集成房屋(Prefabricated home),别名:预制房屋、装配式住宅、活动板房、产业化住宅或工业化住宅,是将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场将构件通过可靠的连接方式组装而建成的房屋。
集成房屋的概念诞生于20世纪50年代。集成房屋在中国的发展历史可分为雏形期、应用期和快速增长期三个阶段:上世纪六十年代中期至九十年代初期,集成房屋的雏形才开始呈现,主要的产品形式是木制的单层活动房屋,也产生了诸如混凝土、金属、帆布材质的方盒子类集成房屋产品;之后的十年时间内集成房屋开始比较广泛地应用,比较受欢迎的产品有菱镁板活动房屋、水泥石活动房屋和彩钢夹芯板活动房屋等;2001年以后,彩钢活动房屋产品迅速增长,主要的产品形式为可拆卸式的彩钢夹芯板活动房屋。而成系统的设计建造规范在5·12汶川地震后开始形成,装配建设效率提升在疫情期间达到顶峰。但在后疫情时代,集成房屋如何从粗犷建设走向高质量发展道路成为巨大的挑战。集成房屋的应用范围非常广泛,根据其建造方式及应用特点,可以把集成房屋分为拆装式房屋、快装式房屋、移动式房屋三类。
集成房屋广泛应用于建设工地的临时办公室、宿舍;交通、水利、石油、天然气等大型野外勘探、野外作业施工用房;大型体育活动、展览等临时用房;旅游区休闲别墅、度假屋;灾后周转房以及军事领域等用房;各类会所以及低层民用住宅等。
定义
集成房屋,是将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场将构件通过可靠的连接方式组装而建成的房屋。在欧美及日本被称为产业化住宅或工业化住宅。装配式建筑有两个主要特征:第一个特征是构成建筑的主费构件(特别是结构构件)是预制的,第二个特征是预制构件的连接力式必须可靠。
历史沿革
集成房屋的概念诞生于20世纪50年代,它是一种强调在工厂按照设计要求预制主体结构构件和维护体系并以钢结构为主要承重结构,能够现场快速装配成型的建筑建造模式。日本和欧美市场经过60年的发展,市场规模和行业集中度已较高,这其中箱式组合房屋占比最高,并且其租赁市场非常活跃。这些发达国家集成房屋发展呈现出两个较为明显的特点:首先,是随着建筑工业化制造技术的进步,集成房屋正从临时向永久发展;其次是这些发达国家的城市化进程进入尾声,建设顶峰时期已过,集成房屋的应用范围逐步从临建市场向商业、旅游和军事等诸多领域扩展。
集成房屋在中国的发展历史可分为雏形期、应用期和快速增长期三个阶段:上世纪六十年代中期至九十年代初期,集成房屋的雏形才开始呈现,主要的产品形式是木制的单层活动房屋,也产生了诸如混凝土、金属、帆布材质的方盒子类集成房屋产品;之后的十年时间内集成房屋开始比较广泛地应用,比较受欢迎的产品有菱镁板活动房屋、水泥石活动房屋和彩钢夹芯板活动房屋等;2001年以后,彩钢活动房屋产品迅速增长,主要的产品形式为可拆卸式的彩钢夹芯板活动房屋。而成系统的设计建造规范在5·12汶川地震后开始形成,装配建设效率提升在疫情期间达到顶峰。但在后疫情时代,集成房屋如何从粗犷建设走向高质量发展道路成为巨大的挑战。
现阶段中国房地产市场进入存量发展阶段,建设速度放缓,但基础设施建设和乡村振兴正加速前进。在大量的桥梁道路、水利水电设施和乡村建筑的建设过程中,与之配套的临时建筑需求量巨大。企业对这类临时用房最大的要求是控制使用成本,据统计,装配式建筑相对于传统房屋造价可降低10%~15%,工期可缩短50%,而标准化程度直接影响集成房屋的使用成本。不少企业都要求尽可能采用标准化、模块化和可拆装重复利用的设计,降低使用成本的同时满足国家绿色可持续建筑发展政策要求。
特征
集成房屋具有以下特点:
(1)设计环节:房屋的设计环节具有集成化、标准化、模块化的特点。
