行业关注Industry Focus预制混凝土发展迈入新时代
— 第八届中国(国际)预制混凝土技术论坛侧记
本刊记者 魏 洁
装配式建筑是建筑业建造方式的一个重大变革。从2016年开始,国家密集出台一系列关于推动装配式建筑的,随后相关的标准规范陆续出台。可以说,从层面和层面上,装配式建筑将成为未来一段时期我国建筑业发展的主流趋势。在国家各项利好的推动下,全国各地掀起建设预制混凝土工厂和发展装配式建筑的热潮。然而,在一片欣欣向荣的背后,我们是否也应冷静地审视和思考,装配式建筑在发展中存在哪些问题,发展状况如何,今后有哪些应该重点关注和突破的问题?
5月18日,由中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土构件分会和北京预制建筑工程研究院有限公司主办的第八届中国(国际)预制混凝土技术论坛在上海举行。论坛的主题是“走进预制发展‘新时代’”。通过这次论坛,我们或许可以从目前装配式建筑发展的总体情况、标准规范、设计和技术层面找到上述问题的答案。
为模塑材料的特点以及混凝土材质颜色与质感的特色,发展混凝土立面艺术造型,展示地方建筑文化特色,驱动混凝土制品向创意型产业发展。三是成本方面,预制构件成本最大的部分为模具,模具创新是重点,要通过模具材料创新、模具可重复使用设计创新、模具材料向低成本化创新,大幅度提高预制混凝土的成本竞争力。四是功能和性能方面,要充分发挥工厂化预制的优势,通过材料复合、结构复合、功能复合等方式,充分发挥各种材料性能,满足复合墙板等构件的各种性能和功能。五是智能化方面,要积极采用BIM技术、智能制造技术、信息化管理技术,实现规模化定制,全面推动预制混凝土构件产业向现代制造业发展,树立行业高端制造形象。六是商业模式方面,要积极发展服务型制造业,打通相关行业壁垒,整合各种资源,走上下游产业融合发展的道路。
中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土构件分会理事长、北京预制建筑工程研究院院长蒋勤俭对全国预制构件市场发展情况、预制建筑技术体系研究和重点区域PC工厂发展规划等进行了梳理。他在《中国预制混凝土行业发展报告》中指出,随着我国装配式建筑发展受到和建设行业的高度关注,国家和地方的科研开发、标准编制、技术培训等工作不断深入,各地陆续出台鼓励装配式建筑发展的产业,带动了大批企业和专业人员进入装配式建筑领域,无论是投资、开发、研究、设计、生产、施工,还是设备、材料等全产业链,大家都开
走技术创新之路,改进管理,提升产品质量,实现持续健康发展
中国混凝土与水泥制品协会执行会长徐永模为本次论坛致辞,并提出了预制混凝土技术创新的六大方向。一是质量方面,要充分发挥工厂化制造质量控制的优势,精益制造、匠心制造,建立全流程质量管理体系,产品外观质量要向机械零件部品看齐。二是造型方面,要为建筑师创意设计的实现提供技术支撑,充分发挥混凝土作
22
CHINA CONCRETE  2018.06   NO.108Industry Focus行业关注始关注投资发展建筑产业化业务,建设PC工厂和落实示措施、加大科技研发力度、不断提升装配式建筑的工程范工程成为各地推进装配式建筑的突破口。然而,在市质量和实施效率,使预制混凝土和装配式建筑进入持续场热情高涨的背后,我们还要注意,目前PC产品质量问健康发展的新时代。
题突出,管理措施急需加强。我国的预制构件主要集中在高层住宅用的预制墙板、预制楼板、预制梁、预制柱、预装配式建筑标准规范渐成体系,提供标
制楼梯、预制阳台、预制空调板等,该部分构件应用对象准化技术支撑指日可待
以装配整体式结构工程为主,产品标准化程度很低、构中国建筑科学研究院建筑工业化设计研究院副院件生产效率不高、成本增加影响其推广应用。对多层、长田春雨、中国建筑设计院装配式建筑研究院总工程低层建筑的装配式构件开发还处于起步阶段,全国各地师张守峰、中国建筑科学研究院标准规范处副李小都还没有认识到全装配结构的预制构件和大跨度预应力阳分别就装配式建筑的标准体系研究和技术规程进行构件的技术经济性。蒋勤俭表示,我国预制混凝土行业解读。
