推動裝配式住宅發展的關鍵因素

推動裝配式住宅發展的關鍵因素

■ 王朝靜 Wang Zhaojing 胡 昊 Hu Hao

裝配式住宅將是中國綠色建筑和建筑工業化的必然發展趨勢。文章解讀國內相關政策措施、剖析目前發展困境，總結國外裝配式住宅發展的成功經驗，提煉得出政府扶持機制、驅動創新技術、部品通用體系、質量認證規范、大型企業集團等五點推動裝配式住宅發展的關鍵因素，并提出可借鑒的策略建議，以指導我國裝配式住宅更好更快地發展。

裝配式住宅；國內外發展；關鍵因素；策略建議

0 引言

裝配式住宅是指采用工廠預制構件，通過現場裝配、錨固而快速建成的住宅建筑，它是住宅工業化的最終產品，是建筑產業化的重要標志[1]。這種建筑具有降低能耗、清潔生產等優勢。據測算，與傳統施工方式相比，裝配式住宅每平方米能耗可減少約20%，水耗降低63%，施工垃圾量減少91%[2]，體現了良好的社會、環境和經濟效益，在歐美等發達國家已取得了廣泛應用。

在工業4.0和制造業2025大背景下，根據建筑環境的差異性及客戶的個性化需求，實現住宅的“批量定制”成為建筑業發展的最新動向。然而，值得注意的是，我國的住宅產業化尚處于起步階段，“批量生產”尚未實現。因此，十分有必要對裝配式住宅國內發展困境及國外發展經驗進行深入剖析，總結提煉裝配式住宅發展的關鍵成功因素，提供可借鑒的策略建議，進一步推動國內裝配式住宅的大規模發展。

1 國內發展現狀

1.1 政策與措施

1999年8月20日，國務院下發《關于推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見》 （國辦發[1999]72號），正式提出住宅產業化。文件明確指出，“發展預制裝配式住宅對我國建筑、冶金及相關產業的發展具有重大意義”。2006年6月21日，《國家住宅產業化基地試行辦法》強調以住宅產業化為基礎，形成新型建筑工業化發展道路。2013年，為進一步促進裝配式住宅發展，國務院辦公廳分別通過《綠色建筑行動方案》和《國務院關于加快發展節能環保產業的意見》，從提高建筑綠色標準的角度激勵裝配式工法的普及，要求2015年實現城鎮新建建筑的20%達到綠色建筑標準，同時大力推廣綠色建材（包括預拌混凝土），實現建筑工業化的節能體系。

在國家政策的帶動下，各地方相繼落實具體化指導意見及促進措施。首先，在裝配式住宅比例標準方面，2010年，北京推出《關于推進本市住宅產業化的指導意見》，爭取建成產業化住宅面積達到并突破1 500萬m2；同期，深圳市出臺《住宅產業化建設意見書》，要求建立更多的國家住宅示范基地，使市民感受到更節能舒適的產業化、現代化住宅；2011年，沈陽市下發《關于加快推進現代建筑產業化發展的指導意見》，要求裝配式住宅面積達到1 000萬m2及以上，預制裝配率達到30%～60%；2011年，上海在《關于本市鼓勵裝配整體式住宅項目建設的暫行辦法》中明確指出“住宅單體預制裝配率應達到15%以上才屬于裝配整體式住宅”，2013年在《關于本市進一步推進裝配式建筑發展的若干意見》中也明確強調建筑比例，要求2013年下半年不少于20%的裝配式住宅，2014年不少于25%，2015年不少于30%。其次，在經濟扶持方面，2012年，《上海市建筑節能項目專項扶持辦法》建立整體裝配式住宅示范項目補貼標準，當預制裝配率達到15%及以上時，每平方米補貼60元；25%及以上時，每平方米補貼100元。2013年，濟南市在《關于在建商品房項目中大力推廣住宅產業化技術的通知》中指出，“墻體全部采用預制墻板的住宅，100%返還墻改基金”。

1.2 發展困境

在國家政策的激勵和扶持下，國內萬科、遠大、卓達等企業率先推進裝配式住宅實踐。為進一步了解國內裝配式住宅發展現狀，筆者對企業實地進行調研走訪，與專家學者座談，發現目前我國裝配式住宅發展存在以下困境。

