基于循环经济的工业化住宅与传统住宅的对比分析
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基于循环经济的工业化住宅
与传统住宅的对比分析
陈伟李铁林蔡玉春
内容提要传统住宅以成熟的建设管理模式,为
缓解城镇化进程中社会对住宅的紧迫需求起到了积极作用,但因缺乏集约控制以及建造过程中高耗能等特点,给自然和社会环境造成了负荷。
对比分析传统住宅和工业化住宅的循环经济特性以及建设管理模式,工业化住宅更具有节能、节地、节材、节水和减排、工厂化生产管理优势,是实现住宅产业可持续发展的有效途径,其综合经济效益明显,但相关产业的配套、技术成熟度和各建造参与方的专业性亟待加强。
根据工业化住宅的发展趋势,可应用强化生产工厂化及施工装配化、突出工业化住宅特点的设计管理、促进建造过程管理精细化、建造管理信息集成化四方面的对策来逐步完善工业化住宅建设生产模式,以推进住宅产业的循环经济发展。
关键词循环经济工业化住宅对比分析对策研究
随着中国城镇化进程加快,住宅产业的健康发展成为突出问题。
一方面,大量人口不断进入城市形成对住宅的持续需求;另一方面,传统住宅建设由于缺乏集约控制、高能耗和施工环节的资源浪费进一步增加自然环境和社会环境的负荷。
我国住宅建设的耗能已超过总能耗的20%,耗水超过城市总用水的32%,耗用钢材超过全国总量的20%,水泥用量超过总量的18%。
住宅建设物耗水平与发达国家相比,钢材消耗高出
10%—25%,每立方米混凝土水泥消耗高出80千克,耗水量高出30%。
发展工业化住宅将有利于最大限度地减少资源和能源投入量,减少环境污染、削减环境负荷,还有利于改进住宅产业的生产方式,通过系统和技术创新,逐步实现住宅产业化。
①在循环经济条件下,科学对比认识传统住宅及工业化住宅的各自特点、建设管理发展趋势及相应对策是关键问题。
一、体现循环经济的性能对比
传统住宅建造体系组成是:主体结构形式多为钢筋混凝土梁、柱、楼板、屋面板,围护结构多为混凝土砌块,基本在现场施工完成。
由于我国劳动力充足低廉,传统住宅以其成熟的生产及管理模式在城镇化发展初期较好地满足了社会对住宅供应的紧迫需求,但对照发展循环经济模式,也逐步显现出三个弱点。
一是全国绝大部分地区的传统住宅都是毛坯房直接进入销售市场。
由于住户分散装修,造成大量的资源浪费和环境污染。
二是住宅质量及安全性能差。
主要是因为传统住宅的手工操作,现场湿作业多,导致质量通病多,也导致了住宅的耐久性能差,使用年限缩短。
三是保温隔热性能差。
与气候相近的发达国家住宅建设水平相比,我国传统住宅外墙的传热系数是其3.5—4.5倍,外窗为2—
3倍,屋面为3—6倍,门窗的空气渗透为3—6倍。
工业化住宅体系的组成是:主体结构体系以钢结构为主;外围护体系为新型再生墙砖;内隔墙体系主材为各类复合型墙板;楼板体系主材为预制钢筋混凝土楼板或商品混凝土现浇组合楼板。
②工业化住宅是采用现代工业化的生产手段,以集约化、工厂化的生产方式代替分散的、手工为主的生产方式建造的住宅,其体现循环经济的特点主要表现在:一是承重体系以钢结构为主的建筑材料能做到循环利用和再生。
二是工业化住宅建筑性能优越,大开间分割灵活,结构占地面积小,使用面积能增加,住宅的使用寿命增加,而我国城市建设用地的30%在住宅中消耗,预计到2020年人均耕地将不足1亩,难以满足约占世界20%人口的粮食生产需要,工业化住宅具有节地特点。
三是工业化住宅建筑能容易实现和应用各项节能技术和新型节能环保,具有节能特点。
以住宅采暖耗能为例,欧洲国家住宅年
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采暖耗能普遍达每立方米6升油,相当于8.57千克标准煤,而我国采暖耗能达每立方米12.5千克标准煤,如果通过大力推广工业化住宅,预计2020年我国住宅建筑能耗可减少3.35亿吨标准煤,空调高峰负荷减少约
8000万千瓦时,相当于4.5个三峡电站的满负荷运转。
