装配式建筑的国际背景(下篇)
(三)项目研究范围简要的研究范围描述如下:■声学:住宅单元把它的居住者和外部噪音污染隔开的能力,或在住宅内部减少噪音的能力。■门/窗:研究门和窗户的效率和可靠性,以及减少门和窗户的成本和安装时间。■能源节约:项目探索在所用的材料和最终的结构里减少能源消耗。■围合:住宅的外部结构,特别是墙。不包括门、窗户或屋顶。■环境友好设计:将对环境的有害影响减到最小。例如设计可以反复使用的材料。■防火安全:包括研究制造耐火材料和连同生命安全一起研究住宅内部的火源管理。■基础:集中了解建筑物支撑的失效机制。这些系统尽管相当简单,但在失效之后却会导致令人头痛之事。■信息技术:信息技术就是研究管理产业重要的信息。新的努力增加了数据转换速度和可用性。■制造/预制和工厂建造:完全或局部远离施工现场建造和稍后安装的住宅。大多数结构都是大批量生产的,但是还具有一些变更的能力。■材料:住宅建筑覆盖材料,包括水泥、钢材、木材、塑料和可以选择则的技术。■机械/电气/上下水系统:在这些领域的研究包括改进现有的系统、也包括用新方法来解决老问题。■生产模式:研究着重于涉及的建造过程,力图在流水线上提高生产效率。■屋顶盖法:在这个范围里的工作是集中在屋顶横隔层上。改善耐久性,并且已经是通过采用新技术来安装。■结构:住宅单元的骨骼。新时代的新的结构系统要反映出技术的变化状态。■通用/灵活的设计:这些设计概念扩展了建筑物外壳的有效寿命,允许新的居住者根据自己的需要变更空间。设计可以适合残疾人居住,或者可以容易的修改,以适合年轻人老了时居住。■其它:先前没有提到的种类,但是却反应出特殊组织的实际所为。(四)确定研究机构项目在世界范围内确定了195个研究住宅技术的机构。挨个国家列出来这些机构都包括在表1里。其中有8个中国机构声称在进行住宅技术研究。他们分别是:■中国建筑技术开发中心(CBTDC)■中国建筑信息■中国建设部■中国国家工程研究中心■香港城市大学■香港房屋署■香港理工大学■同济大学表1 世界各国主要建筑研究机构当前的研究领域和课题A.声学机构国家研究项目美国采暖、制冷与空调工程师学会(有限)公司美国暖通空调增压室声音衰减特性建筑研究公司英国隔音建筑物声学和环境噪音加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大澳大利亚联邦科学与工业研究组织澳大利亚窗户的声音等级加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大隔离建筑物,防止飞行器噪音(IBANA)墙和楼层组件的隔音和防火评估全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国新加坡国立大学,总建筑物性能中心新加坡新加坡社区噪音研究,专门用作规划和设计指南的准备B.门/窗户机构国家研究项目美国采暖, 制冷与空调工程师学会(有限)公司美国亚洲技术学院,土木工程学校——熟练技术中心泰国建筑研究公司英国覆层和幕墙加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大建筑围合和结构规划全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国自然资源加拿大加拿大为窗户和门开发低轮廓玻璃纤维骨架自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大纽约国立能源研究和发展署美国宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国国营农场保险公司美国德克萨斯州立技术大学,风科学和工程研究中心美国窗户/门风压和碎片碰撞抵抗试验明尼苏达州立大学——德卢斯自然资源研究协会(NRRI),森林产品计划美国滑铁卢大学,建筑工程组加拿大C.