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深圳及香港住宅产业化的实践与思考

2014年12月31日

打印专业人士:岑 岩   来源:安徽住宅产业化网

几十年来,我国住宅产业化走过了不平凡的道路。特别是1999年国办发72号文发布以来,住宅产业化迎来了新的发展机遇。住宅产业化几代从业人员付出了艰苦努力,积累了丰富的经验,也经历了许多坎坷与挫折。大家高兴地看到,随着“十二五”的开局,党中央倡导的科学发展观贯彻落实,节能减排、绿色低碳发展日益成为全社会的共识,住宅产业化的春天终于到来了。


在住宅产业化事业即将迎来大发展的时刻,迫切需要住宅产业化的顶层设计,其中对住宅产业化的发展模式的研究值得引起高度重视。以往,对住宅产业化的日本发展模式研究比较全面,对欧美住宅产业化发展模式也有较为深入的研究。发展住宅产业化是一项十分宏大的系统,涉及建设及住宅领域生产方式的根本变革,影响十分深远。在推进住宅产业化的实践中,我国也逐步呈现了自己的独特的发展模式雏形,按地域划分有北京模式、上海模式、沈阳模式等,按企业划分有万科模式、长沙远大模式、黑龙江宇辉模式、中南建设模式、杭萧钢构模式、合肥西伟德模式、上海城建模式等。各地及各企业需根据各自的经济发展水平、产业配套、技术水平、工人素质、施工工艺等选择适合自己的发展模式,其中最重要的是在确保安全的前提下,特别关注经济性和施工简易性指标。


一、住宅产业化的核心

近年来,建设部原副部长、全国政协常委、环资委副主任刘志峰多次指出,推进住宅产业化,核心是实现住宅设计的标准化、部品部件生产的工厂化、现场施工的装配化和土建装修的一体化。


刘部长还进一步指出:住宅设计的标准化,要建立一系列的技术标准,尤其是作为标准基础的计量标准、设计标准、制造标准、质量检验标准、测试标准等;还要做到标准统一化:即对行业内现有标准的整合、统一。标准化是产业化的基础,而统一模数又是实施标准化的基础。统一模数制,可以使不同的建筑物及各部分构件的尺寸统一协调,具有通用性和互换性,可以加快设计速度、提高施工效率、降低造价。部品部件生产的工厂化,关键是要研究解决住宅部品部件间的模数协调,促进住宅部品部件的通用性和可替换性。施工现场的装配化,是要建立装配式住宅通用体系:1、建立工业化住宅结构体系,即住宅主体结构实现工厂化生产,达到施工现场拼装的要求,做到结构体系完善。2、建立住宅部品体系,即以外围护、内装修、厨卫、设备、智能化等部品为重点,促进住宅部品向模数化、标准化、通用化、产业化方向发展。土建装修一体化,是要将住宅装修与土建安装进行一体化设计、一体化施工。


总之,住宅产业化的核心是住宅生产方式的工业化,而工业化的核心又是结构体系的工业化。众所周知,占建筑生产活动70%的工作量是房屋的结构主体,如果对建筑结构主体的生产方式仍然采用传统方法,就难以形成新的产业链,也就不能称为“住宅产业化”,这里所说的“结构体系”是指包括设计、生产、施工的成套技术,并不单指结构本身。


目前,与新技术配套的技术标准制定相对滞后,是制约住宅产业化的重要因素。一些具体的产业化技术,如预制装配技术,在国外已经发展了几十年,已经非常成熟和完善。关键问题是我国住宅结构体系与国外有很大区别,引进的大部分是单项技术,与国内现行的技术标准、规范不兼容,在设计、施工、验收时无规范、标准可依。


国外主要住宅结构体系与我国差异较大:欧美日等发达国家的住宅产业化发展水平较高,但存在不同结构体系,且差异很大。欧洲以多层预制混凝土结构体系为主;美国以“钢结构+预制外墙挂板”的高层结构体系为主;日本普通住宅以“轻钢结构和木结构别墅”为主,城市住宅以“钢结构或预制框架+预制外墙挂板”体系为主。新加坡、香港住宅多为高层混凝土建筑,特别是保障性住房(组屋、公屋、居屋等)多采用预制剪力墙结构体系。


