万科住宅产业化的技术研究_已用_

万科住宅产业化的技术研究

一、万科住宅产业化的依托——住宅产业化研究基地

万科集团从事房地产开发20余年来，在建筑技术和客户认知方面具有深厚的积淀，新的千年来到之前，基于企业规模发展孺要和强烈的社会贵任感，万科集团积极投身于住宅产业化的探索和发展，并在战略上决策，将住宅产业化的推广作为集团未来发展的主要源动力。从1999年到2007年，在万科集团有这么一个部门，她一直承担着万科集团住宅产业化发展的核心技术研究开发的历史性使命，她就是万科集团建筑研究中心。

1999年12月，万科集团建筑研究中心(简称建筑研究中心)正式成立。其间，曾经更名为规划设计部、创新研究部，现在依托建筑研究中心成立了万科住宅产业化研究基地，2006年7月12日，建筑研究中心所属万科住宅产业化研究基地(简称基地)取得政府批复及用地规划条件。2007年2月8日，国家建设部批准同意万科为“国家住宅产业化基地”。

2007年4月20日，PC构件实验室开工，并于当年9月份完工进入试运营阶段。2007年9月29日，PC构件实验室成功试制出第一件PC构件。2007年11月15日，世界最高的、最先进的住宅实验塔开工，计划2009年下半年投入运营。由于历史和技术原因，在国内尚未有机构对住宅产业化技术进行系统的研究开发和应用，万科研究开发的住宅产业化技术填补了国内技术空白，处于国内领先地位。同时，万科研发掌握的住宅产业化各项关键和重要子技术，也分别处于国内领先和国内先进的地位。

根据万科集团整体战略规划，万科将在集团内大规模推广应用住宅产业化技术，在未来3-5年内占据国内绝大部分工业化生产住宅市场份额。依托基地万科正在进行如下技术的研发和推广应用工作。

二、万科住宅实验塔及住宅设备系统检测技术

1、技术开发背景

目前在英国、德国、日本等国家和地区均建立了管道系统模拟实验装置，其中以日本的实验装置规模最大、测试设备配置最完善。日本主要的两个住宅实验塔为独立法人都市再生机构的108m高的实验塔，另一个为积水化学57m高的实验塔。中国国内现在还没有类似的住宅实验塔，进行管道系统模拟研究时只能采用简陋的检测设备和检测手段在已建建筑或实验室进行。

2、现实意义和主要功能

万科住宅实验塔的功能有三大方面：一是作为专业理论的基本研究装置，用于进行住宅设备系统性能研究，改进系统设计方法，促进新产品的研发；二是作为住宅工程建设的验证装置，用于验证设备系统在工程中的可实施性；三是作为住宅产品性能、参数的检测装置，用于开展住宅设备的性能认证，通过统一的检测标准、科学的检测方法、完善的检测设备将对我国住宅厨卫产品进入市场进行严格的审查，彻底打破工程应用的产品性能良荞不齐，且无法评判的现状；整体提升我国住宅厨卫的建设水平。

该塔具备实验、展示功能，构建国内外技术交流的平台。

3、万科住宅实验塔的先进性

万科住宅实验塔设计高度为113米，共37层，检测技术在借鉴日本定流量测试方法的同时，增加了器具排水测试方法，以改进定流量测试方法存在的偏安全、保守及误差较大的问题。关键测试仪器采用日本和美国高精度设备，检测功能完备，检测技术水平超前，检测精度是日本目前现有检测塔的2倍：日本现有实验塔排水流量人工控制，流量计的最小刻度为0.2L/S，只能按照0.5L/S间隔增加流量。万科住宅实验塔每层排水采用电磁流量计、电动两通阀、PID调节控制排水流量在1L/S和3L/S间的任意一个值，精度为0.1L/S，可按照0.2L/S间隔增加流量。

2007年5月15日建设部住宅产业化促进中心在北京组织召开了《高层住宅设备系统设计与检测研究》课题论证会。论证结果：该课题意义重大，完全符合我国住宅产业化发展方向，将填补国内该领域的空白。

图1 万科住宅实验塔

三、建筑虚拟模型技术

1、技术开发背景

工业化住宅生产最大的特点就是将住宅构件拆分、构件生产、构件组装，如何将构件以最优的方式拆分，最优的方式组装，直接影响施工效率的高低、工程质量的好坏。因此建立一套评价构件拆分方案和模拟构件组装的软件，是保证工业化住宅顺利发展的途径之一。参考香港和日本的经验，建筑虚拟模型技术是评价构件的拆分方案和模拟构件组装工序的最佳手段，它保证住宅工程从设计、施工全过程百分百可控，同时也可整合设计单位、构件生产及开发单位及施工单位，制造出优质的工业化住宅。

国内目前缺乏相似的软件和经验，无法判断构件拆分和组装的合理性，在工业化住宅设计和施工过程中都存在问题和风险，一定程度上制约了工业化住宅的发展。

万科与香港理工大学、日本前田工业株式会社成立课题研究小组，组织有关部门和相关专家，进行工业化住宅构件拆分和构件组装最优化的研究，引进香港和日本的模拟技术和判断经验，建立万科自主知识产权的工业化住宅的建筑虚拟模型技术，规范国内施工管理制度，提高住宅产品质量。

2、现实意义

①提供住宅设计信息和设计信息存储平台，即各构件(梁、柱、楼板、墙等)、结构单元的3D模型，施工设备的3D模型，如塔吊等，有利于设计过程信息和施工过程信息的管理；

②提供施工过程模拟信息，有利于设计人员、施工人员或维修人员信息共享和再利用；

③预测设计和施工过程潜在的风险和问题，以及分析组装过程的合理性并进行施工优化，提高施工效率和施工质量；

④通过设计和施工的模拟分析，不断提高住宅设计水平和质量水平。

3、主要功能

①设计过程碰撞检查：检测构件尺寸的合理性，各构件之间是否存在冲突或不一致，从而保证设计方案的可施工性。

②施工过程碰撞检查：检测住宅构件在吊装过程中与其他构件或设备之间，或者设备与设备之间可能存在的碰撞及问题。

③模拟施工过程，进行施工方案可行性评估，同时可以对几个不同的施工方案进行比选，获得最优方案。

④成本和工期优化：模拟施工工期，通过调整施工程序缩短工期，从而降低成本；在碰撞检测和方案评估过程中，也可以有效地降低成本。

4、先进性

本技术保证了工业化住宅从设计到施工全过程可控：在施工前就预先真实模拟施工工序，优化结构设计，在施工前期解决因设计引起的施工问题；工业化住宅的构件都在工厂生产，构件质量一致，在施工现场仅完成构件的组装。通过本技术施工模拟，优化构件组装顺