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2022年2月,住建部发布《“十四五”建筑业发展规划》,提出建筑行业的发展战略方向。在“十四五”时期,提升建筑工业化、数字化、智能化水平,深化建造方式向绿色转型。规划提到大力发展装配式建筑,到2025年装配式建筑占新建建筑的比例达30%以上。地方陆续出台相关政策,四川省住建厅出台《提升装配式建筑发展质量五年行动方案》提出到2025年,新开工装配式建筑占新建建筑40%,海南省住建厅发布《海南省绿色建筑(装配式建筑)“十四五”规划(2021-2025)》要求到2025年,装配式建筑占新建建筑比例大于80%。
什么是装配式建筑?
装配式建筑定义可以理解为在施工现场通过将预制的墙、梁、楼梯等构建通过机械吊装等方式组装,而形成的建筑。装配式建筑主要特点包括有多样化的设计形式、可预制生产的构建,构建装配化以及建筑材料绿色环保。
装配式建筑根据构件材料的不同,可以分为装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑、装配式混凝土结构建筑、装配式柱结构建筑等,当前应用较为广泛的为装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑及装配式混凝土结构建筑。装配式钢结构建筑是结构系统、外围护系统、内装系统、设备与管线系统的主要部分采用钢预制构件部品集成装配建造的建筑,该材料的优点显现为抗震性能较好,构件自重较轻,体积小便于运输,建设周期相比较短,材料来源比较丰富,不足之处体现在防火性能不理想。预制钢材料适用于高层、超高层建筑等对抗震性能要求较高的建筑情景,例如有大跨度厂房、体育馆、超高层办公楼等。装配式木结构建筑是采用工厂预制的各类标准或非标准木质结构组件,以现场装配为主要手段建造而成的建筑,该材料的优点在于具备较高的环保性能,弱点体现在材料来源较为局限、具有规范因素的限制,所以建筑成本较其他各类预制构件结构而言,是最高的。此外,木质材料在防火、防腐及防虫方面性能较差。综上,根据材料特点,预制木结构一般适用于二、三层等较为豪华的低层建筑领域,例如独户住宅、仿古建筑等。装配式混凝土结构建筑是结构系统、外围护系统、内装系统、设备与管线系统的主要部分采用混凝土预制构(部)件部品集成装配建造的建筑,使用预制混凝土结构的优势在于建造及维护成本相比于其他材料较低,市场中居民对该建筑材料的接受度高,适用范围广,同时该材料耐火性能好。反之,混凝土材料构件自重和体积较大,对仓储和运输的要求也较高。预制混凝土材料主要应用于对跨度要求较低的低、多、高层建筑,例如住宅、办公楼、学校教学楼、医院大楼等。
装配式建筑的优点有哪些?
由于装配式建筑的设计及结构体系可以根据实际需求进行调整,所以具备较强的灵活性,构件设计可调整的空间较大,具有可定制的性能。装配式建筑核心技术为BIM技术,即建筑信息模型,可通过信息化、数字化和参数化的方式建立、表达和呈现,应用于建筑工程设计、施工、运营、维护等工程模型的全生命周期过程。依托于BIM技术,工厂可以根据建筑构件模型制定的形状、尺寸等相关信息,获取准确数据,进而预制生产所需要的建筑配件。接下来,与传统建筑模式不同的是,装配式建筑使用运输到施工现场的预制配件进行现场装配。相比传统的建筑模式而言,有效的提高施工效率、缩短建筑工期并降低劳工成本。由于工厂预制生产建筑构件能够一定程度上减少施工现场产生的建筑垃圾,对现浇式施工需求程度降低,因此能够有效的减少传统施工方式产生的空气污染及水污染。
为什么装配式建筑是绿色建筑?
装配式建筑能够节约资源,原材料可以循环利用,减少固定废物污染。在工厂完成预制构件的加工后,可以减少现场施工作业量,从而减少建筑垃圾的产生。由于能够减少现场混凝土浇筑作业量,很大程度上避免施工过程产生的噪音和空气污染。“十四五”规划要求绿色低碳生产方式初步形成,即新建建筑施工现场建筑垃圾排放量控制在每万平方米300吨以下。规划要求持续深化绿色建造试点工作,开展绿色建造示范工程创建行动,提升工程建设集约化水平 ,实现精细化设计和施工。培育绿色创造创新中心,加快推进关键核心技术攻关及产业化应用。研究建立绿色建造政策、技术、实施体系,出台绿色建造技术导则和计价依据,构建覆盖工程建设全过程的绿色建造标准体系。在政府投资工程和大型公共建筑中全面推行绿色建造。积极推进施工现场建筑垃圾减量化,推动建筑废弃物的高效处理与再利用,探索建立研发、设计、建材和部品部件生产、施工、资源回收再利用等一体化协同的绿色建造产业链。市场对建筑行业在节能环保方面的要求逐步提高,装配式建筑更具环保效益。
建筑领域终端能耗占比,全球,2020
资料来源:国际能源署(IEA)
建筑领域二氧化碳排放占比,全球,2020
资料来源:国际能源署(IEA)
装配式建筑行业产业链如何分布?参与者有哪些?
装配式建筑行业产业链可以分为上游,中游和下游。上游是供应生产构件用的例如混凝土、钢材、木材等原材料以及提供构件生产和组装的设备,例如生产线及运输和建造设备。上游参与者包括了原材料的生产商及贸易公司,设备生产商及设备贸易公司。中游业务主要负责产品研发、建筑规划及设计,并生产各类预制构件、在建造前组装构件。中游参与者包括预制构件产品研发公司例如中建钢构有限公司、北新建材集团有限公司和北京住总集团有限责任公司,装配式建筑深化设计公司包括中国建筑科技集团、上海现代建筑设计有限公司等。预制构件生产商,包括装配式建筑产业园区。装配式建筑承包施工商包括中国建筑集团有限公司、宝业集团股份有限公司、上海建工集团股份有限公司等。产业链下游主要是不同建筑项目的开发商,主要业务是开发各类建筑项目,例如住宅、工业建筑、商业建筑等。下游参与者包括物业开发商、工厂所有者及政府等机构,例如万科物业发展股份有限公司、绿城物业服务集团有限公司和保利物业发展股份有限公司等。
装配式建筑产业链,中国
资料来源:沙利文公司