[doc] 模數(shù)協(xié)調與工業(yè)化住宅建筑

1、模數(shù)協(xié)調與工業(yè)化住宅建筑5技術與部品模數(shù)協(xié)調與工業(yè)化住宅建筑口李曉明趙豐東李祿榮仲繼壽馬韻玉陳聰洪嘉偉李建樹劉剛朱茜一,住宅產業(yè)化的目標,標準和核心早在上個世紀50年代,住宅產業(yè)化就在許多國家開始發(fā)展起來,如日本.至今為止近60年的時間中,住宅產業(yè)化所體現(xiàn)的效果和意義,隨著社會經濟和技術的發(fā)展,也不斷地發(fā)生著變化.目前,國際上對住宅產業(yè)化的實施目標基本達成共識并確定為:提高產品質量;提高生產效率;降低成本.同時,對住宅產業(yè)化的標準也基本達成共識,即國際標準iso所提出的六條標準:生產的連續(xù)化;生產物的標準化;生產過程的集成化;工程管理的規(guī)范化;生產的機械化;生產科研的一體化.這些基本共識也在我

2、國得到認可.在發(fā)達國家,如日本,住宅產業(yè)首先將住宅的工業(yè)化生產放在首位,同時也包括產業(yè)鏈上的建材和部品的制造,物流,商流,管理等行業(yè).住宅工業(yè)化是指將住宅分解為構件和部品,且用工業(yè)的手段進行生產,然后在現(xiàn)場進行組裝的住宅建筑方式.工業(yè)化是實現(xiàn)產業(yè)化的手段和前提.住宅產業(yè)化的核心問題是:住宅建筑的工業(yè)化和部品的模數(shù)協(xié)調.二,建筑模數(shù)協(xié)調在住宅產業(yè)化中具有重要作用1.住宅建筑的工業(yè)化需要模數(shù)協(xié)調工作模數(shù)協(xié)調是指一組有規(guī)律的數(shù)列相互之間配合協(xié)調的學問.生產和施工活動應用模數(shù)協(xié)調的原理和方法,制定符合相互協(xié)調配合的技術要求和技術規(guī)程,規(guī)范住宅建設生產各環(huán)節(jié)(包括各個生產企業(yè),施工企業(yè))的行為,形成一個

3、有律的生產秩序,互相配合,互相協(xié)調,才能使整個住宅建設過程形成一個良好的協(xié)調關系.標準化是住宅工業(yè)化的基礎,而模數(shù)協(xié)調則是住宅產業(yè)標準化,系列化中的一項極其重要的基礎性工作.模數(shù)協(xié)調的目的是要協(xié)調所有建筑構件相互間尺寸及其與待建建筑物的尺寸.沒有系統(tǒng)的尺寸協(xié)調,就不可能實現(xiàn)標準化.住宅產業(yè)要在模數(shù)協(xié)調的原則下,逐步實現(xiàn)部品的系列化和通用化,提高部品的互換性,功能質量和規(guī)模經濟效益,開發(fā)和完善住宅部品的配套應用技術.2.模數(shù)協(xié)調對住宅建筑工業(yè)化的重要作用通過模數(shù)協(xié)調實現(xiàn):(1)便于住宅建筑的設計,部品制造,施工承包,維護管理,經銷等各個環(huán)節(jié)人員按照同一個規(guī)則去行動,實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)人員之間的合作與配

4、合,生產活動互相協(xié)調.(2)便于對建筑物按照各個部位進行分割,產生不同部位的部品,使部品的模數(shù)化能夠在實際當中達到最大化.其結果是所設計的房屋尺寸能包容各種相關部品,且相關部品系列不限制房屋設計的自由度.給予設計人員最大的靈活性.(3)使部品就位的放線,定位和安裝規(guī)則化,合理化,并使住宅生產各個方面實現(xiàn)利益最大化,彼此盡量不受約束,從而達到簡化施工現(xiàn)場作業(yè),實現(xiàn)成本,效率和效益的綜合目標.(4)優(yōu)化相關部品系列的標準尺寸數(shù)量,原則上就是要利用數(shù)量盡量少的標準件,實現(xiàn)最大程度的多樣化要求.(5)促進各種相關部品間的互換性.互換性是指部品在不同的地方可以進行互換,不同的材料之間可以進行互換,跟它的

