裝配式建筑可持續發展影響因素分析

安 建 良

(山西省工業設備安裝集團有限公司，山西 太原 030032)

0 引言

國外工業化概念起步較早，經歷了量變、質變以及節能環保的發展過程。20世紀50年代～60年代是住宅產業化的萌芽期，裝配式快速施工的特性完美解決了歐洲當時的住房緊缺問題，在裝配式建筑量變積累的基礎上，確定了建筑工業化生產體系。20世紀70年代～80年代是住宅產業化的發展期，以提升住宅的性能與質量為重點任務，是住宅產業化質變的過程。20世紀90年代是住宅產業化的成熟期，研究如何降低住宅對環境的負荷、能耗、物耗以及資源循環利用，探索一條裝配式建筑可持續發展之路。

國內住宅產業化起步較晚，通常是引進國外較為成熟的技術體系，但是國外發展狀況和國內有所不同，引進的體系有一定的局限性，難以推廣應用，因此國內住宅產業化必須經歷量變到質變的發展過程。2006年，頒布了《國家住宅產業化基地試行辦法》后，國內住宅產業化呈百花齊放之狀，出現了以建材、建筑、設備、裝修、廚衛、技術服務、科研等不同區域的住宅產業化科研機構和生產企業，建立了30個國家住宅產業化基地。在近幾年的推進中，住宅產業化雖然實現了產品系列化、規?；?、標準化生產，但是還沒有完成從“粗放型”向“集約型”轉變，其發展非常依賴人力和資金投入，正在經歷質變的積累。

1 裝配式建筑結構體系管理特點

裝配式建筑是結構系統、外圍護系統、設備與管線系統和內裝系統的主要部分采用預制構件集成的建筑物。裝配式建筑結構系統采用先進管理技術——全產業鏈集成管理，預制構件通過標準化設計，工廠化生產，機械化運輸，裝配化施工，信息化管控，一體化實施，采用先進可靠的構件連接工藝，將預制構件在施工現場連接成整體。裝配式建筑結構體系根據主體結構所用材料的不同可以分為裝配式現代木結構體系、裝配式鋼結構體系和裝配式混凝土結構體系三種。這三種結構體系的構件都可以工廠化生產，同時滿足裝配化施工的要求，但是混凝土結構在施工技術、集成管理、經濟性等方面較為突出。

2 裝配式建筑的優勢與發展阻礙

2.1 裝配式建筑的優勢

1)加快施工速度。

主體結構采用傳統的現澆方式施工時，大概一周施工完一層，屬于串聯式施工方法。裝配式建筑的構件在工廠預制，采用并聯式生產方式，現場施工只有構件的吊裝和拼接，機械化程度提高。裝配式現場利用機械施工時間較短，一般一層一天完成現場安裝，完成一層結構3 d～4 d即可。裝配化施工提高了機械化程度，在一定程度上降低了勞動力的投入和勞動的強度。據統計，高層可以縮短1/3左右的工期，多層和低層則可以縮短50%以上。

2)降低環境負荷。

裝配式建筑的大部分構件在工廠內預制完成，減少了現場人工作業量和建筑垃圾，減少了由濕作業產生的眾多負面影響。裝配式施工不僅有效減少了泵送混凝土環節產生的噪聲污染，而且有效減少了夜間施工的光污染?？傊?，裝配化施工是降低現澆作業對周遭環境負荷的有效途徑。

3)減少資源浪費。

與裝配建造方式相比，現澆建造方式需要大量的勞動力和材料方面投入，管理不善會造成人力以及材料的耗費，造成自然資源大量消耗。而裝配式建筑所需的PC構件，在工廠內預制，其中板式構件可以采用流水線生產，生產效率非常高，同時這種生產方式可以循環利用生產器具，減少資源消耗。

2.2 裝配式建筑的發展阻礙

1)工藝落后、工業化程度低。

我國裝配式建筑工藝比較落后，機械化工業化水平低。在施工管理方面，我國缺乏裝配式建筑施工管理的人員、制度以及經驗；施工技術方面，我國一些施工企業遵循“拿來主義”，技術從外引進，本土化程度較低，局限了技術的推廣和適應性；施工質量的檢測手段方面，我國質量檢測手段適用性低，檢修結果不穩定，具有很大的瑕疵。與此同時，國內一些企業在構件運輸和現場施工計劃之間也會產生矛盾。

