对装配式建筑发展的认识与思考
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赵林 修龙 蒋德英
新型城镇化是我国最大的内需，全面建成小康社会、加快实现现代化，必须抓好城市这个＂火车头＂。为此，时隔37年再一次召开中央城市工作会议，会议配套出台了《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，提出＂用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%＂。同时＂推广装配式建筑和钢结构建筑＂被写入了《2016年政府工作报告》以及《十三五规划纲要》。因此住建部将＂全面推广装配式建筑＂列为2016年工作重点之一，并明确了＂制订发展规划、加强技术和管理创新、建设国家级生产基地、开展工程应用试点示范、加大政策支持力度＂五项措施，以推动装配式建筑取得突破性进展。
国家的决心和信心很大，各级政府高度重视，相关政策不断出台，据不完全统计，目前全国已有30多个省市出台了专门的指导意见和相关配套措施，装配式建筑迎来了新一轮的发展热潮。但同时，适应发展形势要求还有相当多的问题亟待解决，需要我们保持头脑冷静，确保这一事业的正确理解和健康、持续发展。
1 推广装配式建筑是绿色发展的时代要求
当前，绿色生态发展已成为国际社会普遍共识。2015年底在巴黎召开的第21届联合国气候变化大会上，184个国家提交了＂国家自主减排贡献＂文件，涵盖全球碳排放量的97.9%。中国向世界庄严承诺：到2030年，单位GDP碳排放比2005年下降60%～65%；非化石能源占一次性能源消费比重达到20%左右。我们既要保持经济的中高速增长又要兑现减排承诺，经济必须实现转型升级。党的十八届五中全会提出＂创新、协调、绿色、开放、共享＂五大发展理念，绿色发展是方向，是实现中华民族永续发展的必然选择。中央把＂生态环境质量总体改善、生产方式和生活方式绿色、低碳水平上升＂定为＂十三五＂期间经济社会发展基本目标之一。
中国的城市发展也必然进行绿色生态转型。为提高城市发展的持续性和宜居性，国家召开了＂中央城市工作会议＂，会上李克强总理专门提出了＂适用、经济、绿色、美观＂的新时期建筑方针，＂绿色＂是新增方针，就是要按照生态文明建设的要求，倡导低碳环保节能。据IPCC第四次评估报告统计，建筑业消耗了全球40%的能源，碳排放占全球的36%。中国建筑业仍然处于粗放式发展阶段，同时建设量巨大：1980～2015年间，中国城镇化率迅速从不到20%上升到超过56.1%，35年来全社会房屋竣工面积每年平均达20亿m2，20亿m2建筑要消耗各种矿产资源100多亿吨，其中大部分是不可再生的矿石、化石类资源。中国建筑业节能减排潜力巨大，产业一旦实现转型升级，将为中国经济的中高速增长释放出巨大潜力和空间。
绿色建筑是建筑业实现绿色发展的载体。中国建筑的平均寿命只有30～40年，建筑大拆大改每年产生15亿吨以上的建筑垃圾，这是中国绿色建筑发展最迫切需要解决的问题，延长建筑使用寿命是最大的节能、节材、环保。结构、围护与内装三体系相分离，内装一体化的装配式建筑，是创造百年建筑的最佳途径。作为绿色建筑的重要组成部分，推广装配式建筑势在必行。
2怎样认识装配式建筑？
首先要厘清＂装配式建筑＂的标准概念，在同一语境下寻求共识，是科学规划装配式建筑顶层设计的重要基础。
2.1相关概念应当归一表述为＂装配式建筑＂
一直以来，＂建筑工业化、住宅产业化、建筑产业化、建筑产业现代化、新型建筑工业化＂等相关概念缠夹不清。50年代提出的＂建筑工业化＂，是指通过现代制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式，部分代替传统建筑业中分散、低效率手工作业的建筑建造方式。80年代提出的＂住宅产业化、建筑产业化＂，内涵有了进一步的延伸，一般理解是若干工业化的集成形成的整合设计、生产、施工、运维等全产业链的生产模式。2013年提出的＂建筑产业现代化＂，较之建筑产业化更加强调了现代化大工业生产和现代化管理。近年衍生出的＂新型建筑工业化＂，则是为了突出建筑建造过程中的某个＂点＂，即建筑主体结构与内装、管线分离。2015年重新表述的＂装配式建筑＂：以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用为主要特征，节能、节水、节材、节时、节省人工，并可以大幅减少建筑垃圾和扬尘，实现环保的目的。这是涵盖全产业链、全生命周期的绿色生产模式。这些不同概念在内涵、外延上既有区别，又有重叠，归根结底都是以产业转型为目标。建筑业的转型升级离不开大工业生产，而大工业生产的基础是标准化。然而这么多相似的概念各执一词，如何能达成标准化的共识？