我国改革开放30年,住宅建设取得举世瞩目的成就。我国人多地少的基本国情,决定了保障性住房只能以高层建筑为主。例如目前深圳市主管部门已出台规定,保障性住房容积率原则定在3.5,因此保障性住房基本上会以30层左右的高层住宅为主。快速、简单、经济实用的现浇钢筋混凝上结构,特别是剪力墙结构在我国住宅建设中发挥了重要作用。


我国的住宅产业化模式无法照搬国外现成模式。以保障性住房为主,在高层住宅的剪力墙结构的装配化将成为主流技术;同时应坚持预制与现浇有机结合的装配整体式的技术路线。


住宅产业化涉及生产方式的深刻变革,是集技术创新、管理创新、制度创新“三位一体”的集成创新。笔者在实际工作中,有机会多次学习了香港住宅产业化的许多先进经验,在此愿意与大家分享对住宅产业化香港模式的体会。


二、住宅产业化的香港模式

香港总面积约1100平方公里,人口约710万。香港的房屋分为两大类,一类是商品房,另一类是政府兴建或资助的公共住房,公共住房又分为居屋(用于出售)和公屋(用于出租,类似内地公共租赁房)两种。目前,香港拥有居屋约42万套(居住125万人),公屋约72万套(居住213万人)。居住在公共房屋的人口约占全港总人口的50%,较好地解决了市民的居住问题。


香港公共住房的发展要追溯到二战结束后,大批难民涌入香港,并在山边及空地搭建了大量的木屋居住。1953年12月,九龙半岛石·尾木屋区一场大火,使得5.3万人无家可归,迫使香港政府介入提供住房。这一时期,香港的公共房屋“以徙置区为主,廉租屋为辅”。随着香港经济的飞速发展,政府财力不断增强,居民收入也显著提升,1972年,香港政府提出了“十年建屋计划”,逐步为180万港人提供住房,并提出保证每个家庭住上独立单元式住房,并配备完善的水、电、厨房、卫生间等设施。为此,香港于1973年成立了“房屋委员会”,经过10年努力,共兴建了22万套公共住宅,使百万人从中受益。十年建屋计划,是香港政府第一次系统性提出长远的房屋发展政策,具有深远的影响,并且带动公共房屋的建设从强调建屋数量转变为注重建屋质量。房屋委员会及其执行机构房屋署的成立,使政府建立的专门负责房屋政策的制定和房屋建设的部门,为保证房屋供应、提高房屋质量、推进住宅产业化奠定了基础。香港房屋署还有大量的工程技术人员,对公共房屋的规划设计、建设工程的机械化施工和工业化技术、工程质量提升、工程管理优化等进行了长期的研究和开发,确保了房屋建造技术持续不断进步,稳居世界前列,而且坚持了数十年。这一经验,值得内地政府认真学习借鉴。


香港房屋政策一直在根据经济社会发展、市民住房需求和负担能力以及房地产市场发展而不断调整。1976年,港府推出“居者有其屋”政策,帮助中等收入居民购买居屋置业。1988年,又推出“长远房屋战略”和自置居所贷款计划,取得了良好的效果。


香港的公共房屋建设一直在强调标准化设计。香港的公共房屋设计一直提倡“实而不华”的理念。为快速解决居住问题,加快建造速递、减少建造成本及有效控制建造品质,香港在每个时期的公共房屋建设内,都是只以几种住宅标准层平面作为公共房屋的原型,并大量建设。从1953年到1972年,总共建设了七种“号型”系列。从最早期的“第一型”公屋是平面呈H型的六至七层的板式住宅,以周边的通廊围绕住房单元,公共卫生间和厨房位于连接处的结构;到“第三型”开始使用中央走廊来连接每层的单元,同时每个住宅单元也有了自用的厨房和洗手间。从1973年到1982年的十年建屋计划阶段,从双塔型大厦逐步发展到Y型大厦。从1983年到2003年的长远住房策略阶段,又推出了和谐式和康和谐式公屋。和谐式公屋是以模块作为住宅的基本单位,共拥有四种基本模块,包括一个“核模块”和三个附加模块,并通过模块的组合,形成系列化、多样化的套型。康和式公屋是在和谐式公屋的基础上不断改进的结果。和谐式和康和式的公屋都具有标准化、模数化的特点,并在建造过程中大量使用了预制构件。2000年后,香港逐步采用了“因地制宜”的设计思路,即制定若干标准户型,再根据每个项目的不同情况将标准户型予以组合,以充分提高土地的利用效率。(见图)


