工業(yè)化住宅標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計相關(guān)措施探討

摘 要：住宅產(chǎn)業(yè)化是實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保住宅體系的必然選擇，其中住宅設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化是推行住宅工業(yè)化的首要目標(biāo)。文章通過介紹住宅標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，提出促進(jìn)我國住宅建筑標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)措施，建立適合建筑工業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)模式和標(biāo)準(zhǔn)化管理層架構(gòu)，并提出將新型建筑信息模型技術(shù)BIM應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計中的建議，對推動我國住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程具有重要意義。

關(guān)鍵詞：工業(yè)化；住宅建筑；標(biāo)準(zhǔn)化；措施

引言

近年來，我國致力于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，積極推動新型城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的發(fā)展，使得我國人均住宅建設(shè)量一直居高不下。我國傳統(tǒng)現(xiàn)澆的建筑模式，暴露出了建筑能耗大、效率低、成本高等諸多弊端。因此，改變以往粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，對我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行戰(zhàn)略性調(diào)整，是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展面臨的首要任務(wù)。國家“十二五”規(guī)劃為住宅產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)突破性發(fā)展提供了契機(jī)，所提出的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化為我國住宅產(chǎn)業(yè)化帶來了廣闊的市場，這無疑為我國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展提供了內(nèi)驅(qū)動力，因此現(xiàn)階段住宅產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢[1]。雖然我國推行建筑工業(yè)化發(fā)展，在一定程度上緩解了傳統(tǒng)模式帶來的弊端，然而，在我國現(xiàn)行的建筑工業(yè)化模式中，標(biāo)準(zhǔn)化問題嚴(yán)重制約了住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)所能達(dá)到的功能效益，對建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展造成阻礙。住宅建設(shè)的發(fā)展不僅關(guān)系到民生，同時還對社會經(jīng)濟(jì)有巨大的促進(jìn)作用。優(yōu)化建筑生產(chǎn)工藝，不但能夠解決國民的居住問題，提高人們的生活幸福指數(shù)，更能有效的解決建筑生產(chǎn)所帶來的資源浪費問題。大多數(shù)發(fā)達(dá)國家都先后通過推行住宅產(chǎn)業(yè)化的政策，產(chǎn)生了良好的效益，為住宅產(chǎn)業(yè)化開辟了廣闊的道路[2]。而我國在住宅產(chǎn)業(yè)化方面起步較晚，發(fā)展遲緩，因此找到適合我國國情的建筑產(chǎn)業(yè)化之路，是我國未來建筑行業(yè)發(fā)展的方向，對我國建筑行業(yè)具有革命性的意義。

1 國內(nèi)外住宅工業(yè)化發(fā)展概況

1.1 國外發(fā)展概況

第二次世界大戰(zhàn)以后，為盡快修復(fù)破碎的家園，恢復(fù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，一些國家開始發(fā)展工業(yè)化住宅建筑。到20世紀(jì)50年代后，伴隨著各國經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)、發(fā)展以及建筑水平的提高，工業(yè)化建筑發(fā)展已經(jīng)達(dá)到較大的規(guī)模，例如，蘇聯(lián)到1970年，建筑工業(yè)化程度達(dá)到了50%以上，到1960年，法國建筑工業(yè)化程度達(dá)到了40%以上，到1980年，美國的工業(yè)建筑達(dá)到了80%，日本的工業(yè)化建筑在1975年也達(dá)到了20%左右，各國發(fā)展成的工業(yè)化建筑體系各不相同，蘇聯(lián)發(fā)展的是構(gòu)件全部預(yù)制裝配化的工業(yè)化建筑，法國發(fā)展的是部分現(xiàn)澆部分預(yù)制的工業(yè)化建筑等，其體系雖有差別，但是標(biāo)準(zhǔn)化始終作為其發(fā)展主線，貫穿其中[3]。此外，國外為促進(jìn)建筑住宅標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，均實施了部品通用化體系，如丹麥在標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上實現(xiàn)部品的通用化，各廠家生產(chǎn)的通用部品都納入《通用體系產(chǎn)品總目錄》，設(shè)計人員可從中選擇適當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)行住宅設(shè)計，日本用了二十年時間，推行住宅部品，現(xiàn)在住宅的各個部分都有通用部品，對無特殊要求的住宅，只要將通用部品組合起來即可，這種生產(chǎn)方式大大優(yōu)化了建筑生產(chǎn)工藝，提高了工業(yè)化水平，使住宅產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)更上一層樓。