能源节约机构国家研究项目美国采暖, 制冷与空调工程师学会(有限)公司美国改进住宅管道泄漏的测量方法建筑研究公司英国能源效率/最佳施工程序在建筑物内集成新的和更新的能源(INREB)加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大美国科罗拉多州立大学,建筑环境学院美国美国科罗拉多州立大学,太阳能应用实验室美国澳大利亚联邦科学与工业研究组织澳大利亚热力和通风工程学印地安那州立大学,制造和建筑技术系美国采用三维模型评估德克萨斯州学校采暖站收费程序加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大建筑围合和结构规划McGill大学,最小成本住宅组加拿大密歇根州立大学,住房教育和研究中心(HERC)美国住宅建筑物能源效率设计和建筑技术示范建筑物的能源评估全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国新加坡国立大学,总建筑物性能中心新加坡太阳诱导通风自然资源加拿大加拿大对R-2000和能源指南住宅项目的技术支持纽约国立能源研究和发展署美国辅助计量多个家庭建筑物无线电频率温度调节装置伊顿中心组合的热力和动力微涡轮装置宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国能源之星百万太阳能屋顶项目联邦能源管理佛罗里达大学,买得起的住宅西门伯格中心美国滑铁卢大学,建筑工程组加拿大弗吉尼亚技术学校美国住宅先进技术合伙企业(PATH):设计板式系统,紧紧密封住建筑物,把对室内空气质量的影响减到最小美国采暖, 制冷与空调工程师学会(有限)公司美国低层住宅建筑物墙骨架因素的特性描述亚洲技术学院,土木工程学校——熟练技术中心泰国鲍尔州立大学,未来建筑协会美国建筑研究公司英国加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大美国科罗拉多州立大学,太阳能应用实验室美国相变地面砖澳大利亚联邦科学与工业研究组织澳大利亚外表和结构系统的设计和性能综合方法香港理工大学,建筑和房地产系中国强制使用大板钢骨架系统作为承重墙加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大建筑围合和结构计划混凝土结构的耐久性和维修墙和窗户系统全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国新加坡国立大学,总建筑物性能中心新加坡在热带条件下建筑物外表的性能(SETSCO)自然资源加拿大加拿大耐久墙的开发自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大纽约国立能源研究和发展署美国宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国帮助房屋等越冬御寒国营农场保险公司美国佛罗里达大学,买得起的住宅西门伯格中心美国新南威尔士大学,市政和环境工程学校澳大利亚开发砌块建筑设计软件滑铁卢大学,建筑工程组加拿大雨水挡板覆层策略D.环境友好设计机构国家研究项目美国采暖, 制冷与空调工程师学会(有限)公司美国亚洲技术学院,土木工程学校——熟练技术中心泰国泰国Petchabun,Khao Kho重新造林项目鲍尔州立大学,未来建筑协会美国建筑研究公司英国加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大土木工程研究基金(CERF)美国绿色建筑技术美国科罗拉多州立大学,建筑环境学院美国创新使用小尺寸的木材澳大利亚联邦科学与工业研究组织澳大利亚McGill大学,最小成本住宅组加拿大全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国全国绿色建筑项目的开发自然资源加拿大加拿大未来住宅的Eko^10概念自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大纽约国立能源研究和发展署美国宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国建筑大学,土木工程和地理科学、建筑系保加利亚佛罗里达大学,买得起的住宅西门伯格中心美国滑铁卢大学,建筑工程组加拿大E.防火安全机构国家研究项目美国采暖, 制冷与空调工程师学会(有限)公司美国高级燃气炉的现场测试和分析建筑研究公司英国加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大中国建筑技术开发中心(CBTDC)中国澳大利亚联邦科学与工业研究组织澳大利亚防火安全设计和风险评估研究加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大失火风险管理程序FiRECAM™FIERA系统火灾扑灭系统耐火建筑物正压通风墙和楼层组件的隔音和防火评估全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国新加坡国立大学,总建筑物性能中心新加坡防火门的性能评估——综合方法国营农场保险公司美国F.