岑岩:深圳及香港住宅产业化的实践与思考1


香港公共房屋建设大力推广工业化建造和机械化施工。香港早期的公共房屋建设就像内地目前情况一样,大量使用手工作业,施工质量无法得到保证,污染很大。为此,香港房屋署于1980年代中期强制在结构墙施工中采用大钢模,以及相关的机械化设备,如塔吊、预拌混凝土等。随着现场施工的机械化,建设质量稳步提高。香港房屋署从1980年代后期又推出重大举措——在公屋建设中采用预制外墙,可大量减少现场湿作业,并有效防止渗漏水,成效非常显著。随后,公屋建设不断采用新的预制构件,包括楼梯、楼板、内隔墙、阳台、管道井、垃圾槽等。在香港最新建设的启德公屋项目中,还采用了使用混泥土整体预制的厨房和洗手间,这样可以有效防止厨卫出现渗漏水、极大提高了厨卫施工的质量,并使工业化住宅的整体预制率提高到了将近50%。(见图)


岑岩:深圳及香港住宅产业化的实践与思考2


香港公共房屋的工业化建造也积极探索适应本地实际的工法。在香港推广工业化施工的初期,从国外引进了“后安装工法”,又称“日本工法”,该工法主要在美国、日本、台湾地区等地使用,由于主体结构大量采用钢结构或预制框架结构,施工顺序一般为先进行主体施工、后进行外墙装配的方式,故称为“后安装法”。预制的外墙往往是作为非承重的挂板使用,对于主体及构件的尺寸精度要求较高,施工操作的工艺要求也较高,否则构件之间会出现“误差积累”而无法安装,并且由于构件之间宏观缝隙的存在,在解决保温、防水、隔声方面有很高的要求,采用后安装法装配施工时往往建安成本较高。由于香港台风多、降雨充沛,公共房屋在用“后安装工法”施工的住宅,在使用中都发生了大量的渗漏水现象,每年需投入大量人力物力进行维修。(见图)


岑岩:深圳及香港住宅产业化的实践与思考3


后来,香港房屋署进行了改进,采用了“先安装法”,又称“香港工法”,该工法主要在新加坡和香港等地使用,主体结构一般采用现浇混凝土结构,施工顺序为先安装预制外墙、后进行内部主体现浇的方式,故称为“先安装法”,预制的外墙既可作为非承重墙,也可作为承重的结构墙,由于先将墙体准确地固定在设计的位置,主体结构的混凝土在现场浇筑,待现浇部分完全固结后形成整体的结构,因此对预制构件的尺寸精度要求不高,降低了构件生产的难度,同时每一次浇筑混凝土都是“消除误差”的机会,提高了成品房屋的质量,而且整体式的结构提高了房屋防水、隔声的性能。“先安装法”在香港取得的很好的效果,比较适合施工水平不高的发展中国家,特别是渗漏水问题彻底解决,值得我们认真学习和借鉴。(见图)


岑岩:深圳及香港住宅产业化的实践与思考4


香港的住宅产业化和工业化,取得了良好的社会效益和经济效益。尽管采用预制构件和机械化施工的成本较高,但是彻底解决了渗漏水问题,使维修费用大幅度下降,采用工业化和机械化施工,单位维修费下降为原来的5%(见表1),并且施工进度快、质量好、节约人工和材料,大量减少了建筑垃圾。因此,住宅的全寿命使用成本反而会大幅降低。香港房屋委员会自1990年代起在公共房屋建设中强制推行了工业化,取得了巨大的成功。2010年,香港房屋署曾委托香港理工大学,对公屋的寿命进行评估。从15年内建设的250栋建筑中抽取8栋,结果显示,公屋的使用寿命可达到100年,远远超过设计年限的50~70年。公屋寿命的提高,原因是大量使用钢模板和施工机械,减少人为错误;工厂预制构件的质量大大提高;工厂化预制导致混凝土保护层厚度一致,可提高寿命;工厂生产用的混凝土质量较高。(见表)