如今，中央城市工作会议的表述是＂装配式建筑＂，今后，＂建筑工业化、住宅产业化、建筑产业化、建筑产业现代化、新型建筑工业化＂等所有相关概念，都应当归一表述为＂装配式建筑＂。
2.2正确理解＂装配式建筑＂
中央城市工作会议前后，＂装配式建筑＂的概念本身发生了重大变化。之前的＂装配式建筑＂是指建筑的主体结构采用预制构件进行装配化施工的建筑，仅仅只是建筑产业化的＂结构及建造＂环节。事实上，从建筑是人类生活的载体、人与自然和谐互动的平台这一本质来说，之前的＂装配式建筑＂概念是有误的，仅仅只有主体结构的构筑物无法供人类使用、承载人类生活，又如何能称之为＂建筑＂呢？
正确理解装配式建筑，应当包含主体、外围护、内装三部分。首先，主体结构包括预制混凝土结构（PC）、钢结构、木或竹结构、混合结构等。目前，我国装配式建筑的主体结构以PC为主，应大力推广以钢结构为主的其他结构。钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，强度更高，抗震性更好。我国钢材产能严重过剩，钢结构建筑的市场运用前景极其广泛，而且钢作为可循环材料，能够大大减少建筑垃圾，更加符合当前世界可持续发展理念。但同时，钢结构建筑存在的建筑成本高、露梁露柱、隔声不好、湿作业多以及管线不分离等问题亟待解决。其次，设备管线及内装部品部件是装配式建筑的重要组成部分，自由组合设计与自主选用产品也是满足个性化需求的关键环节。装配式建筑如果没有这一重要环节的参与，又将沦为＂采用工业化建造方式的构筑物＂。设备管线及内装部品部件的工业化程度更高，当其与主体、外围护相分离，能很方便地实现维修、更换和重新布局、可逆装修时，更体现出建筑全寿命周期的产业化价值。
正确理解装配式建筑，除了建筑本身以外，全生命周期运维也是装配式建筑非常重要的组成部分。信息化管理、智能化应用、设备管线及内装部品部件的产业化生产与更换，使得建筑功能为适应社会进步和人民生活需求变化进行改造成为可能，由于结构主体无须拆除，使得百年建筑得以实现，这就是装配式建筑的历史价值所在。
3我国建筑工业化的历史回顾及装配式建筑新热潮
3.1我国建筑工业化的发展曾经两起两落
中国建筑工业化发展曾两起两落。回顾历史，可以让我们更好地以史为鉴，总结经验，少走弯路，不走错路。
第一次起落：上世纪50年代～60年代后期
我国早在上世纪50年代就引入了建筑工业化。1956年国务院颁布了《关于加强和发展建筑工业的决定》，提出＂实行工厂化、机械化施工，逐步完成对建筑工业的技术改造，逐步完成向建筑工业化的过渡＂，要求在工业厂房、住宅及一些基建工程中积极采用工厂预制的装配式结构和配件，建筑安装队伍专业化，提高机械化施工程度。这一时期建筑工业化的驱动力是建国伊始的大规模建设需求，主要目标是提高劳动效率，主要侧重点是工业建筑。随着十年动乱的开始，建筑工业化的发展进入停滞阶段。
第二次起落：上世纪70年代末～90年代末
实施改革开放政策后，我国建筑工业化出现了第二次发展。1978年原国家建委先后召开了香河建筑工业化座谈会和新乡建筑工业化规划会议，明确提出了建筑工业化的概念，即＂用大工业生产方式来建造工业和民用建筑＂，并提出＂建筑工业化以建筑设计标准化、构建生产工业化、施工机械化及墙体材料改革为重点＂。七、八十年代，我国制订了建筑工业化的基本标准，产生了一批新型工厂，各种新型建筑体系发展迅速，尤其大板建筑取得令人瞩目的发展，实现了生产工艺的机械化、半自动化，北京、辽宁、江苏、天津等地建起了墙板生产线，全国二十几个大中城市积极开展构件研究，开发和生产新型墙板。北京前三门大街的大量住宅即是这一时期建筑工业化的代表作品。