基础机构国家研究项目建筑研究公司英国加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国国营农场保险公司美国滑铁卢大学,建筑工程组加拿大G.信息技术机构国家研究项目建筑研究公司英国中国建筑技术开发中心(CBTDC)中国澳大利亚联邦科学与工业研究组织澳大利亚印地安那州立大学,制造和建筑技术系美国印地安那州大城市规划模型密歇根州立大学,住房教育和研究中心(HERC)美国全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国ToolBase程序自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大国营农场保险公司美国建筑大学,土木工程和地理科学、建筑系保加利亚佛罗里达大学,买得起的住宅西门伯格中心美国佛罗里达住宅数据库澳大利亚新南威尔士大学,建筑创新中心澳大利亚维吉尼亚技术学校美国能够动态进入和交互式监控建筑施工的信息技术维吉尼亚技术学校,住宅研究中心美国住宅建造现场阶段I、阶段II和阶段III产业化住宅建造信息机制和程序测量住宅技术传播和传播机制H.制造/预制和工厂建造机构国家研究项目亚洲技术学院,土木工程学校——熟练技术中心泰国中等企业生产的建筑材料鲍尔州立大学,未来建筑学会美国空置办公室建筑物变成住宅日本建筑中心(BCJ)日本建筑研究公司加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大香港理工大学,建筑和房地产系中国采用预制建筑部件(半预制的混凝土板、楼梯、厨房等)密歇根州州立大学,住宅教育和研究中心(HERC)美国制造住宅生产和材料利用的模型在密歇根州里制造住宅趋势和规则制造住宅建筑质量指导方针全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国纽约国立能源研究和发展署美国宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国南部银行大学,建筑环境系英国采取模块化建筑,供给能够买得起的住宅德克萨斯州立技术大学,风科学和工程研究中心美国与原物大小一样的制造和模块化住宅试验,建筑大学,土木工程和地理科学、建筑系保加利亚承租人参与住宅创新和设计明尼苏达州立大学——德卢斯自然资源研究协会(NRRI),森林产品计划美国Kato Sangyo建筑系统人造木材骨架数码住宅生产线欧洲发明的建筑系统技术滑铁卢大学,建筑工程组加拿大保温混凝土成型I.材料机构国家研究项目美国采暖, 制冷与空调工程师学会(有限)公司美国材料热力特性数据目录亚洲技术学院,土木工程学校——熟练技术中心泰国互相扣住的砌块墙试验鲍尔州立大学,未来建筑学会美国比利时建筑研究协会(BBRI)比利时建筑研究公司建筑工业研究与情报协会美国采用增强聚合纤维(玻璃纤维增强塑料,玻璃钢)外部胶结加固现有金属结构土木工程研究基金(CERF)美国轻质混凝土工程高性能建筑材料和系统(CONMAT)计划联邦科学与工业研究组织澳大利亚比较清洁的混凝土材料和和程序丹麦建筑和研究协会丹麦材料和部件香港理工大学,建筑和房地产系中国鼓励使用预制混凝土正面要素加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大混凝土结构的耐久性和维修全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国支持住宅先进技术合伙企业(PATH)项目新加坡国立大学,总建筑物性能中心新加坡在当地气候条件下,预制接缝里密封剂的耐久性自然资源加拿大加拿大自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大纽约国立能源研究和发展署美国宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国国营农场保险公司美国佛罗里达大学,买得起的住宅西门伯格中心美国明尼苏达州立大学——德卢斯自然资源研究协会(NRRI),森林产品计划美国蒙彼利埃大学建筑学院法国澳大利亚新南威尔士大学,建筑创新中心澳大利亚亚琛技术大学,建筑材料研究协会德国粘合剂和混凝土合成材料和建模砌块保养和维修钢材和防腐滑铁卢大学,建筑工程组加拿大J.