绿色建筑和建筑工业化专题培训助推新型城市化
2016/03/15

“绿色建筑和建筑工业化专题培训”

    为推进我市绿色建筑和建筑工业化发展进程,学习借鉴发达国家绿色建筑规划设计理念和经验,更好地执行成都市绿色建筑行动实施细则,推动绿色生态城区、绿色低碳重点小城镇建设,促进我市城乡建设转型升级工作的推进;同时借鉴建筑工业化发展经验,学习掌握通过建筑材料工业化组织路径实现建筑向绿色转型升级,并带动相关产业快速发展,实现建筑新的增长点。2015年7月5日-7月25日,由市外专局审核和国家外专局和市外办批准,成都市建委组团,美国GMAC国际公司主办的“绿色建筑与建筑工业化专题培训班”顺利完成了学习培训和交流任务。现将专题培训班的基本情况、学习体会和心得,对进一步推进我市绿色建筑和建筑工业化工作的一些启发,总结汇报如下:
一、专题培训班的基本情况
本次赴美“绿色建筑与建筑工业化专题培训班”由市建委自主组团,市建委副巡视员补学东担任团长,组织全市建设系统16名人员赴美国开展了为期21天的绿色建筑和建筑工业化专题培训。16名团员中有9名同志为全市建设行政主管负责绿色建筑和建筑工业化工作的相关人员和业务骨干,有1名同志为市住房保障中心推进建筑工业化项目的负责人,有6名同志分别为市平台开发公司推进建筑工业化工作的负责同志、市建工集团负责建筑工业化建筑的业务骨干和市建筑设计院专业技术人员。
在美国期间共开展了9天专题培训学习和10次(5天)公务活动。此次培训内容涵盖:(1)系统了解美国绿色建筑开发现状、建筑工业化发展动向;(2)学习美国LEED认证评价体系;(3)交流美国预制建筑、绿色现代化建筑领域先进理念经验等。期间还访问了美国当地建筑设计事务所和相关协会、企业,进行现场交流与学习。拜访了美国罗格斯大学绿色建筑中心、新泽西大学可持续研究所、新泽西理工学院、迈克尔•格雷夫斯建筑设计事务所、美国规划师协会新泽西分会、美国绿色建筑协会洛杉矶分会、橘郡政府公共事务部建设处、洛杉矶郡城市区域规划委员会和Gruenassociates城区改造设计规划公司等。
二、学习体会和认识
(一)行政管理
1、走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路,是正确的发展观和城市应对之道。
本次培训学习了解到,美国使用能源和碳排放的指标是全球最高的地区,所以从现任奥巴马总统倡导新能源利用,到各州、郡、市各级政府在绿色能源利用和绿色建筑倡议上出台了系列法律法规和技术指导文件,从全联邦范围内的绿色建筑LEED认证,以及几个州政府对推进绿色建筑所开展的具体工作和措施,如加州绿色建筑标准法案、纽约市市长的住房计划。我们知道,美国的城市低密度发展,城市化与机动化同步进行,是一种车轮上的城市化,这种低密度发展带来高油耗,城市堵塞和身体肥胖症。考虑中国城市化进展,改革开发三十多年,尤其近十年来,城市建设和城市规模突飞猛进,城镇化进程加快推进。同时,城镇化也面临诸多问题,如机动化和燃煤引起城市空气污染日渐严重、城市郊区化及其城市发展蔓延、水污染引发的水资源短缺尚未解决、能源危机与二氧化碳排放问题、自然和文化遗产受到破坏、十是城市交通拥堵加剧,等等。虽然美国在绿色节能和绿色建筑有许多值得我们学习的创新点,但其放任自由的发展模型值得我们思考,我们要有一个均衡和谐的发展:一是要发展,二是要减排,三是改善。走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路,是正确的发展观和城市应对之道。
2、走可持续发展方式,是推进绿色建筑和绿色低碳生态城市建设的基本原则。