5、材料,外形,生產廠家的生產方式均沒有關系,實現(xiàn)資源的節(jié)約.例如:結構的使用年限可以是100年,但是部品的使用年限可能只有203o年.因此設施及管線等部品的互換性是一個重要的原則.(6)保證各種裝置的尺寸協(xié)調,如各種設施管線與設備,電氣的連接,固定家具的就位等.三,我國模數(shù)協(xié)調工作的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀1.我國模數(shù)協(xié)調工作的發(fā)展歷史我國從上世紀50年代即開始模數(shù)協(xié)調工作的研究,主要是對模數(shù)系列和擴大模數(shù)的研究.第一批建筑模數(shù)協(xié)調標準是從1956年開始實施的,它基本上是參照蘇聯(lián)有關規(guī)范編制的,包括有建筑統(tǒng)一模數(shù)制(標準10455)和廠房結構統(tǒng)一化基本規(guī)則(標準10556).它們在全國房屋建造過程中推廣實

6、施,在建國初期的基本建設中發(fā)揮了重要作用.在7o年代左右,經過了近20年的工程建設實踐,工程技術人員對國內外的模數(shù)協(xié)調理論,與我國的傳統(tǒng)技術和國情做了全面的分析和研究.為了使標準更切合我國工程建設的實際,對標準作了刪繁就簡的修編工作,形成中國自己的模數(shù)協(xié)調標準.修編后的標準有建筑統(tǒng)一模數(shù)制(gbj273)和廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則(tj674)兩套.我國工業(yè)與民用建筑物構配件標準圖大多數(shù)是在這兩套標準原則的指導下完成的.前者為原則“之200912/83規(guī)定,后者為工業(yè)建筑編制.特別是有關廠房建筑的模數(shù)協(xié)調理論.50年代以來,中國建筑標準設計研究院遵循廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準,完成了一整套單層工業(yè)廠房

7、的標準圖,此套標準圖在我國建國初期的大規(guī)模工業(yè)建設中發(fā)揮了重要作用,至今仍然在指導我國的工業(yè)建設.80年代以后,我國形成了歷史上空前的建設高潮.面對規(guī)模大,速度快的建設任務,我國住宅結構體系不斷在發(fā)生變化和發(fā)展.由于新結構體系的出現(xiàn),科學技術的進步和建筑新材料的涌現(xiàn),促成了80年代以后對模數(shù)協(xié)調標準的修訂和編制,到目前,已初步形成了我國的建筑模數(shù)協(xié)調標準體系.3.我國主要建筑模數(shù)協(xié)調標準現(xiàn)行主要建筑模數(shù)協(xié)調標準見下表.同技術與鄢品總體來說,我國一起步就使模數(shù)數(shù)列與模數(shù)協(xié)調工作與國際做法取得大體致,在實際應用中取得了重大的成果,已經具備全面專業(yè)應用的條件.2.建筑模數(shù)協(xié)調工作受到冷落目前,許多省

8、市和各地的房地產開發(fā)商,都在開發(fā)研究或引進新的,適合于我國國情的工業(yè)化住宅建筑體系,預制技術正在以一個新的起點,開始新的發(fā)展,新代的工業(yè)化住宅建筑正在崛起.但是,與此同時,住宅產業(yè)化中的另一個核心問題:部品的模數(shù)協(xié)調卻被許多技術人員忘卻或忽視了.90年代以后,房地產市場的繁榮掩蓋了我國建筑工業(yè)化和模數(shù)化發(fā)展基本處于停滯的事實.最近,我們對北京市幾個較大的設計院的建筑師進行了問卷調查,主要了解建筑師對我國現(xiàn)現(xiàn)行主要建筑模數(shù)協(xié)調標準(與住宅相關)標準代號標準名稱實施時間gbj286建筑模數(shù)協(xié)調統(tǒng)一標準198771gb/t50000-2001住宅建筑模數(shù)協(xié)調標準2001111gbj10187建筑樓梯

9、模數(shù)協(xié)調標準198710.1gb/t5824-2008建筑門窗洞口尺寸系列20o9316b/t11228-2008住宅廚房及相關設備基本參數(shù)2009.61gb/t11977-2008住宅衛(wèi)生間功能和尺寸系列200961上述建筑模數(shù)協(xié)調標準體系大約分屬于四個層次:建筑模數(shù)協(xié)調統(tǒng)一標準屬最高層次,它規(guī)定了數(shù)列,定義,原則和方法;住宅建筑模數(shù)協(xié)調標準與廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準為專業(yè)的分類標準,分為住宅,廠房等,屬第二個層次;建筑樓梯模數(shù)協(xié)調標準,建筑門窗洞口尺寸系列,住宅廚房及相關設備基本參數(shù),住宅衛(wèi)生間功能和尺寸系列是專門部品的標準,屬于第三個層次;第四層次是建筑構配件和各種產品或零部件的標準,是住宅