四是工业化住宅通过实现部件拆卸的设计或施工、规格的统一化以及技术的标准化等,可进行无害化解体,以再次利用的形式对住宅的构成要素进行拆卸③,具有节材的特点。
我国传统住宅平均每平方米需用钢材55千克,水泥221.5千克,远远超过发达国家水平,而钢材所需的铁矿石,焦煤和水资源,水泥需要大量的石灰石都是不可再生资源。
五是工业化住宅建筑建设施工简单、方便、机械化程度高,劳动强度低,具有周期短、速度快,减少施工现场的湿作业,具有节水的特点。
我国城市水资源的32%在住宅中消耗,到21世纪中叶我国人口达16亿人峰值时,人均水资源拥有量将减少到1750立方米的用水紧张线,缺水现象严重④,因此,住宅建设产业的节水意义重大。
二、建设管理模式对比及发展趋势
(一)传统住宅的建设管理模式主要特征
传统住宅建设管理模式主要有四个主要特征。
一是基本以户外施工为主,对工程进度影响大。
以一幢由筏形基础、C30混凝土梁、C40混凝土柱,现浇混凝土楼板、加气混凝土外墙板组成的传统钢筋混凝土住宅为例,在理想外部环境下,每层的平均施工天数为6.11天。
⑤传统住宅工程进度易受影响的干扰因素多,如湿作业内容多、环境污染大,加大了需额外投入的现场清污工程量,对工程本身进度有影响;劳动力相对多、工种杂,对施工组织的系统性有较高要求;施工用地需求大,一旦遇到施工场地狭小的问题,构件生产进度必然受限;现场水电用量大,易受停水停电故障的影响;粉刷用料多,质量受环境影响大,反过来也会影响进度。
二是分包比例较高,缺乏系统控制。
由众多不同的专业分包商在现场完成不同工种作业,由此产生的大量待处理信息,会因项目组织结构和管理者的实际能力限制,影响其传递和转化使用,对质量、进度、成本、安全控制造成不利影响。
三是每个工程不具备相同性质,标准化和部品化特征不明显,质量难以控制。
传统住宅的部品的系列化产品不到20%,而且由于传统住宅在预制构件的通用性和模数协调性方面的问题没有得到很好的解决,预制构件的可选性受到一定的限制,预制构件与现场施工之间存在一定的矛盾,影响质量控制。
四是科技进步贡献低,难以形成知识产权。
科技进步对传统住宅产业发展的贡献率刚过30%,而欧美主要发达国家约在70%—80%以上。
按国际通行标准,科技进步对产业的贡献率超过50%,才能算是集约型发展的产业,因此传统住宅产业仍然属于粗放型的生产方式,难以形成知识产权。
(二)工业化住宅建设管理的主要特征
以钢结构承重体系为主的工业化住宅是跨越建筑业、制造业、商业的综合产品,其钢梁、钢柱及围护结构等部件均在工厂内生产,现场组装。
因此,工业化住宅的建设管理模式具备新的特征:能够适应新的经济背景环境和多产业特性的要求;能够体现将建筑业特性与制造业特性相融合的优势;从价值链上的增值视角,相对容易实现工程成本、质量、工期、安全、功能五要素的管理能力的提升;能为工业化住宅产业全链条上的参与主体提供参与平台。
在此基础上,能进一步强化优势,体现以工业化住宅体系为载体,顺应建设项目管理、电子商务和全球化市场的发展,形成全球化、敏捷化、网络化、虚拟化、绿色化和个性化的特点;并且有利于以先进的管理模式推进自身的发展,形成系统化标准及独有知识产权。
当然,这些特征在另一方面对工业化住宅生产链条的技术成熟、管理模式、建设队伍和从业人员的专业性也提出了更高的要求。
(三)工业化住宅建设管理发展趋势
1、生产工厂化及施工装配化
以降低成本、缩短住宅建设周期为目标,充分利用住宅建造配套能力的社会资源,把可以通过协作外包的中间产品分流出去,使企业集中从事工业化住宅集成系统生产,提高生产规模和专业化水平;消除无效管理环节,收缩管理幅度,减少管理层级,对工业化住宅生产主流程进行流程再造;建立布局合理的中间产品专业化协作厂,通过住宅集成系统供应商和若干专业化协作厂形成动态联盟,形成工业化住宅配套产业群,推进中间产品专业化生产;构建有利于工业化住宅集成系统的产品结构和品牌产品,发展大规模住宅批量建造。
2、突出工业化住宅特点的设计管理
一是设计前移。
为实现工厂生产与现场建造各专业同步设计创造有利条件。