2)前期一次性成本高。

根據發達國家的經驗可知，在工業化大規模(所謂的工業3.0等)的前提下，工業化程度較高的生產能夠很大程度上降低成本。當下，我國工業化生產的程度較低，裝配式建筑前期的一次性投入比傳統施工高，需要投入大量的資金來研究開發裝配式建筑結構體系、裝配式施工技術體系以及構件流水生產線等。與此同時，很多人對裝配式建筑未來的收益存有疑慮。前期一次性成本高主要體現在PC工廠的建廠方面及設備購置，從當前和近期來看，成本投入不具備優勢，但從長遠和全壽命周期考量，經濟優勢非常值得期待。

3)未得到社會公眾認可。

發展裝配式建筑前期一次性成本高(需要建設和運營PC等工業化加工廠)，企業的一次性生產投入成本較大，這使得生產企業對裝配式建筑望而卻步，同時開發商從成本角度和市場化角度對裝配式建筑的認可度較低，開發裝配式住宅主觀能動性不高。另外，消費者還未形成對裝配式建筑的正確認可度，認為裝配式等同于預制板房不愿意購入。

3 裝配式建筑可持續發展影響因素

3.1 經濟因素分析

裝配式建筑的成本發生在四個階段：前期階段、建造階段、運營維護階段、拆除回收階段。因此，裝配式建筑成本為：

LCC裝配式=C前期+C建造+C運營-R回收。

裝配式建筑的成本增量主要發生在前期階段和建造階段。由于前期一次性成本高，裝配式建筑的初始投資有所變化，雖然各地政府對裝配式建筑有各類優惠政策，兩者相權之下，裝配式建筑的前期成本還是有所增加；而且由于國內從事裝配式建筑設計的設計院較少，導致其設計成本增加，包括結構設計，拆分設計，深化設計等階段的成本增加。裝配式建筑的建筑階段，雖然減少了勞動力和現場作業的投入，但是現場投入的產業工人單位人工成本增加，減少現場人工操作作業的同時增加了預制構件的生產費用、運輸費用、安裝費用等；施工時采用綠色建筑技術，在“四節一環?！钡姆矫嬖黾恿送度?，建造成本有所增加。

裝配式建筑運營維護階段的成本與傳統建筑相當，但是由于其具有裝配特點和綠色特點，回收階段的價值較普通建筑高，回收率一般為10%，而裝配式鋼結構建筑其回收率較之更高。

3.2 環境因素分析

現澆住宅施工時，造成大量的施工垃圾，污染環境，對居住環境有長遠的影響，而裝配式建筑從根本上克服了這些缺點。由于裝配式建筑大部分構件在工廠內預制完成，減少了現場現澆作業量和人工作業量，很少產生建筑垃圾，減少了傳統濕作業產生的負面環保影響。同時裝配式施工不僅有效減少了泵送混凝土環節產生的噪聲污染，而且有效減少了夜間施工的光污染。

通過綠色建筑技術，空間內環境優越，使用舒適度等方面突出。室內外裝飾裝修采用新型綠色建材，對自然環境有較高的契合度，將室內空氣污染降到了最低，創造良好室內環境。

3.3 社會因素分析

發展裝配式建筑，形成了PC工廠這個產業，與此同時，帶動了與此相關的材料、物流、檢測、技術服務等行業的聯動發展，解決社會就業壓力，增加社會整體收益。裝配式建筑現場施工，降低了傳統施工的環保問題。同時，裝配式現場施工機械化程度高，降低了工人勞動強度，提高了施工效率，增加產業工人的收入。總之，發展裝配式建筑能取得良好的社會效益。

4 結語

發展裝配式建筑是解決建筑行業資源高消耗、環境高污染、生產低效率等弊端的有效辦法，也是對國家可持續發展戰略和產業政策的積極響應。在建筑工業化進程中，裝配式結構體系的選擇主要有兩種：裝配式鋼結構和裝配式混凝土結構。這兩種結構構件都可以工廠化生產，同時滿足裝配化施工的要求，相比之下，混凝土結構在技術和經濟等方面有一定的優勢。