高標準商品住宅建設技術分析

時間:2022-09-02 11:04:37

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高標準商品住宅建設技術分析

一、背景分析

經過多年高速發展,我國的城鎮住宅建設取得了巨大的進步。截至2019年,我國城鎮人均居住面積達到39.8平方米,比1978年改革開放初期增加了5倍。整體上看,住宅的供應已經邁過了總量短缺的階段。當然,在一些特大城市,住房供應的結構性不均衡問題,成為住房問題的主要矛盾,即高昂的房價將大多數新市民擋在購房的大門之外,因此,如何提供可負擔得起的租賃住房,就成為這些城市的主要任務。目前,雖然住宅的總量達到了一個較高的水平,但我國住宅的工程質量問題卻頻頻爆出,成為社會各界持續關注的熱點。近期外墻外保溫脫落成了社會關注的一個問題,導致一些城市出臺政策禁止采用外墻外保溫薄抹灰技術。類似的建筑工程質量通病雖在經各方努力解決,但是仍然沒有明顯改善。這表明,傳統的建造方式,已經不能滿足人民對美好居住環境的要求。而以裝配式建筑為代表的新型工業化建造方式,經過幾年的探索和實踐,已經被證明是一條可以提高建筑壽命、提升建筑質量、減少資源消耗、減少環境污染的有效途徑。目前,低碳、環保、綠色、可持續發展的理念,成為全社會的共識。2030年“碳達峰”、2060年“碳中和”的目標對建筑行業的發展提出了新的要求。據統計,建筑行業貢獻了全社會碳排放總量的22%,近5年平均增速達到6.9%,增速較快。另外,據研究,單體建筑的全生命期中,建筑材料生產期的碳排放量約為10~30%,建造期間的碳排放約占1%,運行期間的碳排放約占70~90%,拆除期間的碳排放約1%,因此,減少運營期間能耗,降低碳排放,對實現“碳達峰”、“碳中和”目標具有決定性作用。黨的報告中提出,中國特色社會主義進入新時代,我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。在基本解決了居住的量的需求之后,如何在新的發展理念下提供高品質的住宅產品,是當下建筑行業亟需回答的問題。

二、高標準建筑技術的實踐與應用

2016年,國家提出大力發展裝配式建筑以來,裝配式建筑在全國各地得到了快速發展。據住房和城鄉建設部統計,2020年,全國31個省、自治區、直轄市和新疆生產建設兵團新開工裝配式建筑共計6.3億平方米,較2019年增長50%,占新建建筑面積的比例約為20.5%。其中,新開工裝配式混凝土結構建筑4.3億平方米,新開工裝配式鋼結構建筑1.9億平方米,其中,新開工裝配式鋼結構住宅1206萬平方米。裝配式建筑經過近幾年的實踐,逐步克服了發展初期碰到的各種問題,無論在建筑質量還是建設速度上,均取得了長足的進步。北京市保障性住房建設投資中心建設的北焦家園(焦化廠公租房)項目采用了裝配整體式剪力墻結構,預制率超過50%,全面實施了裝配式裝修,裝配率超過91%,達到了國標《裝配式建筑評價標準》AAA級水平。北京城市副中心的含英園項目,在全面實施裝配式建筑的基礎上,首次采用了三明治外墻外頁板瓷板反打的技術,進一步提升了建筑外圍護系統的質量,建筑的耐久性得到了極大的提升,建筑質量進一步提高,建筑形象的個性化得到實現。北京百灣家園公租房項目,被譽為“最美公租房”,全面實施了裝配式建筑技術,實現了技術與藝術的完美結合。通州臺湖公租房項目在標準化設計上達到新的高度,在5000多套公租房中,通過樓棟、單元、戶型、樓電梯、廚房和衛生間的標準化設計,以2種樓型、4種戶型、2種樓電梯、1種衛生間、2種廚房進行排列組合,實現了全項目的標準化。在17404件預制構件中,最小重復次數超過135次,所有標準化構件的重復次數均超過了模具的經濟低限值,通過標準化設計,極大地降低了項目實施的難度,施工速度也提高到5.5天/層。通過標準化也大大降低了增量成本,初步測算,與其他同類項目400~500元的增量成本相比,本項目的增量成本只有不到300元,項目的經濟效益得到了保證。近年來,北京市大力推動建筑節能,率先在北京實施80h節能標準。同時,積極試點超低能耗被動式建筑技術。2016年,在焦化廠公租房項目中,選取了3棟住宅樓進行實驗,其中21#、22#樓采用現澆外墻外貼保溫的傳統方式進行建設,17#樓嘗試裝配式剪力墻技術與超低能耗技術結合。經過設計、構件生產和施工三方通力合作,成功研發出符合超低能耗建筑要求的三明治外墻。在這個項目中,利用項目地形條件,將地道風技術與新風系統進一步結合,節能效果明顯。現在項目已經竣工并交付使用,效果良好。隨著人們生活水平的提高,對健康宜居住宅的需要日益高漲。2017年,北京市土地出讓“限房價、競自持、競方案”,有4個項目承諾實施綠色建筑、裝配式建筑、超低能耗建筑及其他提升建筑品質和能效的產品和技術。健康建筑技術成為試點建設的一個選項。其中,中鐵大興理想家項目在配套幼兒園中全面實施超低能耗技術、健康建筑技術、結構減隔震技術,并取得了綠色三星、健康建筑WELL金級、綠色建筑LEEDNC金級等多項認證。同期,萬科投報的海淀永豐18、19號地塊也全部實施了裝配式建筑,并在4棟樓中實施了超低能耗建筑技術。經過幾年的試點與實踐,裝配式建筑、超低能耗被動式建筑技術、健康宜居建筑技術、綠色建筑等高標準建筑技術在北京市的住宅建設中得以應用與示范,技術也越來越成熟,增量成本對于房價的影響也越來越小。