本次培训学习,我们系统学习了可持续发展相关理论。可持续发展这一课题包括能源、水、材料和资源、工作场所管理、室内环境质量、服务质量、废弃物及场地影响方方面面。借鉴美国先进经验,我们推进绿色建筑和绿色低碳生态城市建设应努力实现:
第一,在环境与碳排放问题上,要求通过采用创新的、覆盖全城镇范围的可再生能源系统,全面实施可再生能源的利用,将家庭、学校、商店、办公室和社区设施全部纳入系统中,实现全面的低碳排放控制。包括街道、公共场所,所有建筑必须是绿色建筑或高性能节能建筑,所有的公园或公共空间都应进行高水平的城市设计,而且必须满足节能减排的要求。这些设计和控制内容必须纳入低碳生态城镇社区远期规划管治的范畴,能够长期监控和指导生态城镇的发展和建设。
第二,在交通问题上,要求编制覆盖整个地区的交通规划,将提高步行、骑车和使用公共交通出行的比例作为低碳生态城镇的整体发展目标,至少减少50%的小汽车出行。为了实现这个目标,每个住宅的规划和区位设置的标准具体规定为:10分钟以内的步行距离,能够抵达发车间距较密的公共交通或地铁车站;设置邻里社区服务设施,包括卫生健康、社区中心、小商店等。在生态城镇各种设施的整体布局规划上,不能出现依赖小汽车的规划模式和空间布局,即美国洛杉矶的郊区化模式。
第三,在住宅问题上,要求目前应首先依据65%以上建筑节能标准进行建筑设计与施工;要求在房屋内配置实时的能源监控系统、实时的通信、高速度的宽带。在建筑材料上必须体现高标准的节能。相关具体的要求包括:通过综合节能,在当地产生低或零碳排放的能源;通过开发和使用过程中低和零碳排放的供暖系统和供热计量等措施,实现在现有建筑标准基础上再至少减低70%的碳排放。住宅建设的另外一个具体要求是提供不低于全部住宅数量30%的低价、可负担住宅(包括社会保障性的廉租房、经济适用房和过渡性的出租房)。
第四,在就业问题上,要求生态城镇内部应当实现混合的商务和居住功能,尽可能减少非可持续的、钟摆式的通勤出行的生成。同时还要求保证每一个新的住宅与就业岗位有良好的可持续的交通联系,能够很便利地通过步行、骑车或使用公共交通实现工作的出行。
第五,在服务设施上,要求建设可持续的社区,提供为居民的富裕、健康和愉快地生活有所帮助的设施。这些设施必须是高标准和高质量的,并与城市的发展规模相匹配。具体的设施要求包括:娱乐、健康和社会护理、教育、零售、艺术与文化、图书馆、体育和游玩以及社区志愿者相关的设施等。
第六,在绿色基础设施上,要求生态城镇绿化空间不低于总面积的40%,且其中至少有50%是公共的、管理良好的、高质量的绿色开放空间网络。绿色空间要求具有多功能和多样化,例如可以是社区绿地、湿地、城镇广场等,可以用于游玩和娱乐,可以安全地步行和骑车,能够提供野生憩息功能,可以是城市纳凉之处,也可以是雨水蓄积与排散之地。
第七,在水资源问题上,要求生态城镇在节水方面需要具备更为长远和实效的目标,特别是在那些严重缺水的地区。具体要求包括:开发建设应当在考虑未来发展的同时解决和改善供水的质量;明确水循环战略;要求生态城镇的开发建设不会对地表和地下水造成冲击,不会恶化水源质量;要求生态城镇必须实施“可持续的排水系统”(SUDS)。
最后一点,在废弃物处理问题上,要求实施市政垃圾的处理程度和高水平回收水平;所有的开发建设应当通过规划设计实现既定的目标;在处理本地区的垃圾废弃物时,应当考虑如何将其作为燃料,获取生态城镇的热能和电能资源。
3、参照美国“能源之星”的做法,实施“天府绿色之星”计划。
参照美国“能源之星”的做法,开展“天府绿色之星计划”(“Green Star”),形成我市绿色低碳建设创新、实用、有效的社会推进机制。“绿色之星”计划分为两部分内容:
