1、工业化住宅的节能环保体系研究,2011-7-30,20世纪70年代以后，西方国家面临着日益严重的经济增长和高水平国家福利所带来的社会负担问题，这些问题在世界石油危机时被激化。社会对于小型项目以及环境问题的关注度提高，城区新建和旧房改造工程有所增加。在这个过程中，住宅市场的重点不可避免地从新建向再生进行转移。1990年后，社会正逐步向环保型及资源循环型转变，住宅建设进入面向环境保护和可持续发展理念。欧美、日本等住宅工业化发达国家的住宅建设及产业化重点转向节能、降低物耗、降低对环境压力以及资源的循环利用上来。,同样，中国的住宅建设已进入到一个重要的转型期，今后一段时期巨大的住宅需求仍是我国发展住宅
2、工业化的前提和最根本的推动力。但在满足住宅适量的快速增长的同时，既要追求质量的全面提升，也要合理利用和节约资源。而传统住宅生产方式技术含量低，不但难以提高住宅的质量和性能，而且耗费大量能源和资源，不适应发展“节能省地型住宅”的需要。因此，实现住宅产业由粗放型向集约型转变，发展住宅工业化是新时期经济发展的迫切需求。,1 我国工业化住宅的发展现状,住宅工业化是采用大规模生产的方式生产住宅产品，通过规模效益降低造价，使得住宅在生产制造、规划设计、施工建造、运营维护等理念和方法上产生质的变革，减少资源浪费，在住宅全生命周期内实现可持续发展。参照各国住宅工业化的发展历程，以万科的住宅工业化实践为例，我们
3、可以发现工业化住宅的价值特征与我国住宅产业发展目标呈现出对应的关系，即工业化住宅通过生产方式的转变，既可提高劳动生产率，加快建造的速度，满足对住宅数量的要求，又可大力提高住宅质量和性能；同时还可以节约资源，实现社会的可持续发展。,1 我国工业化住宅的发展现状,目前，在政府和企业的积极推动下，我国工业化住宅得到了一定的发展，住宅构件、住宅部品工业化及应用都有了一定的规模。典型的住宅工业化项目有上海新里程项目20号、21号楼（上海万科房地产有限公司）、上海创智天地“创智坊”项目（瑞安房地产有限公司）和第五代集成住宅( BIH-V)（远大住宅工业有限公司）等。典型的配套企业有青岛海尔集团（海尔家居与
4、海尔整体厨房），大连嘉丽住宅产业配套有限公司（住宅装修技术），山东力诺瑞特新能源有限公司（太阳能利用技术）等。 为了更加深入推动节能环保和住宅产业化工作的发展，需要加强节能环保技术在工业化住宅领域的研究和应用，研究开发适合于工业化住宅的节能环保技术和产品，实现经济效益、社会环境、资源环境的和谐统一。,1 我国工业化住宅的发展现状,上海新里程项目20号、21号楼（上海万科房地产有限公司）,1 我国工业化住宅的发展现状,上海创智天地“创智坊”项目 （瑞安房地产有限公司）,2 工业化住宅的预制结构体系,工业化住宅中的预制结构体系是指外墙板（瓷砖、窗框、钢筋和混凝土浇在一起）、阳台、楼梯、空调板等在工
5、厂预制，再运输到工地，将它们和结构现浇的柱、梁连接在一起。其结构可以是框架、框一剪、剪力墙等形式。 预制结构部件体系主要的制作过程均在工厂中完成，因此，保证各个工序的质量，是控制预制结构部件质量优良的重要因素。以预制外墙的生产过程为例，其主要步骤包括：制作钢模；绑札钢筋；铺贴面砖；安装窗框；安装预埋件；隐蔽验收：浇混凝土；养护脱模：清洗；运输等。,3 工业化住宅装修技术体系,工业化住宅装修技术是指在工厂中生产住宅装修材料和部品，最后进行集成化装配的模式，它主要由菜单式设计、工厂化生产和集成化供应等三个主要的部分构成。 在我国全装修住宅大部分采取的是传统现场装修方式，只有少数几家开发企业采用过工
6、业化装修模式。这里，我们需要说明一下工业化装修与全装修模式的区别，工业化装修强调的是生产方式上为大规模工厂化生产，安装方式是集成化装配：而全装修强调的主要是装修的时间顺序和主体。首先，装修时间必须在交房给业主之前，其次，装修主体是房地产开发商，由其联合装修公司，建材厂商等提前对毛坯房装修。,3 工业化住宅装修技术体系,3.1 干墙系统 干墙系统包括ALC（轻质砂加气混凝土预制墙板）和LGS（轻钢龙骨石膏板墙体），它们可用于非直接外墙、分户墙、梯间墙、户内隔墙。 ALC板安装具有密度小、强度高、保温隔热性好、隔音性好、耐火性好、耐久性好、防震抗震性好等特性。 轻钢龙骨隔墙、吊顶：以冷轧钢板（带）