的发展需要结合经济发展水平、建筑发展要求、地域文田春雨介绍了《多层装配式混凝土结构技术规程》化特征、资源禀赋条件等进行探索,预制构件发展规律的编制背景、相关研究工作和规程的主要内容。目前,国来源于市场实践的总结,不能凭主观臆断,更不能盲目抄家现行标准缺少对低层和多层装配式混凝土结构的具袭。预制混凝土企业不但要有长期坚持的工匠精神,还体设计及构造要求、施工工艺及工程施工验收指标和方要有互联网和市场化的产业链创新思维。装配整体式混法等相关内容,未能形成可以实际指导的设计和施工方凝土结构的预制构件技术开发基本成熟,但各地实施效法,不利于低层、多层装配式混凝土结构的应用。《多果普遍不理想,需要改进建筑管理、完善质量管理
层装配式混凝土结构技术规程》从材料、结构设计、构
总108期   2018.06  混凝土世界23
行业关注Industry Focus件生产、安装施工等多方面着手,提出综合考虑技术性能、施工便捷和经济效益的多层装配式混凝土结构技术,对我国多层装配式建筑结构的设计具有重要的指导意义。
张守峰对GB/T 51129-2017《装配式建筑评价标准》进行解读时,以北京通州台湖公租房项目为例进行项目预评价。该标准总的编制原则是立足当前实际、适度面向发展、简化评价操作。同时也需要解决两个问题:一是如何认定一栋建筑是否为装配式建筑?装配式建筑的认定需要有全国统一的标准。二是如何对装配式建筑进行评级?他认为,大力发展装配式建筑的初心是力争通过建造方式的变革来实现“两提两减”的大目标,应避免为了满足某项得分而建造出“为了装配而装配”的建筑。
我国目前尚未建立工业化建筑标准体系,现行标准规范对工业化建筑发展支撑不足、关键技术标准缺位、关键技术和产品标准化程度不高等问题突出。为全面推进建筑工业化、发展装配式建筑,系统性地解决与工业化建筑标准有关的技术问题和瓶颈问题,建立适合我国国情的工业化建筑标准体系、研制关键技术标准与标准化技术,具有重要的现实意义。为此,李小阳详细介绍了我国工业化建筑标准体系与系列关键标准研究。他围绕突破制约工业化建筑规模化发展标准化瓶颈的总体目标,提出了我国工业化建筑标准体系框架的初步构想,逐步实现标准体系对工业化建筑全过程、主要产业链的全覆盖,为我国全面推进建筑工业化、发展装配式建筑及加快建筑产业升级提供标准化技术支撑。
依托推动,加强质量管控,北京、上海等重点区域成效显著
以北京和上海等为代表的大城市,推动装配式建筑的发展取得显著成效。当地建设部门高度重视预制构件的质量监管工作,纷纷出台装配式建筑质量管理办法,加强对预制构件生产企业的产品巡查和构件进场检验,取得很好的效果。
24
CHINA CONCRETE  2018.06   NO.108北京市住宅产业化集团股份有限公司技术总监杨思忠介绍“北京市装配式建筑工程质量管控”情况时,详细阐述了北京市装配式建筑发展概况、装配式建筑工程质量管理经验、装配式建筑工程和质量管理的最新要求及装配式建筑关键技术。他总结了四条北京市装配式建筑质量管控经验:一是将推进装配式建筑作为建筑业结构调整、实现节能减排、推进绿色施工和提升建筑品质的重要工作。按照引导、市场主导的工作思路,营造良好的发展环境,及时制定和修订行业,保证工程质量全过程管控。二是通过试点工程实践和总结,逐步形成以装配式混凝土结构为主的技术路径,从点到面逐步推开,装配式建筑工程质量稳定提升。三是围绕装配式混凝土结构、装配式钢结构等技术体系持续开展主体结构、围护结构、装配式装修相关的关键技术和成套技术的研发工作,编制了多个北京市地方标准、技术管理规程和导则,为装配式建筑的设计、施工和建设管理提供了有效的技术保障。四是借鉴国内外装配式建筑质量管理经验,创新工程质量监管模式。注重社会各方参与,健全社会监督机制,构建了建设、设计、监理、生产、施工等工程参建主体自治、行业自律、社会监督、监管的质量共治格局,确保工程建设质量。北京市对装配式建筑工程质量管理的最新要求包括:强化设计质量管理、强化预制构件质量管理、强化施工关键环节质量管理、强化装配式混凝土建筑工程质量监管。(杨思忠报告内容详见本期“装配式建筑”栏目)
