观点 | 上海建工栗新、李矱宓：中国装配式技术的前世今生

 

嘉宾：栗新

上海市建工设计研究总院有限公司首席总工程师，上海市装配式建筑专家，上海市建筑学会建筑工业化专业委员会副主任委员，上海市超限高层建筑工程抗震设防审查专家，国家科技奖励评审专家，上海市土木工程学会会员。

 

嘉宾：李矱宓

上海市建工设计研究总院有限公司工业化院总工程师，上海市装配式住宅咨询评审专家、装配式建筑示范工作评审专家。

采访：高飞、田力静

访谈全文将刊载于《建筑实践》2020年8月刊

AP：两位作为国内业界关于建筑工业化和施工方面的专家，是否可以结合实例讲一讲，工业化住宅在国内的大致发展历程？

栗新、李矱宓：装配式技术最开始是苏联人教给我们的。上世纪50到70年代，我们就已经使用预制装配技术建造了很多项目，但当时存在一些精度的问题，包括对建筑物来说最大的影响是防水，所以当时我们就已经总结出空箱防水这样一种构造做预制装配，特别是防水处理使用空箱防水和材料防水两种方式相结合这个规则。

包括做万科新里程这个项目时，一直延续到现在都在使用，证明这种方式仍然是非常有效的。70年代末到80年代中期，特别是经历过两次大地震之后，我们发现当时的就是以前盖的装配式建筑，破坏率太高，抗震非常不好，当然这跟当时实际基础条件也有直接关系。

80年代之后，慢慢的大家就倾向于采用现浇结构。因为现浇结构的整体性比较好，并且采用商品混凝土集中搅拌之后，材料的质量和稳定性都比较有保证。

一直延续到80年代末期，经历了将近20年的断层。我们建工的装配式建筑设计大概是从2006年开始，做了一个万科新里程项目，它实际上是我们国内第一个预制装配式的商品住宅。

第二个有代表性的项目应该是我们2008年做的康桥6号，代表了夹心保温墙在装配式建筑里面的应用。一几年以后，慢慢的像框架、叠合剪力墙的装配式就用的比较多了。再下来可能就是2014年做的大型居住社区周康航基地。

当时是5万多㎡一个小区，6栋房子。我们在这个项目上创造了一种新的PCTF体系，就是采用预置夹心、保温、叠合、墙体，在预制外墙膜的基础上，增加了保温性能，并运用了我们自己发明的螺栓连接技术，目前已成功申请专利，且在2018年获得了国内住宅项目的詹天佑大奖，拿到一个小铜人。

AP：目前国内业界整体的住宅工业化技术大致达到了一个什么水平？

栗新、李矱宓：技术角度来讲的话，我们不能说是最先进的，因为从装配式建筑角度来讲，我们是追随者。因为毕竟装配式建筑不是我们发明创造的。

包括现在我们用的好多技术也都是国外已经用了几十年的东西。像德国、日本，也有一些欧洲，包括比如法国的技术，当然主要是日本和德国。

周康桥项目PCTF样板 © 上海建工房产有限公司

周康桥项目屋面样板 © 上海建工房产有限公司

AP：建筑工业化理念本身是于20世纪80年代由世界上的先进工业化国家传入国内，是否对这些国家，例如德国、日本，目前工业化住宅的技术水平和特点有所了解？

栗新、李矱宓：德国人的技术适合于中低层，德国自己也这么看，因为欧洲本身没有几栋高层。从装配的角度来讲的话，日本的技术发展比较适合于抗震，实际上好多日本的技术我们可以直接拿来用。但德国的东西拿来用还得改进，要符合国内抗震标准。

日本高层的装配式建筑，已经盖到200到 250多米了，德国没有那么高的。因为无论是北欧，像瑞典，还是西欧，像法国包括德国，他们的运输装配实际上都是各有特点。

北欧瑞典他们的装配式标准化程度很高，但都是采用的通用型构件，而我们从德国引进的技术，像双边叠合墙，比较适合做中低层。实际上因为双倍结构墙这种构造，一旦楼层高度上去之后，因为受力或构造冲突越来越大，会受到一些限制。

