論綠色建筑視角下裝配式建筑的優勢與發展

摘 要：裝配式建筑是指把傳統建筑工程中的構件、配件生產從施工現場轉移至工廠，再將其運輸至施工現場進行裝配安裝，與綠色發展理念相契合。在政策的支持下，裝配式建筑逐漸發展成規模，形成一定的應用體系，但仍然面臨諸多挑戰。從未來發展前景看，其數字化、智能化、標準化、個性化、高質量化等趨勢較為明顯。建筑行業應當充分利用裝配式建筑優勢，緊抓其未來發展前景采取針對性措施推動行業轉型升級，以促進綠色發展。本文對裝配式建筑的定義與分類進行簡單介紹，并站在綠色建筑視角下分析裝配式建筑的優勢，討論其發展現狀，具體包括相關政策支持、發展情況、應用情況以及面臨挑戰等，最后提出幾點應用措施，并展望其發展前景，旨在為裝配式建筑的推廣與應用提供借鑒。

關鍵詞：綠色建筑；裝配式建筑；優勢；發展現狀；發展前景

引言

2016年9月，《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》發布。2019年3月，住房和城鄉建設部工作要點中明確要“開展裝配式鋼結構住宅試點”，同年10月，《裝配式鋼結構住宅建筑技術標準》正式實施。有數據顯示，目前，部分省市要求到2025年裝配式建筑面積占比達到50%。這意味著基于裝配式建筑的建筑行業變革已勢不可擋。

一、裝配式建筑概念及優勢

所謂裝配式建筑，指事先在工廠中生產建筑工程所需的部品部件，再在建筑施工現場對其進行安裝，也可稱其為預制構件建筑，是建筑工業化、綠色化的綜合體現。主要分為PC類、鋼結構類、木結構類等。

第一，高精度。傳統建筑模式下，建筑構件的生產容易受自然環境變化的影響，其精度難以保障。因此后續施工中常有工程推倒重建的情況。裝配式建筑模式下，建筑構件的標準化生產在工廠中完成，以減少施工現場不確定性對構件精度的影響。

第二，高效率。應用于裝配式建筑的構件是事先在工廠中預制好的，實際工程建設時，建筑施工單位只需對其進行裝配，而不再需要進行重復的現場測量與加工，提高了施工效率。

第三，綠色節能。建筑部品部件的生產中難免會產生廢棄物及污染物，嚴重影響施工現場的環境質量，而裝配式建筑模式下，工廠能夠對所產生的廢棄物進行回收及再利用，同時對污染物的產生進行有效控制，更好地幫助建筑施工企業實現節能減排。

二、綠色建筑視角下裝配式建筑的發展現狀

（一）政策支持

《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》明確裝配式建筑的發展意義，并點明其發展中存在的問題，如建造方式大多仍以現場澆筑為主，裝配式建筑比例和規模化程度較低，同時提出了健全規范標準體系、創新裝配式建筑設計、優化部品部件水平、提升裝配施工水平、推進建筑全裝修、推廣綠色建材、推行工程總承包等任務。在此背景下，各地紛紛結合地方實際出臺系列政策以支持裝配式建筑發展。例如：《北京市“十四五”時期能源發展規劃目錄》指出“大力發展綠色建筑、裝配式建筑，積極推廣超低能耗建筑”；《上海市住房發展“十四五”規劃》指出“扎實推進裝配式建筑發展”；《天津市加快發展新型消費實施方案》指出“推廣鋼結構裝配式等新型建造方式”；《河北省生態環境保護“十四五”規劃》指出“大力推廣綠色建材，推行裝配式建筑、鋼結構建筑及裝配化裝修”。

（二）發展情況

中研網數據顯示，2021年裝配式建筑總量已達到7.4億立方米，市場規模達到13257億元，新建裝配式建筑面積占城鎮新建建筑面積比例從2015年的2.7%提高到2021年的24.5%，但是整體發展與發達國家有較大差距，多數發達國家的裝配式建筑占比超過70%。

從產業鏈來看，產業鏈上游木材產量呈現出先下降后增長的發展趨勢，鋼鐵、水泥等其他關鍵原材料產量則呈現下降趨勢。智研咨詢數據顯示，2021年我國木材產量為9888萬立方米，同比下降3.60%，2022年產量達到10693萬立方米；鋼鐵產量從2021年的11.3億噸下降到2022年的10.1億噸；水泥產量從2021年的23.8億噸下降到2022年的21億噸。產業鏈中游主要為裝配式建筑設計商、預制構件生產商等，隨著市場競爭者的增多，其中裝配式建筑在新開工房屋面積中的占比呈現持續上漲趨勢，數據顯示2022年其占比已達到25%。產業鏈下游為建筑行業及房地產行業，受宏觀經濟變動影響，其行業發展速度減緩。