1.2.1 設計階段：設計思想滯后，協同能力弱

裝配式住宅與傳統工法在設計階段存在明顯區別，如結構體系設計、平面定位方式、基本模數確定等。然而現階段，標準化、模數化的設計思想并沒有得到足夠重視。在概念設計確定構件分割節點時，缺乏對構件運輸吊裝難易程度等因素的綜合考慮；施工圖深化設計也僅由施工方負責，缺乏與預制生產商、專業化設計團隊的協同，為后期構件產業化生產造成困難。

1.2.2 施工階段：部品標準化不足，精準銜接難度大

目前，我國裝配式住宅部品工業化程度不高、標準化程度不足，缺乏統一的通用體系和模數制度，造成部品、施工設備與建筑結構體系之間模數難以協調。在施工裝配時，預制外墻和主體結構之間常存在較大縫隙，增大了滲漏風險，必須保證填充材料的密封質量和高強度。

1.2.3 驗收階段：標準規范缺乏，衡量標準缺失

裝配式住宅相關設計、施工規范欠缺，施工工法及安全規程尚不健全，甚至與國內部分傳統建筑技術標準不兼容。國內對工業化住宅也尚未提出一套完整評價方法，在國家地方政策意見中也僅用裝配率來評價考核，使得審批驗收無標準可依，這對裝配式住宅的大規模普及造成障礙。

除此之外，還有建造成本高、市場接受度低等問題，制約著國內裝配式住宅的推廣普及。

2 國外發展經驗

發達國家、地區的裝配式住宅發展大致經歷了3個階段：20世紀50～60年代為初期階段，重點是建立工業化生產體系；70～80年代為發展階段，重點關注提升住宅的質量和性能；90年代為成熟階段，重點轉向環境保護，降低住宅能耗和環境負荷，倡導綠色和可持續發展[3]。本文將選取美國、日本及法國、德國等歐洲國家，分析其裝配式住宅發展方式和成功經驗。

2.1 歐洲

2.1.1 科技創新

德國運用先進科技，實現裝配式住宅的技術創新，既提高了住宅的科技含量，同時保證了建筑質量。例如，運用計算機輔助設計，建立建筑模型，精確定位構件拆分裝配節點；此外，在構件接縫處采用抗老化、抗折性能高的液體防水材料，應用節能、環保技術不斷提高預制加工件的質量。

2.1.2 模數法制化

丹麥是世界上第一個將模數法制化的國家，開發以“產品目錄設計”為中心的通用體系，《通用體系產品總目錄》包含各廠家的通用部件，設計人員可自由查閱選擇構件，并在通用化的基礎上實現個性化和多樣化。

2.1.3 工業化住宅構造體系

1978年，法國住房部提出“構造體系”,成為轉向開放式工業化的新途徑。由設計單位或施工企業提出主體結構體系，每一體系由可互相裝配的預制構件組成，形成構件目錄，建筑師可直接裝配組成多樣化建筑。在此基礎上，制定25種工業化建筑體系,年建成混凝土預制住宅達到10 000戶。

2.2 美國

美國裝配式住宅源于三四十年代的汽車房屋，預制建筑主要包括外墻和結構兩大系列預制構件。目前,美國住宅建筑市場部件商品化集中度可達到100%,混凝土的商品化程度為84%[4]。其成功發展的經驗可總結為以下兩點。

2.2.1 完善質量安全規范

1976年，美國聯邦政府住房和城市發展部（HUD）出臺美國工業化住宅建設和安全的一系列行業規范標準，要求所有工業化住宅必須符合HUD標準，并擁有獨立第三方檢查機構出具的證明，才能出售。此后，HUD又頒發聯邦工業化住宅安裝標準，它是全美所有新建工業化住宅初始安裝的最低標準，用于審核生產商安裝手冊和州立安裝標準。對于沒有頒布安裝標準的州，該條款作為強制執行標準。此外，美國成立預制混凝土協會（PCI），長期致力于裝配式建筑規范標準制定。

2.2.2 滿足個性化需求

現階段，美國不再局限于住宅的大規模標準化，而更偏重住宅的個性化、隨意化。目前，美國專業面向裝配式住宅構件的公司不少于34家，可提供包括梁、柱、板和樁等8大類53種預制構件產品。在多樣化的基礎上，用戶可從上萬種產品組成目錄單中選取滿足自我需求的產品，也可根據獨特需求購買材料零部件委托承包商施工，將“批量生產”與“客戶定制”充分結合。