第一是变被动为主动,积极开展国家绿色建筑星级评定。由过去仅仅向国家主管部门转报申请项目资料的“守株待兔”式工作方式,转变为有计划地推进绿色建筑星级申报,以政府投资项目、绿色生态城区和绿色低碳重点小城镇为依托,对绿色建筑的面积、比例和星级提出明确的量化指标要求,分片区、分批次地进行绿色建筑的规划布局,有组织、有计划地统筹开展美国LEED认证申报工作,对建设档次高、社会影响大的项目,支持申报国际LEED金奖认证和国家绿色三星评定,进一步提高我市绿色建筑的品质和含金量。
 第二是创新举措,积极开展“天府绿色之星”标识认证。由市政府委托相关部门或社会机构组织开展“天府绿色之星”的标识认证,对认证通过的的单位(产品)分种类、按等级颁发“天府绿色之星”标识,具体评定标准由相关部门负责制定:
一是以区(市)县为单位,开展行政区划的“天府绿色之星”区域标识认证。规划并建成建筑工业化基地、绿色建材生产基地、可再生能源产品(技术)基地,或者在绿色生态城区和绿色低碳重点小城镇建设等工作上达到指标要求,应用面积和比例领先的区(市)县,颁发 “天府绿色之星”区域标识。
二是以施工企业为主,开展建筑行业的“天府绿色之星”标识认证。对建筑施工企业开展以绿色施工为基础的绿色管理培训。可先以一级资质的企业为主要对象,逐步扩大到全部施工企业。对达到绿色施工标准的企业,颁发施工企业“天府绿色之星”标识认证。时机成熟时,可在招投标、资质审查、市场准入等环节将绿色施工标识挂钩,未取得“天府绿色之星”认证的企业,不得参与重大城市建设项目的招投标。
三是以绿色建材为主,开展产品和技术的“绿色之星”标识认证。对符合要求、达到标准的建筑材料、建筑构配件、节能标识门窗、设备、设施等建筑产品和技术,颁发“绿色之星”标识,并可逐渐扩展到交通工具、家电、照明等产品的标识认证。
4、政府引导,社会化运作,以经济杠杆促进建筑工业化发展的方式值得我们借鉴。
本次培训学习了解到,美国政府在建筑工业化上没有像推进绿色建筑(如美国LEED认证、加州绿色建筑标准法案、2015企业绿色社区标准)那样采取较强硬的措施,但在建筑工业化发展之初就制定了相应的法规和标准,为该行业的运作制定了“游戏规则”,其后通过经济杠杆和社会化运作使美国的建筑工业化得以快速发展。政府引导、社会化运作相互促进、互不矛盾、互不越界,政府在做好市场监督的同时,运用税收和信贷的经济杠杆来推动建筑工业化发展,解决低收入人群的住房问题,社会其他各方也以经济人的行为参与其中。在这一过程中各方是互利共赢的,没有一方的利益受损,从而使这一过程良性的可持续的发展。这一点特别值得我们学习借鉴。
5、模块化、标准化、系列化、商品化是美国建筑工业化发展的特点,值得我们学习。
美国现有200多家模块住宅生产工厂,在工厂内将住宅95%的建造工作完成,形成标准的盒子间,运到现场后通过水平或垂直方式将多个盒子间拼接在一起就可以投入使用。所以,模块化技术是美国建筑工业化住宅建设的关键技术,在美国住宅建筑工业化过程中,模块化技术针对用户的不同要求,只需在结构上更换一个或几个模块,就可以组成不同的工业化住宅。模块化技术的实质就是通过对某一类产品的分析研究,把其中含有相同或相似的单元分离出来,以通用单元的形式独立形成模块,各模块具有相对独立的完整功能,可按专业分工单独预制、调试、储备、运输。
同时,美国建筑工业化的各类部品部件都已经实现了标准化、系列化和商品化,用户和设计人员只需要在产品目录上选用即可,甚至在建材超级市场(THE HOME DEPOT)的货架上也能买到不同保证期年限的标准化部件,这些部件品种规格系列齐全,并且配套性很强,例如卫生间中的浴缸、坐便器、洗脸盆及其五金件的配套;厨房中的炊具、洗碗机、抽油烟机、烤箱、吊柜及其配合件;门窗及其配件的配套等等,在建材超级市场中,可任意选购和组合配套,其产品标准化、系列化、商品化程度很高,值得我们学习。