（三）應用情況

第一，應用流程。首先，預制構件的設計與生產。為保持成本最優，設計單位在設計時會考慮其使用要求、材料的性能以及具體的施工條件等因素，做好標準化設計，并使不同預制構件能夠隨意組合與搭配。生產重點強調模具制作與脫模管理，實施生產全過程管控，以保障其質量[1]。其次，運輸。預制完成的部品部件從工廠運輸至施工現場用于建筑裝配，而運輸過程中的不確定因素較多，需要按照預制構件的特性、數量等對運輸時間、路線進行合理安排，盡可能減少運輸中的損耗。到達施工現場后，由建筑施工單位對預制構件進行分類管理。最后，把握安裝、連接、固定、吊裝等施工要點。遵循基本的施工規范及標準，選擇適宜的安裝工藝、設備、位置、角度等按順序安裝。比如：按“腳柱—邊柱—中柱”的順序安裝預制柱；根據外墻先行吊裝原則安裝預制剪力板墻。考慮不同連接方式與材料的差異化特點，采取針對性措施連接預制構件。一般運用支撐與固定架固定預制構件，不同預制構件所選擇的固定方式有明顯差異，比如：選擇高強度螺栓焊接的方式固定需要傳遞較大荷載的預制構件；選擇套筒連接方式固定小型預制構件。吊裝中要著重考慮吊裝安全問題，通常而言，通過吊裝過程管理及安全風險管理保障吊裝安全，以免出現人為事故。

第二，應用體系建設。目前來看，裝配式建筑行業形成多層次的競爭結構，市場份額逐步向行業領軍企業集中。而在行業領軍企業當中，少數標桿企業已建成了基于裝配式建筑的新建造體系。例如，BGY建立了“12369”SSGF體系，該體系可概括為“‘1’個體系、‘2’條主線、‘3’大核心、‘6’項措施、‘9’大配套方法”，并包括預制墻板、預制構件、全穿插施工等12項核心工藝。據其內部測算，SSFG的新型環保模夾使用率、木模節省率、免抹灰率均可達90%以上，項目建造周期較傳統建筑方式減少6～8個月。

第三，新建材、新技術應用。綠色建筑視角下的裝配式建筑建設多選擇綠色建材。所謂綠色建材是在建材原料采購、生產、回收處理等各環節嚴格貫徹綠色理念的建材，相較于傳統建材更加節能環保[2]。綠色建材原材料大多為工業廢棄物或者生產生活垃圾等廢棄資源，既提高了廢棄資源的有效利用率，也減少其對環境的危害，同時節約天然資源，一舉多得。例如，XH建材集團致力于將自身打造成裝配式低層建筑造房專家，經過多年的自主研發，生產出以秸稈、舊木材、粉煤灰等為原料的綠色建材，做到低碳、環保、節能、無毒、無輻射、0甲醛。

除了綠色建材之外，綠色施工技術在打造綠色裝配式建筑中功不可沒，具體如揚塵控制技術、光伏技術、節水技術等[3]。就光伏技術而言，引入光伏技術，運用光伏組件將太陽能轉化為電能，有利于減少建筑運行階段的能耗。盡管其目前應用不多，但總的來看，光伏技術加裝配式建筑將是未來實現“雙碳”目標的有力舉措。

（四）面臨挑戰

第一，施工管理難點多。與傳統施工方式相比，裝配式建筑施工中有大量吊裝作業，需要相應大型設備配合，如何選擇和安排垂直運輸設備問題，關系到整個工程的順利實施與施工效率的提升。具體施工過程中，多種大型起重機械相互配合，要求相關單位做好安全管理，以免出現人員傷亡。此外，大量預制構件的堆積問題也影響裝配式建筑項目的推進，相關單位需要做好施工現場的組織調節工作，以減少預制構件堆積對項目進度的影響。

第二，市場接受程度不高。裝配式建筑是綠色建筑的一種表現形式，其推廣應用無疑會引發建筑行業的重大變革。由于裝配式建筑在成本方面的優勢不明顯，導致企業收益較低甚至沒有收益，使企業對裝配式建筑產生抵觸情緒，缺乏參與積極性[4]。

第三，相關標準與規范不完善。雖然裝配式建筑的市場規模有所擴大，而國家政府也針對其設計、施工與評價出臺了相應的政策文件，但國家標準、行業標準、地方標準、社會團體標準等標準體系不統一，且相互之間缺乏協調性，容易造成建筑成本的增加。

第四，高素質、專業化人才欠缺。裝配式建筑的人才需求較高，但目前傳統建筑隊伍轉型速度緩慢，導致行業缺少高素質、專業化的人才。比如，山東省高端人才引育不夠，缺少領軍人才，全產業鏈技術管理人員知識更新滯后，一線勞務人員老齡化加劇，高技能實用型產業工人嚴重短缺。

