淺析如何突破裝配式建筑設計的困境

李益 張子競 潘娟

（重慶房地產職業學院建筑城規學院 重慶 401331）

1 概述

十九大報告提出了“綠色生態發展、質量第一、效益優先”的發展要求以及在倡導節能減排和綠色發展的大背景下，建筑行業發展裝配式建筑是深化改革、創新轉型發展的有效路徑[1]。

裝配式建筑具有建造速度快、受環境影響小及節約勞動成本等優點。同時裝配式建筑可以采用交叉作業、同步作業等多種方式實現批量化生產，還能使建筑過程中的工序精準化、方便化、快速化。而且從根本上改變了現有的建造方式，更加適應我國建筑現代化對于綠色設計理念的需求，滿足了建筑全壽命周期的基本訴求。發展裝配式建筑還能讓機器人代替大量的重復勞動，部品部件配送等催生了許多新興的產業及配套服務業[2]。

2 發展現狀

目前在推廣裝配式建筑過程中，遇到了建設成本高、難成規模、無規范可遵循等問題。在研發設計階段，也出現了建筑形態造型單一、設計人員的思維定勢、設計人才短缺、建筑信息溝通不暢、研發投入有限、政府政策落實等困境制約了裝配式建筑產業的推進。

3 應對策略

3.1 努力挖掘傳統建筑語言，增強裝配式建筑的地域文化

由于鋼、木結構在承重上的缺陷，混凝土結構還是裝配式建筑結構上的首選。混凝土裝配式建筑部品部件的標準化、工業化讓建筑的地域性、民族性等傳統技術日益淡化，也讓建筑形態缺少地方風情、建筑空間喪失了生命力。

裝配式建筑的設計，應該分析具體項目所處特有的地理、氣候及人文特征，吸收傳統建筑的優良設計手法與特殊人文精髓，形成一套適宜當地風情的建筑形態。避免過多地使用通用技術，努力尋找人們熟悉又有明顯特征的建筑語匯，營造出豐富的建筑空間，豐富人們的生活。同時在保證建筑安全性的前提下，使用地域特色的建筑裝飾，提高群眾對裝配式建筑的認同感和居住過程中的歸屬感[3]。

3.2 因地制宜，選擇適宜的裝配式建筑結構

裝配式建筑用鋼結構、混凝土結構及木結構都能實現，各自的優缺點非常明顯。相較于混凝土裝配式結構，鋼結構和木結構具有自重輕，工期更易把控，有效空間使用面積更大，造價成本更低，建筑垃圾更少，造型更豐富等優點[4]。因此，根據不同的項目選擇適合項目本身的建筑結構是非常必要的。

目前裝配式建筑重點推廣研究的是預制裝配式建筑方向，與傳統的施工方式相比，其降低了水耗、能耗，減少了人工、污水，對節能環保的貢獻也尤為顯著。但是相較于鋼結構和木結構，預制裝配式建筑存在著運輸成本較高，一次性建廠投入成本大，造型設計更單一，施工中安全隱患多，建筑質量顧慮等等問題。同時基于可持續發展要求，推崇結構選型考慮就地取材。這既能體現地域特色，又降低了材料運輸成本。

3.3 采用全過程系統化思維理念，推行適合的建筑模式

傳統建設模式是設計和施工分屬于建筑業產業鏈的上下游，通常導致設計、施工企業溝通不暢，建筑過程割裂嚴重。由于裝配式建筑產業鏈是一個風險共擔、利潤共享的動態增值鏈，裝配式建筑體系對設計、施工、運營及維護等各環節間的配合協調提出了更高的要求。從建筑設計、生產預制件，再到物流運輸、現場裝配，整個流程要求緊密配合。全壽命周期各階段協同化程度高，才能實現工業化建造的模式。

裝配式建筑項目需要采用全過程系統化思維理念，推行設計-采購-施工（EPC）總承包、設計-施工（D-B）總承包等模式進行項目管理。不能割裂設計與施工的聯系，形成一個完整的產業鏈。

3.4 推進BIM信息技術，協調全壽命周期的設計管理

裝配式建筑建設全生命周期需要完善的管理技術。建筑設計、建筑結構、機電裝修、構件技術與生產加工等及運營維護環節，需要利用專業平臺對具體的信息進行建設與管理。這樣能保障設計人員能夠對建設全過程中設計存在的矛盾問題進行及時的了解，進而保障安全性和穩定性。