2.3 日本

日本是一個裝配式住宅發展的典范國家，裝配式住宅人均年竣工面積達100m2左右，相當于我國的3～4倍，住宅單位面積采暖能耗比我國節能50%的綠色節能標準提高1～2倍[4]。究其成功原因可總結為以下兩方面。

2.3.1 制定激勵政策，政府助推

日本裝配式住宅發展初期，由政府直接干預和推動。早在1955年，日本政府制訂了“住宅建設10年計劃”，每3～5年進行修正。政府還設立住宅產業的政府咨詢機構——審議會，建立住宅產業綜合信息中心和優良部品認證制度，發揮行業協會作用。此外，政府實行住宅技術方案競賽制度，使獲獎成果商品化。建立“住宅體系生產技術開發補助金制度”，對于產業化建設中的新技術和新產品，政府金融機關給予低息長期貸款。

2.3.2 明確認定標準，建立優良工廠認證制度

日本85%以上高層集合住宅都采用了預制構件，但裝配式住宅比例只有20%～25%。日本建筑中心對產業化住宅的認定標準十分嚴苛，要求住宅2/3或以上在工廠完成，且主要結構部分均為工廠生產的規格化部件，并采用裝配式工法施工。企業為滿足政府扶持政策要求，必須提升建筑裝配率，促進日本裝配式住宅發展。同時，為確保住宅建造質量,建立優良工廠認證制度，依據《優良住宅部件目錄》標準科學生產，確保生產質量。

3 關鍵因素

盡管不同地區裝配式住宅發展方式不盡相同，但仍存在統一之處?？偨Y發現，裝配式住宅發展的關鍵成功因素主要有以下幾項。

3.1 政府扶持機制

住宅產業化發展初期，企業習慣傳統工法而怠于改變，加之建造成本高，近期利益不大，使裝配式住宅較難推進。政府扶持和激勵能夠推動行業在經濟利益驅動和規范壓力下積極應對。政府主導也有助于提升市場接受度，通過政府示范效應，帶動裝配式住宅整體發展。日本的“住宅體系生產技術開發補助金制度”、低息長期貸款和新加坡對承包商工廠、現場設備投資提供免息融資政策等等，都有效解決了建筑工業化發展初期成本較高的問題。

3.2 驅動創新技術

實現綠色裝配式住宅的規模性發展，即追求設計標準化、生產工業化、安裝機械化、管理信息化的現代化建造方式。任何環節都需要科技創新的支撐，以充分發揮裝配式住宅“速度、質量、安全、環保、效益”的五大優勢。在國外的成功實踐中也不乏此類案例：G5設計軟件和綠色材料的創新應用促進了法國裝配式住宅發展，目前實現裝配率80%，腳手架用量減少50%，節能70%；日本的高抗震性能結構開發等關鍵技術，滿足了本地化需求，加快了住宅產業化的進程。

3.3 部品通用體系

部件標準化、通用性是實現批量生產、批量定制的產業化基礎，可降低構件鏈接技術難度、增加不同類型住宅間的互換通用，更有利于生產和安裝的機械化、自動化，是一種理想的工業化形式。住宅產業化發展成熟的國家和地區基本都是由集團住宅體系向全行業化的通用化住宅部品發展。瑞典將“瑞典工業標準（SIS）”作為全國統一通用體系，規范部件尺寸、連接方式等，發展通用部件。目前，瑞典新建住宅中，通用部件采用率達到80%以上[5]。

3.4 質量認證規范

規范完善的質量認證標準是保證裝配式住宅安全的根本手段，使預制建筑驗收有據可依，住宅質量得以保證，為住宅后期運營維護奠定基礎。同時，嚴苛的認證驗收規范可降低居民的戒備心理，提升市場接受度。例如，日本的優良工廠認證制度、優良住宅部件目錄和美國聯邦工業化住宅安裝標準等等，都為其工業化住宅發展提供質量保障。反觀我國，由于目前國內質量認證規范體系的缺失，裝配式住宅安全標準參差不齊、管理混亂，成為制約國內裝配式住宅發展的重要障礙。