三、綠色建筑視角下裝配式建筑發展措施與前景

展望

（一）有效應用措施

第一，持續加強施工管理。施工準備階段，充分考量地塊面積、交通便利程度、基礎設施齊全程度、地下管網分布情況等，選擇合適的土地用以分類堆放構件，明確不同類型構件的儲存條件，做好相應的防護措施，并制定安全管理計劃與環境管理措施，注重垂直運輸設備的合理選擇與安排，同時審查、解決圖紙施工矛盾，做好技術交底。正式施工階段，采用輕量化材料減輕構件的整體自重，或是通過設置鋼骨架或纖維增強材料增加橫截面，提高構件的承重能力，利用BIM等技術協調各管理系統，借助自動化設備進行定位及組裝等操作，減少人為操作失誤，并定期進行安全巡查與檢查，實施安全管理考核。

第二，提高市場接受程度。積極宣傳裝配式相關政策內容，將其高精度、高效率、綠色節能等優勢作為宣傳重點，同時借助行業領軍企業的實踐案例深化企業及群眾認知，使其認識到裝配式建筑是未來建筑發展的主要方向之一。

第三，不斷完善行業標準與規范。2017年，住房和城鄉建設部發布《裝配式建筑評價標準》，將其列為國家標準，2022年，該部門又發布《裝配式住宅設計選型標準》，將其列為行業標準。地方政府應以國家標準、行業標準為參考，結合實際進一步完善地方標準體系并統一社會團體標準，提高標準之間的協調性。

第四，加強人才培養。政府端，地方政府牽頭組織召開裝配式建筑技能競賽，引導廣大青年群體學習其技能，或是舉辦主題培訓。企業端，企業加快與高校、科研院所合作，通過“校企合作”打造人才高地，比如，企業與高校合作建立裝配式建筑產學研實訓基地，依托該基地圍繞裝配式建筑預制構件設計、生產制造、裝配施工等內容對學生進行教育培訓，以實現“人崗合一”。高校端，高校聚焦裝配式建筑行業人才需求，結合地方對于裝配式建筑的推廣應用情況，嘗試開發以培養多層次人才為目標的理論與實踐課程體系。

（二）發展前景

大數據時代，大數據、云計算、物聯網、AI、BIM、GIS等技術正在推動傳統建筑行業的轉型升級，今后裝配式建筑行業也必將實現覆蓋全產業鏈、全建筑流程的數字化、智能化管理。

目前，成本較高是裝配式建筑市場主體缺乏積極性的主要原因之一，隨著相關標準與規范體系的不斷完善，成本高的問題能夠通過標準化、流程化得到有效解決，為企業帶來更高的收益。

傳統建筑模式下，建筑風格較為統一，“互聯網+建筑”的發展使裝配式建筑的個性化定制成為可能。相關單位根據不同客戶需求進行個性化的設計與生產，以滿足多元化的市場需求。

多年以來，國家政府高度重視綠色發展。2021年3月，政府工作報告提出“3060”雙碳目標。在此背景下，節能減排成為熱點話題。綠色建材、綠色技術也逐漸被應用到裝配式建筑當中，以減少建筑運行損耗與建筑污染。從整體的發展趨勢來看，裝配式建筑行業正在走向綠色發展之路。

結束語

我國裝配式建筑總量持續增加，市場規模不斷擴大，已初步形成相應的產業鏈。就應用而言，搭建裝配式建筑，先要設計、生產預制構件，再將其運輸至施工現場進行裝配，并在裝配過程中把握好安裝、連接、固定、吊裝等施工要點。目前，少數行業領軍企業已建立較為完善的應用體系，也有新建材、新技術被應用到其他建筑當中。面對施工管理難點多、市場接受程度不高、相關標準與規范不完善、高素質專業化人才欠缺等挑戰，應持續加強施工準備階段與正式施工階段的施工管理，通過宣傳教育提高市場的接受程度，不斷完善行業標準與規范，從政府端、企業端、高校端多方面入手加強人才培養，以促進裝配式建筑的推廣應用。企業應緊抓裝配式建筑數字化、智能化、標準化、個性化、綠色化的發展趨勢，逐步建立與自身發展相適應的裝配式建筑體系。

參考文獻：

[1]羅佼佼.裝配式建筑施工技術的應用研究[J].居舍，2023（36）：56-59.

[2]劉亮俊，李朋飛，秦志浩.碳中和背景下綠色裝配式建筑發展前景展望[J].綠色環保建材，2021（06）：132-133.

[3]陳衛東.基于BIM的裝配式建筑施工技術的應用研究[J].中國建筑裝飾裝修，2024（02）：65-67.

[4]冷亞平.綠色建筑角度下裝配式建筑的優勢與發展探討[J].住宅與房地產，2023（32）：71-73.

作者簡介：何東琦（1971.01－），男，漢族，安徽滁州人，本科，經濟師，研究方向：建筑與房地產經濟。