所以现在包括双边叠合墙，在我们国内行业里应用的项目还是偏少的，这个技术最早应该是宝业引进来以后，为适合国内抗震的要求进行了一些改良，加了好多构造上去，复杂了很多。然后在现场实施的时候，导致一些节点的连接处理比较困难。

AP：其中可以作为国家未来发展方向，大力推广的有哪些？

栗新、李矱宓：装配式肯定是发展方向，会越来越多。只不过技术发展上，现在我们的装配整体式都是实时连接，发展方向肯定是全装配式，连接方便且工速快。但实际上我们的设计规范体系，包括我们的技术体系还不健全。

从2006年万科新里程的项目开始，一直到现在十几年了，我们的规范还是现浇，因为它的一个基础就是现浇结构不同阶段等同现浇，所以如果在这个基础上，等同现浇这个原则没有大的调整的话，基本上具体到项目，到我们设计环节，都不会有太大的一个改变。

因为像比较典型的几种装配式建筑，抛开混凝土来说，像我们中国以前的木结构，是很典型的历史悠久的装配式，包括像西方的石头建筑，像我们现在的钢结构都是装配式。

但是它各自形成体系，钢结构有它的设计规范，它的设计不是按照混凝土设计，因为计算方式构造方式完全不一样。混凝土建筑因为从一开始就是现浇为主，所以现浇这一块老是跨不过去。

发展的比较好的，包括国外肯定不是以等同现浇这个概念来做，因为如果按这个概念来做，很多国外现在正在采用的一些构造方式，一些设计方法都不成立。所以这是我们现阶段行业里边最大的一个困难。

周康航项目构件厂PC生产线 © 上海建工房产有限公司

宣桥项目施工过程图 © 上海建工房产有限公司

AP：由于国情和政策差异，导致无法推行或效果不佳的例子有哪些？国内不同地区的情况有怎样的差别？

栗新、李矱宓：设计能力问题。很多家设计单位能力不足，导致整个市场比较混乱。施工也是如此，预制装配的施工难度实际上比现浇要大。

以日本用了几十年的套筒灌浆技术为例，引进到国内以后，大家都并不放心，觉得质量不可靠。在日本，套筒灌浆连接已经普遍应用于框架、剪力墙、甚至钢筋。

但是到国内就会出问题，造成安全隐患。出现这样情况的一个原因就是整个施工队伍的水平有问题。近几年预制构件制作相对来说水平还是可以的，因为现在组装都是采用钢模，精度还是比较准确的。

再一个就是连接构造稍微麻烦，比如钢筋节点的连接。但现在由于可以进行碰撞的分析，好了很多。住宅项目基本采用剪力墙结构，连接时至少是两个方向的钢筋，有时候甚至遇到梯子型三个方向的升级。

连接处理两组时也一样，两组钢筋之间始终有空隙，不好调整。现浇的话很好调节，因为混凝土没有浇灌之前，钢筋可以通过略微扳动进行微调。而框架结构本身，现浇的时候，梁柱节点很密。

梁的框架和梁柱节点连接也是一个技术力量的差异。包括无论是设计施工还是配套的生产运输条件，都在地区之间有比较明显的差异。像我们建工的材料公司，包括上海城建的构件厂，以前他们生产的构建经常出口日本，所以实际上从生产的角度来说上海是最有条件的。

所以我们前面说包括像2006年，给万科做项目的时候，才会有能力生产预制构件。其他地区本身可能就没有预制构件生产的能力或技术人员，其次根本没有设备，没有生产线。不同构建生产厂家，水平也层次不齐，施工单位即总包的水平也是有一定差异的。

上海建科院的管理部门想了很多办法控制质量，包括超声波检测，但是实施起来难度较高。最后为了帮助总包控制灌浆质量，我们采用预埋铁丝进行力量测试的方法，钢丝拔不出来，说明里面已经灌实。