机械/电气和上下水系统机构国家研究项目美国采暖, 制冷与空调工程师学会(有限)公司美国高大建筑物暖通空调设计指南鲍尔州立大学,未来建筑学会美国成熟的回填系统建筑研究公司英国加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大美国科罗拉多州立大学,太阳能应用实验室美国针对建筑能源系统的强化学习控制加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大可以选择的住宅通风系统全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国自然资源加拿大加拿大先进的集成机械系统自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大纽约国立能源研究和发展署美国自备动力,燃油加热系统脉冲燃烧,空间加热锅炉宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国南阿尔伯达技术协会,工程空气中心加拿大锅炉研究国营农场保险公司美国佛罗里达大学,买得起的住宅西门伯格中心美国可以选择的建筑系统技术K.生产模式机构国家研究项目鲍尔州立大学,未来建筑学会美国产品供应渠道图建筑研究公司英国联邦科学与工业研究组织澳大利亚香港理工大学,建筑和房地产系中国标准化的分组设计和施工顺序密歇根州州立大学,住宅教育和研究中心(HERC)美国澳大利亚新南威尔士大学,建筑创新中心澳大利亚过失避免针对买得起的住宅,创新的回顾建筑方法、材料、技术、电子设计交互式的光盘(CD)和特色品质估算标准废物管理L.屋顶机构国家研究项目美国采暖, 制冷与空调工程师学会美国亚洲技术学院,土木工程学校——熟练技术中心泰国建筑研究公司英国加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大建筑包裹和结构计划全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大纽约国立能源研究和发展署美国宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国数百万个太阳能屋顶计划国营农场保险公司美国滑铁卢大学,建筑工程组加拿大M.结构机构国家研究项目亚洲技术学院,土木工程学校——熟练技术中心泰国针对中等高度建筑物的互相扣住的承重混凝土块(无灰浆)日本建筑中心(BCJ)日本建筑研究公司美国加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大中国建筑技术开发中心(CBTDC)中国建筑工业研究与情报协会美国联邦科学与工业研究组织澳大利亚加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大建筑包裹和结构计划全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国最优价值工程研究项目(PROVE)自然资源加拿大,能源研究和开发办公室加拿大纽约国立能源研究和发展署美国宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国国营农场保险公司美国明尼苏达州立大学——德卢斯自然资源研究协会(NRRI),森林产品计划美国蒙彼利埃大学建筑学院法国澳大利亚新南威尔士大学,建筑创新中心澳大利亚滑铁卢大学,建筑工程组加拿大维吉尼亚技术学校美国住宅先进技术合伙企业(PATH):先进的疾风地区住宅建筑机械紧固件N.通用设计或可变化的设计机构国家研究项目亚洲技术学院,土木工程学校——熟练技术中心泰国低成本住宅,印度尼西亚万隆鲍尔州立大学,未来建筑学会美国INO医院工程建筑研究公司美国加拿大抵押和房屋贷款有限公司加拿大McGill大学,最小成本住宅组加拿大全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国老年人住宅全国研究中心宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国建筑大学,土木工程和地理科学、建筑系保加利亚在索非亚城开发住宅系统蒙彼利埃大学建筑学院法国澳大利亚新南威尔士大学,市政和环境工程学校澳大利亚O.