3.5 大型企業集團

生產企業組織形式對開展裝配式住宅建設有著重要作用。集合具備一定開發規模和技術能力的大型住宅開發建設企業，可優化市場資源配置，實現關鍵技術集成創新，引導帶領整個行業的改革進步。例如，日本在1995年成立了大企業聯合組建集團即住宅公團；法國也建立了類似住宅公團的工業化建筑集團，實現對裝配式住宅的全過程管理。此種舉措都在一定程度上加快了整個行業的產業化、工業化進程。

4 策略建議

綜上所述，要想推動我國裝配式住宅更好更快地發展，建議做好以下幾方面工作。

4.1 健全標準體系，完善評定制度

（1）政策方面，目前我國裝配式住宅標準僅限于企業層面，尚未在市場推廣，因此需要加強標準體系建設，盡快制定地方、行業標準和國家標準體系，并與國際標準接軌。

（2）建筑產業化的核心是標準化，明確模數化、標準化設計方法，建立部件通用標準，推動住宅工業化、產業化進程。

（3）完善質量認定制度，并以此為依據嚴格履行程序，嚴格把控裝配式住宅質量，嚴格規范監管整個裝配式住宅市場，做到有據可循，有法可依。

4.2 辯證借鑒引用，實現技術創新

我國裝配式住宅剛剛起步，需要認真學習國外工業化住宅的成功發展經驗。但是，新加坡錯誤借用歐洲大板預制體系的失敗經歷也提醒我們，需要結合中國本土化特征，辯證借鑒引用，選取適合國情的裝配式結構和產業化對象。同時，利用信息化等先進技術創新改進，走適合中國國情的裝配式住宅發展之路。例如運用BIM技術、RFID追蹤技術等建立構件信息化系統，對預制構件生產、運輸、裝配整個流程實現集成管理；加強裝配式住宅混凝土、木材、鋼材多種混合新型結構和綠色高強度建材研發，進一步推動裝配式綠色建筑發展。

4.3 創建產業基地，推動聯盟合作

建立裝配式住宅產業基地是加快產業化住宅發展的重要途徑，是推動工業化住宅大規模應用的有效手段。

（1）我國裝配式住宅發展緩慢，需要充分發揮具有先進技術集成能力的大型住宅建設企業的帶動作用，鼓勵企業集團間的聯盟合作，發揮規模效益。

（2）提倡與構件部品生產單位、高?？蒲性核M建產業聯盟，建立產業基地，形成裝配式住宅產業鏈。

（3）整合優質資源，通過裝配式住宅示范項目，積累實踐經驗，為大規模技術推廣提供依據。

（4）以點帶面，實現整個行業住宅產業化。

5 結語

裝配式住宅節能減排、標準化工業化的特點，既滿足國家“十二五”建筑節能專項規劃，又是工業4.0在建筑行業的典型實踐，必將是中國綠色建筑和建筑工業化發展的必然趨勢。如何大規模推廣推進，需要政府、企業及整個建筑業共同探討努力。本文提出的策略建議，有待未來進一步落地實施，在實踐中更好地檢驗完善并推進國內裝配式住宅的發展。

[1]陳小洋,張蕊,古小英,錢昭羽.上海市裝配式住宅發展策略建議[J].住宅科技,2014:1-4.

[2]李宗明,王三智,曹保平.裝配式住宅與住宅工業化[J].山西建筑,2011(37).

[3]恩里克·莫諾著,王志成譯. 國外住宅產業化技術九大發展趨勢[N].建筑時報, 2014-9-1(7).

[4]劉康. 預制裝配式混凝土建筑在住宅產業化中的發展及前景[J]. 建筑技術開發, 2015(42).

[5]蔡玉春.鋼結構住宅產業化的現狀與進展[J]. 鋼結構, 2005, 20(77).

Key Factors to Promote the Development of Assembly Residences

Assembly residences will be the inevitable development trend of China's green buildings and building industrialization. By interpreting the relevant policies and measures, the paper analyses the current development dilemma and summarizes the successful experience of foreign assembly residences development, concluding such f ve key factors which can promote the development of assembly residences as government supporting mechanism, driving technological innovation, products' general system, quality certi f cation standards, large enterprise groups. And it puts forward some advisable strategies and suggestions to guide our assembly residences to a better and faster development.

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2016-01-27）

王朝靜，上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院博士研究生；胡昊，上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院教授。