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加拿大建筑装配式与美国发展相似,从二十世纪二十年代开始探索预制混凝土的开发和应用,到二十世纪六、七十年代该技术得到大面积普遍应用。目前装配式建筑在居住建筑,学校、医院、办公等公共建筑,停车库、单层工业厂房等建筑中得到的应用。在工程实践中,由于大量应用大型预应力预制混凝土构建技术,使装配式建筑更充分的发挥其性。
类似美国,构件通用性高。大城市多为装配式混凝土和钢结构。小镇多为钢或钢—木结构。6度以下地区,全预制混凝土(含高层)。
2019年推广装配式钢结构的原因在于:
(1)钢结构全装配式住宅体系在农村或偏远郊区有的优势。钢材相对于混凝土重量轻,运输较为方便,部分农村公路等级较低难以承受运输混凝土墙板的卡车。钢结构干作业施工更为方便,不需要打地基,同时也能做到完全的螺栓连接,技术要求不高,而预制混凝土连接需要难度较大的灌浆套筒技术。虽然钢结构具有易腐蚀、隔音差等问题,但对于农村低层住宅而言影响不大。
不同预制率的建筑预制了哪些部分?
预制率是表示装配式建筑室外地坪以上主体结构和围护结构中预制部分的混凝土用量占对应构件混凝土总用量的体积比。装配率则表示装配式建筑中预制构件、建筑部品的数量(或面积)占同类构件或部品总数量(或面积)的比率。
在不同业态、不同预制率的住宅中,选择哪些构件进行预制的成本是不同的,下表从房地产开发项目角度,以上海项目为例进行了案例分析,列出来叠加别墅、洋房、高层三种业态不同预制率下的主要单体构件经济性组合方案:
即使是现浇的建筑,采用装配式的楼梯、阳台、空调板也能达到15%左右的装配率。《工业化建筑评价标准》GB/T51129-2015中规定装配式建筑预制率不低于20%,各地预制率的计算方法和标准略有差别。以装配式混凝土剪力墙结构为例,预制率达到30%一般增加叠合楼板,达到40%一般增加外墙板。
(2)装配式混凝土剪力墙体系案例二
根据亚泰集团张等2017年分析结果显示现浇及装配率分别为20%、40%、60%的建筑每平米建造成本分别增加11.1%、30%、33.8%,但装配率提升人工费用占比逐渐下降。这主要有3方面原因:
一是由于目前国内预制构件的标准化较低、规格尺寸多,预制构件的生产未实现规模化采购、规模化生产和规模化运输,采用散装运输方式的效率低。二是预制构件标准化程度不同,构件费用高。大部分厂家依然停留在楼梯、楼梯板等水平预制构件的生产上,竖向构件如墙板生产不多,这都造成了预制厂家在设备投入上的资金压力过大,同时就带来了预制构件在设备摊销上的成本增加。因此可以看到,从20%的预制率到40%的预制率时,成本大幅提高。三是目前设计、生产、施工一体化程度低等。装配式供应商作为总包方设计可以降低成本。
在装配式体系中,交错桁架结构成本可较现浇低。一般高层钢结构自重约为混凝土结构自重的1/2至3/5,交错桁架结构自重较普通钢框架-剪力墙更轻,用钢量少,可以使基础的造价降低,尤其在南方软土地区,结构自重降低后,基础造价降低幅度更明显。
全装配式低层住宅结构体系成本比现浇略低,因为农村建房不是简单的消费行为,它是生产行为,客户可以参与房屋建造。全装配式能兼顾能量化生产,同时有它的开放性和灵活性,建造方式简单,可由社区居民参与完成,因而建造周期短,劳动力成本低。
普遍的情况是,装配式钢结构较装配式混凝土剪力墙略贵,装配式混凝土剪力墙高层住宅又比现浇贵。但交错桁架结构、全装配式低层住宅结构体系等装配式体系的建造成本有可能比现浇便宜。从目前的掌握的数据来看,装配式成本正向现浇靠拢,我们认为PC成本更低更具有推广意义,而钢结构则需要客观条件的进一步成熟。
2017年3月,住房和城乡建设部关于《“十三五”装配式建筑行动方案》中指出“到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上,其中推进地区达到20%以上,积极推进地区达到15%以上,鼓励推进地区达到10%以上。鼓励各地制定更高的发展目标。
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