1.2 國內(nèi)發(fā)展概況

在20世紀(jì)50年代到80年代，我國在建筑方面應(yīng)用了較多的預(yù)制屋面板、預(yù)制空心樓板、屋面梁等預(yù)制構(gòu)件，但當(dāng)時我國建筑技術(shù)比較落后、構(gòu)件跨度較小、抗力較差、建筑結(jié)構(gòu)整體性不好、延性差的弊病嚴(yán)重制約了我國建筑產(chǎn)業(yè)的升級。進(jìn)入90年代后，由于缺乏相應(yīng)配套的標(biāo)準(zhǔn)體系，我國預(yù)制裝配式建筑在構(gòu)件設(shè)計制作及裝配方面存在較大的缺陷，因此一直處于發(fā)展階段。近十年來，我國經(jīng)濟(jì)得到了較大的提高，發(fā)展也從粗獷式向集約型轉(zhuǎn)變，勞動力成本提高，預(yù)制裝配式又成了人們眼中的“熱詞”，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢。目前我國主要推行建筑工業(yè)達(dá)到“四化”，即建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、住宅構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化和組織管理科學(xué)化，實現(xiàn)建筑生產(chǎn)工藝的全面改革。國內(nèi)一些知名建筑企業(yè)如萬科集團(tuán)、南通建工總承包有限公司、上海瑞安集團(tuán)等均進(jìn)行了預(yù)制裝配式建筑的實驗，實現(xiàn)了建筑生產(chǎn)的多、快、好、省，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。

2 促進(jìn)我國建筑住宅標(biāo)準(zhǔn)化的措施

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

目前，我國住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相對落后，尚未建立完善的部品標(biāo)準(zhǔn)體系，各層級的工業(yè)化住宅設(shè)計施工規(guī)范和評價驗收標(biāo)準(zhǔn)都有待完善。早期建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化只是指建筑模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)圖集[4]。而在建筑工業(yè)化中，則強(qiáng)調(diào)整個單元的標(biāo)準(zhǔn)化，即用一個或幾個相同的模塊就可以完成某個工程項目的建設(shè)。住宅模塊化的設(shè)計和生產(chǎn)，使得建造過程可以重復(fù)的使用相關(guān)數(shù)據(jù)和技術(shù)，大大降低了建造模型工作的難度和復(fù)雜度，提高建筑的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

在住宅模塊化的設(shè)計過程中，關(guān)鍵是住宅建筑的功能分區(qū)的合理布局，應(yīng)控制各房間面積在合理范圍內(nèi)。此外，在了解具體功能分區(qū)設(shè)計布局理念的同時，還應(yīng)明確在住宅設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化中戶型的標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化并不是一個完全對立的概念，對于每個功能區(qū)都進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，通過不同的組合，可以產(chǎn)生多樣化的戶型，正如搭積木一樣，雖然每一個積木都一樣，但卻可以搭出形形色色的房子?；谏鲜鰳?biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的理念，以小戶型住宅為例建立兩種戶型標(biāo)準(zhǔn)化模型[5]，如圖1所示。

A戶型為一室一廳，此戶型適合于丁克家庭或老年人居住，面積不大，清掃方便，并具有如下優(yōu)點：構(gòu)件類型少，平面布置規(guī)則，基本沒有凸凹，體型系數(shù)小，對節(jié)能有利；柱網(wǎng)排布規(guī)則，縱橫兩個方向均能對齊，有利于結(jié)構(gòu)的受力；沒有凹口，房間的采光較為充足；梁柱外凸，減少了結(jié)構(gòu)構(gòu)件對平面的影響。

B戶型兩室兩廳，此戶型適用于一般家庭居住，此戶型的空間結(jié)構(gòu)有如下幾個明顯的特征：起居室和餐廳作為主要的家庭公共活動空間，位于套型平面的西側(cè)，主臥室和次臥室分布在衛(wèi)生間的兩側(cè)；次臥室靠近廚房，一般作為老人的房間或者兒童的房間使用；主臥室則靠近內(nèi)側(cè)供主人使用。廚房與餐廳相連，并且緊鄰北側(cè)服務(wù)陽臺。

僅上述兩種戶型是不可能滿足市場的需求，在對預(yù)制裝配式建筑的認(rèn)知、實踐和設(shè)計原則的指導(dǎo)下，同樣的建筑構(gòu)配件，通過不同的組合，功能區(qū)域靈活變化，來滿足不同住戶需求，實現(xiàn)簡化、統(tǒng)一化、通用化、組合化、系列化、模塊化設(shè)計。