1995年国家出台《建筑工业化发展纲要》，将建筑工业化定义为＂传统的以手工操作为主的小生产方式逐步向社会化大生产方式过渡，即以技术为先导，采用先进、适用的技术和装备，在建筑标准化的基础上，发展建筑构配件、制品和设备的生产，培育技术服务体系和市场的中介机构，使建筑业生产、经营活动逐步走上专业化、社会化道路＂，其出台目的是＂为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能，优化产业结构，加快建设速度，改善劳动条件，大幅度提高劳动生产率，使建筑业尽快走上质量效益型道路，成为国民经济的支柱产业＂。
然而，90年代开始，国家逐步取消福利分房，商品房带动房地产业高速发展，人们对住宅设计要求多样化和个性化，而此时我国建筑工业化的水平不是很高，缺乏整合的平台，缺乏满足个性化需求的实力，并且建筑的整体质量和设计水平不足也逐渐凸显，曾经在全国推行的＂大板建筑＂出现了漏水等问题，工业化建筑的结构抗震性也受到一些质疑。因此，建筑工业化的研究和发展再次进入停滞甚至倒退的阶段，建筑企业增多、亏损额扩大。历史的经验和教训，对今天的行业发展仍有很深的警示意义。产业自上而下的主动转型是好的，但缺乏科学规划、理性管理的盲目发展，则带来了负面结果。
3.2装配式建筑的新热潮
党的十七大报告首次提出＂生态文明＂以来，国务院、国家部委积极响应绿色生态发展要求，出台了一系列扶持政策。2013年1月1日国务院办公厅颁布了《绿色建筑行动方案》，要求＂推动结构件、部品、部件的标准化，丰富标准件的种类，提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的装配式混凝土、钢结构等建筑体系。支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设。积极推行住宅全装修，促进个性化装修和产业化装修相统一。＂2015年中央城市工作会议配套出台的《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，提出了明确的装配式建筑发展目标。
截至2013年，我国城镇人均住宅面积已经超过30m2，未来几年内建筑业市场将出现饱和。因此，装配式建筑的驱动力已经发生改变——不再是大规模建设需求的驱动，而是国家绿色生态发展的要求。主要目标和关注的重点也与之前两次有较大的差异。具体如表1所示。
目前，全国兴起了一场装配式建筑的新热潮。截至2015年12月21日，全国共成立了包括集团型开发企业、部品生产企业、综合试点城市在内的70个国家住宅产业化基地。装配式建筑在全国范围内得到大力推广和应用，各地都有很好的成功案例。以北京、上海为例，从对装配式建筑的理解、政府管控到市场推动都做得较为理性，得到业界普遍认可。
4理性审视装配式建筑的新热潮
中国掀起了新一轮装配式建筑的热潮，然而，目前我国新建建筑中装配式建筑比例尚不足5%，与国际先进水平相比差距较大。究其原因是热潮的＂冷热不均＂，即：政府大力推广、生产制造企业热情高涨，而开发商和业主以及设计企业积极性不高，市场因其不满足需求、不符合规律而难以敞开怀抱。如果我们不能及时地从根本上解决造成＂冷＂的问题，任其发展下去，那么很难保证装配式建筑发展不会重蹈历史覆辙。存在的问题主要有以下6点：
第一，定性的问题。目前＂装配式建筑＂的概念尚且模糊、混乱，缺乏权威性的标准化定义。很多地方还把装配式建筑局限于主体结构采用装配式建造方式的建筑，甚至更狭隘地将预制装配式混凝土（PC）等同于装配式建筑。如非混凝土构件不计入预制率，整体厨卫以外的非混凝土构件不计入装配率等。
第二，安全性的问题。由于体制和技术的原因，这个问题更为普遍和突出。如预制混凝土结构（PC）：现场构件连接节点对不上，砼浇注不密实，质量难以保证，结构耐久性失效；缺少一支专业化的施工队伍，钢筋连接现场手工操作，难度很大，甚至出现现场偷断钢筋等问题。安全性是一个大问题，如果不能得到有效解决，就无法形成市场需求，更重要的是一旦发生重大安全事故，可能会毁掉装配式建筑事业。
