岑岩:将模块化建造进行到底!
时光荏苒、岁月如梭,转眼已跨入2022年。刚刚过去的2021年是极不平凡的一年,恰逢中国共产党建党百年华诞,国家顺利完成了千年“脱贫”重任,实现了“小康梦想”;适逢“中国三千年未有之大变局”,叠加“世界百年未有之大变局”,国家开启了全面建设社会主义现代化国家新征程,令人心潮澎湃、斗志昂扬,不禁想起1949年元旦毛泽东主席为《新华日报》撰写的新年献词“将革命进行到底”。对于我们新时代建筑业来说,我们的目标就是“将模块化建造进行到底”!
党的十九大之后,我们国家进入了新的发展阶段,主题就是高质量发展、绿色发展。习近平主席庄严宣告,我国将于2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和;中共中央办公厅和国务院办公厅联合印发《关于推动城乡建设绿色发展的意见》。经济社会进入了转 型升级期,2021年教培行业重创、地产龙头企业爆雷、互联网巨头受压、整肃演艺明星等等,想必大家都记忆犹新。对建筑业来说,既蕴含着千载难逢的发展机遇,又是前所未有的严峻挑战。
首先是依赖资本和劳动力高投入、建筑噪音 扬尘垃圾高排放高污染、生产方式落后、管理粗放、质量安全事故屡禁不绝的传统建筑业面临着越来越大的挑战,在碳达峰碳中和以及生态环保 的政策紧约束下难以为继;特别是近年来人口红 利消失,行业内5000万农民工平均年龄接近45岁,已逐渐老化,基本上没有80后90后新人入 行。如果不能在10~15年内实现建筑工业化,建筑业发展将不可持续。
其次,随着国家跨入高质量发展和绿色发展 阶段,强调“人民城市人民建、人民城市为人民”, 高标准建设绿色城市、宜居城市、韧性城市、智 慧城市,倒逼建筑业必须尽快实现转型升级。熟 悉本刊的朋友都很清楚,《新营造》杂志的创办, 宗旨就是要大力推进建筑工业化,实现建筑业转型升级。建筑业目前之所以痼疾丛生、积重难返, 根本原因在于建筑业一直没有实现“工业化”, 一直是5000万农民工在操作,数百万包工头在承包,数百万工程技术人员和管理人员按照“计划经济 + 小农意识”在管理。解决之道就是大 力发展建筑工业化!
然而,理想很丰满、现实很骨感,建筑工业化在我国经历了十分曲折的发展历程。国家从1956年开始发文大力发展建筑工业化,到1980年代,全国已建立了数以千计的预制构件厂,建 设了数千万平米的预制装配的“大板式建筑”和 “装配式厂房”;后来因种种原因,预制装配式建筑逐渐式微、销声匿迹。1990年代中期,国家重新发展住宅产业化,深圳从2001年开始走上了建筑工业化的道路,并在2006年获建设部批准,成为全国首个“住宅产业化试点城市”。深圳在多年的建筑工业化实践中,创造性提出了 “提高质量、提高效率、减少人工”的发展目标, 因地制宜、循序渐进,吸引更多企业参与,精心培育产业链;不盲目追求高预制率和高装配率;20年来,“两提两减”的初心一直激励深圳建筑工业化行稳致远,并获得了全国各地越来越多各级主管部门、企业和专家的认同。
自2014年起深圳的建筑工业化走上了“快车道”,先后出台了许多开创性的政策。在土地招拍挂和土地出让合同中加入“建筑工业化”内容,保障性住房全面实施建筑工业化并纳入政府投资成本,自愿实施产业化住宅给予3%建筑面积奖励, 建筑工业化项目实施提前预售,建筑工业化项目从住宅逐步向产业用房、公寓和工业项目延伸,建筑工业化项目原则上应采用EPC总承包,开展产业工人培训、建筑工业化职称评审、预制构件厂实施“星级管理”等等,尤其是“标准化设计 + 复杂构件预制 + 主体结构铝模现浇”的技术路线,都有力促进了深圳建筑工业化的发展。截至2021年底,全市建筑工业化项目占新开工面积已达45%,稳居全国前列,形成了建筑工业化的 “深圳模式”。
