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谭宇昂:两提两减,不忘初心 ——万科住宅产业化推进实践

发布时间:2018-09-01 17:10浏览次数: 624

 

2004年启动住宅产业化研究以来,万科集团在住宅产业化的道路上坚定前行了13年:从最开始的学习照搬日本的预制混凝土建筑,到研究推广适合中国国情的工业化建筑体系,并提出“提升质量,提升效率,减少对人工的依赖,减少环境污染”的核心理念。经过十余年历练,住宅产业化已成为万科特有的竞争力之一,近年正在研究采用干式装配法进行内装施工,以期将工业化理念贯穿房屋建造直至装修交付的全过程。

 

精彩摘录

 

2016年,万科集团在全国有约4000万㎡的项目开工,共交付21.4万套精装房,其中超过40%的房屋系采用住宅产业化的方式建造生产。之所以使用“生产”一词,因为“像造汽车一样造房子”的生产方式正是万科十多年追求的目标。这将是一条虽坎坷曲折,但前途光明,万科正在坚定前行的道路。

 

一、万科的住宅产业化发展历程

 

 住宅产业化研究起源

 

早在2002年,在销售额尚处50亿级别时,万科就意识到要在保证质量的前提下进行规模化的复制,就必须进行产品标准化,从那时候起即开始对设计、产品、户型直至施工过程逐一分析论证,逐渐认识到要从建造方式开始革新。

 

通过了解美国、欧洲、日本、新加坡等发达国家和地区先进的建筑工艺发展过程,万科决定选择近邻日本作为学习对象,原因在于日本的建筑工业化主要使用预制混凝土(Precast Concrete,PC)的结构体系,相较美国与欧洲的钢结构体系,预制混凝土结构更适合中国的实际情况与客户需求,并且日本建筑也充分考虑了抗震性能,PC结构在几次大地震中表现优异。

 

▲ 预制混凝土结构体系示意

 

2004年万科集团总部成立建筑研究中心,专门从事住宅产业化、建造技术的研究;2006年在东莞市松山湖建设住宅产业化研究基地,在基地建设了各种装配体系的实验楼;2007年获批“国家住宅产业化基地”资质。

 

 △由点到面的推进历程

 

推进住宅产业化并非一帆风顺,在产业链尚不完善的境况下,由实验楼起步到全国遍地开花历时逾八年,这一过程可以分为四个主要阶段。

 

二、万科住宅产业化典范案例

 

深圳龙华保障性住房地块位于深圳市龙华扩展区,距离梅林关约2km,地块编号为0008。项目地块呈长方形,用地面积5万余㎡,总建筑面积208780.5 ㎡,容积率3.5,提供4002户公共租赁房,并配套商业、邮局、社康中心、社区文化站、社区服务站、社区警务室等设施。项目由8栋25层和4栋24层高层住宅组成,住宅主体采用剪力墙结构。

 

▲ 深圳龙华保障性住房项目效果

 

 项目应用的工业化技术

 

本工程采用预制混凝土外墙(PC外墙)、预制混凝土楼梯(PC楼梯)、预制混凝土叠合阳台(PC阳台)、预制轻质内隔墙工业化技术,并辅以大钢模的施工工艺建造,同时项目全部精装修交房。

 

项目在设计之初就充分考虑工业化全过程设计理念,设计全过程遵循以下原则:装配使用安全性、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、安装施工简单化、维护保养经济性。

 

规划采用12栋塔楼周边式布局,布局规整、紧凑,可实现施工塔吊转臂半径满足一台服务两栋的要求,塔吊利用率达3万㎡/台,有效降低了设备能耗,提高了设备使用效率;场地内消防环路可用作施工临时通道,既满足构件等的运输车辆的荷载要求,又减少了地下室整体结构成本的过多投入;规划还为每栋塔楼附近预留构件堆场,构件堆场避开主体地下室,避免了过量堆放对地下室结构产生破坏的风险,同时可显着地提高吊装效率。

 

▲ 施工塔吊布置

 

