文 | 張家維

來源 | 建筑前沿

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現(xiàn)階段我國建筑業(yè)面臨的最大問題是勞動力短缺，而裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑方式具有明顯的環(huán)保、節(jié)能、效率優(yōu)勢，最關(guān)鍵在于能夠?qū)⒔ㄖと水a(chǎn)業(yè)化，極大的拓寬產(chǎn)業(yè)勞動力來源。

從海外產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗來看，其普及程度非常高，有豐富的經(jīng)驗可以借鑒，這決定了裝配式建筑將成為我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路。

裝配式建筑——建筑行業(yè)的工業(yè)革命

裝配式建筑是用預(yù)制部品部件在工地裝配而成的建筑。

在具體應(yīng)用上，裝配式的建筑方式是指在工廠通過標(biāo)準(zhǔn)化的方式生產(chǎn)建筑關(guān)鍵構(gòu)件和部品部件，在現(xiàn)場再通過裝配化的方式進(jìn)行安裝施工、主體施工和裝修裝飾的同步，從而將建筑生產(chǎn)全過程聯(lián)接為一個完整的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，以實現(xiàn)建筑的生產(chǎn)、供給、銷售和服務(wù)的一體化流程。其主要特點(diǎn)如下：

行業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變主要體現(xiàn)在現(xiàn)場手工操作向工廠機(jī)械化、自動化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，勞動密集型向科技密集型轉(zhuǎn)變，單件定制向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變，粗放型生產(chǎn)向集約型發(fā)展。而建筑業(yè)管理方式的根本轉(zhuǎn)變在于能夠通過產(chǎn)業(yè)化平臺引入工業(yè)化的生產(chǎn)管理方式，令管理方式由粗放式管理向集約化管理轉(zhuǎn)變，提高管理的柔性和效率。

作業(yè)效率提升。由于裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件在工廠內(nèi)完成，因此在施工現(xiàn)場可以快速完成安裝，縮短了施工周期，并節(jié)約現(xiàn)場的人力。

據(jù)統(tǒng)計，全裝配式項目比傳統(tǒng)建造方式節(jié)省3/4的工期，裝配式施工相對于傳統(tǒng)方式也至少可節(jié)約一半左右的人力?；诠て诳s短比例和現(xiàn)場勞動力節(jié)約比例，我國現(xiàn)階段住宅產(chǎn)業(yè)化方式能提高綜合效率150%左右。

住宅產(chǎn)業(yè)化將住宅分解為不同部品，對部品進(jìn)行工廠加工制造，可控的工廠生產(chǎn)環(huán)境能夠較好地保證預(yù)制構(gòu)件和部品質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，然后通過現(xiàn)場裝配將預(yù)制構(gòu)件和部品組裝為建筑實體，減少了傳統(tǒng)施工中大量的現(xiàn)場濕作業(yè)，能有效地減少避免開裂、滲漏、空鼓、構(gòu)件及房間尺寸偏差、管線質(zhì)量問題以及消防安全隱患等質(zhì)量通病，提高房屋質(zhì)量。

同時，住宅產(chǎn)業(yè)化除了能有效地保證房屋質(zhì)量外，還有利于提升住宅的各種使用性能，彌補(bǔ)傳統(tǒng)住宅的性能缺陷。

裝配式裝修作業(yè)過程中采用干式施工，施工工地?zé)o火、無水、無塵、無味，無需焊割、不用水泥、不搭紗布，從而能夠有效降低噪聲污染、粉塵污染和水污染，建筑垃圾明顯少于傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑方式。

相關(guān)研究人員通過對代表性的工業(yè)化住宅和傳統(tǒng)住宅施工過程進(jìn)行系統(tǒng)的、綜合的環(huán)境影響評價，測算出單位平米的工業(yè)化住宅施工比傳統(tǒng)現(xiàn)澆住宅施工降低23%的資源消耗，3%的生態(tài)破壞和7%的健康損害。

根據(jù)建筑的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件，裝配式建筑主要可以分為三大類：裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑和裝配式木結(jié)構(gòu)建筑，三種類型的建筑各有特點(diǎn)。