6、高度的专业化和机械化也是值得我们学习借鉴的先进经验。
近几年来,美国建筑业越来越趋向于专业化,越来越多的工程不是直接由承包商施工,而是由总承包商中标后分包给分承包商施工,例如我们考察学习的二十一世纪福克斯公司地块就是总承包商中标后分包给分承包商施工。这些分承包商的专业化程度很高,例如有些承包商只做屋面施工,或者只做钢结构防火层喷涂,别的一概不做。通常总承包商接到工程项目后要确定分承包商,列出这些公司的名单交给业主聘请的建筑师或土木工程师审查备案,并公布于众。
分承包商在施工中自始至终都是采取流水作业方式,各工种、工序之间都不平行交叉作业,每个工序完成全部作业后,都必须全面清理施工现场,为下道工序准备好条件,方可撤离,下一个分承包商才能进场。例如混凝土基础及地下室墙体砌筑工程完成后,工地上剩余的水泥、沙石、砖等材料及所有施工废料全部运走,并完成土方回填及地面平整。当地面以上的木工工程完成后,工地上的剩余物,则按照原木料、边角料以及无用废物三类分别运离。
美国住宅建筑施工中凡是需要笨重体力劳动,以及能够用机械来代替的作业都采用机械,既有挖土机、推土机、自卸车、搅拌机等大型通用施工机械,也有各种轻便的、专用的手提式电动工具,机械作业与手工作业结合并配合得很协调。在一般情况下,每幢住宅的工地每个工序通常只有2~3个工人在现场工作,施工效率相当高。例如地面以上的木结构工程,一般也是2~3个工人,每个工人配备了轻便高效的手提式电锯和电动钉枪,通常一天可以完成一个楼层的结构构架,3~4天即可完成一幢二层建筑的全部木构架。
(二)建筑设计
1、绿色建筑设计:基于BIM的建筑可持续设计方法。
通过对迈克尔•格雷夫斯建筑设计事务所的拜访,了解了他们建筑设计的方式。随着绿色建筑越来越受到重视,面对标准逐渐提高的绿色建筑及越来越复杂的建筑可持续设计,建筑信息模型BIM技术的支持和应用越来越重要。我们的建筑设计方法应是一种基于BIM的建筑可持续设计方法。
中国的绿色建筑定义为在建筑的全生命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境,减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。BIM是以三维数字技术为基础,在建筑全生命周期内将各种相关信息整合并对项目进行有效把控管理的一种设计模式。通过将BIM技术与建筑可持续设计相结合,将风向、风速、日照、温度、湿度等自然要素作为输入条件,同时考虑影响建筑布局与朝向的合理性、建筑形态的适应性、建筑材料的优化性、建筑系统的选择等,保证从方案阶段开始,将环保、绿色、低碳、节能的概念贯穿于设计全过程。
(1)概念设计
在前期概念阶段,建筑师可以利用BIM技术逐步对于建筑物的用地情况进行分析,根据分析结论进行建筑设计。(1)运用BIM技术进行场地模型的建立,利用BIM技术的可视化功能,使设计师更为直观地了解场地环境和规划意图,并且利用建成的场地模型对于场地环境进行分析,同时也可以进行前期挖填方设计,对节省挖填方造价有关键性的指导意义。(2)通过调取当地环境数据,在Ecotect,phoenics等软件中进行模拟分析,对场地的日照环境、风环境等对建筑体形的影响进行分析评估,指导建筑体形的生成,以及建筑周边的环境的布置。(3)在此基础上建筑师可以自由设计多种建筑形体,且均能适应所在场地的环境要求及规划条件而自然生成的,是开展下一步建筑方案设计的基础,建立基于BIM技术的“体量模型”。