第三，标准化的问题。首先，未形成全国统一的以标准化、系列化、专业化、社会化、商品化的建筑构件与部品为核心的工业化大规模通用建筑体系，生产模式中的标准化、模数化、信息化程度太低。目前构件基本上是工厂定制，预制构件及功能部品没有实现行业标准化，同时行业缺少科学规划，预制需求与产能不匹配。如预制混凝土结构（PC），据住建部对全国117家预制装配构件企业不完全统计，产能发挥率只有20.2%（有的地方只有5%）。目前装配式建筑标准化设计体系缺失，都是在建筑设计完成之后再进行拆分，由此衍生出专项的深化设计，大幅增加了工作量，这也是设计企业积极性不高的重要因素之一。以北京丰台区郭公庄公租房项目为例，其结构设计图纸增加了30%，深化设计图纸增加了150%～200%。其次，标准化施工、建造缺失，这是导致施工现场手工操作的重要因素之一。
第四，一体化的问题。目前装配式建筑的一体化整体设计缺失，集成效果差。如预制混凝土结构（PC），由于缺少设备管线、内装部品与主体结构的整合，在预制构件上剔凿情况相当普遍。再如钢结构住宅普遍存在露梁露柱、隔声围护等一系列功能和结构体系协调的问题。
第五，信息化的问题。BIM作为技术平台，在全生命周期、全专业全产业链一体化集成中具有极其重要的价值，可改变当前业态，帮助实现百年建筑。目前BIM技术在装配式建筑设计中应用不足，没有发挥其应有的价值和支撑作用。
第六，成本高的问题。目前装配式建筑成本平均高出传统建筑10%～15%，不符合大规模推广、应用的市场和经济规律。造成成本高的原因很多，定制化生产是重要原因之一。另外，机械而僵硬的执行政策使得单个项目的装配式规模过小，装配率要求过低影响成本；进入建设阶段后，配套政策滞后、管理落后又使得工期短的优势无法体现等，都是造成装配式建筑客观上高成本的因素。
5科学发展装配式建筑的几点思考
上述问题需要从政策、技术、市场三个层面去解决。
5.1政策层面
一是政府集合行业力量对＂装配式建筑＂、＂预制率＂、＂装配率＂等相关概念做出标准化定义。要将机电设备与内装部品部件纳入到装配式建筑范畴，并给予官方认可。尤其是对于结构现浇、设备管线及内装与结构体分离、采用装配式内装的成品房，要明确其预制率、装配率的计算细则。如果把装配式建筑定义为＂建筑结构+机电设备+部品部件＂的一体化集成，我们就能够较易实现＂10年达到30%＂的目标。
二是必须有行之有效的宏观顶层设计。要建立工业化通用建筑体系及其标准化通用部品部件体系，制定可落地可执行的全国统一技术标准、模数协调强制标准，达到真正的行业标准化。
三是加大配套政策的激励、扶持力度。要推行设计、施工一体化总承包模式，推行＂成品住房＂，推广钢结构、木结构等多种结构，鼓励高装配率、鼓励自愿采用预制技术。政策的制定需切合当地实际、因地制宜，需科学有效、方便灵活执行。
四是实行管理机制改革。落实五方主体工程质量安全责任，落实建筑师负责制，制定符合装配式建筑发展要求的验收规程、安全管理制度、综合造价核定规则等。
5.2技术层面
一是肯定基于商品混凝土供应模式下的现浇钢筋混凝土建筑体系，均衡发展各种装配式建筑体系。
二是加大装配式混凝土建筑技术体系研发。深入研究装配式混凝土结构体系力学特性、结构安全性能，研究开发标准化的生产工艺、节点构造和建造工法，防止＂等同现浇＂设计理念形式化。
三是以建筑师为主导，深入研究＂施工易建、质量易检、成本适宜＂的新型节点连接的标准化设计技术；深入研究钢结构建筑的性能设计，研究钢结构与部品部件、机电设备的协调应用，提高钢结构建筑的市场接受度、降低造价，使钢结构建筑在装配式建筑体系中得以真正推广，发挥其价值；深入研究一体化集成设计技术，体现BIM的价值。
四是推广现场机械化施工装备和标准化的模板体系、建造工法，培养建设专业化的施工队伍，消灭现场手工操作。
5.3市场层面
市场层面要着力解决装配式建筑成本过高问题。通过完善行业标准化实现大规模生产，通过扩大需求使产能发挥最大化，使装配式建筑功能满足使用要求，速度优于其他类型建筑，综合成本低于其他类型建筑，只有符合市场和经济规律，才能持续发展。
大力推广装配式建筑是绿色发展的时代要求。上述问题主要是针对PC而言，相信在业界各方的共同努力下，一定会逐步得到解决。正确地理解装配式建筑的内涵，从全产业链、全生命周期看，装配式建筑值得努力、值得期待。