住建部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，由于成本低、適用范圍廣等特點(diǎn)，裝配式混凝土建筑為我國目前主要的裝配式建筑，2019年占總裝配式建筑面積的65%左右，而裝配式鋼結(jié)構(gòu)占比約30%，裝配式木結(jié)構(gòu)占比約5%。

海外裝配式建筑的發(fā)展情況

美國的住宅建設(shè)是以極其發(fā)達(dá)的工業(yè)化水平為基礎(chǔ)，具有各產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展、勞動生產(chǎn)率高、產(chǎn)業(yè)聚集、要素市場發(fā)達(dá)、國內(nèi)市場大等特點(diǎn)。

據(jù)統(tǒng)計，自2015年開始，約4/5的裝配式部品構(gòu)件是銷售給了傳統(tǒng)建筑商，大量的普通大建筑商通過并購裝配式部品構(gòu)件工廠化生產(chǎn)商，或建立伙伴關(guān)系，以便購買裝配式部品構(gòu)件及其組件；實際上，從另外一個產(chǎn)業(yè)化程度視角看美國裝配式建筑的發(fā)展情況，會發(fā)現(xiàn)比例非常高，據(jù)統(tǒng)計，美國的住宅用構(gòu)件和部品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、專業(yè)化、商品化、社會化程度很高，幾乎達(dá)到了100％。

不僅反映在主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的通用化上，還反映在各類制品和設(shè)備的社會化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)上。

除工廠生產(chǎn)的活動房屋和成套供應(yīng)的木框架結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)配件外，其它混凝土構(gòu)件和制品、輕質(zhì)板材、室內(nèi)外裝修以及設(shè)備等產(chǎn)品也十分豐富，品種達(dá)幾萬種。

用戶可以通過產(chǎn)品目錄，從市場上自由買到所需的產(chǎn)品。這些構(gòu)件的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)性能好、用途多、有很大的通用性，也易于機(jī)械化生產(chǎn)。

根據(jù)日本國土交通省《住宅新建統(tǒng)計》，截止2015年，日本裝配式建筑滲透率僅15%，而且自1986年以來，日本新建的裝配式住戶占比基本上在15%-20%波動，表面上看日本建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐基本停滯不前。

但實際日本裝配式建筑比例數(shù)據(jù)低，在于統(tǒng)計口徑非常嚴(yán)苛，只有建筑物的裝配率達(dá)到67%以上才能進(jìn)入統(tǒng)計范圍，這一方面是因為按照日本建筑中心對工廠化住宅的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，全套住宅建造過程中的2/3或以上在工廠完成，以及主要結(jié)構(gòu)部分均為工廠生產(chǎn)，并采用裝配式工法施工的住宅，才能被認(rèn)定為預(yù)制住宅；另一方面，日本有超過一半比例的房屋為一戶建獨(dú)立住宅，該類住宅主要以木結(jié)構(gòu)為主，這類建筑物由于大量的使用傳統(tǒng)建筑方法，難以統(tǒng)計。

這兩方面的原因?qū)е旅髅嫔系娜毡狙b配式建筑滲透率非常低，本質(zhì)上還是統(tǒng)計口徑以及日本建筑結(jié)構(gòu)的差異影響，實際上的滲透率應(yīng)該達(dá)到了85%。

德國作為建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展領(lǐng)先的國家，在整個建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的成熟度非常高。

在當(dāng)今德國在建筑工業(yè)化的框架下，基本已看不見傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式生產(chǎn)的建筑形式，其中，工業(yè)建筑和設(shè)施等建筑物或鋼結(jié)構(gòu)、或復(fù)合木結(jié)構(gòu)、或預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的大框度梁柱構(gòu)件，以及鋼結(jié)構(gòu)或預(yù)制混凝土的圍護(hù)墻板、排水溝渠、隔墻系統(tǒng)、樓板屋頂?shù)?；住宅、酒店、辦公樓等建筑物主要使用疊合板搭配保溫體系，復(fù)合多層預(yù)制木結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)梁，鋼柱，以及各類材料形式預(yù)制樓梯、陽臺、平臺等；別墅、會所等建筑物主要以輕鋼、木結(jié)構(gòu)、預(yù)制清水混凝土，結(jié)構(gòu)安全，美觀大方；道橋建設(shè)以鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)道路防護(hù)欄，以鋼結(jié)構(gòu)和預(yù)制箱型混凝土為主的橋梁，甚至木結(jié)構(gòu)橋梁。