像我们建工自己的专利技术——干式的螺栓连接，就是通过力矩扳手，达到一定的拉力去拧紧螺帽，来符合我们的设计要求。所以地区间综合性因素差距还是很大的。

宣桥项目吊装过程图 © 上海建工房产有限公司

AP：可否具体谈一谈上海建工近年在住宅工业化技术上有哪些技术突破成就和阻碍？（结合建工近年专利取得情况）

栗新、李矱宓：我们最早的专利是叠合墙，保温墙是在2008年，当时申请了夹心保温墙体的实用新型专利，最早是在康桥6号这块用的，后来又申请了PCTF的专利。螺栓连接是在周康航项目用的。还有关于窗框的，在新里程项目里边，我们就已经采用预埋窗框。

但是用了几年之后，从行业发展和建筑后期维护的角度来看，在几十年寿命当中窗框是拆不下来的，所以后来我们在做预制墙体时，就把窗框后置了，设置一定的器口。

当然不是把窗框取下来，对封窗框没有影响，里面只不过用了一些构造把防水处理做好，因为窗子四周最怕漏水，所以我们刚开始做剪力墙、预制外墙的时候就把窗框埋到混凝土里面。这种方式使窗框不漏了，但窗框坏了就拆不下来了，割掉再放一个新窗子进去，比较麻烦。

后来就想到用一种构造来实现防水，窗框四周通过预制可以保证后期装窗子的抗生性。另外采用我们的构造还有一个好处，安装窗户的时候，按我们的构造申请的专利是站在室内完全可以轻松的把窗框甚至整个窗户更换掉，避免在更换过程当中往外倾斜。

另外像我们做建筑，预制外墙的装饰是一个肯定绕不开的问题。除非是很简单的保障性住房，装饰相对比较少。但现在保障性住房的立面要求也比较高，完全是平面的情况越来越不常见了。

所以关于装饰外墙的有效连接，我们也申请了相关的专利，并在最近这几年做的项目里面广泛使用。另外我们也申请了一些比较前瞻性的专利，比如像我们现在项目当中应用的混凝土外挂板幕墙，就是现在相对来说比较少的技术。

并且这一类墙体的防水，一般还是采用普通的构造，而我们采用快速自封式的盖板对它进行防水，概括来说就是装饰防水一体化。近两年正在施工的宣桥的一个项目，就使用了前面提到的装饰外挂，它是一个典型的乌达克建筑风格的住宅项目。

因为采用这样一种建筑风格，外墙的外立面上的装饰线条非常多。并且这个项目的特点是施工上没有外浇注，外装饰全是预制的，采用的外挂线条。

AP：未来在住宅的工业化或施工技术领域上，上海建工下一步的攻克方向是什么？

栗新、李矱宓：我们因为做了一些绿色混凝土外挂，一些项目得到了启发，像是健康建筑。虽说国内发展有几年时间了，但是市场一直没有充分的培育起来。

虽然每年的建造量逐年走低，老百姓对居住质量的要求却越来越高，所以我们普通的商品房里面，也普遍的重视引用新风系统。现在国内商品房的普遍层高都是3m，保障性住房更低，所以我们就提出结合预制外墙，把建筑的新风考虑进去。

送风的位置实际上有好几个，主要在外墙的窗洞附近，这样开窗通风，给人的感受比较接近自然。另外最主要的就是没有过多的设内管线，因为新风系统普遍集中在一个新风口，然后经过管道处理，送到每一个房间。

这样必然存在大量的管线，且对结构设计要求极高，因为新风管道必须是穿梁的，对室内装修实际上也有一些负面影响。而我们的技术把室内的一些管线，包括结构窗帘全都规避掉。实际上就是健康建筑，特别是对新风系统这一块做了一些技术储备。

宣桥项目施工过程图 © 上海建工房产有限公司

本文图片由上海建工房产有限公司提供

新媒体编辑 / 李根

视觉 / 李贺东方 

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