二是生产设计一体化。
全面
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提高中间产品一体化设计的完整性和中间产品工程管理信息的完整性。
三是推行工业化住宅建造前期策划。
通过利用信息技术手段模拟建造住宅,为生产管理提供详实、准确的工程物量数据。
四是优化设计。
加强各种适用于不同用途的工业化住宅类型产品开发和优化,提高设计合理性与正确率。
3、建造过程管理精细化
建造过程管理的精细化包括三个方面:一是数据
的精细管理。
以量化数据为基础,通过不断积累逐步建立起系统、完整、准确的设计、生产、管理数据系统。
二是化标准化管理。
以标准基础管理数据为依据,利用计算机辅助管理工具,提高计划与控制的精细化水平。
三是在建造过程中实施负荷平衡计划。
通过定量测算,对生产能力与生产任务进行量化平衡分析,确定满足生产任务所需生产资源的最佳配置数量,提高投入产出比。
4、促进建造管理信息集成化
推进设计、生产、管理信息共享平台的建设,从工业化住宅生产、设计、管理起步,逐步建立起面向整个工业化住宅生产过程的信息集成系统,实现设计、生产、管理一体化,工厂生产和现场建造作业一体化。
通过异地协同网络等先进技术,达到信息流、物流和价值流的高度集成,逐步实现区域性设计、制造、管理信息的数字化无缝连接。
三、典型案例比较分析
以武汉赛博园工业化住宅项目为例,该项目由6栋11层全钢结构的中高层住宅组成,总建筑面积65452m2;承重梁柱体系采用热轧H型钢和冷弯方矩管组成;组合楼板体系采用688型0.8mm镀锌压型钢板;梁、柱、板及大部分建筑构件均采用工业化生产方式,在生产基地生产运至现场组装;配套装修到位。
(一)经济成本对比分析
选取一个基本与赛博园工业化住宅项目(项目A)主要尺寸及参数条件相同的钢筋混凝土结构的传统住宅(项目B)与其对比经济成本,两类住宅的直接造价比较见表1(为便于同口径对比,不考虑装修成本)。
经比较分析,以钢结构为承重体系的工业化住宅比以钢筋混凝土为承重体系的传统住宅直接建造成本超出了10.96元/m2,表明工业化住宅直接建造成本略高。
(二)综合效益分析
由于工业化住宅模式的梁柱承重体系都在工厂制作,再运输至现场安装,因此可以运用机械化作业和工厂作业,这种工业化的作业提高了工作效率,缩短工期
60天;组合楼板体系在工厂制作好之后,运至施工现场直接铺装,减少了现场模板安装量和制作量,缩短工期20天;采用压型钢板组合楼板后,减少了楼板钢筋的用量,因此楼板钢筋的制作量、安装量减少,又缩短工期10天;总计可缩短工期90天。
工期缩短所节约的资金成本和综合效益远超过比传统住宅模式建造成本所高出的10.96元/m2。
工业化住宅的有效使用面积比传统混凝土结构住宅相比高出3.5%。
由于钢结构的梁柱截面小,按照80㎡的套内面积计算,可多出2.8m2的有效使用面积,按照同地段平均房价6500元/㎡计算,即可为住户多创造价值18200元。
由于大部分构件在工厂作业,对施工现场周围居民区的噪声污染降低;大部分结构采用干作业,减少了自来水的用量和水污染,同时大大减少水泥用量。
经比较分析,工业化住宅模式比传统住宅模式相比,优势更多是体现在其潜在的经济和社会效益上。
四、结论
工业化住宅是实现住宅产业可持续发展的有效途径,循环经济特性使其社会效益优势明显。
单从显性的直接建造成本相比,传统住宅建造成本略低,但考虑潜在的建设周期优势、工厂化生产等优势,工业化住宅的综合经济效益更强。
虽然工业化住宅有明显综合优势,但在相当长一段时间内,传统住宅建设与工业化住宅建设会并行存在,这是因为从事工业化住宅产业链上的开发、设计、生产、安装施工、产业配套各环节的专业性还有待进一步成熟,这也是工业化住宅社会供应量在现阶段较低的重要瓶颈之一,因此,现阶段解决城镇表1
工程造价比较表
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(上接第37页)贸区目前的商务成本较高。