(2)方案设计
依照概念设计阶段得出的建筑体形,最终选定若干建筑方案进行深化设计。在这个阶段,通过对各选定方案在自然通风、采光、热岛、噪声、日照等方面的模拟,得出最佳的建筑形体。该建筑就将会是最符合低碳节能要求的体型,为下一步的零能耗建筑设计打下了基础。然后,建筑师通过使用功能的需要,对必选得出的最佳形体进行进一步优化,最终就会确定最佳的建筑方案。
在这个阶段中,也可以用3D打印机打印出建筑模型,放于整个环境模型中进行进一步推敲其形体关系,与周围的交通,与环境周围空间的关系等等。更加直观,有效。
(3)初步设计
BIM技术应用于建筑可持续设计的价值体现之一是节能措施的选择和优化。利用节能分析软件,选择适宜的节能措施,由数据模型加载到BIM模型中(REVIT软件)逐一模拟,验证节能与舒适度的最终效果。比如,我们选用被动措施,选用主动措施,或者选用可再生能源措施。我们都可以对其进行模拟分析,比较,最终选择,进而优化。
在此优化过程中,也是BIM模型信息不断完善的过程。利用分析软件计算暖通能耗和照明能耗,确定窗墙比的合理范围。利用分析软件通过能耗模拟优化建筑外围护结构,确定外墙保温材质、窗户材质,以及它们的传热系数。使建筑能耗与建筑造价得到合理平衡。利用分析软件,模拟风环境,确定指导室内中庭设计及室内自然导风井的设置,用于改善室内风环境。通过软件对建筑物整体进行采光分析,优化房间开窗位置,指导电气专业设计需要补充光照的范围和强度,使室内采光达到最佳状态。通过软件进行遮阳形式进行模拟分析,确定最适合建筑物的遮阳分析。通过分析软件模拟建筑动态能耗,室内舒适度分析,HVAC选型,等。通过这些具体的分析,在初步设计阶段,使得建筑的各系统选择达到最合理。
(4)施工图设计
施工图阶段主要是绿色措施的落实阶段。在建筑设计阶段采用协同工作模式,为不同专业设计师在设计过程中的交流沟通提供了平台,方便沟通,解决问题,完成完整的可持续信息的BIM成果模型。我们在此期间可以用REVIT,NAVISWORK,CIVIL3D软件。不同软件的综合应用,可以让我们的设计提高准确性。其中,可以根据需要进行施工图二维出图,也可以为甲方提供准确的挖填方数据,管线综合等。
BIM技术为建筑可持续设计提供了有力的信息数字支持,BIM技术与可持续设计相结合将成为绿色建筑设计未来的发展方向。
2、建筑工业化。
(1)美国的建筑工业化
我团在新泽西及洛杉矶学习过程中了解到,上述地区的建筑工业化主要括建筑预制外墙和结构预制构件两大系列。
普通住宅:以低层木结构装配式住宅为主,80年代后逐步发展为轻钢结构房屋。
公共建筑方面:停车库是美国应用装配式混凝土结构的典范;大型仓储、百货类均为1-2层的建筑,大量使用大跨空间钢结构,装配程度高,节约施工周期;在高层、超高层写字楼等建筑方面,结构体系为钢结构或钢框架+钢筋混凝土核心筒,在建造过程中大量使用了预制装配构件,如钢结构梁柱、预制楼板、预制内隔墙板、外玻璃幕墙、门窗等,同时大量使用清水混凝土构件。
救灾安置:美国经常受飓风影响,灾后居民安置常用集装箱建筑,能迅速安装到位,投入使用。
值得注意的是,预制装配混凝土竖向构件一直未被美国广泛认可,仅有限的使用,装配式混凝土建筑主要用于低层非抗震设防地区。在加州地区等地震影响区,七层以上的高层建筑一般不予考虑预制装配混凝土竖向构件,主要是基于地震区装配式连接节点的可靠性难以保证及大量预制构件运输的难度。
(2)我国建筑工业化的思考
建筑工业化是我国建筑业的发展方向。美国有很多钢结构、木结构建筑为一至二层的房子(house),这种建造方式是一种工业化程度很高的方式,在我国新型城镇化建设中可规模化推广。