10、專門部位的各種產品或零部件統(tǒng)一規(guī)格尺寸的規(guī)定,可用產品分類目錄的統(tǒng)一規(guī)格尺寸加以指定.行模數(shù)協(xié)調標準的知曉和應用情況.結果顯示,在我們收回的121張調查問卷中,對我國現(xiàn)行有關模數(shù)協(xié)調標準了解和經常使用的建筑師的比例不到10%.建筑師對建筑模數(shù)協(xié)調的標準知曉程度和工程實踐活動可用”知之甚少,用之甚少”來概括.目前我國在模數(shù)協(xié)調的理論研究和實際應用工作與國際先進水平相比還存在一定差距,相關標準有待于進一步完善,工程應用水平有待于進一步提高.四,模數(shù)協(xié)調的缺失對建筑工業(yè)化的影響缺乏模數(shù)協(xié)調的住宅產業(yè)是不可能真正實現(xiàn)工業(yè)化的.模數(shù)協(xié)調的缺失使得部品與建筑設計脫節(jié),部品的系列化,標準化程度低,部品之間也

11、缺乏互換性,與建筑設計難以協(xié)調.給住宅建設的質量和成本帶來不良的影響:1.廚房,衛(wèi)生間,樓梯間和電梯間的平面種類繁多在住宅建筑中,廚房,衛(wèi)生間,樓梯問和電梯間是比較易于實現(xiàn)標準化的空間.我們曾經對北京市的l0個典型工程進行過調查,其中:按建筑類型分類包括普通商品房,限價房和經濟適用房;按結構類型分類包括鋼筋混凝土結構,鋼結構和混凝土小型空心砌塊結構.調查結果顯示,所調查的10個典型工程中,樓梯的凈寬包括有4種不同的尺寸;電梯間的凈空間尺寸有8種不同的尺寸:廚房和衛(wèi)生間的平面和豎向尺寸,是一個工程一組尺寸,而且?guī)缀醵疾环犀F(xiàn)行標準住宅衛(wèi)生間功能及尺寸系列(gb/t119772008)和住宅廚房及

12、相關設備基本參數(shù)(gb/tl12282008)的要求.平面種類的繁多,勢必造成定程度的資源浪費.以廚房為例,廚房生產企業(yè)必須有龐大的工裝模具準備,由于廚房平面種類繁多,無法實現(xiàn)大批量的工業(yè)化生產,這將大大增加企業(yè)的制造成本.如果這些工程的廚房平面在一定程度上實現(xiàn)標準化,每種規(guī)格的廚柜都可以實現(xiàn)規(guī)?；a,這將大大降低生產企業(yè)的制造成本,土建施工成本和安裝成本也會大大降低,從而達到節(jié)約材料,提高產品質量的目標.2.設備尺寸規(guī)格紊亂因為缺乏模數(shù)協(xié)調原則指導下統(tǒng)一功能空間和部品規(guī)格尺寸的要求,在開發(fā)和引進住宅部品的過程中無章可循,隨意性極大,品種多,規(guī)格雜亂.據(jù)有關單位調查統(tǒng)計,以7個企業(yè)生產的規(guī)格

13、為1500的浴缸為例,不同材質,不同形式,不同企業(yè)的產品實際尺寸相差較大,長度有1460,1480,15o0,l515,1520,1524,1440等7種;寬度有690,700,720,740,750,760,762,780等8種;高度有345,350,360,365,372,375,380,400,405,412,415,84/2009.12以之t420,540等13種,尺寸規(guī)格很不一致.再以成套廚柜為例,用不銹鋼洗滌槽配套時,臺面寬度為420,450,460,470,500,550,560不等,造成成套廚柜的寬度不統(tǒng).企業(yè)在開發(fā)新產品時,往往沒有注意到住宅廚房的施工安裝特性和使用范圍特有的

14、屬性.一些特定的廚房產品需要在工廠制作后運到住宅的施工現(xiàn)場,需要與設備管線配管連接后再做裝修,才能實現(xiàn)其功能.標準和模數(shù)協(xié)調的缺失,影響了安裝質量和安裝速度,更是造成了材料等資源的浪費.3.廚房衛(wèi)生間平面與廚房衛(wèi)生間設備之間的尺度不協(xié)調由于沒有完善的模數(shù)協(xié)調體系,造成廚房衛(wèi)生間平面種類繁多,設備尺寸規(guī)格紊亂,廚房設備與建筑空間協(xié)調困難.空間尺寸的非模數(shù)化,極大地影響了部品的配套選用,這也是廚房衛(wèi)生間產品制造,安裝成本居高不下的主要原因.另方面,由于部品生產企業(yè)沒有采用符合住房功能和生產效率的統(tǒng)一模數(shù)協(xié)調尺寸,部品定型長期不能完成,無法大批量生產,產品,嚴重影響了部品系列化的發(fā)展.4.模數(shù)不協(xié)調

