北京精简

装配式建造为什么一直叫好不叫座?万科碧桂园的装配式建造,究竟有什么独到之处?

作者:听雨来源:明源地产研究院网址:http://yzjzw

疫情期间,火神山、雷神山医院能火速建成,装配式建造是重要原因。


这种建造模式下,工地在进行场地平整的同时,构件厂已经开足马力生产板房构件,再运输到现场快速拼装,一座临建建筑就基本成型了。


在这个项目里面,装配式确实如理论上所说的,降本提效质量有保障。


然而,在地产圈子内,对住宅装配式建造模式的评价却是“理想很丰满,现实很骨感”。为啥?


01.

政策强推的装配式建造

为什么一直叫好不叫座?


这几年政策方面一直在推动和扶持装配式建筑。按照住建部规划,今年全国装配式建筑占新建建筑面积的比例要达到15%,重点推进地区达到20%以上。


装配式建筑,简单来说,就是构件部品在工厂预制,再运输到现场连接拼装。所以,装配式更多是代表一种施工方式。


提倡建筑装配化,目的在于降本、提效、节能环保。


然而,说起装配式建筑,工程人有一大堆的烦恼。目前地产和施工企业大多对装配式热情不高,很多项目是为了满足装配化率要求而做装配。工业化生产所特有的高效率低成本,在装配式建筑上优势不明显,甚至背道而驰。


1、装配式建筑模式成本并没有降低


在制造业,产品一旦工业化生产,意味着更快更便宜,汽车制造就是典型的例子。人们也习惯把建筑工业化类比汽车组装,然而建筑的天然属性注定了其工业化起来比其他产品更复杂。至少在目前,装配式项目的成本依然居高不下。


①模具通用性差,构件生产成本居高不下


装配式建筑最大的增量成本来自于PC构件生产,而PC构件最贵的是用于预制构件的模具。


工厂里用于预制构件的模具周转次数理论上可达到100-200次,这比工地上铝模一般只能到50次以上。如果能把模具使用到极致,预制构件可以比现浇成本低。


然而,目前很多PC构件依然是定制生产的,构件的尺寸不一致、主要受力钢筋间距不规则、预留预埋孔位和尺寸参差不齐,直接拉低了模具及设备的重复使用次数,工业化特有的大批量流水线生产优势无法体现,预制构件的制造成本依然居高不下。


这就好比做蛋糕,很多人心血来潮买了一堆工具,结果做了两次就闲置了。算下来,自制蛋糕比店里买的还要贵。


②施工及运输上,成本优势也不明显


现阶段,预制构件工厂布局分散,运输费用高是构件工厂化生产另增量成本。


施工过程中,构件装配和传统现浇两种施工方式大面积的同时进行,需要两种模板支撑体系,还需要传统工人和产业工人两类工人,用工成本并没有太大优势。


2、施工组织和精准度跟不上,效率未有明显提升


构件预制把一部分原本在现场施工的工序转移到工厂里面,现场减少了一部分钢筋绑扎、模板支设和湿作业。表面看起来现场在降低用工量的同时,还简化了施工工序,施工周期应该会有所缩短。


而实际上往往事与愿违。


一方面,现场还常常沿用传统施工模式组织施工,降低了施工效率,还浪费成本。比如叠合板施工时,还像现浇混凝土施工一样满铺木板,做了大量无用功。


另一方面,工程精度要求高,构件装配连接难度大,再加上产业工人缺乏,现场拼装并没有想象中顺利高效。


比如由于生产时点位不准或现场施工中出现误差,上下层预制竖向构件连接钢筋预埋位置、垂直度常常出现偏差,安装预制墙柱时,部分下层预制墙柱钢筋难以插入上层剪力墙套筒。而装配式施工中,每道工序的前后顺序关系更密切,一个节点拼装上出问题,直接导致后面的工序无法进行,可能影响一整天的施工。