(2)制造环节:具有标准化生产、流水线作业的特点,可进行大规模生产和现代化管理。
(3)施工环节:具有拼装化、干作业化等特点。
(4)集成房屋产品的设计一般符合设计规范或通过试验检验,房屋尺寸规格化、模数化,房屋材料符合相应标准,零部件、连接件具有通用性和互换性。
(5) 一般易于拆迁、存储,可多次重复使用,可周转使用或永久使用。
(6)一般采用轻钢结构(或木结构)的形式,集成房屋产品采用的材料一般可回收重复使用,符合国家循环经济政策,属绿色建筑。
优势
一是通过各类新型、 环保、节能材料的应用,住宅的整体节能、环保性能的优越性进一步凸显;二是集成住宅体系(轻钢结构、木结构)与传统住宅相比具有更好的抗震性能;三是工厂化生产、组装,保证了产品质量的稳定性,更推进了施工进度,受施工现场自然条件影响也小。同时,还能增加得房率,减少建筑垃圾的产生,推动了住宅产业化的发展,是传统建筑不可比拟的。虽然目前建造成本稍高,但其整个使用周期内综合成本是很有竞争力的,集成住宅如果得到大量应用,那么对于改善目前建筑业的高能耗、高排放的现状会有积极的作用。
分类
集成房屋的应用范围非常广泛,根据其建造方式及应用特点,可以把集成房屋分为拆装式房屋、快装式房屋、移动式房屋三类。
拆装式 (拼装式)房屋特点
1、房屋的长、宽、高具有固定的尺寸模数,房屋可分解成若干种标准化部件和零件,现场通过简单拼装即可建成房屋。
2、设计一般考虑拆装使用,一般可以多次重复使用,多用于工程领域的临建设施。
快装式 (组装式)房屋特点
1、房屋一般按客户的要求量身定做,在现场对预制材料进行加工和组装,建成房屋。
2、设计较灵活,注重使用性能,舒适性一般较好,标准化程度较低。
3、多用于舒适性要求较高的临建或用于满足永久性使用需求。
分类:快装式房屋根据其使用性能和舒适程度可分为经济型和豪华型两种快装式房屋(集成住宅)。经济型快装式房屋多用于临时建筑,豪华型快装式房屋多用于住宅领域及永久建筑。
移动式(单元式)房屋特点
1、出厂(或现场组装)后每个房屋单元成为一个整体模块,可以整体吊装、移动,房屋出厂时配套设施可提前预装好,运到现场即可使用,基本无现场作业。
2、可整体移动,较适合于有移动需求的情况,房屋底部设置拖车底盘即可变成房车车厢。
分类:移动式房屋根据其运输方式可以分为组装式移动房屋和整体式移动房屋。整体式移动房屋运到使用现场就可投人使用;组装式移动房屋运到使用现场经过简单组装就可变成移动式房屋。
应用
中国集成房屋产品应用于建设业临建用房占80%~90%。集成房屋广泛应用于建设工地的临时办公室、宿舍;交通、水利、石油、天然气等大型野外勘探、野外作业施工用房;大型体育活动、展览等临时用房;旅游区休闲别墅、度假屋;灾后周转房以及军事领域等用房;各类会所以及低层民用住宅等。过去通常把集成房屋分为活动房屋和集成住宅,活动房屋一般满足临时、便捷的房屋需求,集成住宅可满足高品质的住宅需求。
中国应用
在1999年中华人民共和国国庆节五十周年阅兵村工程当中采用了拆装式房屋9910系列产品35000m2,刚刚组装完毕后经受住了内陆地区罕见的10级大风的考验,强风过后房屋完好无损。该产品的长宽尺寸模数为1. 22m,每个模数设有一个H形墙柱,板材两端插在H形墙柱的凹槽里,尺寸紧凑,在结构形式上属于板式受力体系,抵抗水平力的性能相当好。
2003年,严重急性呼吸综合征肆虐的非常时期,北京市政府决定在小汤山胸科医院建立“非典”临时医院,当时采用该系列产品5000多平方米,仅用7个昼夜就安装完毕,其安装、性能受到社会各界的好评。
