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上海城建(集团)公司

发布时间:2016-07-29    阅读量:1185


1、企业概述

上海城建(集团)公司(以下简称上海城建)是一家集设计施工总承包及运营管理、工程投资建设、房地产开发经营“三大主业”为一体,具有“设计施工一体化、投资带动一体化”总承包、总集成能力的城市综合运营商,2013年营业额超过500亿元。作为上海市三家以房地产为主业的国有企业集团之一,上海城建每年的房产开发业务总额近100亿元,具有很强的房产开发能力。在设计能力方面,上海城建集中了4家甲级勘察和设计院,具备专业门类齐全的PC住宅研发及设计、施工实力。上海城建集团除了承担285万平方米的保障房建设任务外,积极拓展房地产开发业务,在上海、无锡等地开发建设近2000万平米的优秀住宅与高品质商业地产,在市场形成了中低端商品房为主的“瑞和”与以高端为主的“瑞仕”两大品牌。

上海城建集团注重科技创新,至2010年底整个集团共拥有授权专利380余项,其中发明专利160余项。2006~2010年获得国家、部级科技进步奖60余项,获得国家优质工程奖、鲁班奖、詹天佑大奖、中国市政工程金杯奖等50余项,上海市政工程金奖、白玉兰奖等200余项。集团拥有较完善的研发体系,其中拥有1家国家级企业技术中心,5家市级企业技术中心,3家市级企业工程中心,7家高新技术企业,3家院士研究室,2家博士后工作站。年均科技投入达到主营业务的3%以上。

上海城建集团已经形成了工程投融资、房产开发、建筑工程设计、新型建材部品制造、建筑施工及装饰工程“五大版块”产业布局,能够完全覆盖建筑投融资、开发经营、住宅设计、建材与部品制造、建筑施工、装饰装修、质量检测、物业售后等产业链条所有环节,实现了 “一站式”“一条龙”的国家住宅产业化集团模式。

上海城建集团在市各级主管部门领导的关心和支持下,于2010年成立了“上海预制装配式建筑研发中心”。依托研发中心,通过对集团住宅产业化优势资源的整合,上海城建于2011年11月21日正式成为上海首家以预制装配式住宅为核心的“全产业链”集团型国家住宅产业化基地。基地依托多项国家科技支撑计划和市重大科研项目,通过试验楼及示范工程应用实践,形成了具有上海城建特色的“预制装配住宅设计与建造技术体系”、“全生命周期虚拟仿真建造与信息化管理体系”和“预制装配式住宅检测及质量安全控制体系”三大核心技术体系。

2、预制装配整体式混凝土框架结构技术体系

上海城建集团为促进PC相关技术的研发,前期投入1亿元打造产学研一体的开放式研究平台,联合了台湾润泰集团、同济大学、上海大学、建科院、房科院、现代设计集团等业内著名的PC建筑企业、高等院校、研究机构、设计集团等,围绕“装配式住宅建筑设计关键技术”、“节能与承重一体化装配式住宅结构体系关键技术”、“高性能通用部件系统关键技术及示范线”、“工业化住宅施工技术和装备研究与开发”、“工业化住宅建筑综合效益评价”、“配套政策法规及技术标准体系研究”以及“工业化保障性住房示范工程”等课题展开研究工作,并承担和参加了包括国家科技支撑计划在内的多项国家和省市级的PC建筑方面的科研项目。

此外,上海城建作为集工程建设投资、设计、施工、构件制造以及物业运营管理为一体的大型企业集团,将借PC建筑业务发展和推广的契机,引入国内外建筑业信息化的先进理念,采用“建筑信息模型”即BIM技术,用于建筑的全生命周期(即策划-设计-施工-运营)的管理。利用BIM技术可以实现在PC建筑建造前的虚拟建造和仿真,施工过程的4D以及5D的管理以及建成后运营维护数据的共享等;采用BIM技术将充分体现集团全产业链企业配置齐全的优势,在集团全产业链企业一体化战略的框架下,相关企业可共享BIM技术带来的综合效益。

2.1 技术体系在保障性住房的适用性

预制装配整体式混凝土框架结构主要的结构主要表现为“框架结构+预制外墙”形式,有时结合保障性住房建筑高度的要求,可以结合部分现浇剪力墙形成“预制框架+预制外墙+现浇剪力墙核心筒”的结构形式。在保障性住房中的适用特点如下:

(1) 由于住宅套型主要功能空间采用框架结构形式,内部空间分隔墙体为非受力体,一般采用较轻的墙体材料,空间布置比较灵活,在结构布置相同的情况下较容易实现户型的可拼装式组合,以适应保障性住房户型面积要求相同,内部布置要求多样化的要求,提高了保障性住房的适用性;

(2) 预制框架结构体系的主要特征是将框架结构的构件拆分成梁、柱、楼板、阳台、楼梯等基本预制结构体,单个构件重量较小,有利于预制生产、运输和吊装,同时构件的标准化有利于提高预制构件模板的重复利用率,降低生产成本;

(3) 上海城建预制框架体系的结构连接处选择在梁柱节点处,垂直构件连接采用套筒灌浆连接,可以实现操作简便、可靠性高等特点;梁柱节点与楼板叠合层、梁的叠合层一起现浇,形成整体的刚度,达到抗震等同现浇的目的。

(4) 外墙作为结构体的荷载,不作为主要受力构件,保障性住房中一般采用预制混凝土墙板。预制墙板与结构体的连接采用干法或湿法连接,必定有一个部分与主受力结构体铰接。结构受力体遇到外部荷载发生形变时,墙板之间可以发生错动或滑动变形,但墙体本身不发生破坏。

2.2预制装配整体式混凝土框架结构技术在保障性住房的应用

上海城建在上海地区率先展开预制装配整体式混凝土技术研发与实践以来,为了在保障性住房中更好的应用上述技术,提出了“标准营造”的技术体系。

“标准营造”体系的重点解决了以下几个方面的问题:

(1)    标准化、可组合的户型;

保障性住房应摆脱商品住房追求变化和丰富立面效果的设计思路,回到以解决户型为核心的设计思路会上来。保障性住房要实现可变化的标准户型和可组合的标准户型以适应保障性住房的多样性需求;

基本户型采用6600mm跨距,辅助采用3300mm跨距,外形方正,无自遮挡,采光和日照条件较好;外墙周长最小,有利于节省外墙预制工程量和建筑节能。墙板采用内缩式构造,外凸梁柱可以设置空调机室外隔板和设置东西面垂直外遮阳,有效减少了凸出梁柱对室内空间的影响;同时南向天然外遮阳对建筑物整体节能有利。

(2)  通用化、参数系列化的构件体系实现多种户型和楼型的住宅产品

建立一系列的通用化、参数化构件标准,统一的通用构件系统实现多种户型和楼型的住宅产品可以提升通用构件的重复利用数量,有利于实现通用构件的社会化大生产和采购,降低预制住宅的生产成本。通用构件拼装成的保障性住宅必定具有相同的外立面“基因”,可以通过外表面颜色和材质、附加构件如阳台板、空调板、百叶等的设置实现个性化需求。标准营造扩展户型详见下图。

图2-4 标准营造扩展户型


标准构件有立柱、叠合梁、墙板、叠合板,楼梯,阳台六种构件,每种构件的规格控制在2种以内,可以提高模板的重复利用率,降低模板的摊销费用,从而降低生产成本。标准营造构件拆分详见下图。

图2-5 标准营造户型的构件拆分

1)      标准立柱;

标准尺寸为600x600,可采用预制柱或现浇柱,立柱配筋设计详见下图。

方柱形状和受力性能上四个方向完全相同,更有利于构件梁、墙体的标准化,提高模板的利用率。

图2-6 预制多螺旋箍筋方形立柱和现浇钢筋混凝土方形立柱

2)      标准墙板;

采用150厚预制混凝土外墙板或200厚预制夹心保温墙板,造价要求高时采用单板+内保温的方式,造价允许时可采用预制夹心保温墙板。标准墙板详见下图。

图2-7 标准墙板设计图

3)      标准楼板;

采用叠合楼板,板厚140(60预制+80现浇),详见下图。

图2-8 叠合楼板设计图

4)      标准楼梯;

采用标准的预制楼梯,详见下图。

图2-9 标准预制楼梯设计图

5)      标准阳台版;

采用标准尺寸的悬挑叠合阳台板,详见下图。

图2-10 标准预制叠合阳台板设计图

(3) 简化的结构布置;

结构布置尽可能简化,最大程度的减少次梁的数量,构件的规格尽可能的标准化。标准营造结构布置平面图详见下图。

图2-11 结构布置平面图


(4)           预制率可扩展的技术体系;