7、，镀锌钢板（带）作原料。采用冷弯工艺生产的薄壁犁钢，用作隔墙或吊顶装饰的一种承载龙骨。 干墙系统避免现场湿作业，工程质量得到保证，提高了旋工效率，并且减少了室内有害物质的产生，提高了室内环境质量。,3 工业化住宅装修技术体系,3.1 干墙系统右图是ALC干墙系统正在进行吊装,3 工业化住宅装修技术体系,3.1 干墙系统右图是LGC干墙系统构造示意图，由横、竖龙骨，穿心骨，支撑卡，玻璃棉以及用于挂重物、接线盒等的加强龙骨。,3 工业化住宅装修技术体系,3.2 内保温系统 室内施工，保证了施工安全，有利于施工质量的提升。避免了外保温带来的面层开裂、渗漏、整体脱落的问题，有利于减少施工质量缺陷，有利
8、于后期的维护。,3 工业化住宅装修技术体系,3.2 内保温系统,3 工业化住宅装修技术体系,3.3 干墙贴面系统 干墙贴面系统是指石膏板贴墙面，瓷砖干贴等，具有施工方便、造价经济、基层墙面可调整、留有空隙处可敷设管线、施工周期短等特点。,3 工业化住宅装修技术体系,3.3 干墙贴面系统 要求砖墙面垂直、干燥、坚固。 石膏板与砖墙之间可获得1025mm的距离。 贴面墙系统使用单层石膏板以一定的间距阵列分布，使得贴面墙墙面突出砖墙表面的距离最 小。 贴面墙系统允许基墙表面有轻微的不平整，在贴面墙和基墙之间留有一定空间，可供排设管 线。 安装保温板须在板的局部使用膨胀螺丝（每块石膏板板2颗）固定以保
9、证贴面墙遇火时的整体性 。楔形边石膏析接缝处理，亦可以抹上25mm 厚的装饰石膏腻子以获得较传统施工方法为完美的装饰面。,3 工业化住宅装修技术体系,3.3 干墙贴面系统 贴面墙系统不适用于极度高温或连续潮湿的区域：温度超过50摄氏度将导致石膏板的物理性能和耐用性，超过95的连续湿度或不断浸水 都将降低石膏板的耐用性。,3 工业化住宅装修技术体系,3.4 干式架空隔音地板系统 干式架空隔音地板系统是用人造板中的刨花板为基层，下有可调节高度的金属支撑脚构成的工厂成品，很好地起到隔音作用。,3 工业化住宅装修技术体系,3.5 瓷砖干贴系统 瓷砖干贴系统改变了水泥砂浆的湿作工法，瓷砖不需预先浸水，基
10、面不需打湿，只要铺贴的基础条件较好就可以，使作业状况得到极大改善，效果也超过了传统的水泥砂浆。,3 工业化住宅装修技术体系,3.5 瓷砖干贴系统,3 工业化住宅装修技术体系,3.6 分水器给水系统 分水器给水系统是由分水器与专用给水管材连接而形成的专用给水系统，具有安全性、卫生性、稳定性、节能性、环保性、方便性等优势。 右图是分水器给水系统示意图。,3 工业化住宅装修技术体系,3.6 分水器给水系统 下图是安装时的图片,3 工业化住宅装修技术体系,3.6 分水器给水系统 相对传统管路，当几个用水点同时使用时，出水量将减少，采用分水系统则相互不会发生影响。,3 工业化住宅装修技术体系,3.7 同
11、层排水系统 同层排水系统是指同楼层的排水支管与主排水支管均不穿越楼板，在同楼层内连接到主排水立管上。同层排水系统足一种新型的、技术水平领先的排水系统，它解决了传统排水方式存在的诸多问题：具有平面布置灵活、管道隐蔽，简洁美观、有效降低水流噪声特点。,3 工业化住宅装修技术体系,3.7 同层排水系统 同层排水系统从墙体结构安装方式上分为三种不同的方式： 降板：即采用卫生间楼板（或局部楼板）下层的方式 墙排（以管道隐弊安装系统为主要特征）方式 垫层式。 其中墙排建筑投资大，穿墙管件多，无法解决卫生间的地表水，垫层式容易产生“内水外溢”。在老房改选中不得已的情况下偶尔采用。新的工程由于其施工难度大，费
