創新驅動 創造發展新動力

2016年9月份國務院辦公廳發布的《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》明確提出八項重要任務，即健全標準規范體系、創新裝配式建筑設計、優化部品部件生產、提升裝配式施工水平、推進建筑全裝修、推廣綠色建材、推行工程總承包、確保工程質量安全。

裝配式建筑是指在工廠化生產的部品部件，在施工現場通過組裝和連接而成的建筑。相對于現在仍然在施工當中占主流的現澆建筑來說，就是把一部分原來通過現澆成型的構配件，比如梁、柱、板，拿到工廠去生產，生產之后再運到工地來組裝，把它的節點做好，然后采用一部分的現場澆筑將這兩部分結合起來，形成一個完整的建筑。

裝配式建筑是建造方式的一種改革，是貫徹綠色發展、實現建筑現代化的需求，也是保證工程質量、縮短工期的重要手段，更是建筑業落實黨中央、國務院提出的推動供給側結構性改革的一個重要舉措。

裝配式建筑面臨的困難和挑戰

眼下，裝配式建筑正呈現全面發展態勢，并得到業界普遍認知，裝配式建筑也得到了多方面大力支持，但在裝配式建筑的發展過程中仍面臨一些難題和挑戰。對此，中建科技集團有限公司董事長葉浩文從以下幾個方面進行了總結。

首先，技術體系不夠成熟先進。在剪力墻結構體系中，只有標準層部分構件預制裝配，底部加強區及裙房不能預制，核心筒不能預制，頂層不能預制；在一個項目里，預制體系和現澆體系混用交叉，沒有主次，發揮不出預制裝配的優勢；同時，預制構件的連接方式單一，普遍為套筒灌漿連接和節點后澆連接。目前，框架體系沒有被積極采用，預制裝配式建筑框架結構簡單易做，但推廣度并不高，反而選擇難做的剪力墻結構來做，給裝配式建筑的發展增加了難度。

其次，裝配式建筑沒有實現系統性裝配。只研究、發展主體預制裝配，沒有將建筑、結構、機電、裝修一體化預制裝配，各個系統不協調、不統一，忽視了建筑、機電和裝修的預制裝配，使裝配式建筑成為了只是部分主體構件的裝配，而不是整個工程的預制裝配，更沒有充分考慮部品部件配套發展。

第三，設計沒有充分考慮構件的加工和裝配工藝要求。現有的結構構件標準化程度低，并且為二次拆分設計，構件形式較為復雜、連接節點復雜，工程鋼筋綁扎和模具組裝費時費工，很難實現自動化生產；現場安裝對構件的節電連接鋼筋需要進行一一對接，也很難實現高效裝配。此外，現有構件配筋設計間距小并且直徑小，構造復雜，不利于工廠的標準化生產；由于構件連接鋼筋多達幾十根，受累積誤差影響，不利于現場墻體構件底部兩排連接鋼筋的逐根精準對接。

第四，工廠生產自動化程度低。現有工廠生產的智能化、自動化程度較低，各個生產環節的聯動性差，工廠內鋼筋的綁扎成型以及模具的組裝仍采用傳統手工方式，達不到工業化生產的要求。同時，設計、加工、施工各個環節信息化應用程度低，各環節有其獨立的信息和平臺，上下游不聯通。設計信息仍然要通過圖紙進行傳遞，不能在各個環節、各個參與方進行實時共享共用，各環節存在信息孤島，增加了大量的人力和物力。

第五，預制安裝成本較高。造成這一現象的原因包括多方面因素，一是由于工業化程度低，現場的作業內容轉到工廠仍然還是手工作業為主，造成工作效率低下，人工節省不明顯。二是可預制的結構構件產品不多，不成批量，且非標化產品偏多，攤銷成本大。三是設計產品不利于工廠自動化加工，工效低。四是沒有EPC工程總承包，單方現澆混凝土對單方預制混凝土的單價對比，并不是整個工程的造價成本對比。

第六，建造全過程管理信息化水平較低。裝配式建筑的建造全過程中，信息化應用程度低，基于BIM的設計、生產、裝配全過程信息集成和共享系統還沒有形成；項目實施全過程中成本、進度、合同、物料等各業務信息化集成管理系統也沒有形成。

第七，地產開發方態度不夠積極。不少人擔心結構安全問題和裝配式立面形式單一問題，開發商對裝配式建筑積極性不高，不想采用預制裝配。基本上都是被動式的做裝配式，只為完成拿地時的規定，并不是主動干，也不會多干，這也是目前裝配式建筑存在的問題，市場的積極性有待提高。

第八，缺乏配套的體制機制。裝配式建筑在發展過程中出現很多政策不配套的現象，例如一些地方由于政策限制，設計施工不能一家完成，同時招投標制度、施工圖審查、施工報建報批、質量監督、檢查驗收等各種制度不太支持裝配式建筑。

第九，缺少復合型人才和產業隊伍。預制裝配式建筑中既懂設計又懂工藝還懂裝配的設計師較少，目前一些設計師所設計的東西并不太適合在工廠進行加工，從而造成生產環節自動化程度較低，這就需要讓設計師們迅速掌握預制裝配項目構件特點。此外，發展裝配式建筑的人才和產業工人稀少，工人們大多不會做、不敢做、做不好，往往還是按照現澆工藝來做，這要求加強產業工人的培育。

