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十天建成一座医院背后的支撑——集成建筑
时间:2020-02-24 10:16:32  来源:  作者:

  十天建成一座医院背后的支撑——集成建筑

  张明祥 纪颖波 马 涛 李 政

  十天建成火神山医院受到了国内外网友的关注,数千人施工,数千万人监工,蔚为壮观。速度的背后,是我国集成建筑技术和产品的支撑。

  火神山和雷神山两座医院的建设,均采用了装配式技术,最大限度地采用模块化集成建筑成品,实现了效率最大化。

  一、集成建筑的技术和产品特点

  集成建筑兼有制造业和建筑业的特点,由集成制造和集成建造两大系统构成。集成制造体现为集成建筑的工厂化、标准化生产;集成建造体现为现场安装的系统集成。因为集成建筑的预制和模块化,实现了建筑物的精致建造,所以在改善项目进度、降低成本和预算、工地安全、绿色建筑、减少浪费和保证建筑质量等方面都能够获得良好的效果。

  集成建筑应用领域广泛,而且既可以建成长期使用的建筑物,也可以建成临时建筑设施(如火神山医院)。国内外广泛应用于医院、 低层办公楼、学校教学和宿舍、旅馆 、零售餐饮便利店、火车站汽车站、商业仓库、军事设施等。比如,医院房间、宿舍、旅馆标准化程度高,其内部布局可有效利用模块化,具有快速响应能力,这是预制为项目带来的特别好处。

  美国现代集成建筑始于20世纪初期。过去几十年中的创新使预制和模块化在开发过程和材料方面重大进步,可以构建和交付更复杂的设施类型。例如圣安东尼奥的帕拉西奥德尔里奥希尔顿酒店,在得克萨斯州于1968年举办世界博览会前,设计,建设和使用了500间客房的豪华酒店,客房房间在46天内用起重机吊好。 2005 年,美军在萨姆堡休斯敦医学教育和训练综合营的项目中,使用现场建造和永久模块化组件的混合体,建造了五座四层的建筑,总共容纳6,000名士兵以及行政办公室和教室。这些模块是在得克萨斯州的一座工厂内建造的,尽管模块的运输成本高,但工厂可以在雨天照样进行生产,达到了绿色LEED银级认证,也满足军队的使用需求和财务预算。

  可以看到,集成建筑的明显管理优势,一是进度管理更加高效。由于预制模块化使用涉及更密集协调的设计周期,更有利于承包商对工程进度进行预判和有效控制;而当采用BIM(建筑信息模型)技术进行进度仿真和控制时,更有利于项目各参与方的沟通和流程优化。二是成本管理更加明晰。减少了对昂贵的现场人工的依赖,避免加班费和其他意外人工成本的增加以及减少所需现场资源,避免了不利的现场条件和天气问题可能导致的延误代价。大多数公司表示降低了他们的项目预算 6%或更多。三是采购流程更加顺畅,从而实际成本大大低于传统建筑的成本。四是减少了对施工现场资源需求,例如脚手架,机械设备、便携式厕所、临时区域和材料存储场地等。五是安全管理更加有力,当施工工作从工作现场转移到受控的生产环境中时,减少了工人事故,改善了项目安全性。六是工程质量更有保障。由于自动化机械处理的生产条件和重复程序,降低了人工技术水平差异导致的影响,实现了质量的提高和稳定。七是生产过程更加绿色。预制有助于减少废物,减少建筑垃圾产生和填埋,还可以减少材料使用,增加回收利用,同时减少了粉尘、噪音对空气和水的污染。

  二、集成建筑对应急管理体系的重大作用

  2003年,我国成功抗击“非典”之后,建立和完善了应急管理工作机制,至今已经成功应对了松花江、黑龙江流域性大洪水、青岛市“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特大事故、天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特大火灾爆炸事故,有效防控了人感染H5N1禽流感、H7N9禽流感、中东呼吸综合征、埃博拉出血热和鼠疫等突发急性传染病疫情等一系列重特大突发事件。但是,从突发事件发生态势看,突发事件仍处于易发多发期。地震、地质灾害、极端天气、海洋灾害、森林草原火灾等重特大自然灾害;生产安全事故,部分城市建筑、地下管网等基础设施事故隐,突发急性传染病事故等在不断出现,境外输入传染病导致的涉外安全风险日益增加,社会安全面临新的挑战。