通過BIM對裝配式建筑建造過程全生命周期進行集成、優化、存儲，構建統一的協同工作平臺，解決各建造主體之間溝通不暢的問題。提高建造效率、節約成本、提升經濟效益、確保安全生產。BIM信息平臺的推行，還有利于全面推廣裝配式建筑質量信息追溯系統，保證項目質量。所以，利用BIM信息技術，對建設項目進行信息透明化模擬，保障裝配式建筑設計水平提升。

3.5 促進產業鏈均衡發展，加大研發設計投入

目前，裝配式建筑產業的人力和財力的絕大部分投入在構建生產廠，而研發模式創新、設計技術研究、施工技術細化及綠建技術、BIM技術融合研究等方面的投入嚴重不足。而且在行業企業有限的投入中，在材料研發、部品部件標準化等基礎研究又占有大量份額。但是新技術、新工藝和工業化配套設施的研發成果，直接影響建造成本和現場作用環境改善，深層次地影響到裝配式建筑的應用和推廣。

因此，加大經費投入力度，鼓勵企業開展裝配式建筑成套技術研究，對開發路線技術成果的企業和團隊給予支持和獎勵。同時鼓勵企業將自己的研發成果申請專利，然后向行業推廣分享，實現合作共贏。

3.6 政府加大扶持，推行相關政策落地實施

在國家“綠色生態發展”的大前提下，建筑行業深化改革、創新轉型發展，改革傳統粗放型的模式，實現綠色生態發展目標，促進節能減排、提質增效的目標，發展裝配式建筑是一項切實可持續的任務。

在綠色建筑推行初期，節能、節材、節水、節地、環保等是突破點。但是要實現“綠色生態發展”，必須以綠色建筑項目為先導，從建筑單體→綠色園區→綠色城市為主線，由點到線再到面的方式進行全面推進，裝配式建筑是建筑行業轉型升級的出路。

在裝配式建筑的研發設計過程中，結合綠色建筑標準、被動式超低能耗建筑等要求，打造綜合節能項目。政府加大力度，推廣成熟的技術，推動裝配式建筑與信息化融合發展，以裝配式建筑提升綠色建筑的發展水平。

政府對于自愿嘗試裝配式建筑的住宅應給予“容積率”、“建筑面積”、“綠色建筑獎勵”或其他獎勵政策，健全各種獎勵政策實施細則[5]。

由于在裝配式建筑推進標準化、模塊化、工業化的過程中，設計出來的產品有“造型趨同、空間單一”的毛病，容易導致人們失去認同感與歸屬感。因此，以政府投資的公共建筑項目為推行主力軍，可以避免大規模的趨同現象。

3.7 加強人才培訓，建立研發設計人才庫

建筑產業轉型升級，必須以人才培養作為“引擎”。隨著建筑產業化進程的推進，建筑產業化技術人才緊缺。據統計，我國建筑產業化專業技術與管理人才缺口近100萬人，加上建筑產業工人缺口已近800萬人。由于建筑產業現代化是對傳統建筑施工顛覆性的革命，帶來了從建筑設計師、建造師、監理工程師等中高端人才，到制造、安裝施工技術工人的系列短缺[6]。尤其是作為產業前端的研發設計人員，需要轉化思維，更新自己的知識結構體系，必須進行專業技術培訓。

在設計人才培養的過程中，鼓勵校企融合的模式，發揮各種社會資源，企業走在市場的最前端，學校則相對系統化，共同培養出優質的人才，為產業的發展“保駕護航”。

4 小結

在裝配式建筑設計過程中，努力挖掘傳統建筑語言以增強裝配式建筑的地域文化、因地制宜選擇適宜的裝配式建筑結構、推行適合的建筑模式、推進BIM信息技術及加強人才培訓，同時行業加大研發設計投入、政府推行相關政策落地實施，突破處于轉型升級中的建筑行業裝配式建筑的發展困境。

基金項目：2016重慶市高等教育教學改革研究重點項目“高職綠色建筑技術技能型人才培養模式創新研究”（162091）。