随着上海市推进装配式建筑发展力度逐年加大,作为装配式混凝土建筑主要部件的预制构件市场近几年出现了爆发性增长。上海城建物资有限公司副总经理朱永明在介绍上海市预制混凝土构件生产组织供应与质量管理情况时表示,2005年以前,上海市生产装配式建筑预制构件的生产企业只有上海住总集团和上海建工集团两家;目前上海及周边生产装配式建筑预制构件的企业已有65家。虽然装配式建筑构件生产企业得到快速发展,但是市场上预制构件质量参差不齐,给装配式建
Industry Focus行业关注筑的质量带来隐患。为此,上海市主管部门积极探索行政监管和行业自律相结合的管理模式,重点强化构件生产的事中和事后管理,要求建设单位在预制构件生产过程中向生产企业派驻监理,在现场正式吊装前,实施试拼装,同时将预制构件列入重要建材实行备案登记管理,并督促行业协会完善行业质保体系。上海市预制构件专业委员会从六个方面对行业进行自律管理:一是落实备案管理,确保信息真实可靠;二是建立诚信档案,确保行业有序发展;三是组织专家检查,提升行业质量水平;四是开展技能培训,提升行业技术水平;五是制定行业标准,促进行业健康发展;六是加强行业宣传,争取多方支持。
加大技术集成,推动设计、生产、施工一体化、智能化发展
同济大学教授辰从新型装配整体式混凝土结构体系研发、装配整体式混凝土剪力墙、预制混凝土夹心保温外墙、预制拼装混凝土综合管廊、装配整体式混凝土结构规范以及研究展望等方面,介绍了装配式混凝土结构技术研究最新进展情况。
北京预制建筑工程研究院有限公司总建筑师刘若瑜介绍了预制混凝土外墙工程案例。预制混凝土外墙是一套基于设计、生产、施工的成套技术集成产品体系,应针对不同工程特点和设计目标进行精心组织策划,确保项目工期、质量、经济、安全等目标的实现。其研发和工程应用需要建筑师、工程师、深化设计人员以及生产企业,从方案到实施的全过程密切配合和共同创作。
深圳市华阳国际建筑产业化有限公司总经理龙玉峰在介绍装配式建筑产品创新设计时指出,目前行业存在的问题与挑战主要是专业过度细分、产业链被严重切分,系统化复合型人才缺失、技术与管理脱节严重,发展模式粗放、设计价值缺失。
中国中元国际工程有限公司教授级高工柴万先作了《装配式混凝土厂房设计技术与工程实践》报告。他说,
混凝土装配式建筑在经历了萧条之后重新受到人们的重视,特别是装配式混凝土结构单层厂房,因为混凝土PC结构更适合实际需要。与钢结构厂房相比,装配式混凝土结构厂房具有取材容易、节省材料、可模性好、构件刚度大、标准化程度高、质量易于控制、构件外观质量好等优点,特别是在耐久性、防腐、耐火方面具有钢结构不可比拟的优势。
上海建工材料工程有限公司总工程师吴杰的报告是《新型预制混凝土构件生产技术及工艺装备开发研究》,他介绍了国外预制混凝土构件技术及应用发展情况、我国预制技术发展情况以及上海建工集团预制技术新进展情况,并对未来预制技术发展趋势及主要特点进行了总结。吴杰表示,我国预制产业发展面临大规模应用带来的工艺装备与产能效益问题,国内预制技术发展如何从引进式向消化吸收集成创新发展,在应用中形成特色是当前国内预制产业应重点思考的问题,包括引进技术与国内复杂预制形式如何互相适应及调整、低能耗环保型预制工厂的规划设计等。可以预见,预制技术及应用方向未来的发展重点包括:设计、生产、施工一体化,结构功能装饰一体化设计,高精度构件模具,混凝土高性能化,节能环保清洁生产,信息化应用,数字化制造技术及装备等。