其它研究领域机构国家研究项目亚利桑那州立大学,Del E. Webb建筑学校美国亚利桑那州住宅先进技术合伙企业(AzPATH)先进技术环境建筑研究和教育(CREATE)鲍尔州立大学,未来建筑学会美国开放式建筑物研究日本建筑中心(BCJ)日本超级建筑物研究建筑研究公司英国质量问题丹麦建筑喝研究协会丹麦建筑设计和技术印地安那州立大学,制造和建筑技术系美国建筑规范赫尔辛基技术大学,建筑系芬兰开放式建筑物填充系统加拿大建筑研究协会,全国研究委员会加拿大室内空气质量、照明加拿大住宅技术中心(CCHT)发热材料和室内空气质量模型联盟(CMEIAQ)McGill大学,最小成本住宅组加拿大低成本住宅和人居环境性和土著住宅土著住宅的变化国际开发青年培训密歇根州州立大学,住宅教育和研究中心(HERC)美国建筑管理创新的方法供给城市买得起的住宅全国建造商协会研究中心(NAHBRC)(有限)公司美国质量担保/证明新加坡国立大学,总建筑物性能中心新加坡宾夕法尼亚州立大学,宾夕法尼亚州住房研究中心美国建筑美国国营农场保险公司美国自然和人为风险减少和缓解德克萨斯州立技术大学,风科学和工程研究中心美国躲避疾风建筑大学,土木工程和地理科学、建筑系保加利亚大城市规划特殊效果中心——制度化的方法和知识转移索非亚市政当局的小定居点:指导可以忍受的空间开发明尼苏达州立大学——德卢斯自然资源研究协会(NRRI),森林产品计划美国内部装修——细木家具、室内陆面、楼梯部件采用胶合板技术的硬木地板细木家具“远离墙壁的橱柜”可靠性试验装置澳大利亚新南威尔士大学,建筑创新中心澳大利亚生产管理新南威尔士大学,市政和环境工程学校澳大利亚结构系统、基础和砌块住宅基础性能显示器为小沉陷区域建立表面开发指导方针五、结束语(一)装配式建筑不能只是“等同现浇”一条道改变现浇混凝土建筑一统天下的窘迫局面,不能是“自古华山一条道”——“等同现浇”。要“百花齐放、百家争鸣”,各种建筑材料、建筑结构、建造方法都要参与进来。要想改变这种情况,就必须要改变中国人千篇一律的居住模式。(二)居住模式不能千篇一律不论是中国香港,还是新加坡,乃至深圳(一个曾经用“铁丝网”围起来的狭小城市空间),都只是一座“城市”,它能否成为中国大陆所有城市的住区规划和住宅设计样板呢?当然是只能借鉴,不能原样照抄。要想改变中国人现在的居住模式,难度很大。但如果不改变居住模式,那么其它建筑材料、建筑结构、建造方法都很难顺利进入中国建筑市场。现在看来,随着京津冀(雄安新区)、长三角城市群(上海为中心,杭州次之)、粤港澳大湾区(深圳、广州为主)的新一轮重塑,城市群和湾区经济有望成为中国经济再出发的新动力。如果能够把“县域经济竞争模式”放大成“城市群和湾区经济竞争模式”,就有可能改变目前中国这种高层,甚至超高层的高密度居住模式。(三)“等同现浇”的现状目前中国正在推广的“湿连接”的“装配整体式混凝土结构”正面临着这样窘境:“湿作业”(现场浇筑)与“干作业”(预先浇筑)同时出现在一个工作面。这是二个需要不同技能的工种(图16):■“湿作业”(现场浇筑):绑钢筋、支模板、浇筑;■“干作业”(预先浇筑):运输、吊装、就位、固定。
图16施工单位面临的问题是如何组织施工?即:■是组建或雇佣一支“全面型”的施工队伍,要求施工人员既懂得“湿作业”(现场浇筑),又懂得“干作业”(预先浇筑);这是一件非常困难的事情,需要时间去培训人员,而且既懂“湿作业”(现场浇筑),又懂得“干作业”(预先浇筑)的员工工资会很高的。■还是组建或雇佣二支施工队伍,一支负责“湿作业”(现场浇筑),一支负责“干作业”(预先浇筑)。这会给现场施工管理带来很多麻烦,“湿作业”(现场浇筑)和“干作业”(预先浇筑)的工作界面如何划分?技术责任如何区分?如何保证工作内容交接顺利,如何保证工作效率(即不窝工,不待料,不停工等)?目前的情况看,大量实施的“湿连接”的“装配整体式混凝土结构”项目表明,在“等同现浇”理论桎梏下,设计、生产、施工难度都非常大,技术经济性也不太好,亟待解决。最关键的是“等同现浇”从设计阶段没有考虑制造和装配设计(DfMA),只是按照“现浇混凝土”结构进行设计,事后再去找一些会“拆图”的公司或预制构件厂去进行所谓的“拆图”设计,然后再拿着这些“拆”出来的图纸去制造和装配。与发展装配式建筑的初心(减少成本,改进质量、加快建造)背道而驰。