3、工艺技术有瓶颈,质量把控难度大


装配式建筑的结构强度和安全系数否等同于现浇,现在很多人还是有疑虑的,尤其是竖向墙柱装配,现在普遍采用的灌浆套筒拼装模式一直有争议,由于灌浆属于隐蔽工程,套筒灌浆可能存在不饱满的现场,而且灌浆的密实度又没有有效的检测手段,仅靠肉眼观察很难有效把控风险。



另一方面,装配式建造涉及到很多的预埋预填,但工厂生产阶段预埋点位不准或者遗忘预设点位的情况,现场就需要重新凿墙开洞,而一旦不小心凿断钢筋,可能影响到建筑的安全。




01.

没有高度的工业化做支撑

装配式建造就是一句空话


如前文所说,所谓的装配式,更多体现为一种施工方式,而不是一种结果。


无利不起早。假如不能在效率、成本、质量等方面有明显的优势,做装配式就是吃力不讨好的行为。然而,在现阶段,装配式对房企来说,早就不是该不该做的问题,而是怎么才能做好的问题。


这里头涉及到的很多客观的因素,比如对装配化率的硬性要求,装配化率的认定等等,产业链的不成熟不完善等等,但作为建设单位并非完全无能为力。对房企来说,这种建造模式,其实是施工层面倒逼设计走向标准化模数化,生产走向工业化。只有达到高度设计标准化模数化,生产工业化,施工装配化才能水到渠成。


1、产品工业化,解决构件生产低效率高成本的问题


传统的手工作业,生产者的心情好坏可能都影响到工艺发挥;而工业化生产,大批量、流水线的作业模式下,偏差率完全在掌控范围内,而且效率更高,成本更低。


解决装配式建造的成本和效率问题,首先让构件满足工业化生产加工的特点。


火神山医院为什么生产和吊装都那么快?


抛开轻钢结构的主体不说,病房用的是特殊型钢焊接而成的标准模箱式房,三块集装箱板拼成两个病房,走廊的集装箱板与病房的垂直。其中,病房区采用的是3米*3米的模数,走廊的最小单元是3米*3米,病房的最小单元是3米*6米。各个建筑单元都高度模块化,在工厂里可快速的批量化生产,效率非常高。


住宅领域,万科是住宅产业化的鼻祖,其施工方式的核心支撑,是设计上的高度标准化和模数化。预制构件尺寸遵循少规格、多组合的原则,构件连接节点尽可能的标准化设计。深圳万科在2014年就实现了主流项目的产品定型,7个项目、8000多套房子,仅有4个标准楼型、4个标准户型、1个标准电梯厅,同时外装饰、装修和部品也实现了标准化和模数化设计。



定型化的产品体系,和建造模块组合模式,是万科建造提效的保障。


佛山万科城市花园为例,该项目由1-10#塔楼组成,其中,2-8#楼采用装配式建造方式,装配式建筑面积98614m²。项目以万科的定型产品为基础,标准化设计图纸,使用标准楼型、标准户型,并统一各功能区的建造模块。多栋住宅塔楼使用1种标准楼型,1种核心筒,3个标准户型,各标准户型的客厅、卧室、卫生间、厨房均采用统一的建造模块。



2、内部管理拉通,实现跨职能线的高度协同


装配式建造与传统建造,最大的区别其实并非技术层面,而是管理模式。


协同上,需要彻底克服各职能线之间相互制约和相互脱节的矛盾,将项目设计、采购、成本、施工等环节打通。


流程上,需要统筹策划、设计、生产、施工等,实现建筑结构系统、外围护系统、设备及管线系统和内装系统一体化,实现不同建筑体系之间相互协同。


比如图纸方面,确保开工前土建、水电、装修、墙板深化图四图合一。碧桂园要求,塔楼正负零前84天要完成土建施工图,塔楼正负零前42天完成全套施工图(建筑、结构、水电、暖通、精装、管网),保证后续各单位确定及铝模深化。