2.2 建立新型的標(biāo)準(zhǔn)化企業(yè)模式

我國建筑行業(yè)目前大多為層層分包的模式，這種模式有很大的弊端，一是管理較為混亂，二是各個分包單位之間不能進(jìn)行及時有效的協(xié)調(diào)，在施工運(yùn)營階段，經(jīng)常出現(xiàn)不兼容現(xiàn)象，究其根本原因還是在設(shè)計與施工未能協(xié)調(diào)，其后果直接影響了住宅成品的施工效率和質(zhì)量，嚴(yán)重制約住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。相比于目前層層分包模式，建筑工業(yè)化更應(yīng)走“EPC”即工程總承包模式。EPC模式實現(xiàn)了設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化，這樣更加能優(yōu)化工程項目從設(shè)計到管理再到施工的流程。此外，EPC模式還有利于企業(yè)在建造過程中整合資源，及時進(jìn)行技術(shù)協(xié)調(diào)以實現(xiàn)效率效益的最大化。這種模式更能使早期部分涉足預(yù)制裝配化企業(yè)將技術(shù)沉集下來，完成資源優(yōu)化整合再分配，形成良好的循環(huán)，進(jìn)而使我國住宅產(chǎn)業(yè)化長期良好的發(fā)展。

2.3 行業(yè)管理架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化

施工技術(shù)和施工管理是住宅產(chǎn)業(yè)化的核心，而施工管理是其核心之本。在我國現(xiàn)階段，施工管理是由總承包商和工程監(jiān)理單位兩者共同完成的，這在某種程度上，造成管理層次上的部分重疊，導(dǎo)致了不必要而又不得不的經(jīng)濟(jì)支出。在傳統(tǒng)施工方式中，現(xiàn)場施工用的是人海戰(zhàn)術(shù)，需要較多的管理人員，但主體結(jié)構(gòu)的精度卻難以保證。工廠化生產(chǎn)可以有效地減少甚至避免這些問題，因而需要整合管理層次架構(gòu)，建立適合住宅工業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化管理層架構(gòu)。如將監(jiān)理組織按一定比例進(jìn)行拆分，一部分進(jìn)入工廠進(jìn)行構(gòu)件質(zhì)量的驗收，一部分保留現(xiàn)場，進(jìn)行現(xiàn)場安裝的驗收。施工單位的技術(shù)人員也可進(jìn)入工廠進(jìn)行專業(yè)的監(jiān)督與管理，這樣能大大的提高建筑產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.4 利用建筑信息化技術(shù)

BIM可用來泛指各類以數(shù)值化3D建筑與信息模型的建構(gòu)、管理與應(yīng)用為基礎(chǔ)的相關(guān)技術(shù)，包含建筑模型的構(gòu)建與展示技術(shù)、構(gòu)建數(shù)字化模型及建筑全生命周期管理與應(yīng)用等。BIM最大的優(yōu)勢表現(xiàn)在進(jìn)行建設(shè)項目預(yù)先設(shè)計、施工的過程中采用的是高端集中的數(shù)字技術(shù)，從而得到執(zhí)行該過程的成果即為BIM模型，一個富含豐富準(zhǔn)確信息的四維甚至五維項目模型。實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是建筑行業(yè)中促使資源配置利用最大化的一種有效方法，它通過當(dāng)代高級信息化管理模式，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計理念、工廠化的構(gòu)配件生產(chǎn)方式以及組織管理的科學(xué)化，從而達(dá)到整個建筑建造過程中的所有部品、部件、構(gòu)件、設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化。在此過程中，BIM的引入是推動住宅產(chǎn)業(yè)工業(yè)化的核心力量。BIM將逐漸貫穿整個建筑的全生命周期，支撐住宅建設(shè)過程的各個階段，為整個項目全過程精細(xì)化管理提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支撐，改善當(dāng)今我國建筑行業(yè)資源不合理運(yùn)用，效率低，質(zhì)量差，環(huán)境污染嚴(yán)重的弊端，是我國甚至全球住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。

3 結(jié)束語

總之，實現(xiàn)住宅工業(yè)化中標(biāo)準(zhǔn)化體系是我國實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)改革升級的重要舉措，是改善我國以往粗放型的低效率、高能耗的生產(chǎn)方式，發(fā)展住宅建筑產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路，有利于推動我國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)程，對我國民生事業(yè)的發(fā)展起到積極地促進(jìn)作用。解決住宅產(chǎn)業(yè)化中標(biāo)準(zhǔn)化問題，可以大大提高產(chǎn)業(yè)化住宅建設(shè)過程整體的水平，能夠有效降低能耗、減少污染、縮短工期、降低成本，提高建筑質(zhì)量，促進(jìn)我國住宅工業(yè)化長期良好的發(fā)展。

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