1)结构体系
我国建筑工业化,首先应从设计开始,从结构体系入手,包括预制装配式混凝土结构体系、钢结构体系等。使大部分的建筑构件,包括成品、半成品,实行工厂化生产。
现阶段我国建筑工业化应用主要为装配式混凝土剪力墙高层住宅,主要适用于抗震等级及抗震设防烈度要求较低地区(6-8度)。美国对洛杉矶Nothridge等地震的震害调查表明:预制混凝土框架结构破坏主要表现为构件之间的连接破坏而导致结构整体离散、倒塌。我们在装配式混凝土剪力墙住宅中要严格控制全装配剪力墙结构体系的应用,主要原因是由于预制墙板水平连接构造较难处理,很难达到与现浇混凝土结构完全等同的效果。在现阶段,我国剪力墙结构体系设计仍应贯彻以现浇为主,预制为辅的指导思想,不能搞一刀切。外墙板、内隔墙、外立面装饰构件、叠合板、楼梯、阳台、部分竖向构件等可设计为预制,电梯核心筒及建筑角部、边缘构件等主要受力构件应采用现浇,这样可装配整体式混凝土剪力墙结构,其性能可等同于现浇结构,国内亦有较多的试验加以验证。装配式混凝土框架—剪力墙结构体系应明确剪力墙以现浇为主,框架部分的梁、板、柱可采用预制,采用叠合楼板或现浇楼板加强预制构件与现浇结构的连接,实现可等同现浇结构的设计原则。
目前国内行业发展热点主要为装配式混凝土剪力墙住宅,其他建筑类型的装配式结构发展并不均衡。除住宅之外,在公共建筑、工业建筑、空中停车场、仓储建筑等,装配式结构同样具有广阔的发展空间。在这些建筑中,装配式结构更便于采用钢结构和预应力技术,方便实现大跨、重载的使用功能要求。钢结构本身是天然的装配式结构,工厂化制作,现场安装程度高,连接技术成熟,与现浇混凝土结构施工相比可节省大量现场施工的模板及支架费用。美国在高层、超高层写字楼、办公建筑中大量使用钢结构。目前我国钢材产量连续多年过剩,推广钢结构的时机已经成熟。因此我们在推进建筑工业化过程中,应注重结构体系的多样化。
2)减、隔震技术
我国大部分地区为抗震设防区,在不同设防烈度地区进行装配式建筑结构设计差异明显。我国现行规范对装配式混凝土框架结构及剪力墙结构的抗震等级及高度限制要求较严格,主要是基于我国目前的装配技术研究成果还不全面和完善,以及材料、设计施工水平与美国等发达国家相比差距较大而设定的限制;另外,我国的混凝土结构设计思想主要侧重于提高抗震设防能力,在采用减震、隔震技术方面较欠缺,故未来高层装配式混凝土结构须采用与隔震或减震技术相结合的方法代替目前的抗震方法,减小或消除上部结构地区差异,进行批量化,标准化生产,从而更好的推进建筑工业化。
3)设计施工一体化
设计施工一体化是国际上普遍实行的工程承包方式,有利于从综合成本节约的角度采用装配方式建造。若先按现浇结构设计,再由施工拆分为预制构件的方式并不合理,也很难发挥装配式结构的优势。未来行业的发展,设计与施工的配合密不可分。装配式结构的设计需要充分考虑预制因及施工的可行性,不能闭门造车,同时施工对设计图纸进行深化及提出优化意见,反复讨论修改,直至实施。重点研究构件、构造、连接节点、结构整体性等关键技术,这个过程需要从工程设计、制作、施工安装专业一体化的配合才能很好的完成。
发展建筑工业化应借助先进的平台技术——BIM技术。在设计过程中的各个专业协同工作,查漏补缺;施工过程中,也可用BIM模型检查错漏,避免返工。真正做到设计施工一体化。在美国学习期间我们切身感受到,美国等发达国家在BIM技术应用方面已经普及,具有成熟经验且取得了良好的效果,而我国该技术目前正处于起步阶段,我们应该奋起直追,不甘人后。