深圳建筑工业化发展虽然取得了很大的成绩,也还存在不少问题。不少专家质疑深圳预制率和工厂化率偏低,技术水平进步缓慢,钢结构住宅项目发展缓慢,管理上建筑师负责制、全过程咨询和EPC总承包等先进管理模式推行举步维艰,建筑工业化亟需突破。
建筑工业化是集技术创新、管理创新、制度创新、理念和理论创新于一体的集成创新,要取得突破性进展,必须自我革命,对标制造业,换道超车,大力发展模块化建造。模块化建造首先发端于新加坡和我国香港。新加坡在推广装配式建筑50年后,首先进行了深入的理论创新;从2014年开始研究,并于2017年出台政策,一是建立强大的DFMA(面向制造与装配设计)生态,全面对标制造业;二是开发IDD(数字化交付)共享平台和标准。再进一步提出,PPVC(预制预装修箱式建筑)是装配式建筑的最高形式,也是数字化交付的最佳载体;到2020年,40%项目强制采用PPVC,2025年提高到70%。香港特首林郑月 娥,于2017年提出引进MIC(模块化集成 建造),打造“香港建造2.0”;到2020年,香港办公楼、学校、医院、宿舍等建筑全 面采用 MIC,私人发展商自愿采用MIC建造私人房屋可获得6%MIC楼面面积奖励。从此,新加坡和我国香港的模块化建造获得了飞速发展,并迅速达到国际先进水平。深圳市也奋勇争先,在全国率先于模块化学校、模块化公建、模块化酒店等建设中,取得了令人鼓舞的成就,起到了先行示范的作用。
习近平主席在2022年新年贺词中饱含深情地指出“民之所忧,我必念之;民之所盼,我必行之”;并多次强调“人民对美好生活的向往,就是我们党的奋斗目标”。长期以来,装配式建筑的发展过多地关注提高预制率,关注连接方式和工艺工法,导致普通民众对装配式建筑了解不深,缺乏体验感、获得感。大力发展模块化建造,恰恰可以将与老百姓日常生活密切相关的装修装饰、家具橱柜、卫生洁具、开关插座等等,对标制造业,按产品来进行设计并在工厂基本完成安装,运送到工地的模块完成度超过90%,在现场只需将模块与主体结构进行连接,并对水电管线等进行少量安装调试即可投入使用。这就需要对建造的全过程进行“系统性重构”,要对建筑进行产品化精准设计,加工精度达到毫米级误差,家具、橱柜、洁具等部品可于工厂顺利安装就位。实践证明,按照制造业的逻辑,凡是在工厂进行生产和装配的产品,质量、安全、造价和工期都是完全可控的;我们就是应当把跟老百姓密切相关的部分放到工厂去完成;将结构连接、管线连通、调试维护这些工作,放到现场来完成,这才是真正体现“以人民为中心”的宗旨。
同时,模块化建造也是数字化建造的最佳载体。提起建筑业数字化,大家都不约而同地想起BIM,其核心是建设工程及设施全生命周期,即设计、施工、运维的数字化表达。BIM是建基于建筑工业化基础之上,以“构件组合”的方式,对建筑的物理和功能特性进行“数字化表达”;建筑业多年来推广BIM困难重重,除了软件功能的缺失,还有一个重要的原因,是我们还是在落后的生产方式即现浇混凝土工艺的基础上进行建模。因此导致建模工作量巨大,加上甲方频繁修改,导致大部分项目都采用了“翻模”方式进行“双轨制BIM”。这种方式是错误的。笔者深入观察了国外设计公司以及国内顶级设计团队,他们都是基于建筑工业化的逻辑,用“构件组合”的方式来进行正向设计;这种方式要求设计院需要积累大量的“构件模型”,需要的技术和投资难度很大。而采用“模块化建造”方式,设计院可以对“标准模块”进行建模(并组成模块的次级模块进行分解,逐层建模),再将模块进行组合,即可形成“楼栋”建筑。这种系统化、集成化的工作方式,可以大大减少建模难度和工作量,有力促进BIM应用和建造数字化转型;并在此基础上,实现与“城市级”智慧城市和CIM对接。
总之,模块化建造是建筑工业化的最高形式,也是数字化交付的最佳载体。让我们在新的一年里,按照习近平主席新年贺词的要求,“踔厉奋发、笃行不怠,方能不负历史、不负时代、不负人民”。
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