澳大利亚面向制造和装配设计(DfMA)和模块化建筑实践

2018年4月，建造业议会与发展局合办了 「组装合成」建筑法国际研讨会，邀请美国、英国、澳洲、新加坡、中国内陆及本地的专家分享世界各地采用「组装合成」的成功例子、发展机遇及挑战，让业界能够清楚了解行业的最新发展趋势。

建造业正面临不少挑战，如高昂成本、缺乏熟练技工及生产力下降等。广泛使用创新建筑方法及科技能有效解决以上问题。而「组装合成」建筑法则能够为提升建造业生产力及成本效益提供及时的解决方法。

「组装合成」建筑法国际研讨会有助提高业界对世界各地采用「组装合成」建筑法的趋势之认识，并为本地和海外学者、专业人士及业界代表提供一个平台，分享技术的最新发展、知识及经验。

本文为ARC预制房屋先进制造中心研究主任分享的澳大利亚DFMA和模块化建筑的相关实践。

ARC预制房屋先进制造中心研究主任
澳大利亚墨尔本大学

世界主要经济体房价可支付指标，香港最差

到2050年，墨尔本的人口将翻一番，超过800万
在未来的15年里，还需要建造70万套住房

澳大利亚建筑业面临的主要问题

1、项目延迟交付和成本超预算

·三分之一的项目经历了延迟和成本超支高达50%
·过去15年，政府在基础设施项目上的成本超支损失了280亿美元

2、不合格材料和建筑产品

·墨尔本超过50%的高层建筑使用不符合要求的外立面材料（解释：指外墙铝塑板等可燃材料，伦敦大火后修订建筑法，需要全面更换）

3、质量问题和生产效率降低

·40%的项目报告存在质量问题
·每年的返工成本为20亿美元
·生产力在过去20年里没有改变

4、安全问题及熟练工人短缺

2008-2013年5年内，
·182名工人遇难
·63230人严重受伤
20%为55岁以上从业人员

面对劳动生产率的挑战，我们如何解决？

我们如何建造更快、更便宜、高质量和更可持续的建筑和基础设施?

麦肯锡公司，2017，通过生产力革命重塑建筑指出：

通过改变生产方式，可以将建筑业的生产效率提升5-10倍

模块化预制结构市场

ARC预制房屋先进制造中心

愿景
创建一个全球研究中心，通过创新和简化供应链，使新兴装配式制造业快速增长，提供负担得起的高质量住房。

从澳大利亚研究委员会资金和从工业界匹配资金400万美元。

朱明点评：这点钱，哪里够烧？

一站式服务:数字化设计、原型、材料和组件、测试和认证、制造/自动化、过程优化、监控

防火、隔声、结构、保温、耐久性、室内空气质量、能源效率、风、洪水、地震

合作伙伴

我们的主要目标

通过以下方式改变澳大利亚的建筑业:
·新材料、系统、技术和工艺
·新的融资和供应链模式
·实现生产率的阶段性变化
·大幅降低成本
·提升现有员工的技能
·开发高价值制造能力

部件+预装配

预制大板

模块

完整建筑物

从板式体系到模块化系统

赋能技术-我们的研发项目

主要项目：1、数字化、DFMA；2、新材料；3、新工艺；4、资本和风险管理

·施工速度快60%
·生命周期成本降低50%
·减少90%的浪费
·温室气体排放减少50%
·劳动力和运输减少70%

1. 在制造和装配方面的设计创新

·为制造和生产设计（DFMA）
·模块化预制建筑BIM平台
·运输设计

2、高性能材料

轻质

防火

低价

高强

耐久

环境友好

3、先进的建造体系和装配技术

轻质楼板系统

轻骨架系统

板块式系统

整体卫浴

连接节点

4、金融创新

挑战
·澳大利亚银行不愿向模块放贷
·如果资金问题得不到解决，传统模块化产业被进口模块化产业颠覆的风险。
·供应链效率低下

·新的装配式房屋风险分析工具和采购框架。
·物流优化
·协助行业开发更高效的供应链和新的融资模式。

模块化大板系统

DFMA

·工程木材后张板系统
·结构性能的实验和数值验证
·提升系统
·板系统
·木地板系统

补充视频（不一定和PPT里一样，我补充的视频是轻木结构自动化流水线）：

建筑防火是个世界性难题

建筑防火是个大投入

墨尔本超过50%的高层建筑使用类似的不合格覆层材料。

新闻：某公寓火灾发生后，立面强制改造，相当于每套公寓需要分担12.8万美元……这对鬼佬家庭来说是一笔非常大的开支。

区块链和供应链管理

·传统供应链的主要挑战是供应链上缺乏开放和可信的信息资源。供应链中的每一个环节都是信息共享和信任侵蚀的瓶颈。
·区块链技术有潜力解决这些挑战。每个产品的信息都可以不可磨灭地记录在产品的区块链中。这种能力可以扩展到为所提供的产品或服务的任何声明提供一些支持性证据。

·所有这些记录均可用于供应链参与者，并可用于下游供应链面临的任何质量问题的审核。由于输入区块链系统的信息是经过认证的，信息的可靠性明显高于传统的建筑项目。

围绕外围护系统

展示CSR开发的一套外围护系统。

朱明观点：外围护幕墙化是世界普遍认同的趋势，而冷弯型钢是最佳载体。

澳大利亚国立大学学生住宿项目

SOUTHMOOR PRIMARY SCHOOL模块化学校项目

补充视频：

补充阅读：

该项目的详细资料：《190米，60层，墨尔本超细摩天大楼采用全预制施工》

总结：

模块化建筑成功的三个关键：工业化、研究和培训、政府