徐 暢 (同濟大學經濟與管理學院,上海 201800)
建筑業的轉型升級,是全世界關注的熱點話題。各國都提出了相應的長期發展愿景,這些長期規劃正在急劇改變著建筑業競爭格局。2016年,國務院也出臺了《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》,明確指出發展裝配式建筑是建造方式的重大變革,有利于節約資源能源、減少施工污染、提升勞動生產效率和質量安全水平,有利于促進建筑業與信息化工業化深度融合,鼓勵并支持裝配式建筑的發展。裝配式建筑是建筑產業走可持續發展道路的一種新型生產方式[1],能夠節省成本、縮短工期,項目質量與安全也大幅度提高,具有廣闊發展前景。
雖然裝配式建筑是未來建筑業發展的必然趨勢,但目前我國裝配式建筑仍然面臨很多的制約因素和挑戰,相較于美國、日本等國家發展速度仍然緩慢,本文采用文獻研究及調研的方法,從項目參與方的角度分析發展過程中的制約因素。
預制裝配式建筑[2](Prefabricated Construction,簡稱PC)是一種用工業化的生產方式來建造的建筑,即將工廠生產的預制構件運輸至施工現場,再對其在現場進行裝配,從而達到高效率、高質量建造的目的[3]。
相較于傳統建筑,裝配式建筑有設計標準化、生產工廠化、施工裝配化等特征。
設計標準化包含施工圖設計標準化、構件拆分設計標準化、節點設計標準化等。標準化的模數、標準化的構配件實現了通用性和互換性,其通過合理的節點連接進行模塊組裝最后形成了多樣化及個性化的建筑整體。構件拆分設計標準化使得在保證結構安全的前提下,可以盡可能減少構件的種類,減少工廠模具的數量。節點設計標準化能夠保證施工質量,同時避免復雜連接節點造成現場施工困難。構件越標準,生產效率越高,相應的構件成本就會下降,配合工廠的數字化管理,整個裝配式建筑的性價比會越來越高。
施工裝配化是裝配式建筑的一個重要的階段,是指構件在工廠按照模數的要求進行生產加工后,運輸至施工現場,在工程現場通過機械化、信息化等工程技術手段進行起吊、就位、拼裝、組合。與傳統建造過程相比,達到了施工流程簡化、改善施工條件、提高勞動生產率、加快施工進度等效果。
生產工廠化是指在工廠加工制作成整體墻板、梁、柱、疊合樓板等建筑物的部品部件,采用模具生產以及機械化生產的方法,尺寸準確,并且可以根據實際建筑需求,對材料保溫、防火、隔聲等性能進行控制。構件生產工廠化還可以有效避免缺陷、減少浪費、提高效益。
一方面,建設單位對裝配式建筑缺乏足夠的認識,持觀望態度,認為裝配式建筑成本高,對人員的技術要求也高,在管理中注重對收益的關注,從而阻礙了裝配式建筑發展的進程。另一方面,建設單位方面推行裝配式建筑的原因之一是政府的要求,出于土地出讓的性質,建設單位必須使所建建筑達到要求的預制率。在組織流程方面,建設單位需要更早介入,業主的工作量有相應增加。
目前國內預制構件主要以裝配式混凝土為主,而此類構件設計缺乏成熟的軟件,設計人員仍按照現澆結構的設計方法使用傳統軟件進行設計,再按預制構件要求進行拆分出圖(或由專業公司進行二次深化設計),這種設計方法未能充分考慮裝配式建筑的特點,也未按標準化的要求設計,導致后期構件非標準種類多、節點復雜,增加了構件生產和施工安裝的難度,同時設計效率低,設計工作量大。設計變更也相對不靈活,初步設計階段時間較長[4]。
針對預制構件廠家而言,不同項目拆分構件規格不統一,帶來設計生產模具的改變、生產成本的提升和質量難以保證等問題。此外,目前深化設計多數由構件廠家完成,若設計單位深化設計的參與程度不夠,易導致設計整體性、專業性不足,構件廠家無法保證拆分或組合構件的受力合理性。對于構件廠家來講,能否準確把握這些因素存在一定風險,并且預制構件普遍沉重且規格龐大,運輸增加了成本和時間,施工過程中的成本、時間和進程很大程度上受預制構件運輸物流的影響[5]。
