德國裝配式建筑發展歷程及對我國的啟示

Development Process of German Preabricated Buildings and Its Inspiration to China

李燕

（四川交通職業技術學院建筑工程系，四川成都 611130)

0 引言

為加快建筑業的轉型升級，減少建筑的施工污染、實現環境友好可持續發展，《國務院辦公廳關于促進建筑業持續健康發展的意見》明確提出要推進建筑產業現代化，并從四個方面入手，其中第一條就是推廣智能和裝配式建筑[1]。四川省政府印發的《關于推進建筑產業現代化發展的指導意見》，要求到2020年，全省基本形成適應建筑產業現代化的市場機制和發展環境，在房屋、橋梁、水利、鐵路等建設中積極推進建筑產業現代化。裝配率達到30%以上的建筑，占新建建筑的比例達到30%[2]。

裝配式建筑這個概念來源于西方，隨西方工業革命而出現。工業革命讓造船、汽車生產效率大幅提升，實行工廠預制、現場機械裝配，逐步形成了裝配式建筑的雛形。二戰后，隨著居住房屋需求量驟然增大，勞動力嚴重短缺，使得裝配式建筑得以快速發展。

本文作者曾于2017年8月赴德國考察裝配式建筑發展，通過對德國裝配式建筑走過的幾個歷程進行梳理和分析，提出在我國發展裝配式建筑的幾點建議。

1 德國裝配式建筑的發展歷程

1.1大板建筑階段

大板建筑指以鋼筋混凝土為主要材料，集中預制混凝土構件并進行現場安裝的建筑，一般尺寸和自重較大。

世界上最早的大板建筑是1926—1930年間在柏林建造的戰爭傷殘軍人住宅區。該項目采用預制混凝土多層復合板材構件，構件最大重量達到7t。德國在二戰期間建設的裝配式建筑包括高層酒店、住宅、多層大跨度的教學樓等，至今仍然發揮著重要的作用。在達姆施塔特工業大學一幢教學樓，于1961年建成，共5層，全預制結構。節點主要采用干連接方式，類似木結構的榫卯連接，槽型梁與柱連接，槽型板與梁連接。連接位置保持裸露，很有后工業時代的風格。

但是，目前德國已經很少采用這種大板建筑了。創建于1909年的MATTIG+LINDNER公司，主營混凝土預制構件，擁有一條全自動的混凝土澆筑流水線，年營業額3000萬，其工廠建在德國與波蘭交界附近，其預制構件產品主要銷往東歐國家。

1.2模塊化建筑

模塊化建筑采用木結構或鋼結構作為骨架，將臥室、客廳、廚房、衛生間等按照設計需求并結合相關模數尺寸訂制為一系列功能性模塊（包括廚房和衛生間的水電），像一個個的集裝箱直接運到工地現場，通過預埋件的拼插焊接拼接成一棟建筑。

實例之一是歐洲銀行下屬幼兒園，采用木結構，縱向做墻橫向做窗。將已安裝好所有設施的整體化的廁所直接運到現場進行安裝。17天時間完成搭建預制構件的工作，另花一個多月將門窗及外墻鋁合金裝飾板安裝完畢，節約了20%的費用，減少了碳排放。實例之二是Eichbuschallee學生宿舍，整個建筑采用考登鋼（cortenA）鋼材（一種CU-P系抗大氣腐蝕鋼）作為主材，通過預留鋼板焊接，而走廊和樓梯采用普通鋼結構。

這兩個建筑通過采用整體的廚衛系統，將設備、管線、功能有機地結合為一個整體。單位住宅的底盤一次性模壓成型，杜絕滲漏，排水立管設置在公共部分，在室內采用同層排水技術，減少排水噪音，檢修方便。

1.3輕型小住宅

目前，德國小住宅領域（獨棟和雙拼）是采用預制裝配式建造形式最多的領域。這類輕型小住宅，多以鋼結構或木結構作為主體結構，墻體和屋面采用玻璃、塑料、木材等輕型美觀的材料，輕型、舒適、環保、美觀，能滿足住戶的個性化需求。2015年，小住宅在德國達到16%，1月至7月獨棟或雙拼式住宅新開工建設總量較前一年同期增長1.8%，而其中預制裝配式住宅同比增長7.5%，顯示出在這一領域裝配式建筑受到市場的認可和歡迎[3]。