项目建筑设计充分考虑工业化因素,建筑平面规整,外墙无凹凸,立面开洞统一,避免了外墙构件的繁杂;标准开间采用模数化设计,户型在满足配比要求的前提下尽量统一,整个项目由三种户型构成,通过简单的复制、镜像组合方式达到重复率95%的标准层组合方式,力求外墙种类的最少化;立面面层采用涂料,预制的平整外墙最好地发挥了涂料的效果,也避免了因常规外墙基层开裂带来的效果上的破坏,此外也增加了涂料在立面形体及色彩划分上的灵活性。

 

▲ 预制构件布置

 

预制外墙板采用上端与结构主体框架梁连接固定的方式,结构抗震设计时,预制外墙按非结构构件考虑,整体分析计入预制外墙板及连接对结构整体刚度的影响。

 

在多遇地震作用和设防烈度地震作用下,按弹性方法进行结构整体分析;罕遇地震作用下,按弹塑性方法进行结构整体分析。预制外墙板及其连接的抗震性能目标为:多遇地震下保持弹性;设防烈度地震下预制外墙不屈服,外墙连接钢筋弹性佳;罕遇地震下预制外墙顶缝剪力键不破坏,连接钢筋不屈服。

 

外墙拼接防水采用构造与材料防水相结合,为避免材料年久老化需更换的隐患,采用以构造防水为主(防排结合)的方式——竖直缝空腔构造排水,现浇混凝土构造防水;水平缝排水槽构造排水,反坎构造防水。

 

叠合阳台是预制和现浇混凝土相结合的一种较好结构形式,完成后具有与现浇阳台同等的结构受力性能,同时可节约模板,且底面光滑平整,无须二次抹灰,减少施工工序。叠合阳台与预制外墙在建筑外周围的运用,不仅提高了建筑外立面的品质,二者的结合还协调了建筑外立面装饰工程的统一进行。

 

本项目楼梯采用的梯段预制方式具有诸多优点:结构受力明确;模具加工简单,构件易生产;构件自重轻,利于现场施工;安装节点便捷,节点后期处理简单;安装灵活,对主体施工工期影响小;运输效率高等。

 

▲ 项目应用的工业化技术

 

 先进施工工艺

 

项目除采用工业化的生产方式建造,还运用了大钢模、附着式升降脚手架(爬架)体系等先进施工工艺:大钢模施工工艺系国家推广的“建筑十项新技术”内容,是一套自成体系的成套技术,适应建筑工业化、机械化、高效、快捷、文明、节能、节材的现代化建设要求;爬架具有构造简单、操作方便、经济耐用、适用范围广等优点,其材料用量与建筑高度无关,仅与建筑周长有关,与传统外脚手架相比,爬架优势明显——用料少、用工少、功效高。

 

 

▲ 先进的施工工艺——爬架

 

▲ 先进的施工工艺——大钢模

 

 效益分析

 

依据本项目工业化建造规模(按16万㎡计),在建造阶段预计本项目将为环保方面做出的贡献包括:节约标准煤约320t、木材约160m³、施工用水约5.4万t,减少施工垃圾约1600t。

 

三、集成干法内装的研究与应用

 

除了主体结构的装配化,内装的快速与干式施工也是万科一直在研究的课题。万科所有的住宅均以精装形式交付,而传统的装修牵涉拆、改及水电管线须现场排布等繁琐工序。数据统计表明,传统方式平均每户装修将产生约2 t的建筑垃圾。使用工业化方式建造的主体结构,精度得到了保障,误差由传统的cm级降至3~5 mm级,这为工业化的干法内装提供了可操作的基础,而主体建造采用工业化方式,装修采用干法内装的房屋,垃圾量可减少约95%。

 

四、结语

 

工业化建筑是实现住宅产业化的重要方式,而“提升质量,提升效率,减少对人工的依赖,减少环境污染”是其核心理念。通过上文分析可以看到,不论是主体结构采用PC建造,还是采用全砼外墙体系,或者金属模具替代木模板,都是为了实现“两提两减”。

 

而内装的干法装修工艺,更是实现新一代建造工业化的核心体系。在这个过程中,技术研发与管理措施同等重要,万科只有坚定不移地走产业化推进之路,完善技术试验,注重经验积累,才能在新一轮住宅产业化革新浪潮中立于不败之地。