首页 朱明之关于建筑-公众号 新加坡案例-预制构件和预制模块体系的对比

新加坡案例-预制构件和预制模块体系的对比

摘要

提升新加坡建筑业的关键手段,除了检讨建筑业的管理做法外,还包括改善影响建筑生产率和成本效率的现有行业技术和做法。预制技术对这个行业来说并不新鲜,但由于许多原因,它在当地的应用仍然受到限制。本文的目的是研究独立面板系统(IPS)的施工技术,并对其性能进行比较。通过对新加坡某高层公共建筑项目中采用的预制预制体积结构(PPVC)预制系统的案例研究。从图纸、规格、方法说明和现场文件中可以看出,除House Hold Shelter (HHS)外,所有预制构件都是作为IPS系统制作和安装的。只有HHS使用了PPVC系统。研究结果表明,IPS系统的生产率低于PPVC系统。因此,建议在即将进行的项目中引入PPVC系统,可以减少施工时间、成本、浪费、现场安全隐患、噪音和粉尘。另一方面,它将提高生产率与更好的工艺质量。


在新加坡,对预制的强制性要求是通过法定遵守建筑控制系统中的“建造能力”条款间接执行的。新加坡是第一个制定指导方针的国家,根据可建造设计评估系统(BDAS),量化建造能力,并强制对建筑开发进行评估。通过评分系统,建筑建设管理局要求建筑设计达到建筑法规规定的最低建筑能力得分。强制性规定确实给开发商和顾问公司带来了新的合约和法律负担。然而,实证研究表明,构建能力、质量和生产力之间存在正相关关系。预制施工方法在现代建筑行业中占有重要地位;是指在现场安装前,先在场外预制场内制造零件。预制施工的主要目的是在高效的工作环境中生产建筑构件,使用专门的技术和设备,以减少现场的成本和时间支出,同时提高质量和一致性。

预制混凝土系统比现浇混凝土系统经济实惠。但是,使用预制混凝土施工的主要限制是预制构件从预制场到施工现场的运输,因为运输成本相当高。预制技术不仅帮助承包商和建筑商更快地建造他们的建筑,而且如果需要的话,也使进行无损检测(NDT)变得更容易。此外,预制是实现绿色建筑可持续发展目标的一种聪明的方法。对预制混凝土结构的抗震性能和性能的回顾表明,通过结合抗震设计概念设计和建造的建筑表现得非常好。尽管预制建筑系统有很多优点,但许多国家并不希望实施这一系统,因为有能力设计和组织预制建筑项目的专家人员严重短缺。建筑中的健康和安全如今也是一个热门话题。

为了促进建筑行业的可持续发展和更高的生产力,新加坡建筑和建设管理局(BCA)引进了先进的、前沿的模块化施工技术,以促进现场组装的非现场制造。即预制预制体积结构(PPVC)。PPVC被定义为一种施工方法,通过这种方法,独立的体量模块完成墙壁、地板和天花板的饰面,在建筑工程场地外建造和组装,并为此目的安装在这些场地内。面向制造与装配的设计(DfMA)是建筑行业的一个新概念。DfMA概念的原则是规划更多的场外工作;减少建造建筑所需的人力和时间,同时确保工作地点安全、有利,对周围生活环境的影响最小。因此,PPVC系统支持DfMA的概念。然而,在新加坡,直到2016年,它只在浴室和卫生与公共服务部使用。

由于缺乏专家和经验,新加坡的大多数建筑商并不热衷于成为PPVC的第一批。模块化结构包括预制房间大小的体积单元,通常在制造中完全安装,并作为承重构件安装在现场。模块的特征是一个三维物体,它的大小能够提供实用空间。每个模块由框架、地板、天花板、墙壁和其他附件组成。模块化施工本质上是一种施工方法,单个模块或体量在现场建造,独立,运输到现场,然后在现场组装在一起,组成一个更大的结构。与传统的施工方法相比,模块化施工节省了大约一半的时间,这意味着可以更快地租赁物业,并可以创造更多的收入,这是传统施工系统(即就地浇筑)无法实现的。

模块化结构还提供了一致和更好的质量,提高工人的技能和减少施工错误。为满足快速发展的基础设施需求,预制混凝土系统成为一种非常流行的技术。但是,在亚洲的大部分国家,如新加坡、马来西亚、泰国和香港,都实行独立面板系统(IPS)。但IPS也有一些局限性,如生产效率不如PPVC,还需要大量的现场活动,如机电服务工作、预制构件的脱脂涂层等。为了克服IPS的局限性,本文在整个项目中推荐了一种复杂的预制预制体积结构(PPVC)方法。


起初,建造者雇佣了一家混凝土供应商,但他们无法满足现场的需求。因此,为了避免延误,后来又增加了一个供应商。人力是一个严重的问题,因为新加坡的建筑业主要依赖外国人力。人力部不断改变移民政策,极大地影响了企业的配额。以上挑战的主要原因是采用了IPS系统,因为IPS系统需要大量的现场活动。这可以通过在整个项目中采用PPVC系统来显著减少。但PPVC系统的运输和吊装是一个巨大的挑战,在设计阶段必须仔细考虑。然而,从这个特殊项目中经历的挑战将是未来项目的学习曲线。

结论

预制体系是一种有效的建筑施工方法。DfMA概念的发展,以显著提高建设速度。预制体积结构(PPVC)是支持dfma方法的革命性技术之一。相比采用IPS预制技术,工期缩短50%以上;相对于场地密集型建筑,建筑垃圾减少了70%。IPS预制系统的生产能力不足以满足行业需求,因为客户希望在19个月内完成项目,而IPS系统是不可能完成的。因此,为了克服本研究中提出的IPS系统的局限性,PPVC系统(模块化系统)已建议在未来的整个项目中作为试点项目实施。如果使用PPVC,一个需要三年才能完成的高层住宅项目可以节省九个月的时间。然而,在设计PPVC模块之前,需要仔细考虑PPVC系统的运输和提升因素。


朱明补充结论:

讨论是否具备推广PPVC,也就是模块化建筑之前,应首先比较人力资源成本。新加坡主要是外劳为主,而且由于对外劳数量的限制,从而间接导致了传统预制建造工法无法继续……

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作者: ganggouren

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