位于法蘭克福巴特菲爾伯爾小鎮的德國工業制造成品住房展覽展示了69種不同面積、不同造型和材質的小住宅。就像一個小住宅的超市，顧客可以一家一家地逛，與設計師交流，甚至住下來體驗，然后再決定購買。

2 德國裝配式建筑發展歷程分析

德國的建筑走過了批量生產到個性化定制、從鋼筋混凝土森林到木結構的里程，而德國的裝配式建筑，走過了從大板建筑到模塊化建筑再到混合結構的小住宅這樣一條道路。二戰之后，德國很多城市在廢墟上重建，工期緊張，同時也存在成本控制的問題，大板建筑正是在這樣的背景下發展起來的。至今在德國還可以看到那個時代留下的建筑，以鋼筋混凝土的高層、大體量建筑為主。

在這一輪高速發展之后，德國對于老舊建筑，很少全面拆除重建，而是重視翻新加固；新建建筑呈現出注重個性、注重功能和環保的特點，較多地使用木材和金屬，其生產、連接的裝配化程度高于大板結構；對于學生宿舍、難民營、廉租房等個性化需求較低的建筑，采用模塊化建筑，其裝配率也在大板結構之上。前文提到的歐洲銀行幼兒園，甚至是在匈牙利生產再運到法蘭克福安裝的。

3 發展裝配式建筑應注重保障建筑品質

近年來，在國家的多重政策推動下，裝配式建筑已成為大勢所趨。裝配式建筑在質量管理、成本控制、建筑工期等方面的優勢較為明顯，各級主管部門都提出了裝配化率的具體目標。但是，提升裝配率也不能盲目追求數字上的提升，而應注意到建筑品質的保障。

3.1裝配式建筑發展歷程中應注重新材料的運用

國內目前大體量、高層建筑較多，采用構件預制、現場連接的大板建筑方式是有必要的，但是裝配式建筑采用的建筑材料面臨革新的問題。一是裝配式建筑涉及運輸、吊裝等諸多環節，材料的輕質是關系到建筑成本、勞動者安全的非常重要的因素；二是國內土木工程連續多年的高速發展，已經出現了砂石材料短缺的現象，加上環保標準的提高，很多江河沿岸禁止采砂，預制大型混凝土構件會受到材料供給方面的制約。加強新型材料的研究和運用在裝配式建筑發展過程中應引起重視。

3.2裝配式建筑發展歷程中應注意住宅個性化需求

我國目前還處在城市化進程中，住宅剛需還比較旺盛，住房需求主要是立住腳、住得下的問題。但隨著城鄉居民生活水平的提高，必然會像德國一樣，在住房上個性化需求上逐漸提高，這種整齊劃一的混凝土預制構件住宅經過一個高位發展后，需求必然會降低。因此，在提升裝配率的同時，應加快發展SI住宅，將住宅實體分成結構、設備等不可改變的支撐體（S）和可以隨住戶需求變化而改變的填充體（I），滿足不同家庭、不同人群的個性化需求，提高住宅的使用品質[4]。

3.3裝配式建筑推廣應重視農村住房建設

農村住房建設目前還是裝配式建筑的一個處女地。借鑒德國經驗，在各地結合當地建筑材料特點和民風民俗，以集中招標的方式，為農民自建房提供若干風格和樣式的設計方案，集中生產各個部件。農民可以像挑選衣服、家具一樣挑選自己未來的家，選中之后，公司將車間集中預制的構件運送到現場安裝并交付使用。這樣的措施不僅可以提升裝配率，還可以解決我國目前農村住房建設監管不到位，建房靠經驗、工人靠拼湊、安全靠運氣和無資質、無專業、無監管現象[5]。

4 結語

在目前大力發展裝配式建筑的背景下，我們應該保持冷靜，從德國大板建筑的退出，輕型裝配式結構、模塊化建筑的發展趨勢中看到裝配式建筑的長遠發展，因地制宜選擇合適的建造體系，發揮裝配式建筑的優勢，達到提升建筑品質和環保節能的目的，而不是盲目追求預制率水平。