·原因分析:

·1.香港1970年代末采用标准化设计


·2.1980年代初采用机械化施工,在1980年代中采用了预制装配式体系,即工厂化生产、机械化施工,工程建设质量明显提高。


总结住宅产业化的香港模式,其经验主要有五条:

1.住宅产业化与保障房命运紧密相连,首先在公共房屋中实施并形成有效需求,引导社会形成设计、生产、运输、安装、监督等完整的产业链。




(深圳市人居环境委员会 岑岩)


2.全面推广标准化设计,可以有效加快建设速度、减少成本、提高质量。


3.2001年政府出台建筑面积奖励政策,对采用预制外墙的商品房给予建筑面积奖励(6~8%),有力推动了开发商采用预制外墙等。


4.“香港工法”,即“先装法”工艺比较适合中等工业化条件下的住宅产业化推广,更加适合内地目前的国情和发展阶段。


5.采用住宅产业化和工业化技术,初期投资会略微上升,但因产品质量大幅提高导致维修成本会大幅下降,并节省大量人工和材料,还可以大幅度提高建筑物寿命,全寿命使用成本反而会大幅下降。


三、深圳住宅产业化的实践

深圳市一直非常重视住宅产业化工作,在2002年就成立了以主管副市长牵头、各相关部门参加的住宅产业化领导小组,并开展了卓有成效的工作。2006年,深圳市获建设部授予全国首个“国家住宅产业化综合试点城市”。深圳市的住宅产业工作,紧紧围绕着“政策、标准、示范”三个层面开展,并且以保障性住房建设为突破口,取得了良好的成果。


在政策方面,从2006年起,我市在《深圳经济特区循环经济条例》、《深圳经济特区建筑节能条例》、《深圳市建筑废弃物减排与利用条例》、《深圳市保障性住房条例》等地方性法规中,都加入了住宅产业化内容和要求,推动了住宅产业化工作的全面开展。


在技术标准方面,2012年6月,深圳市发改委和市住建局联合发布了《深圳市保障性住房建设标准(试行)》,明确要求在保障性住房建设中全面推行住宅产业化和建筑工业化,文件要求要遵循标准化、模数化原则,做到“设计标准化、构配件生产工业化、施工机械化、管理科学化”。宜采用PC墙板、复合墙板等建筑工业化产品,厨房、卫生间、门窗等宜采用建筑工业化产品,规格尺寸应标准化。建筑楼梯、阳台、室内分隔墙等应采用标准化、定型化的工业化构件。雨篷、空调板、遮阳等外立面外挂构件,宜与外围护结构统一设计,配套采用工业化产品。保障性住房建设要求全面推广一次性装修,保障性住房装修设计应与主体设计同步完成。文件还要求所有的保障性住房项目都要达到国家一星级绿色建筑的标准。另外,市主管部门组织编制并发布了预制装配式外墙设计规程和技术标准等,有力地促进了住宅产业化的发展。


在示范工作上面,创建两个“国家住宅产业化基地”——万科企业股份有限公司和嘉达高科产业发展有限公司。另外,创建了深圳海龙建筑制品有限公司、绿蛙生物科技有限公司、华阳国际工程设计有限公司、嘉普通太阳能有限公司等9家深圳市住宅产业化示范基地和体育新城项目、市建科院建科大楼、招商地产南海意库项目、绿发鹏程环保科技公司建筑废弃物综合利用项目、华威环保建材公司建筑废弃物综合利用项目等11个深圳市住宅产业化示范项目。在工程建设中,侨香村、深云村等大型经济适用房等项目均采用了雨水收集,中水回用,太阳能光热光伏,节能