據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，德國多數(shù)建筑都是以工業(yè)化模板系統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土結(jié)合鋼、木、混凝土、玻璃等預(yù)制構(gòu)件所組成的復(fù)合體，泛工業(yè)化的概念下，比例已達(dá)80%以上。

國內(nèi)裝配式建筑未來展望

經(jīng)歷過改革開放40年發(fā)展，勞動力短缺現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，現(xiàn)澆建筑模式的優(yōu)勢逐步消失，建筑產(chǎn)業(yè)化需求逐步提升，因此國家也將發(fā)展裝配式建筑作為建筑業(yè)未來重點(diǎn)方向。

自2000年以來就有以萬科代表的開發(fā)商開始試水，直到2016年，國家正式從政策層面開始向全國推進(jìn)裝配式建筑，陸續(xù)出臺《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》、《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》等一系列重要文件，提出力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%；

隨后，于2017年出臺的《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，明確提出到2020年，全國裝配式建筑占新建建筑比例達(dá)到15%以上，其中重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)達(dá)20%以上；

從2018年開始，住建部陸續(xù)發(fā)布了有關(guān)于裝配式建筑的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范行業(yè)內(nèi)及各子行業(yè)的相關(guān)概念和達(dá)標(biāo)要求，推動各地項目的進(jìn)一步實施。

目前我國的裝配式建筑實際滲透率僅10%左右，仍處于很初級水平，但總體來說已過0-1的階段，開始進(jìn)入1-n的初級發(fā)展階段，并逐步形成以長三角為核心，向周邊地區(qū)梯隊式擴(kuò)散發(fā)展態(tài)勢。未來裝配式建筑將迎來一個加速向上發(fā)展期。

首先，全國裝配式建筑正在由點(diǎn)向面快速發(fā)展。從各個省市公開披露的信息來看，全國發(fā)展的第一梯隊屬于上海、長沙等地區(qū)，特別是上海，裝配式建筑比例已經(jīng)達(dá)到63%；第二梯隊包括湖南、江西、江蘇、浙江、山東、安徽、北京等地，裝配式建筑應(yīng)用比例已經(jīng)達(dá)到10%左右水平，呈現(xiàn)出明顯以上海、長沙兩個點(diǎn)向周邊輻射發(fā)展的態(tài)勢；其余20多個省份盡管發(fā)展比例不高，但也都在2017年實現(xiàn)了0的突破。

其次，配套產(chǎn)業(yè)鏈迅速發(fā)展，短板得到快速補(bǔ)充。據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)報告，隨著裝配式混凝土建筑的快速發(fā)展和裝配式建筑預(yù)制率的大幅提升，我國pc構(gòu)件的銷售規(guī)模在近幾年，特別是2016-2018年得到顯著的增長，市場規(guī)模分別達(dá)到21億、56億、148億。進(jìn)一步統(tǒng)計2013-2018年我國pc構(gòu)件市場規(guī)模的復(fù)合增長率達(dá)到119%，2019-2023年該市場復(fù)合增長率預(yù)期將保持在65%。

最后，短期成本問題初步解決，長期發(fā)展優(yōu)勢明顯。國內(nèi)裝配式建筑目前仍處于初級發(fā)展階段，成本問題仍然是困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。

但經(jīng)過幾年時間的培育，成本瓶頸問題有所突破，部分建筑企業(yè)的裝配式建筑成本已經(jīng)夠做到與傳統(tǒng)現(xiàn)澆模式持平甚至更低，未來隨著傳統(tǒng)人工成本的快速提升以及裝配式建筑產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?yīng)釋放，成本優(yōu)勢還會進(jìn)一步凸顯。

圍繞裝配式建筑的配套產(chǎn)業(yè)初步建立、經(jīng)驗復(fù)制帶來的效率提升、地方政府環(huán)保決心明確以及成本問題解決路徑顯現(xiàn)，都將大力助推裝配式建筑快速發(fā)展。預(yù)計2035年我國將全面實現(xiàn)建筑工業(yè)化，未來一段時期裝配式建筑大有可為。