预制率高低与成本的关系密切,“标注营造”体系实现了预制率的可定制,结合项目的成本情况采用适当的预制率,同时标准化的设计也能实现现浇部分的标准化,以降低建造成本。预制率与构建预制方案关系详见下表。


方案一

方案二

方案三

方案四

方案五

外墙

28.00

28.00

28.00

28.00

28.00

梁(挂墙板)


18.60

18.60

18.60

18.60

梁(内部)



27.40

27.40

27.40

阳台板

5.00

5.00

5.00

5.00

5.00

楼梯

9.00

9.00

9.00

9.00

9.00

楼板




48.10

48.10





45.60

剪力墙






预制总体积

42.00

60.60

88.00

136.10

181.70

PC率

15.22%

21.96%

31.88%

46.14%

61.59%

方案描述

低PC率

较低PC率方案

中等PC率

高PC率

高PC率

注:工程量统计以标准营造基本户型住宅楼标准层为例。


3、生产工艺




上海城建集团下属上海城建物资有限公司是以商品混凝土、预制构件、新型建材产、销、研为主业的国有独资企业,注册资本5000万元,年销售总额超过10亿元。年产商品混凝土500万立方米,预制构件100万平方米,拥有20多年的出口PC构件专业制造经验,是国内最早通过美国PCI认证和是本PC质量认证的专业PC构件单位。公司秉承“一流质量、一流服务、一流管理、一流信誉”的经营理念,以技术为先导,产品远销日本、美国,是目前上海最大的PC构件出口加工和国内PC配套供应的PC制造企业,在上海地区PC构件市场占有率达50%。公司多次荣获上海市重点工程立功竞赛优秀公司,连续6年获得上海市混凝土构件优胜企业称号。







4、经营模式

住宅产业化对上海城建来说,是产业结构调整,发展战略的重大转变。当前集团住宅产业化的科研、生产系统基本成型,经过资源整合和前期实验已经具备了大规模实施住宅产业化的条件。上海城建集团将在集团内部形成产业化的一套完整链条,能完成一个住宅包括部品的研发制造、建筑的设计、工程的施工等的所有环节,实现“一站式”、“一条龙”式的流程结构,主要以工程总承包模式(EPC)、施工总包模式推进住宅产业化稳步快速发展;可以展望,住宅产业化将是集团未来的核心竞争力,上海城建将进一步整合各方利益和技术,形成统一的利益主体和技术的集成,风险共担,利益共享,形成完整的技术体系,以住宅产业化创新为起点,驱动集团“十二五”发展,践行建筑行业的绿色革命,迎接低碳经济时代的到来。

5、效益分析

5.1 成本分析

由于目前尚无预制住宅相关的定额,价格估算参考上海城建集团目前所做工程的构件以及安装工程单价,但均未考虑因预制而带来的脚手架费用减少,后期使用维护成本降低以及工期节省带来的造价节省。

预制构件的构件主材费参考上海城建物资公司提供的单价,考虑到“标准营造”的预制构件采用社会化大规模生产,模具的利用率大幅提高,构件的价格暂估下浮约10%。

预制构件的构件安装费参考上海城建市政集团提供的单价,考虑到“标准营造”的社会化大规模生产和工人熟练程度的不断提高,价格暂估下浮约10%。

表X-X 预制与传统方式造价比较表

序号

名称

施工方式

与传统比较

每平米增加

方案一

15.22%

方案二

21.96%

方案三

31.88%

方案四

46.14%

方案五

61.59%

1

外墙

砌块

160

198

239

301

368

542

预制+安装

2

阳台板

全现浇

22

预制+安装

3

楼梯

全现浇

16

预制+安装

4

梁(挂墙板)

全现浇

41


预制+安装

5

梁(内部)

全现浇

62



预制+安装

6

楼板

全现浇

67




预制+安装

7

全现浇

174





预制+安装

8

剪力墙

全现浇







 

5.2环境效益的综合分析

工业化住宅生产方式与传统生产方式的节能减排效果对比

分类

传统生产方式

工业化生产方式

节能减排预期值

节能

现场施工大量耗能设备;

建筑住宅的保温隔热性能相对难以保证,能耗较高。

施工照明用电和部分设备用电减少;使用节能材料,使用能耗减少。

住宅施工可节能10%;

