對我國裝配式建筑發展問題的思考

李 一 （同濟大學經濟與管理學院，上海 200092）

0 前言

裝配式建筑是指全部或部分建筑構件由工廠預制完成后，運送到施工現場進行組裝的建筑，與傳統現澆建筑相比，具有建造效率高、節能環保等諸多優勢[1]，已成為我國推進建筑業轉型升級、實現建筑產業現代化戰略目標的重要抓手。然而，當前我國裝配式建筑處于發展初期，產業基礎相對薄弱，仍面臨技術、管理、組織等方面的問題[2]，探討裝配式建筑的發展已成為我國研究的熱點問題。

1 裝配式建筑的內涵

①標準化設計。產品的標準化、通用化是實現社會化大生產的前提。推廣裝配式建筑，就要進行設計方法的變革，形成標準化的設計方法。而標準化設計水平會影響到整個裝配式產業系統的運行效率。作為裝配式建筑標準化設計的核心，部品部件模數、建筑模數及其協調原則也是預制構件廠生產線、預制構件運輸車及其配套運輸架儲存架、施工設備協同發展的基礎。

②工廠化生產。預制構件廠代表了資金、技術的集成，預制構件在工廠的大規模生產、社會化供應是建筑工業化發展的必然趨勢。機器作業取代人工生產可以大幅度提升生產效率，提高預制構件質量，縮短建設工期，實現規模效益。預制構件的生產效率也很大程度上反映了裝配式建筑的發展水平。

③裝配化施工。傳統現澆建筑的施工方式粗放、生產效率低、環境污染重，與預制構件廠的機器生產相比，現場施工的質量控制難度較大。裝配式建筑將建筑構件在預制構件廠進行生產，減少了傳統的現澆作業，但是施工現場構件組裝、構件與現澆結合部位的處理工作大量增加。

④一體化裝修。土建施工與裝修施工是相互聯系、相互影響、相互作用的，統一于整個建設過程。設計環節缺乏對內裝系統的考慮，容易導致裝修施工與土建施工的沖突。同時，裝修施工仍然屬于傳統濕作業施工的范疇，不符合裝配式建筑的發展要求。因此，需要將裝修施工與土建施工作為同一產品的兩個密不可分的部分，在設計環節將內裝系統與其他系統進行協同設計。

⑤信息化管理。按照系統論的觀點，一個大的系統由若干個子系統組成，各個子系統的功能及其相互間的運行機制，又會影響甚至決定整個系統的功能。裝配式建筑作為一個完整的產業系統，以實現整個產業的價值最大化為根本目標，需要各個子系統之間的協同，優化各個子系統的功能及其相互間的運行機制。而協同的重要條件是信息的集成與共享，需要構建完整的組織和協作網絡，并以信息技術為支撐，為信息的集成與共享提供可行、可靠的技術手段。

⑥智能化應用。裝配式建筑是建筑業、制造業、物流業、信息產業等深度融合的產物，在當前技術創新、市場需求的驅動下，各類新技術、新業態、新模式、新產業蓬勃發展，為大數據、云計算、人工智能等前沿技術在裝配式建筑中的應用創造了條件。

2 裝配式建筑面臨的主要問題

①設計環節。目前裝配式建筑設計環節面臨的核心問題是行業內沒有推廣形成標準化的設計方法?，F有的裝配式建筑設計主要采用等同現澆的思想、“傳統設計+深化設計”的模式，即在傳統設計的基礎上增加了深化設計環節，在深化設計階段依據施工圖進行預制構件的拆分。這種模式形成的設計圖紙會產生大量的非標準構件，在很大程度上限制了預制構件廠大規模生產的優勢，降低了運輸和施工效率。例如，裝配式建筑施工現場的重點工作是預制構件之間的連接，而目前節點連接多采用濕法連接，即采用鋼筋連接和后澆混凝土的方法。非標準構件的增加意味著節點連接形式的復雜，產生大量現澆與裝配的交叉作業，降低了工作效率。