  我国传统的应急体系存在重事后处置、轻事前准备,法规标准体系不健全,政策保障措施不完善,信息资源共享不充分,应急管理基础能力不强等问题;特别是应急物资储备不足,应急队伍救援装备不足,公共安全科技创新不足,应急产业远未形成具有完整市场潜力的系统产业和产品。

  应急管理是针对突发事件,特别是早期响应阶段对资源和责任的组织和管理。集成建筑能够在巨灾和疫情等发生后快速应对,满足基本的人类生存需求,快速提供多种功能空间和模块化配套设施,比如临时医院、指挥所、模块化供电设施、污水处理单元和临时住所等,及时挽救生命、保护财产和环境,并恢复、加强和重建受灾的地区。

  以钢结构箱式房为例,作为集成建筑的一种类型,钢结构箱式房是以集装箱为蓝本设计制造的,其具有:标准性,按照一定的模数生产、标准的尺寸形成模块化;安全性,具有坚固、耐用、安全性高的特点,防火等级高;环保性,以钢材木板为主的材料,能有效地回收和再利用,对周边的环境污染少;便捷性,移动便捷,搬迁时无需大规模的拆卸;经济性,在工厂大规模制造而成,减少了人力成本,材料浪费更少。设计施工的时间缩短,这也意味着更快的资金回流。

  如果从平(时)(应)急两用的角度考虑,可以规划长久使用(如宿舍、宾馆等)与快速腾退以应付应急使用时,就有更多的集成建筑类型选择,如轻钢结构、轻质混凝土结构等等,从而获得更好的投入产出效益。

  三、发展以集成建筑为核心的应急产业设施设备的对策与建议

  无论是2003的“非典”,还是2019的“新冠”,都暴露出国家储备体系的一些短板,尤其是关键物资生产能力不够、全国平急平战结合顶层设计欠缺及产业区域布局不够合理。

  我们可以借鉴“全社会参与”的理念,运用市场经济力量加强应急管理工作,满足国家储备体系的关键物资生产布局的需求。结合集成建筑的特点和优势,建议如下:

  (1) 完善应急产业建设规划

  1、 平战结合与军民融合规划。既要考虑平时生产生活的需要,也要提前储备应急需求。研究需要集成建筑的应急场景,根据不同场景下集成建筑需求做好发展规划,实现既可以作为民用,也可以满足军(急)用。

  2、 行政管理和市场需求互补。应急产业平时鼓励企业按市场规律发展,同时研究应急需求时政府调配和企业如何响应应急物资,及转产应急产品。

  3、 技术体系与技术标准建设。研究不同应急场景下集成建筑的技术体系与技术标准,鼓励的引导集成建筑企业开展不同场景下分类技术创新。

  (2) 应急产业发展措施

  1、 建立国家储备体系的集成建筑需求规划,重点考虑超大城市和交通枢纽区域的产业布局,同时储备一定数量的标准箱和市政需求的标准化特殊箱(如发电、通讯、水处理等等),可以满足应急需要,也可以满足部队的特殊需要。

  2、 建立集成建筑的应急产业链联盟和建设企业联盟。标识企业既按市场需求安排生产,同时有一定储备产能。鼓励在一些超大城市周围大力发展集成建筑产业集聚,推动产业完善度。

  3、 建立集成建筑应急产品目录和清单。优先在国家应急项目或其它适宜的公共项目中使用。

  (三)应急产业政策支持

  1、国家在企业税收、高新认定等方面给与政策支持,鼓励更多企业和机构以及专业人士投入更多力量在发展应急产业。

  2、国家给与土地的灵活性支持;大力给与产业资金支持,鼓励民企参与集成建筑的应急产业基金成立。

  3、鼓励地方政府,特别是中型以上城市规划应急场地,建设给排水、电力、通讯等设施备用;条件好的地方更应建设平急平战两用基地。

  4、全国统一建立一批集成建筑应急培训中心和基地。

  (作者为中国贸促会建设行业分会集成建筑委员会秘书长)

  (建设部大院北配楼,电话58934801,18600350001)

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