3、工艺技术的改进,解决装配式施工难效率低的问题


①工艺上的迭代和改进


工程上的问题,通常可归结为管理问题或技术问题。从现阶段装配式建筑模式所遭遇的困局来看,施工工艺技术层面上仍存在很多改进的地方。这是一个持续进化的过程,一些好的做法应及时的吸收完善。


比如套筒灌浆施工难检测难, 导致让预制剪力墙竖向钢筋连接的施工效率低、质量难保障,相比之下,双皮墙(叠合板式剪力墙)在施工难度和检测透明度上更有优势,也得到越来越多的应用。


工厂预制双皮墙时,用钢筋桁架将两面的混凝土板联结在一起,中间预留空腔。现场安装完成后再往空腔中浇筑混凝土,形成预制与现浇整体受力的墙体。



沈阳保利云禧是东北首个采用双皮墙的住宅项目,墙体总厚度250mm,两侧墙板厚度60mm,空腔130mm。和传统的套筒灌浆相比,这项施工工艺体现出几大优点:


首先,空腔内部空间大,施工起来比套筒插筋容易,且施工质量透明;其次,由于中间有空间,自重比一般墙体轻越一般,运输和吊装都更方便。再者,造价方面有优势。沈阳保利云禧项目对套筒灌浆和双皮墙造价进行比较,发现规模化生产的情况下,双皮墙要更便宜些。


来源:POLY技术汇


②施工方式灵活调整


当前万科5+2+X建造模式,其中一项为“适度装配”,部分构件部品采用工厂预制,结合对拉片铝模体系外墙采用全混凝土现浇的方式施工。


项目运用到的预制构件及部品,通常包括了预制叠合楼板、LCC及ALC内墙板、预制楼梯、预制梯段墙板、外墙PC、预制屋面保温板、装配式铝合金系统模板、整体卫浴、集成厨房、挂墙板等等,在标准化的基础上实现工厂化高效生产。



碧桂园SSGF体系中,提出了一个“模具空中装配”的概念,实际上也是系统模板施工,建筑模具一体化深化设计,从构件拼装变成模具拼装,建筑主体一次性浇筑成型。铝模现浇模式规避了墙柱装配的问题,同时又拥有低渗漏、免抹灰的优点,已经成为现在主流房企普遍采用的施工方式。


4、EPC总承包,发挥设计在开发全程的主导作用


很多项目的总包都是施工总承包,在装配式建造中,暴露出几大问题:


①设计和施工是割裂的,画图的不懂施工,施工的不懂产品;

②设计无法发挥在主导作用,无法对整体建设方案做持续优化;

③总包无法发挥统筹协调作用,对分包约束力不够。


和装配式建造相匹配的,是工程总承包EPC管理模式,让设计在整个工程建造过程中发挥绝对的主导作用。


①总包负责整个建设工程内容的总体策划以及整个建设工程实施组织管理的策划和具体工作;

②总包招采不在局限于专业设备、生产设备以及 材料的选择和采购,也包括分包供应商的采购;

③总包不仅全面统筹施工、安装、技术培训等,还对各类专业分包商的设计、采购和施工等工作进行协调和进度控制。


装配式建筑离不开BIM支持。在EPC模式下,总包单位可以在设计阶段就推行全过程BIM,将各专业、各阶段都放在同一个模型上,设计与施工一体化,建筑与精装一体化,降低协同成本,提高施工效率和工程质量。


不过,现在现阶段住宅上真正采用这种管理模式的很少,国内真正拥有EPC管理能力的总承包上也凤毛麟角,但这一切也在逐渐改变,头部房企也在积极推进大总包模式。


比如碧桂园要求,所有的甲分包、甲供材单位全部单独签订合同,并与总包签订管理协议,向总包单位缴纳管理费,由总包统筹管理。


旭辉采用大总包采购,主体的总包单位和精装的总包单位是一家企业或公司,这样能够清晰明确质量责任跟踪,从而保证施工速度和质量。


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