裝配式建筑標準化設計沒有大范圍推廣應用的原因包括：一是建筑行業設計人員對裝配式建筑的理解不深入，對裝配式建筑設計存在認知錯誤，缺乏對裝配式建筑標準化設計模式、方法的研究與學習；二是裝配式建筑在我國處于起步階段，建筑設計企業也在逐漸轉型，技術進步不可能一蹴而就，而現有的設計規范也在采用“等同現澆”的思想，也在一定程度上阻礙了設計企業的轉型過程和設計方法的變革[3]；三是標準化設計方法需要國家和地方不斷完善相關的標準規范，包括模數協調標準、設計標準等。

②預制生產環節。目前在建的裝配式建設項目普遍成本偏高，是裝配式建筑推廣過程中面臨的最主要阻礙因素，而預制生產效率不高、規?；瘍瀯輿]有充分實現是裝配式建筑增量成本偏高的重要原因[3-5]。裝配式建筑預制生產效率不高的原因包括：一是標準化設計在行業的應用不足，現行的非標準化設計方法以滿足預制率要求為目的，單個項目中的預制構件規模相對較小，使得單個項目的生產效率難以提升，現有的建筑結構體系和部品部件不統一、不通用，不同結構體系對于預制構件、部品部件的選擇也有不同，使得多個項目之間也難以形成規模效益；二是預制自動化水平和生產線的工藝有待提升，部分預制構件廠基本采用人工生產的模式，只是將傳統施工現場的作業轉移到“預制構件廠”進行，同時建筑產品與制造業產品相比具有不同特點，在整條流水生產線實現自動化生產仍有難度。

③施工環節。與現澆建筑相比，裝配式建筑更加強調精細化施工與管理。預制構件之間的連接和接縫處理直接決定整個建筑的質量和安全，以往粗放式的施工方法無法適應裝配式建筑的發展需要，使得施工單位原有的管理體系、施工工藝、人員培訓都面臨轉型壓力。裝配式建筑施工環節也會受到設計、生產、運輸多個環節的影響，需要施工單位轉變思維，提高與各參與單位的協作能力。裝配式建筑設計環節的標準化水平直接決定預制構件的標準化程度，設計階段確定的結構體系以及節點連接方式，會影響施工作業的復雜程度和難易程度。預制構件廠、運輸單位的技術水平會對施工質量和施工效率產生影響。例如，預制構件廠的工藝水平決定了預制構件的質量，在預制構件時需要預埋施工階段必需的吊裝零件；運輸單位需要制定詳細的運輸和保障方案以保證運輸構件的質量和安全，避免預制構件的任何質量損壞。

3 結論

裝配式建筑具有整體性、系統性特點，以建設項目為核心，涵蓋土地規劃、項目策劃、設計、生產、施工、運維等多個階段，由政府、房地產開發企業、設計企業、預制構件生產廠（包括部品部件供應商）、物流企業、施工企業、運維企業、監理單位、咨詢服務企業、科研院所、高等院校、預制生產線及其設備制造商、運輸設備制造商等眾多參與方形成一個完整的產業系統，涉及到諸多子系統，整個系統的結構、運行機制復雜。

當前裝配式建筑發展面臨的問題總是跨學科、跨領域、跨行業，背后往往涉及到多種具有不同知識結構的行業類型和組織機構，呈現復雜性、系統性特點。解決裝配式建筑的發展問題，就需要采用產業系統的視角統籌優化。而根本途徑就是要建立不同行業、不同組織之間的協作機制，通過知識、信息的開放、集成與共享，在密切分工協作的基礎上，充分發揮自身優勢，實現科學技術、發展模式、管理制度的創新。發展裝配式建筑要基于各地的經濟發展水平、產業基礎條件，堅持因地制宜，可以以裝配式建筑產業基地為抓手，構建涵蓋設計企業、施工企業、預制生產廠、科研機構、預制生產線及其設備制造商等單位的產業聯盟，研究可復制、可推廣的裝配式建筑結構體系、標準化設計方法、預制生產技術和配套施工工藝，用裝配式建筑產業的合力解決裝配式建筑發展面臨的問題。