此外,預制構件廠認為設備折舊、廠房租賃、人工工資導致了生產費用的增加。因為工作效率低,導致人工成本增加30%~40%,占比是最大的。存在的問題主要有與設計單位溝通不暢,設計單位不知道裝配式建筑的施工、生產情況,只是按照圖紙設計;如果生產構件場自己生產,會有重復設計,也會增加成本。
由于裝配式結構與傳統的現澆結構在施工工藝、施工項目管理差別較大,裝配式建筑施工過程相對復雜,這就對施工單位在管理工序上提出了新的要求,特別對構件運輸、進場堆放、安裝作業面、構件臨時固定、節點連接等過程的安排管理。從組織流程角度來看,建設單位和設計單位更早的介入到項目中。雖然理論上裝配式建筑會大大縮短工期、降低成本,但實際項目上并沒有達到這樣的目標,甚至成本會上升8%~10%,成本上升的主要原因有運輸費用、加工費用、返廠費用以及現場滯工費。同時由于施工企業缺乏足夠的裝配式建筑相關的技術經驗和能力,可以借鑒的成功案例較少,使得管理者在管理過程中會遇到很多問題,施工效率減緩。
裝配式與傳統建筑相比,監理工作發生了變化:監理重點由施工現場轉變至構件廠家、事中、事后控制轉變至事前控制,即要保證預制構件的質量。現場監管的內容也發生了變化,如今主要為預制構件的吊裝驗收、預制構件安裝的旁站、現場澆筑融合、灌漿等環節。這對監理單位的監管提出了挑戰,同時針對裝配式建筑的政策還有待完善,如法規中提到的“不宜”等詞,對實際的監管工作增添了難度。
目前消費市場對裝配式建筑的接受程度并不高,對產業化方式建造不了解或持懷疑態度,對裝配式建筑的質量、安全等方面較為擔憂,這直接影響了產業鏈上各類企業的積極性。
我國目前在裝配式建筑方面的政策、法規體系不完善,實際執行效果不理想[7]。歐美經過近幾十年的發展,已經形成了一套十分成熟的技術,發展到了相對成熟、完整的階段。歐盟陸續頒布了一系列有關裝配式建筑的協調標準、技術規程等,為裝配式建筑發展營造了良好的環境。而在我國由于缺乏相應政策法規的保障以及完善的標準規程,不利于裝配式建筑的大規模發展,同時缺乏對裝配式建筑發展的激勵措施。裝配式建筑發展的前期階段需要投入大量的成本,而企業因為考慮到自身的發展問題,往往更愿意維持傳統的建造方式,缺乏動力來參與推進裝配式建筑的發展。
建設單位應由被動轉為主動,不應單單為了滿足政策文件的要求,而應從企業內部著手,改善流程和商業模式,讓裝配式建筑為其帶來經濟效益和社會效益,同時建設單位應承擔起社會責任,推進綠色建筑的發展。
施工單位應該優化施工過程的組織流程,使裝配式建筑構件與傳統構件能良好的銜接。加強對專業裝配式施工人員的教育培訓,提高現場技術能力。
構件生產廠在設計環節,應與設計單位進行有效地溝通,避免設計變更、構件返廠等情況的發生,降低成本。同時,應優化供應鏈流程,降低設計、制造、運輸環節的成本。
裝配式建筑施工技術使得整個施工生產變成了一種相對的管理要求較高的生產模式,同時對工程管理、監督也提出了一體化的要求,這就對監理單位的能力有了更高的挑戰。監理單位應對構件生產制造階段、施工階段進行全過程的監督管理,建立完備的管理體系,制定各階段的管理方案以及相對統一的控制規范和標準。
①政府部門應向公眾進行宣傳和引導,使公眾消除對裝配式建筑質量安全上的誤解和恐慌,從心里接受這種新型住宅;②標準化是裝配式建筑發展的重要前提和保障,政府應引導完善裝配式建筑的標準,增強普及性;③對裝配式建筑的設計、施工、管理單位給予一定的政策保障,鼓勵其建造裝配式建筑;④健全法律法規,提高實施過程中的執行力;⑤對于裝配式建筑的推行力度應適度,確保建筑企業各參與方的能力能與政府要求相匹配。
裝配式建筑的發展離不開公眾的支持與認可,應該加大宣傳力度,提高公眾對其認知度。首先可以對示范項目進行宣傳,讓公眾看到其帶來的益處,了解施工工藝和建造流程,消除對質量安全的憂慮,突出比傳統現澆建筑的優勢。其次政府部門應該做好市場向導,提供對示范工程的科研經費,吸引更多的企業進行投入建設。
綜上所述,裝配式建筑相關的各參與方對于裝配式建筑都承擔著很重要的角色,也會影響裝配式建筑的發展。裝配式建筑的發展可以從各相關方的角度著手,解決問題,促進裝配式建筑的發展。