目前,我国的装配式结构体系、设计方法和理论、技术标准等还不够全面和完善;基础性的研究,特别是装配式混凝土结构抗震性能还有待于深入研究及实践检验。因此,在工程设计实践的过程中,作为设计单位,我们应当以建筑的需求为出发点,注意结构体系的适用性,处理好现浇、预制及构件连接之间的关系,在实践中积累经验,总结提高。同时,在推进建筑工业化过程中,注重不同建筑结构体系的多样化,在装配式建筑中推广减、隔震技术,注重设计与施工一体化配合,保证行业健康,可持续发展。
(三)施工技术
1、美国的建筑工业化特点。
美国的建筑工业化的发展道路和日本、欧洲、新加坡等国家有较大差别。美国并不太刻意提“建筑工业化”,但是建筑业依然是按照工业化的道路发展的,并且达到了很高的水平。在美国,建筑(住宅)的部品和构件的社会化程度很高,基本实现了标准化、系列化,房屋建造的速度快、质量高、性能好。
目前,美国建筑工业化达到了很高的水平,主要反映在两个方面:一是主体结构构件的通用化,二是各类制品和设备的社会化生产和商品化供应。
美国的住宅建设是以极其发达的工业化水平为背景的,美国制造业长期位居世界第一,具有各产业协调发展、劳动生产率高、产业聚集、要素市场发达、国内市场大等特点,这直接影响了住宅建设的方式和水平。美国的住宅用构件和部品的标准化、系列化、专业化、商品化、社会化程度很高,几乎达到100%。这不仅反映在主体结构构件的通用化上,而且特别反映在各类制品和设备的社会化生产和商品化供应上。除工厂生产的活动房屋和成套供应的木框架结构的预制构配件外,其它混凝土构件和制品、轻质板材、室内外装修,以及设备等产品十分丰富,品种达几万种,用户可以通过产品目录,从市场上自由买到所需的产品。这些构件的特点是结构性能好,用途多,有很大通用性,也易于机械化生产。美国发展装饰装修材料的特点是基本上消除了现场湿作业,同时具有较为配套的施工机具。
2、美国住宅工业化形式。
住宅工业化在美国称为工业化、预制化和模块化,分为活动房屋和预制化生产房屋。一般在工厂生产房屋的构配件、模块组件或成品房屋,在建房地进行组装。美国的住宅形式有以下几种:一是独门独户的自由住宅,多为1-2层;二是小型公寓,3-6层;三是大型公寓。美国建房用的主体材料早已突破了土木结构的格局,多以钢材、木材为框架,以木材或复合材料等轻质平板作墙板、楼板进行组装,施工方便、省时、省工、经济。美国的住房主要结构有三种:木结构、混合结构、轻钢结构。
3、关于混凝土预制装配式结构的建筑。
本次课堂学习中和实地调研中,通过对构建生产工艺、储运场地、运输和吊装机械、装配工艺的综合考虑,预制混凝土装配式结构一般用于低矮的停车场、商场等公共建筑。美国很多建筑的停车场为地上2层,为预制混凝土全框架结构:预制框架柱梁节点、楼板采用大型预制槽板、外维护结构采用预制挂板,装饰面亦提前预制施工。
(四)项目管理
1、在城市开发及项目建设中因地制宜推广绿色建筑及建筑工业化。
美国在城市开发及项目建设中对于绿色建筑及建筑工业化的使用更多的采用了结合各地方的实际情况,因地制宜的进行。美国由于幅员辽阔,各州实际情况千差万别,在我们到访过的新泽西州及加州,地理环境气象均有较大差异,因此在城市开发及项目建设中推行绿色建筑及建筑工业化的作法了均有较大差异,并且较多较好的结合当地的实际情况。
新泽西州由于紧邻纽约市,承担了更多的住宅及产业配套功能,因此低密低多层的办公、产业及住宅较为普遍。规划建设的绿色建筑中也更多考虑了宜居宜出行为主,重视绿化建设和原始生态地貌的保护,重视对水资源的保护。所以目前有花园之州的美誉。位于美国西南部的加州洛杉矶市,常年阳光充足,气温保持在25-30摄氏度,常年干旱少雨,并且位于环太平洋地震带上,城市开发及项目建设中的绿色建筑及建筑工业化更多地考虑对太阳能的利用及减排节水上。洛杉矶城市开发的居民住宅也结合当地的气候条件及物产情况较多地采用了以木结构为主的低多层房屋,除范围很小的中心区域外,鲜有多高层房屋。
