品有太陽能灶、太陽能熱水器、太陽能電池、光伏發電站(系統)等。



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