门窗玻璃等住宅产业现代化技术;梅山苑住宅产业化综合试验示范基地涵盖了屋顶绿化、太阳能利用、沼气利用、人工湿地污水处理回用、中水处理回用、雨水收集及净化利用等试点示范项目。


其中,特别值得一提的是由万科实行代建总承包的深圳“龙悦居”保障性住房项目,占地面积:约5万m2,建筑面积:约21.5万m2,户数:4002户(精装修),共有6栋25~28层塔楼,设计单位为:华阳国际设计工程有限公司;施工单位为:中建三局一公司和深圳鹏城公司。1~6#楼外墙、走廊板、剪刀楼梯,采用PC工业化产品大量减少砌砖、抹灰的人工和材料,施工现场能保持干净,减少建筑垃圾;1#楼采用大钢模,节约人工和材料,同时避免了外墙抹灰层开裂现象。外防护采用智能型的排架(电脑提升工艺);采用太阳能热水系统(集中辅助加热系统);景观中心区设计有人工湿地,可处理一部分污水;景观区西侧保留山体,周边做绿化可美化环境、提供氧气;电梯计划采用节能型电梯,可节约电力;装修配置的水龙头、花洒、马桶全部采用节水型产品。


这是深圳市保障性住房首次大面积采用万科的工业化技术,要求构件设计标准化、模具数量最少化、连接节点简单化、生产制作易控性、施工制作同步性、运输方便高效性、施工安装简单化、维护保养经济性。项目施工采用了“香港工法”即“先安装法”,全面学习了香港公共房屋建设的先进技术和管理经验,并根据深圳实际进行了创新,取得了良好效果。


整个项目4002套住宅只用了三个户型。项目施工组织非常出色,计划周密、管理科学,施工场地整洁,施工质量控制非常到位,在万科集团在建的近200个项目的例行检查中,多次获得质量第一名。这首先体现在成本控制方面:由于万科的出色管理,设计单位华阳国际“朴实无华”的设计风格,施工单位的措施到位,以及深圳市住宅产业链的完善,项目顺利实现了成本控制目标。龙悦居项目荣获“2011中国首届保障性住房设计竞赛”一等奖和“最佳产业化实施方案奖”,并获得住建部领导及广大专家、学者和住宅产业化从业人员的高度赞扬。


从龙悦居项目的成功经验看:1、目前实施预制装配式结构体系的技术条件和管理条件基本成熟。2、预制与现浇有机结合的预制装配整体式结构体系是合理的选择。3、“预制外墙+大钢模+半预制楼板”组合是目前的优选方案,再加上预制楼梯、预制阳台、预制外走廊等。4、今后在条件成熟时,逐步引进香港的整体预制厨房和洗手间等工艺,并争取与有关部门协调,在保障房和商品房中大力推广预制楼梯、预制阳台、预制厨房及卫生间的标准化设计。


四、深圳住宅产业化发展思路

认真学习借鉴香港先进经验,争取闯出具有深圳特色的住宅产业化道路。


1.大力推广标准化设计:以统一模数制为基础,争取作为国家新的模数协调标准的试点,并实现部品部件的通用性和可替换性。推广模块化设计:以35、50、65、80四种户型为通用模块,并且配合电梯间、楼梯间、通道等专用模块,按使用功能和环境性能等要求组合成若干楼栋。标准化设计全程采用BIM(建筑信息模型),各模块在设计阶段全部建立BIM技术建模,并实现优化设计、碰撞检查、协同设计;并提供完整的工程量统计数据。并为预制部品、构件的加工、虚拟施工和建成后运营管理预留数据接口,实现可视化、协调性、模拟性、优化性、协同出图。开展保障性住房需求调研,并根据调研结果提出住宅的精细化设计要求。考虑户型的适应老年住宅、残疾人使用的无障碍设计和可变性。研究整体厨卫设计和精细化设计。编制标准化施工图,并将装修一次设计到位,并与土建同步实施。