12、工费料，影响美观，增加楼体的承载负荷。均不提倡使用。,3 工业化住宅装修技术体系,3.7 同层排水系统 我们说的同层排水系统主要是指第一种：降板式。 具体做法是卫生间的结构楼板下层（局部）300mm作为管道敷设空间。下沉楼板采用现浇砼并做好防水层，按设计标高和坡度沿下层楼板敷设给、排水管道，并用水泥焦渣等轻质材料填实作为垫层，垫层上用水泥砂浆找平后再做防水层和层面。其回填量小、密实度有保证，省工省料，土建综合成本小，堵漏维修方便，卫生间无须吊顶，增加 了整体净空高度，更重要的是减少了楼体的承载负荷。,3 工业化住宅装修技术体系,3.8 整体厨房 整体厨房，是将橱柜、抽油烟机、燃气灶具、消毒柜、
13、洗碗机、冰箱、微波炉、电烤箱、各式挂件、水盆、各式抽屉（包括拉篮）、垃圾粉碎器等厨房用具和厨房电器进行系统搭配而成的一种新型厨房形式。 整体厨房既能满足传统厨房之生活需求，又能满足用户在其他生活方式上的追求与需求，同时，能够很好地包容各种生活方式，以及容纳更多的科技创意，既能实现橱电一体化，又能吸纳智能化家电元素进行整体升级，拓展为更具科技惑与人性关怀的智能整体厨房。,3 工业化住宅装修技术体系,3.8 整体厨房,3 工业化住宅装修技术体系,3.9 整体卫浴 整体卫浴也叫整体卫生间：是将许多卫浴设施通过模压成型，配套现场安装等方式组合而成的卫浴间。里面有浴缸、淋浴、座便器、面盆等，设计精巧，底
14、板，天花板，浴室门一体安装，连化妆镜，照明灯具，换气扇，水嘴，纸卷器，毛巾架，浴巾架等小”零碎”也一应俱全；此外，一套整体卫生间还包括完备的上、下水管道配件及成套安装零件。,3 工业化住宅装修技术体系,3.9 整体卫浴,3 工业化住宅装修技术体系,3.10 干法地暖地板系统 采用干法铺设方式，在室内的地面下铺设管道，通过管道内热水循环将地面加热到一定温度，再由地面均匀地向室内辐射热量，同时在冷热空气的比重差作用下，产生了空气的自然对流现象，从而创造出具有理想温度分布的室内热微气候，使室内环境达到人体感官最舒适的状态。,4 工业化住宅施工技术体系,在传统的工程建设中，过分依靠劳动力，资源浪费现象
15、严重，且易对环境造成污染。随着经济的发展、人员素质的提高和环保意识的增强，对文明建设概念的认识也进一步加强。目前，工业化住宅施工技术主要包括剪力墙施工、单元组拼、单元吊装、单元连接、楼梯及阳台施工、信息化系统、产品保护措施等。其核心理念主要包括：绿色施工、精益施工和集成施工，更加充分地体现了经济、社会、生态酌综合利益。,4 工业化住宅施工技术体系,4.1 剪力墙施工 剪力墙是整幢建筑的主要承重结构，墙内为钢筋大网片，采用整体加工、吊装工艺，提高施工效率：混凝土工程采用片架式液压爬模系统，利用液压千斤项完成操作平台的不断上升；墙内预埋若干定位件作为吊装设备的附着点，同时作为整体单元就位后的连接点
16、。,4 工业化住宅施工技术体系,4.2 单元组拼 为减少运输压力，住宅单元采用工厂预制、现场地面拼装、整体提升就位的安装方式。拼装时按照“主承重构件一管线一内部装饰一定型家具”的顺序进行。 房屋单元墙体分为“结构墙”和“功能墙”两种类型。结构墙中埋设高性能合金材料，是整体房间的骨架。功能墙中埋设智能系统和通风、水电系统，实现房间的高级功能，并通过“插入”方式与功能性构造柱相联。墙体、地板和天花板均内含隔音、防水、保温层。内部装饰可根据用户需要进行“菜单式装修”。组拼完毕的单元经过信息化校验、备案，即可准备整体吊装。,4 工业化住宅施工技术体系,4.3 单元吊装 采用整体自升式提升设备，完成房间
17、单元的垂直运输和水平运输。运输过程完全自动化，操作人员通过监视器在地面完成吊装操控。 4.4 单元连接 单元吊装就位后，承重结构墙与建筑剪力墙采取多点焊接连接，确保结构牢固。同时功能性构造柱与下层（已施工单元）构造柱相联，实现水电泵统和电力系统的连通。连接完毕后，信息系统自动接入大楼主控系统，实现信息化接入，从而正式成为建筑的一部分。,4 工业化住宅施工技术体系,4.5 楼梯、阳台施工 在单元吊装的同时，可以进行小型构件如楼梯板、阳台的安装，并通过设置于结构内的预埋件实现固定连接。楼梯板、阳台中的预埋件内设阻尼减震装置，万一发生地震，可发挥减震消能的作用，避免结构断裂。,4 工业化住宅施工技术