2、在城市开发及项目建设中利用多种手段推广绿色建筑及建筑工业化。
 美国市场经济发展较为成熟,因此在推广绿色建筑及建筑工业化中较多较重地依赖于市场经济的推手。由于全球变暖的加剧,全美各州及特区均较大力度在推广绿色建筑及建筑工业化,并较好的利用包括全美绿色建筑委员会在内的各种行业协会及公益组织编制标准,并在税收、贷款利率上进行优惠,引导和鼓励社会资本采用绿色建筑。
3、在城市开发及项目建设中有推广和使用绿色建筑及建筑工业化的技术及施工保障。
美国的技术及经济发达同样体现在建筑技术上,美国已经较为普及的使用“BIM”技术,能在设计阶段较好的进行各种技术经济分析,保证了绿色建筑及进行建筑工业化各种分析比较。在学习中,我们能较为深切的感受到,美国在城市开发中,较为普遍的应用了各种卫星遥感技术及成果,较为普及的使用了全美及全球的各种分析数据及信息库。这样在城市规划中,不会出现闭门造车,由于信息不通,数据失真造成城市建设毛病,为在城市开发及项目建设中推广和使用绿色建筑及建筑工业化提供了坚强保障。
三、对推进我市绿色建筑和建筑工业化工作的建议
(一)遵循可持续发展的基本原则,走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路,推进我市绿色建筑和建筑工业化健康、持续的发展,促进建筑业绿色发展和转型升级。
(二)绿色建筑和建筑工业化发展应因地制宜、就地取材,应注重本地化、可普及性和规模效应。数据监测、规划实施、过程监管应积极跟上。试点示范项目避免同质化发展。
(三)参照美国“能源之星”的做法,开展“天府绿色之星计划”(“Green Star”),分为“天府绿色之星”区域标识、建筑行业“天府绿色之星”标识认证、绿色建材 “绿色之星”标识认证,形成我市绿色低碳建设创新、实用、有效的社会推进机制,
(四)政府引导,社会化运作,促进绿色建筑建筑工业化发展。政府在产业发展规划、资金政策、税收和信贷优惠、加速行政审批流程、招投标政策、行政管理等方面尽快细化和完善相关政策。开展多种融资方式,引导和鼓励社会资本采用绿色建筑和建筑工业化项目中。
(五)绿色建筑中推行最具有潜力的关键技术。应实施太阳能屋顶计划;采用低冲击开发模式;分散与集中相结合的水再生利用工程和水生态修复技术;与绿色建筑相结合的分布式能源系统;生活垃圾分类收集和循环利用技术;建立CO2排放动态监测评价系统。
(六)细化绿色建筑设计和评价标准体系。按照建筑使用功能,建筑修建不同阶段,完善和细化绿色建筑设计和评价标准体系,出台绿色建筑社区评价标准体系。探索了绿色生态城管理方式,适时研究绿色生态城建设地方性法规。
(七)扩大建设工程装配式使用范围。在新型城镇化建设中,推广使用装配式民居,在市政工程和围墙挡板中鼓励使用装配式结构。
(八)开展基于BIM的建筑可持续设计方法。面对标准逐渐提高的绿色建筑及越来越复杂的建筑可持续设计,建筑信息模型BIM技术的支持和应用越来越重要。BIM是以三维数字技术为基础,在建筑全生命周期内将各种相关信息整合并对项目进行有效把控管理的一种设计模式。
(九)提高建筑工业化施工建造的专业化和机械化程度。建筑业越来越趋向于专业化,越来越多的工程专业化程度很高,需要不断研究建造阶段与设计阶段BIM模型的对接,以及运输、吊装、现场装配方面的机械化程度。


成都市城乡建设委员会
2015年8月6日


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