三、高標準商品住宅的技術難點

在2021年5月首批高標準商品住宅投報中,有8個項目最終進入了高標準投報階段。多個項目承諾實施綠色三星、裝配式建筑、超低耗建筑、健康建筑、減隔震技術等多項高標準建筑技術,證明了前一段時間各項建筑技術的實踐取得了良好效果,可以進入推廣應用階段。隨著北京進入減量發展階段,全面實施綠色建筑,對實現社會和環境發展目標具有重要意義。北京市已經要求副中心的公共建筑全部達到綠色三星、住宅建筑達到綠色二星。在實施裝配式建筑技術方面,結構體系有多種技術選擇(如裝配式混凝土剪力墻技術,裝配式框架結構、裝配式鋼結構技術等)。目前應用較多的裝配式混凝土剪力墻結構體系,在連接方式上也有多種技術。除采用套筒灌漿連接方式外,也可采用經濟性較好、施工簡便的縱肋連接技術。裝配式鋼結構住宅目前的實施項目還比較少,但基本解決了戶型與結構匹配、露梁露柱、結構性能、裝修方面的問題。裝配式內裝修技術最近幾年飛速發展,無論在建設質量還是建設速度上都具有很強的競爭力,在高標準商品住宅上應用主要需解決用戶體驗與用戶消費習慣的問題。裝配式建筑外圍護系統,除了三明治外墻之外,也可以采用裝飾幕墻與預制外墻相結合的方案。在實施超低能耗建筑技術時,最重要是高層建筑對外墻保溫體系的選擇,外墻保溫材料需要綜合考慮保溫與防火要求。目前能滿足A級防火要求的保溫材料比較少,較常用的巖棉,由于容重與傳熱系數較大,保溫層厚度較大,從施工措施與保溫性能上都難以滿足超低能耗外墻性能的要求,而傳熱系數小的保溫材料大多不能滿足A級防火的要求。因此,超低能耗建筑技術與裝配式建筑技術結合時,能較好地解決保溫性能和防火性能的多項問題,是適合推廣的一種超低能耗技術方案。在焦化廠公租房項目中的超低能耗裝配式住宅采用了三明治復合保溫外墻技術方案,同時滿足外墻的耐久、防火、傳熱系數的性能要求,并且大大簡化了施工安裝的難度,減少了冷橋的數量,是經過驗證的成熟方案。當然,也可以采用預制外墻+保溫+裝飾幕墻的方案,但在實施時應重視保溫層與預制外墻的結合,盡可能減少冷橋,并要注意保溫層和裝飾幕墻的耐久性。

四、結語

北京市本次高標準商品房投報,全面實施綠色建筑、裝配式建筑、超低能耗被動式建筑、健康宜居建筑、減隔震等高標準建筑技術,是順應新時代高質量發展要求的創新之舉,也得到了市場的積極響應,代表了建筑行業未來的發展方向。雖然新技術的集成會帶來一些技術和成本上的挑戰,但是所有技術均有實踐和技術積累,在實施過程中是可以克服的。

作者: 趙鈿 王凌云