北京市建筑工程研究院有限责任公司总工程师李晨光介绍了“预制预应力风电混合塔架技术的研发与展望”,内容包括国内外风电混塔技术体系、风电混塔工程应用、风电混塔关键技术研发等。目前该技术在国内仍处于起步阶段,未来预制预应力风电混塔将成为风电建设的主要选择。
北京榆构有限公司总工程师刘昊作了《清水混凝土构件预制技术与质量控制要求要点》报告。他详细阐述了典型预制构件种类与成型方式、模具、混凝土材料及性能、浇筑与振捣工艺、蒸汽养护与表面防护、成品保护、常见质量问题原因分析及应对措施。(报告内容详见本刊2018年第5期)
山东大学教授侯和涛介绍了“可循环使用全装配
总108期   2018.06  混凝土世界25
行业关注Industry Focus式楼板与复合墙板的研发”。可循环使用全装配式楼板和墙板体系可避免现场湿作业,加工和安装精度要求低,实现了预制楼板和墙板体系的全装配,安装快速、便于拆卸和修复,满足可循环使用的要求。特别是,该项研发对传统的钢丝桁架混凝土复合墙板进行了改进,提出了新型的竹筋陶粒混凝土复合墙板和带肋混凝土复合墙板以及一种柔性减震节点以减小外墙板在地震中的破坏,经相应的振动台试验和静力加载试验表明,该复合墙板和节点体系节能效果显著,抗震性能优异。
同济大学副教授赵勇在其《密拼桁架钢筋叠合板受力性能试验研究进展》报告中指出,叠合板是装配式混凝土结构中重要的结构构件。桁架钢筋预制板是目前国内最为流行的叠合板预制底板,且主要采用带外伸钢筋的预制底板。但是带外伸钢筋的预制底板在构件制作、施工现场安装方面都存在问题。采用无外伸钢筋的预制底板是实现智能化、机械化流水线生产的关键,也是实现装配式建筑高效施工的一个重要方向。
借鉴发达国家实践经验、施工技术、生产工艺和管理体系,建立适合我国国情的建筑工业化体系
美国装配式混凝土住宅起源于20世纪30年代。1991年美国预制预应力混凝土协会提出将装配式混凝土建筑的发展作为美国建筑业发展的契机,由此美国的装配式混凝土建筑取得20多年来的长足发展。
上海天华建筑设计有限公司副总工程师李伟兴通过回顾对美国装配式建筑的考察,介绍了美国抗震地区的建筑工业化发展及预制混凝土建筑应用情况。总体看,美国装配式住宅与建筑产业化发展已经实现设计体系标准化、材料制造工厂化、构配件供应配套化、现场建造工业化、材质结构长寿化和综合指标绿色低碳化。美国的预制混凝土建筑主要应用在停车场、大型超市、体育馆等公共建筑中,这与我国主要应用于住宅建筑有很大的不同。因此,选择什么类型的建筑运用预制装配式建造
26
CHINA CONCRETE  2018.06   NO.108方式,是一个值得深入思考的问题。他认为,未来我国的预制装配式混凝土建筑应更多关注在公共建筑和工业建筑领域的应用。
美国PCI资深专家宗德林通过大量的图片介绍了美国预制预应力构件技术开发与工程应用情况。他总结美国双T板技术有八个优点:高工业化产品,高标准化产品,可游牧式生产,经济性好,耐久性好,承载力高,承载可靠和施工方便。
日本京都大学西山峰教授介绍了日本预制建筑的发展、工程实践以及日本建筑抗震设计总则。其中,日本建筑抗震设计值得我们借鉴。
论坛期间,预制混凝土构件分会成立了专家委员会,并评选出2017年预制混凝土行业十佳创新企业,专家委员会名单和十佳创新企业名单附文后。(本次论坛部分报告将在本刊陆续刊出,敬请关注!)
附:专家委员会名单(按姓氏笔画排名):
王晓锋龙玉峰田春雨朱永明刘 昊刘大胜李 军李 浩李伟兴李晨光杨思忠吴 杰张亚梅张守峰张建国赵 勇秦 珩夏绪勇高志强蒋勤俭詹耀裕樊 骅辰
2017年预制混凝土行业十佳创新企业:
北京预制建筑工程研究院有限公司建研科技股份有限公司
北京市建筑工程研究院有限责任公司中国建筑设计院有限公司上海天华建筑设计有限公司
深圳市华阳国际工程设计股份有限公司北京榆构有限公司上海建工材料工程有限公司上海城建物资有限公司中建一局集团建设发展有限公司