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中国工业化建筑 | 中国装配式建筑行业裂变

随着建筑产业现代化的发展不断升温,“装配式建筑”这个名词也被自上到下频繁提及。“像搭积木一样建房子”的装配式建筑已成为国际建筑业新潮流。这并不是新兴事物,起源于 19 世纪中叶的德国,随着建筑材料的创新而被发明出来。我国早在20世纪50年代第一个五年计划期间,就开始了装配式建筑的探索。

2016年,国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,正式提出中国装配式建筑行动纲领,力争用 10 年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到 30%。

雄安、粤港澳大湾区广泛应用

中国二十冶工程总承包公司总工程师孙千伟博士对《中国房地产金融》表示:“装配式建筑是建筑工业化发展的重要途径,目前国家大力推广的装配式建筑,主要体现在结构系统(主要为装配式混凝土结构、装配式钢结构及装配式木结构)、围护系统(主要为建筑体系的外围护墙及内隔墙等)、设备及管线系统(包括管线与结构分离、工厂标准化定制设备管线等)、内装系统(包括全装修、整体厨卫等)。”

从行业发展角度来看,“随着劳动力成本的增加、环境保护要求的提高、劳动力职业健康及作业环境的改善,建筑业向建筑工业化方向发展是必然趋势,装配式的建造方式必然成为建筑业发展的主流。” 孙千伟说。

最初,从研究装配式混凝土建筑的设计施工技术开始,逐渐形成一系列装配式混凝土建筑体系,至 20 世纪 80 年代由于人民居住需求的快速释放,装配式混凝土建筑的应用达到全盛时期。

到了 20 世纪 90 年代中期,由于对抗震的整体性和设计施工管理的专业化研究不够,装配式混凝土建筑逐渐被现浇混凝土建筑体系取代,造成预制结构长期处于停滞状态。

但随着装配式建筑的技术研究逐渐改善、劳动力成本上升以及对绿色建筑的呼声日益增强,我国正迎来装配式建筑发展的新阶段。

2014 年,装配式建筑技术标准相继出台,规划目标更为明确。2014 年 4 月,住建部制定发布《绿色建筑评价标准》。同年 7 月,住建部在《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》中提出要推动建筑产业现代化,到 2020 年绿色建材在装配式建筑中的应用比例要达到 50% 以上。

2014 年 7 月发布的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,也提出绿色建筑全产业链发展计划,到 2020 年城镇新建建筑中绿色建材应用比例要超过 40%。

除此之外,住建部已于 2017 年12 月发布了《装配式建筑评价标准》,自 2018 年 2 月 1 日起实施,该标准对装配式建筑应满足的条件、装配率的计算、评价等级划分等方面进行了严格规定,与 2017 年 6 月 1 日起实施的《装配式混凝土建筑技术标准》、《装配式钢结构建筑技术标准》、《装配式木结构建筑技术标准》三个行业标准,将一起发挥引领指导作用,推动我国装配式建筑健康快速持续发展。

中国建筑金属结构协会会长郝际平博士告诉《中国房地产金融》,目前,顶层制度设计已经初步形成,从中央到地方相关政策逐步发布。彼时,规模化格局正在形成,装配式建筑开工面积大幅增长。

装配式建筑的生产方式不同于传统的建设方式,传统建筑工地给人的印象往往是:噪音频发、尘土飞扬、垃圾满地。但与传统建筑相比,装配式建筑表现则截然不同。郝际平说道:“除了减少施工过程的环境污染,还显著降低扬尘,减少建筑垃圾 70%。”

相对传统建造方式,其节约用水25%,降低抹灰砂浆用量约 55%,节约模板约 60%,降低施工能耗 20%,大幅度降低建造过程中能源消耗的同时,提高工程质量和提高劳动生产效率,缩短综合工期 25%-30%。

总结装配式建筑的主要优势,孙千伟将其总结为三方面。其一,由于装配式建筑部品在预制构件厂生产,其过程管理更为可控,部品质量更优,建筑质量更容易保证;其二,预制构件现场安装,减少了传统建筑建造过程中的材料浪费及环境污染,更加环保;其三,装配式建筑建造过程中,工艺简单,施工更为高效,现场需要人员少,减少了劳动力用量,建筑工业化程度更高。

值得一提的是,得益于地方政府的高度重视和企业的积极参与,上海的装配式建筑发展走在全国前列。对于 PC 建筑,万科可谓是“装配式建筑先行者”。近年来万科持续通过工业化技术应用提高质量、提升效率,减少对人工的依赖及材料的耗费。以2007 年上海万科新里程成为国内首批产业化住宅试点项目为例。截止到2017 年 11 月,上海万科已实施工业化项目共计 305 万平方米,新开工项目单体预制率均超过 40%。

近几年在雄安新区、粤港澳大湾区等新区规划推动下,装配式建筑有望在政府类建筑外获得更多商业应用。

多种方式“一展拳脚”

衡量装配式建筑是不是真正好的新型建造方式,要看建筑质量、品质、性能是否得到了全面提升。清华大学建筑设计研究院装配式超低能耗项目运营中心项目负责人张以超对《中国房地产金融》说:“如果达不到这个要求,那就是为了产业化而产业化,没有领悟到真正的精髓。”