“三個一體化”建造方式解決行業難題

葉浩文認為，上述這些問題可以用“三個一體化”的建造方式進行解決。第一個一體化：建筑、結構、機電、內裝一體化是系統性裝配的要求。裝配式建筑是由建筑、結構、機電、裝修四個子系統組成，它們各自既是一個完整獨立存在的子系統，又共同構成一個更大的系統，而這個更大的系統就是建筑工程項目。四個子系統獨立存在，又從屬于大的建筑系統，每個子系統是裝配式，整個大系統也是裝配式。

葉浩文強調：“一體化系統性裝配原則按照建筑集成、結構支撐、機電配套、裝修一體的協同設計思路，統一空間基準規則、標準化模數協調規則、標準化接口規則，實現以建筑系統為基礎，與結構系統、機電系統和裝修系統的一體化裝配。每個系統各自集成、系統之間協同集成，最終形成完整的裝配建筑。”

系統性裝配還需要全專業、一體化和系統性集成設計支撐。建筑、結構、機電、裝修設計互為約束、互為條件，通過模數協調，研究功能協同技術（機電系統、結構體系支撐并匹配建筑功能、裝修效果）、空間協同技術（建筑、結構、機電、裝修不同專業空間協同，消除錯漏碰缺）、接口協同技術（建筑、結構、機電、裝修不同專業的接口標準化，實現精準吻合），有效打造一體化系統性的集成設計平臺。通過模數協調實現平面和立面的多樣化設計, 通過不同立面單元可以組裝成豐富多彩的立面，基本的改建可以組成千變萬化的立面。研發承重、保溫、裝飾一體化剪力墻外墻系統，利用外墻的裝配式特性在工廠集成制造外墻，既承重，又有保溫隔熱功能，裝飾飾面也能同步完成，系統集成提高質量和性能，減少人工，是節能環保的建筑新體系。創新采用接縫企口設計，結合材料防水，通過企口構造設計，實現水平方向上的兩道防水設計。通過機電、裝修的標準化接口設計，主體結構與管線、內裝分離，實現機電管線、內裝部品、集成廚衛的集成化干法裝配。

系統性裝配還需要全專業、全員、全過程的信息化設計技術。利用信息共享平臺，通過各專業設計人員的參與，實現建筑、結構、機電、內裝各專業設計信息交互和共享，避免信息二次錄入和傳導，實現建筑、結構、機電、內裝一體化設計協同控制。

第二個一體化：設計、生產、裝配一體化是工業化生產的要求，這需要研發優化標準化設計，利于工廠自動化、規模化加工。因為只有標準化的設計產品才適合工業化生產，研究設計標準化，設計出利于機械化、自動化、規模化加工的系列標準化構配件，與之相應的加工機具和設備也是標準化，能夠批量化生產，從而降低生產成本、提高生產效率。包括加強構件標準化設計，在構件標準化設計基礎上，進行配套模具的標準化、模數化設計，結合配套標準化制造工藝和標準化裝配工法，實現規模化生產制造和高效裝配。

還要研發優化連接節點設計，利于現場簡易化、高效化裝配。包括研發利于裝配的大直徑、大間距鋼筋設計技術，通過大直徑、大間距的配筋設計技術，增加間距，增大鋼筋直徑，實現在保證連接可靠的條件下，減少鋼筋連接個數，便于大直徑鋼筋的對接和連接，提高工廠生產效率和現場構件連接效率。研發利于裝配的交錯型大直徑鋼筋設計技術，連接鋼筋由雙排優化設計為交錯性連接布置，增大連接處鋼筋直徑。這種連接方式不僅減少了鋼筋連接數量，同時還提高了連接效率，保證了墻體平面外的剛度，具有良好的受力性能。

研發利于生產和裝配的結構設計技術體系。包括研發底部加強區可預知設計技術，建立以預制裝配為核心的設計體系，實現正負零以上即可全裝配，提高裝配建造效率。要研發與構件設計相協同的自動化加工技術。研發與構件設計相協同的高效裝配技術。

葉浩文表示：“最重要的是要研發裝配式建筑信息化應用技術。裝配式建筑信息化應用存在兩個方面，一方面是實現基于BIM技術的設計、生產、裝配全過程信息集成和共享；另一方面是建立裝配式建筑實施全過程的成本、進度、合同、物料等各業務信息化集成管理系統。EPC模式下，結合企業項目管理系統和各部門的業務管理流程，研發形成信息化管理系統，實現工程項目全過程的合同、物料、成本、進度、質量可追溯的信息化管理，基于信息化平臺和管理系統，實現政府監管部門、業主、工程總包、設計方、生產方、施工方、部品配送及運輸方等多方的協同工作。此外，還要注重研發利于全過程相協同的工程總承包管理模式。”

第三個一體化：技術、管理、市場一體化是產業化發展的要求。發展裝配式建筑需建立成熟完善的技術體系，建立與之相適應的管理模式，建立與技術體系、管理模式相適應的市場機制。營造良好的市場環境，推行技術、管理、市場一體化，突破政府和行業積極、市場反應冷淡的發展瓶頸，推進裝配式建筑的產業化發展。在此過程中，需要堅持“技術、管理、市場一體化”，發揮技術支撐作用；堅持“技術、管理、市場一體化”，增強管理創效能力；堅持“技術、管理、市場一體化”，加快市場化發展進程。