近几年,集成房屋在灾后重建领域发挥着作用,在汶川赈灾、在玉树市赈灾过程中集成房屋都得到了大量的应用。2008年5月5·12汶川地震,众多的建筑受到严重的破坏,因灾后重建需要时间,需要大量的临时周转房屋,在政府组织协调和全国各地集成房屋企业的共同努力下,仅用3个月的时间,几十万套的临时周转房就建造完成,为受灾群众解决了周转房屋设施。
国际应用
经过几十年的发展,集成房屋在欧洲、北美与日本市场发展规模以及行业集中度都已达到较高水平。日本形成以大和工商租赁、东海租赁安尼普株式会社、NAGAWA公司为代表的活动房屋企业,以及大和房屋工业、积水房屋为代表的集成住宅企业。在欧美形成以法国ALGECO、通用汽车设备公司GE、德国ALHO等代表厂商。他们向全世界各地提供各种类型的移动房屋。
20世纪50年代,欧洲一些国家掀起住宅工业化高潮,20世纪60年代遍及欧洲各国,并扩展到美国、加拿大、日本等经济发达国家。欧美与日本市场都经历数量和质量的转变过程,发展规模以及行业集中度都已达到较高水平。这些国家的集成房屋(活动房屋)领域租赁业务发达,且高集成度、高舒适度的箱式移动房屋占主导地位。国际上集成房屋(活动房屋)应用成熟、发展迅猛的国家有:日本、法国、美国、德国、加拿大、意大利等国家。集成房屋(活动房屋)在建筑业应用比例:日本58%,美国、法国等国50%左右。
在英国,集成房屋成为了上班族的寄望。英国的房地产这几年一直比较红火,新建住房供不应求是直接原因。据英国房屋建筑协会的统计数字表明,2005 年英国全国新建的住宅总数为1924年以来的最低水平,这里每年新建的住房只能满足1/4家庭需要,而大多数住房是满足高收入阶层的需要。为了缓解英国住房危机,政府亲自上阵“推销”轻钢微型集成房屋,这种集成房屋面积不大,只有35m2。但是功能齐全,卧室装有兼作存储柜的折叠餐桌,厨房内烤箱、电炉、冰箱、洗衣机样样齐全。
在美国,移动式房屋是汽车后面流动的家。美国流行一种可以拖在汽车后面行走的移动式房屋。它实际上是一个流动的居室,一个可以移动的家。这种房屋看起来很简单,有一个长方形的拖车车身做成,长度为17m左右,宽度为3~5m左右。虽然体积不大,但是里面却根据不同的要求分隔成卧室、起居室、浴室和厨房等,可谓“麻雀虽小,五脏俱全”。
常见形式
一、冷弯薄壁型钢集成房屋
冷弯薄壁轻钢集成房屋一般都建在公园里或者作为企业的办公场所。这种集成房屋一般采用镀锌钢材, 由于经过了防腐处理,钢材锈蚀情况得到了极大的改善,从而使建筑物的使用寿命延长,减少了使用中对建筑的维护。该种建筑采用了不燃烧,不发生霉变,不能虫蛀的新型轻质材料作为围护结构。
二、木结构集成房屋
木结构有单层木结构和多层木结构之分,它采用天然材料,由方木或圆木作为承重构件,对人体不造成伤害,保持了绿色无污染的性质,是社会工人的绿色建筑,其环保性比砖混结构或钢结构有天然的优势。同时,由于其本身良好的透气性,可均衡室内的湿度,起到冬暖夏凉、抗潮保湿的作用。
三、钢框架集成房屋
钢框架集成房屋结构部分包括钢梁、钢柱、楼板等部分组成,维护结构由墙板拼装完成。钢框架结构具有结构轻巧的优点,可以灵活的实现平、 立面的设计。压型钢板或钢管可以直接作为现浇混凝土时的模板,并与混凝土一同成为建筑的一部分,不必拆除,省时省力。另外,管线的铺装也较为方便,且楼板的下面基本平整,无需过多处理,减少了内装的工序,提高了内装的效果。
四、彩钢活动板房
工地上用的活动板房也是集成房屋的一种,它采用C型钢,H型钢焊接的骨架,用具有隔热功能的彩钢夹芯板作为屋面板和墙面板,经过组装而成,形式简单,施工快速。
五、集装箱房屋
集装箱房屋由于拼装速度,集成化,生活空间、随时随地的移动性,已成为一种逐步被大众认可的建筑体系。通过太阳能光电板可供室内用电,太阳能热水器可供暖、供水,室内淋浴、生活用水的排放由污水处理系统进行净化,以便再次利用。可根据房间的布局、人员数量、使用习惯等因素制作不同形式的集装箱房屋。