对于张以超而言,建设领域的一系列科技创新、推广、进步最终都是为了未来更好地满足人民群众的需要。

这一方面,清华大学建筑设计研究院的系列创新做法值得借鉴。据张以超介绍,该院在传统现浇的方式上进行了一系列系统性的创新和发展,科技含量较高、信息产业融合度较好,加上科学的管理体制增效,效果也非常好。

对此,张以超还进一步补充说道:“中国建设领域市场很大,不可能完全采用一种建造方式,一定是多种方式并存。新型建造体系涵盖了各种建设领域的科技进步,不仅是一种装配式建造方式,也可以探索一系列管理体系、建造方式、施工工艺等,都是未来的发展方向,很多企业在这方面兢兢业业地创新发展,引领了这个行业的发展进步。”

与此同时,发展装配式建筑也存在很多问题。他提出,各地政策和规划落地欠缺细则和明确措施、一体两翼(EPC 和 BIM)工作滞后、装配化全装修发展相对缓慢、优秀示范工程少,引领作用不突出、信息化建设与应用相对薄弱以及各方面专业人才短缺等问题都亟需解决。

关于装配式建筑目前存在的问题,中国亚洲经济发展协会副会长、智能化装配式建筑业委员会会长李成哲表示,近年来,国务院以及省市区县等各级政府相继出台了关于大力发展装配式建筑的实施意见,但由于地区推广力度不够,宣传不到位等因素,导致相关政策贯彻落实不到位且概念模糊。

因此,作为装配式建筑发展企业无法获得政府各级部门的全面理解和广大群众的广泛认知及市场认可。

当下环保概念深入人心,传统建筑材料价格飞涨、劳动力短缺,正是装配式建筑快速发展的最好时机。李成哲也强调,由于装配式建筑各部品部件大多在东南沿海城市生产,没有实现本地化配套生产,运输半径太大,运输成本高于材料总价,从而推高了材料造价,故在造价方面普遍高于传统的砖混结构。

“虽然钢结构装配式建筑在安全、节能、抗震、舒适度方面远远优于传统砖混结构,但是在新农村建设中,工程造价是普通老百姓首要参考指标。”李成哲提出,加上宣传推广力度及覆盖面需要时间过渡,因此被全社会认知、认可的接受程度太低。

机遇和挑战并存

综合来看,发展装配式建筑要明确“因地制宜、循序渐、积极稳妥、质量安全第一”的发展目标和路径。张以超提出,要高度重视工程质量安全,以质量、效率、品质为考量标准,建立工业化、系统性思维与理念。

采用成熟、安全可靠、适宜本地区的技术体系,建设安全可靠放心的综合、标杆示范工程。除此之外,还要加大人才培养的力度,弘扬工匠精神,树立行业标杆,努力打造综合示范工程。

尽管现阶段我国装配式建筑发展面临诸多困难和挑战,但随着我国逐步进入工业化成熟阶段、环保政策的日趋严厉,未来一定机遇和挑战并存。

“装配式建筑是建筑工业化的主要建造方式,目前主要的装配式建筑建造主要集中在结构体系上,基本的设计理念及建造理念仍停留在传统建筑建造方式上的改进和修补。”孙千伟指出,事实上,装配式建筑的内涵和外延远超出传统的认知范围,应该重新审视装配式建筑的本质,改变传统建筑设计的流程化理念,以工业化产品理念进行建筑设计及建造。

谈及到未来的发展时,孙千伟认为:“在具体的技术层面,如可以研制和推广新型模板技术、钢筋集中数控加工技术、新型围护系统(外围护及内隔墙)、模块化厨卫系统等。此外,随着 BIM 技术的普遍应用及 AI 等信息技术的不断发展,智慧建造将成为未来建筑建造方式的重要方向。”

目前,我国各地都在大力推进建筑工业化。相信未来,装配式建筑的发展趋势仍然会大面积的应用,并且会更细化和标准化、模块化,真正通过工业化水平,来降低建筑的整体造价,提高整体施工质量,减少建筑污染。建造方式也会随着结构形式发生变化,减少周转材料的应用,会诞生新的施工生产模式。

谈及到未来会遇到的一些挑战,郝际平从质量问题和监管问题两方面展开说明。“由于产业和技术体系的不成熟,有可能暂时质量会下降,尤其是预制混凝土结构,质量问题会造成市场对装配式建筑的信心不足,影响整个产业发展;加上,监管机制和手段相对滞后,迫切需要跟进,装配式建筑是对建筑业全新的升级和变革,现行的管理体制无法适应装配式建筑的产业需求,需要政府在管理机制上进行改革和创新。”

由于,目前总承包制度无法适应复杂装配式项目的管理需求,需要对制度进行改进,使其与装配式建筑项目良好结合,进一步促进装配式建筑产业发展。所以,郝际平强调,未来,进一步完善和创新总承包制度是重中之重。

总的来说,从建筑业本身来看,装配式建筑是提升质量和效率的一条“康庄大道”,更加绿色和环保、节约资源。但在推广装配式建筑的过程中还是有很多困难,道阻且长。

中国装配式建筑产业联盟——专家智囊团

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