为了吸引更多外资金融进驻,政府需要在税收等方面制定更加优惠的政策。
如果在金融管制规则(存款准备金、流动性、资本充足度等要求以及利率限制)、税收政策和信息披露要求方面给予离岸金融业务以最宽松的管制、优惠的税收政策和最低要求的信息披露,则势必会对在岸金融机构产生较大的冲击。
因此,要把握税收等政策的优惠程度。
二是监管难度相对较大,对金融风险的防范控制提出了更高的要求。
笔者建议,如果选择划定陆家嘴金融贸易开发区开展离岸金融业务,应该严格审批准入、逐渐放开。
要求区域内的金融机构必须实施严格的离岸业务与在案业务的分离。
具体措施是:首先,对于现有的中资银行,只允许各银行在区域内的分行设立专门的离岸业务部门,申请离岸业务执照,开展相应业务,总行对其承担法人责任。
对于外资银行,重新对其离岸业务资格进行审批,符合条件的才可开展业务。
其次,允许国内企业开设离岸账户,为其境外业务提供资金结算便利。
逐步在上海期货交易所探索实行美元计价、净价交易、保税交割进行原油和金属期货的交易模式。
引进境内外金融机构,在区域内试点开展离岸再保险业务等。
综合分析两个方案,笔者认为,无论采取哪个方案,都必须依托我国以及国际经济贸易的广阔市场,发挥金融、航运双中心的相互支撑作用,稳步推进,逐步建设符合我国国情的离岸金融市场。
注释:
①前六位为纳斯达克交易所、纽约交易所、伦敦交易所、东京交易所、泛欧交易所、德意志交易所。
②前七位为泛欧交易所、纽约交易所、伦敦交易所、香港交易所、澳大利亚交易所、西班牙交易所、巴西交易所
③前二位为纽约交易所、伦敦交易所
④前五位为纽约交易所、东京交易所、纳斯达克交易所、泛欧交易所、伦敦交易所。
⑤长三角城市包括:原指16市,包括:上海、苏州、无锡、杭州、南京、宁波、绍兴、常州、嘉兴、台州、镇江、湖州、舟山、南通、扬州、泰州。
大长三角还包括:温州、盐城、连云港、芜湖、马鞍山、合肥、铜陵。
参考文献:
①巴曙松:《从产业转型到金融转型》,北京大学出版社2009年版。
②杨咸月、何光辉:《上海离岸金融市场发展研究》,《财经研究》2002年第28卷第8期。
③李扬:《金融中心:集聚金融资源的有效机制》,载《国际金融中心研究》,中国财政经济出版社2004年版。
④倪鹏飞:《中国城市竞争力报告NO.7》,社会科学文献出版社2009年版。
⑤王力:《中国区域金融中心研究》,中国金融出版社2008年版。
⑥理查德·罗伯茨:《伦敦金融城:伦敦全球金融中心指南》,东北财经大学出版社2008年版。
⑦周振华:《应对金融危机促进科学发展2008/2009上海发展报告》,上海人民出版社2009年版。
⑧Xu,Mingqi,2007Building Shanghai International Financial Center,Strategic Target,Challenges and Opportunities,PECC International Conference.
(作者单位:中国社会科学院)
责任编辑王晓红
化进程中对住宅的需求,传统住宅建设仍然是一种重要途径,但为提升其综合效益,可逐步将工业化住宅及其建造模式中的一些优势结合到传统住宅建设中来,以使其更具循环经济特性。
注释:
①丁成章:《工厂化制造住宅与住宅产业化》,机械工业出版社2004年版,第154页。
②谢芝馨:《工业化住宅的系统工程》,《运筹与管理》2002年第12期,第114页。
③叶明:《工业化住宅技术体系研究》,《住宅产业》2009年第10期,第15页。
④陆克华:《房地产的产业定位与相关属性》,《中国房地产评论》2005年第5期,第3页。
⑤赵赤云:《钢结构住宅的现状及其综合经济效益分析》,《北京建筑工程学院学报》2004年第2期,第21页。
⑥蔡玉春:《钢结构住宅产业化的现状与进展》,《钢结构》2005年第1期,第81页。
(作者单位:武汉理工大学、武汉钢铁集团公司、武汉理工大学)
责任编辑徐敬东
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