关于“装配式建筑”的“装配率”之我见(1)
一、现代建造方法定义
现代建造方法是一个用来描述许多建筑方法的集合术语。现代建筑方法有别于传统的砖和砌块建筑方法。
预制建造分类如下:
■远离工地的制造——容积式(3D)(Off-site manufactured – Volumetric);
■远离工地的制造——板式(2D)(Off-site manufactured – Panellised);
■远离工地的制造——混合(3D+2D+“绑棍”)(Off-site manufactured – Hybrid);
■远离工地的制造——子系统集成和部件(Off-sitemanufactured – Sub-assemblies and components);
■非远离工地的现代建造方法(Non off-site manufactured modernmethods of construction)。
二、“装配式建筑”的“难度等级”分类
各位(官员、学者、专家、高等院校、科研院所、企业等),表1是“装配式建筑”的“难度等级”分类,大家都可以自查一下,看看自己所做的“装配式建筑”的“难度等级”处于那个“象限”。
表1 “装配式建筑”的“难度等级”分类
(一)第二象限(数学)
秦始皇修建阿房宫时就已经达到第一象限的水平,不但门窗、砖瓦、梁柱都是在“工厂”里制造而成,甚至还通过开挖水渠来运送建筑材料,同时还把挖出来的土堆成“假山”,形成园林景观。这与1945年美国人修建“莱顿城”有异曲同工之妙,只不过二千多年后的美国人是通过建造铁路来运送建筑材料。
■目前发达国家只有极其少数(甚至可以忽略不计)建筑的建造技术水平仍然处于第二象限(数学)。
■目前国内95%的建筑的建造技术水平仍然处于第二象限。
如果一定要强词夺理的玩文字游戏,那么现浇混凝土也可以说是“装配式建筑”——即在工地把“水泥、石子、黄沙、水、钢筋” “装配”成一栋建筑。只不过现浇混凝土是属于第二象限(数学)的装配式建筑水平。
(二)第一象限(数学)
■目前发达国家80~95%建筑的建造技术水平处已经达到,或超过第一象限(数学)。
■目前国内只有大约不到5%的建筑的建造技术水平处于第一象限(数学) 。
目前国内大约只有不到1.5%的建筑(主要是最近几年盛行的装配式混凝土住宅)采用,或部分采用了装配式混凝土建造技术,不到3.5%的建筑(主要是公用建筑)采用了装配式钢结构建造技术,0.1~0.2%的建筑采用了冷轧轻钢,或轻木建造技术(主要是不需要审图、报建、验收的临时性、小规模旅游、度假、景区用房)。
第一象限(数学)的情况比较复杂,我们将在讨论完第三象限和第四象限之后再回来讨论第一象限(数学)。
(三)第四象限(数学)
第四象限(数学)的产品属于小众产品,主要分为以下几类:
■居住类建筑用盒子,例如盒子卫生间、盒子厨房,主要用于单身公寓、学生公寓、快捷酒店、单位宿舍等。国内有几家制造商提供这类产品(仅仅是盒子卫生间)。
■机房,例如通讯机房、水泵机房、发电机房等。国内目前似乎只有通讯机房。
■军用方舱,例如指挥方舱、医疗方舱、炊事方舱等。中国军方是在上个世纪60~70年从越南战场缴获一些美军军用方舱之后,才开始知道有军用方舱这类军事装备,并开始组织力量研发,并在部队列装。
制造中的通讯方舱
运输中的通讯方舱
制造中的“盒子”卫生间
制造中的“盒子”厨房
(四)第三象限(数学)
■目前发达国家大约已经有5~20%建筑的建造技术水平处已经达到第三象限(数学)。
■目前国内几乎没有,或微乎其微的建筑的建造技术水平达到第三象限(数学) 。
第三象限(数学)的产品属于高端产品,目前全球只有极少数企业可以设计、制造和安装模块化建筑,十几年来,我也在国内尝试设计和建造过几栋模块化建筑。而能够设计、制造和安装高层模块化建筑的企业则是凤毛麟角,中国也有企业在进行这方面的尝试。
属于第三象限(数学)的模块化建筑技术风格分类为:
■日式风格
日式风格精度高,位置偏差可以控制在+/-1mm之内。可以做到100%在工厂内制造完毕。日式风格的缺点是造型不够丰富,价格贵。而且日式风格基本都是低层建筑。
■北美风格(又称之为轻骨架风格)
北美风格精度要求不高,不追求100%在工厂里制造,可以采用工厂制造与工地建造混合的方式建造,造型丰富、价格便宜、对设计、制造、运输、安装的技术要求不高。北美风格的模块化建筑技术可以建造低层、多层建筑。
如果采用重轻钢混合结构,北美风格的模块化建筑技术就可以建造高层建筑。
日式风格的“模块化”建筑
北美风格的“模块化”建筑
三、细谈“第一象限”(数学)
现在可以仔细谈谈第一象限(数学)的产品了。
(一)历史回顾
1851年建造的“水晶宫”就达到了第一象限(数学)的技术水平。不但所有杆件(梁和柱)是在工厂里制造,所有板件(玻璃幕墙)也都是在工厂里制造。而且水晶宫经历了从设计、制造、运输到最后建造,以及拆除和异地再建的全过程,是一个完整的预制建造系统工程。
1851年建造的“水晶宫”
1930年建造的帝国大厦也达到了第一象限(数学)的技术水平。所有钢材梁柱都是在远离工地的工厂里制造,只是板件(墙板)仍然是在现场砌筑。
1930年建造的“帝国大厦”
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