住宅使用环节节约电耗25%

节水

住宅建造施工用水效率低,浪费严重。

住宅建筑施工用水和施工工人生活用水减少,节约冲洗用水。

施工用水减少36%

节地

土地利用率低,特别是砖瓦制造对土地资源消耗巨大。

增加住宅使用寿命,钢结构与新型墙体材料提高土地利用率。

空间利用率提高约10%;

土地资源利用率提高1%

节材

建筑设计生产个系统独立,效率低下且相互影响;住宅部件不易更换回收。

生产集成化和标准化,钢模板代替模板减少木材浪费;有利于住宅部件材料回收。

建材节约率25%

减排

住宅只能在末期进行粉碎性拆除,产生大量固体垃圾;生产废水、生活污水、施工现场清洗废水难以得到很好的处理;建筑施工的打桩、结构施工阶段噪声无法避免;建筑材料生产和运输,建筑施工和拆除过程分成污染严重。

部分可更新替换,住宅寿命末期可按照部品规格拆除回收并循环使用;减少现场施工的阶段,施工废水,并重复利用养护用水;减少材料现场运输,采用装配施工,极大避免扬尘;构件分部品工程生产,避免现场拆模、切割等工序,减少噪声。

建筑垃圾排放量减少20%;

工业粉尘排放量减少30%

综上所述,工业化住宅以其先进的建造方式,使之在住宅节能减排方面明显优于传统住宅。无论是从住宅建造过程中的节地、节材与减排方面,还是从住宅使用过程中的节能与节水方面,工业化住宅都明显优于传统住宅。主要体现在以下几方面:

(1)住宅的产业化生产大大减少了能源的消耗,其中住宅施工环节与使用环节预期节约电耗分别为30%和25%;

(2)在节水方面,工业化住宅具有明显优势。工厂化的施工程序使用水得到严格控制,工人生活用水合理化,降低了水资源的能源消耗;

(3)工业化住宅采用新型墙体材料保护土地。更合理的布局住宅结构与空间,增加住宅使用寿命,提高土地利用率;

(4)工业化的集成化和标准化比传统生产更能充分合理地利用建材资源。采用预制钢模板减少施工耗材。部分住宅构建可回收再利用,提高材料利用率;

(5)工业化施工方式减少了对现场环境的各种污染,如烟尘、噪音、施工废水等。实现了节能减排环境友好的住宅建设目标。

6、工程实例

上海城建集团在2012年动工的上海市大型居住社区—浦江镇鲁汇基地5.15万平方米保障房中采用PC技术,PC化率达到50%—70%。浦江大型居住社区是上海市首个运用PC技术的保障房基地和上海在建项目中PC产业率最高、规模最大项目。本项目地处本市闵行东部,浦江镇大型保障房基地的南端。05-02地块占地面积52000平方米,规划建设5栋高层住宅和配套地下车库、公建等设施。五栋建筑分别布置在地块的南北两侧,北侧由西向东分别为25号楼、26号楼和27号楼,南侧由西向东分别为28号楼和29号楼。25、26、27、28四栋为18层设计,29号楼为14层设计。

户型设计方面,全部都按照小户型设计,25~28号楼每层设计8户,分两个门号,每个门号设2部电梯一个消防紧急通道。29号楼每层设计4户,设2部电梯一个消防紧急通道。

主要运用在实际工程的PC构件主要包含预制柱、预制梁、预制叠合楼板、预制阳台、预制楼梯、预制外墙板等几种。

浦江瑞和城5期总计5栋PC住宅,结构体系上均采用了框架剪力墙体系,抗震设计均按上海地区常规7度设防,结构体系和抗震设计均能满足上海地区的各项规范要求。框剪体系非常适合将主要受力构件和围护墙体转化成PC预制构件。25~28号楼将主次梁和楼板深化成为叠合型梁板,将外侧围护墙深化为湿式预制外墙板,从而使建筑物中预制构件占全部混凝土量的比重达到了50%。29号楼更是引入了先进的柱钢筋套筒连接技术将原本需要现场浇筑的立柱也变成了工厂预制,使PC预制化率进一步提升至70%,成为国内目前PC建筑中预制化率领先的PC建筑。

由于采用了高预制化率的设计,使得本项目的预制构件数量大大增加,25~28号楼每栋包含3088个预制构件,29号楼虽然单层面积仅为其他几栋的二分之一,楼层也少了4层,但是其预制构件数量也达到了1480个。大规模的工厂化生产不仅能提高构件的质量同时也能提高构件钢模的使用率,使得PC建筑的成本能得到有效控制。


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