2.在保障性住房中推广一次性装修、住宅产业化和工业化,形成“有效需求”,促进产业链的形成


3.推动出台建筑面积奖励政策和土地政策:学习北京、上海、沈阳先进经验,对符合住宅产业化和工业化住宅给予建筑建筑奖励政策并将全装修等住宅产业化要求纳入土地出让合同。


五、关于住宅产业化的几点思考

目前,我国的住宅产业化正在进入高速发展的黄金阶段,迫切需要对全行业进行顶层设计。住宅产业化的核心在于生产方式的工业化,在新的历史条件下,这一工业化是以信息化带动工业化为特征的新型工业化。


大力发展新型结构体系。结构体系是住宅产业化和工业化核心环节,香港和深圳的实践给了我们很多好的经验。目前,香港地区的保障性住房结构体系是以20~50层楼的高层、超高层的装配式剪力墙结构体系为主,代表未来发展方向,与内地的主流住宅结构体系有共通之处。香港与内地的主要区别是设有地震的设计要求,这需要我们在学习香港体系时,特别是在适应内地抗震规范设计时应在学习吸收香港先进经验的基础上独立走出自己的道路。国家在编的装配式混凝土结构技术规程中,总体思路是“装配整体式结构”,对预制构件和现浇构件的连接要求是“等同现浇”。而“香港工法”即“先装法”是最接近现浇的工法,通过钢筋的绑扎和“露骨料”混凝土技术,对形成装配整体式结构是低成本、高可靠性的技术。从香港和深圳龙悦居的实践看,现阶段比较成熟的结预制装配式结构体系,可采用“预制外墙+半预制叠合楼板+预制轻质内墙+预制楼梯+预制阳台+预制外廊”等,条件成熟时再实行预制厨房和卫生间。预制率大约在50%左右比较合适。竖向承重构件目前可以选择现浇,水平构件及楼梯以预制较为合适。通过优化设计,使现浇墙体可以采用少规格的定型模板(特别是钢模板)和组合模板进行施工,以提高质量,缩短工期。认真学习研究“先装法”,即“香港工法”的优点。经过试点和实践,逐步创造出具有中国特色的住宅产业化新型结构体系。


大力推广建筑工程信息模型(BIM)技术的应用,该项技术可以再项目策划、规划、设计、招投标、施工、运营管理的全过程运用,BIM核心是一种全新的思维方式,外在表现为信息系统,应用的产业链条越长、使用的阶段越多、使用的部门越多,效益就越明显。根据建设工程管理经验,每道工序的衔接都因信息传递错误而产生3~5%的费用损耗。使用BIM系统,可以实现信息的完整传送,避免损耗和浪费。BIM技术是住宅产业链整合的最佳工具,可以有效实现模数化、标准化、通用化。


有效控制成本。住宅产业化全面推广应用的关键,在于成本控制,应利用全国大量建设保障性住房的有力时机,形成有效需求,并逐步形成住宅产业链。大力提倡“实而不华”的设计理念。全面推广BIM应用与虚拟施工,实现工艺优化。大力推广标准化设计的应用。


笔者相信,住宅产业化事业正在迎来发展的高峰期和黄金时代,只要全体从业人员自强不息,刻苦钻研,艰苦奋斗,我们就一定能够闯出具有中国特色的住宅产业化康庄大道,创造出具有自主知识产权经济实用的住宅产业化的“中国模式”。


参考文献:

[1]刘志峰《大力推进住宅产业现代化,走低碳发展之路》,《住宅产业》2010年第11期。

[2]香港房屋署麦耀荣《香港公共房屋预制装配建筑方法的演进》

[3]深圳海龙建筑制品有限公司汇报稿

[4]谷明旺《PC住宅中预制墙体不同安装方法的探讨》


(深圳市人居环境委员会 岑岩)



住宅产业化民间智库群:147874495

工业化建筑设计师群:138517101

工业化建筑学生群:199516367

(注:以实名和单位名申请)


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延伸阅读:

岑岩:发展装配式建筑必须坚持“以人民为中心” 岑岩:将模块化建造进行到底! 从“等同现浇”到“等同装配”

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