18、体系,4.6 信息化系统 在墙体中预埋施工信息化芯片，既可记录施工过程的各种信息，也便于质量查验。如住宅单元的标准配置、结构简图、管路型号、线路布置，主要材料供应商、单元生产商、房屋施工总承包商的情况以及本单元在总体建筑中的位置等，均可随机抽检。施工中各单元的定位也依靠信息化芯片中记录的设计信息，借助GPS信号确认单元的绝对坐标，并与设计模型作对比，以保证住宅单元安装的精度。信息化系统分为大楼“主控系统”和各房间“单元系统”，两个系统各自承担不同层面的信息处理职能。在吊装完毕后，“单元系统”即登录主控系统注册，实现信息处理的一体化。,4 工业化住宅施工技术体系,4.7 产品保护措施 房间单元与
19、主体建筑连接完毕后，即进入现场自我保护模式，只有在权限范围内的施工人员方可进入进行紧固、修理工作。外墙采周可降解薄膜材料加以防护，使其在施工过程中不受污染或损伤。施工完毕后可回收、再利用。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,这个工程是万科秘密展开的住宅产业化试验楼，涉及单位和预制构件生产单位全部是香港公司，施工地点极其隐蔽，并且没有报建等工作，不为外人所知。 本工程系万科房地产公司为进行住宅产业化探索所做的试验项目，结构形式为框架结构，但改变了传统的全部结构构件均为现场浇注的施工方式，其主要结构构件均采用工厂预制现场组装的方式进行。其中梁柱构件全部为工厂预制，运到施工现场后采用冷挤压套筒进行柱与
20、柱之间的钢筋连接，然后用C40砼浇注柱梁接头以形成整体框架；楼板为两层结构，第一层为80mm厚预制砼楼板，第二层为70mm厚现浇砼楼板；内外墙、楼梯、阳台及卫生间、厨房等均为预制构件。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,5 实例：万科住宅产业化试验楼,5 实例：万科住宅产业化试验楼,由于施工现场有限，而构件数目较多，且无法叠加堆放，所以进场构件堆放就显的尤为重要。在施工组织设计中专门就构件堆场进行了规划设计。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,该项目施工最困难的就是梁柱构件的吊装、定位，因为梁柱都是三维构件，每个方向都要求偏差在5mm之内，否则其余与之有关的构件无法顺利吊装就位。在施工过程中采用了
21、各种方法，千斤顶纠正垂直偏差、帆布带纠正扭转偏差等等，最后总算顺利完成施工。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,5 实例：万科住宅产业化试验楼,该项目所有内墙外墙都是采用预制构件现场组装的方式完成施工。外墙在预制厂的时候已经内置了保温板，表面贴好饰面砖才拉到现场。内墙也全部是C40混凝土预制，自重体积均较大 右图是外墙板连接处填塞的挡水板，防止缝隙渗水，挡板外又打玻璃胶密封。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,右图体现的是安装节点，构件连接和吊点。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,下图是在进行外墙整体吊装。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,预制梁柱接头在这个项目中也是比较重要的一个研究项目，该项目在柱的接头是采用套管冷挤压连接，然后浇注C40混凝土。而梁的接头相对更为简单一点，焊上面筋之后直接浇注混凝土。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,下图是浇筑完混凝土的梁柱节点。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,下图是浇筑混凝土前的梁筋连接接头。,5 实例：万科住宅产业化试验楼,下图是浇筑混凝土前的梁筋连接接头。,