15、對建筑施工的影響由于廚房衛(wèi)生間的平面和成套廚柜的尺寸不能標準化,使得工廠化生產的成套廚柜仍然離不開砍,鋸,填,嵌等原始的施工方式,施工始終處于粗放型和小作坊型,導致大量的邊角廢料,成品的質量檔次始終處于低水平,工業(yè)化生產受到嚴重制約.5.廚衛(wèi)管線的接口技術混亂因為住宅部品規(guī)格尺寸的任意性,我國廚衛(wèi)管線的接口也存在著許多缺點和不足.衛(wèi)生間管線接口產品開發(fā)與住宅建筑設計脫節(jié),部品與建筑,部品與部品之間缺少標準模式的配合,未建立模數(shù)協(xié)調系統(tǒng),系列化,標準化程度低;接口技術缺乏研究,管線混亂,管線接口不標準;接口配件不配套,不齊全,成品質量差,不美圊技術與部品觀.由于存在以上的問題,使住宅部品在尺寸,

16、色彩,檔次上的配套難以協(xié)調.如:陶瓷潔具,水箱與沖洗配件分屬不同的行業(yè)和部門,難以進行跨部門協(xié)調.又如整體臺面廚具與使用與嵌入式的灶具和洗滌池的開發(fā)不同步.此外,只注重主體部品,忽視管線接口配件,附件的研制與生產,生產企業(yè)在銷售主體部品時,多為不配置配件,而由施工單位另行購置,難以保證其裝配,安裝質量.五,大力推動住宅建筑中的模數(shù)協(xié)調工作1.推進住宅建筑模數(shù)協(xié)調理論研究工作目前,我國模數(shù)協(xié)調的理論研究工作與國際先進水平還存在一定的差距.因此,需要推進住宅建筑模數(shù)協(xié)調的理論研究工作,主要包括以下幾個內容:加強對模數(shù)網格的研究,改變我國目前只重視模數(shù)系列的現(xiàn)象;加強對公差和尺寸配合的研究:加強對接

17、口技術的研究;進一步補充和細化模數(shù)協(xié)調相關標準的編制工作.2.加強現(xiàn)行模數(shù)協(xié)調標準的宣傳普及和規(guī)?；瘧眯戮幾≌ㄖ?shù)協(xié)調標準參照國際標準tc一59的有關條文,并重點研究了日本,法國等國家的編制思想和方法,力求使我國住宅模數(shù)協(xié)調標準與國際標準靠攏.但是迄今為止,模數(shù)協(xié)調的原則,方法,對大多數(shù)人員,尤其是工程設計人員仍然是陌生的.建議大力開展現(xiàn)行模數(shù)協(xié)調標準的宣傳工作,使模數(shù)協(xié)調的概念逐步為各行各業(yè)認識,為眾多的研究,設計,施工銷售人員所掌握,發(fā)揮模數(shù)協(xié)調對住宅產業(yè)鏈的效用.3.選擇業(yè)內領軍企業(yè)合作開展試點工作在建筑工業(yè)化的歷程中,企業(yè)始終是主體.因此宜首先推動業(yè)內有遠見的領軍房地產企業(yè),從制

18、定企業(yè)標準開始,先易后難,循序漸進,在企業(yè)推廣標準化和模數(shù)化的過程當中,逐步實現(xiàn)簡化施工現(xiàn)場,降低生產成本,提高企業(yè)效益的目標,并為企業(yè)自身帶來社會效益和經濟效益.通過選擇適宜的工程重點開展試點推廣工作,總結經驗后,再向全行業(yè)推廣.目前,試點工程宜選擇政府產權的保障性住房.4.明確si體系的發(fā)展目標是提高住宅產品質量,延長住宅使用壽命si體系的設計理念是為居民提供可長期,安心居住的舒適的家.因為它采用了結構與設備分離的理念,在減少住房建設通病,提高維修便利性的同時,延長了住宅的使用壽命.因此體現(xiàn)了住宅建筑的:可變性,即內裝,設備等易損部品便于更換;可更新性,即按照生活方式可自由變換房間格局及內裝;耐久性,可提高建筑物的使用壽命.從更廣泛的意義上來說,是建設節(jié)約型社會的根本,是建筑