裝配式建筑是建造方式的重大變革

葉明 中國建筑學會建筑產業現代化發展委員會秘書長

一、裝配式建筑的發展狀況

1.政策背景

2016年以來，大力發展裝配式建筑受到黨中央、國務院高度重視，已成為建筑業轉型升級的重要抓手并上升為國家戰略，國家層面多次發布相關支持政策（如圖1所示）。這些文件制定了裝配式建筑發展目標：用10年左右時間，裝配式建筑占新建建筑比例達到30%。同時劃分了裝配式建筑發展重點區域：重點推進地區達到20%以上，積極推進地區達到15%以上，鼓勵推進地區達到10%以上。通過上述一攬子措施，推動我國建造方式的重大變革。

圖1 國家發展裝配式建筑政策

2.大力發展裝配式建筑的必要性

從國家戰略發展要求層面，大力發展裝配式建筑是貫徹落實國家綠色發展理念的需要；是提升建筑工程質量和品質的需要；是促進建筑業與信息化和工業化深度融合的需要；是供給側結構性改革，培育新產業、新動能需要；也是建筑業轉型升級，實現建筑產業現代化的需要。

從行業創新發展層面來講，大力發展裝配式建筑是我國建造方式的重大變革。具有革命性、根本性和全局性的意義。

因此，大力發展裝配式建筑，一是順應時代發展的要求，我們要從時代發展的高度，深刻認識裝配式建筑發展的歷史必然性及其重要性；二是國家創新驅動發展的要求，需要從國家創新驅動發展戰略高度，充分認識發展裝配式建筑的重大意義；三是建筑業轉型升級的內在要求，要從助力推進建筑業轉型升級的高度，充分認識發展裝配式建筑的戰略選擇。

3.裝配式建筑發展現狀

（1）各地政策紛紛出臺

據不完全統計，目前北京、上海、河北、江蘇、浙江、安徽、山東、深圳、沈陽等30多個省市紛紛出臺政策和措施。

（2）技術標準逐步完善

經過多年積累和近兩年的飛速發展，目前裝配式混凝土、鋼結構技術日趨成熟，國家標準《裝配式混凝土結構技術規程》、《裝配式鋼結構技術規程》已于2017年6月1日正式頒布實施。

（3）建筑企業積極參與

在國家及地方政策大力支持鼓勵下，建筑業以及房地產業都積極主動地參與，開展技術研發和工程實踐，尤其是大型建筑企業集團響應熱烈。

（4）工廠建設各地興起

據初步調查統計，近3年內全國新建預制構件廠數量超過200個。

（5）工程建設逐年增大

據統計，2015年全國裝配式建筑的建設量約3500萬m2， 2016年全國建設量約1億m2，2017年落實新建項目約1.27億m2，部分地區已呈現規模化發展態勢。

（6）發展態勢越發強勁

在政策持續推動下，裝配式建筑產業集聚效應非常明顯，社會熱度空前，企業參與的積極性空前高漲。

總之，我國裝配式建筑整體發展態勢業已形成，大力發展裝配式建筑的方向已非常明確并得到各方面大力推動，裝配式建筑迎來大發展的機遇期。

4.面臨的問題

當然，現階段我國裝配式建筑發展還面臨著瓶頸制約突出，技術、利益、觀念、體制等各方面都存在著保守性和惰性，認識不到位、企業能力不強、體制機制不健全等問題。需要從思想觀念、技術管理、體制機制等方面進行創新、突破。

二、發展裝配式建筑的內涵

1.發展裝配式建筑的必要性

改革開放以來，我國建筑業的產業規模不斷擴大，科技水平不斷提高，建造能力不斷增強，帶動了大量關聯產業，已成為國民經濟的重要支柱。但是我們必須清醒地看到，目前我國建筑業仍是一個勞動密集型、建造方式相對落后的傳統產業。傳統粗放的生產方式已不能適應當今時代發展要求。

落后生產方式突出體現在：第一，設計、生產、施工相脫節，建造過程不連續；第二，以單一技術推廣應用為主，技術集成化程度低；第三，現場以手工、濕作業為主，生產手段相對落后；第四，依賴勞務分包進行粗放式經營，企業缺乏核心能力；第五，以農民工為主體的低端勞動力，技能和素質低；第六，開發項目切塊分割碎片化管理，工程難以高效組織。

生產方式決定了生產質量、效率和資源消耗的水平，質量、效率、效益、資源和環境都是影響建造方式的因素，因此，必須綜合考慮，實現傳統生產方式向現代工業化生產方式轉變。

因此，大力發展裝配式建筑，不僅僅是建造方式的變革，也是建筑業生產方式的革命。按照政治經濟學理論——生產方式=技術（生產力）+管理（生產關系），不難看出，當前大力發展裝配式建筑，就是發展先進的生產力，而不是替代“現澆”，也不是“唯裝配”；有什么樣的生產力，就有什么樣的生產關系，即通過發展先進的生產力來驅動落后的生產關系的變化。通過大力發展裝配式建筑，助力并驅動建筑業從技術和管理以及體制機制上發生根本性變革，從而實現建筑業的轉型升級。

2.傳統建造方式與新型建造方式的區別

與傳統建造方式相比，新興建造方式主要在五個方面存在不同：

（1）理念不同：系統化思維模式；

（2）方法不同：一體化建造方法；

（3）模式不同：工程總承包管理；

（3）路徑不同：新型工業化道路；

（5）效益不同：整體效益最大化。

二者對比如下表所示。

表 傳統建造方式與新型建造方式的區別

3.裝配式建筑特征

裝配式建筑以“五化一體”的建造方式為典型特征，即標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理。

4.裝配式建筑發展路徑

基于裝配式建筑最終要形成高質量產品的特點，需要通過“三個一體化”的路徑來發展裝配式建筑，其具體表現為：

（1）從技術層面上，通過建筑、結構、機電、裝修的一體化，以建筑設計的技術協同來解決產品問題；

（2）從管理層面上，通過設計、生產、施工的一體化，以工程建設高度組織化解決效益問題；

（3）從生產方式層面上，通過技術與管理一體化，解決裝配式建筑的發展問題，可以歸結為前述的技術+管理+工業化生產方式的公式。

三、裝配式建筑的技術創新

1.技術創新的重點

大力發展裝配式建筑，必須實現技術創新，重點研究“三個一體化”中技術層面的一體化，即建筑、結構、機電、裝修的一體化集成技術體系（圖2）。

圖2 一體化集成技術體系

一體化具有系統化、集約化的顯著特征，主體結構系統、機電設備系統、裝飾裝修系統需要通過總體技術優化，多專業協同，按照一定的技術接口和協同原則組裝成裝配式建筑產品；同時，還需要提供完整的技術支撐（圖3）。

圖3 技術體系相適應的技術支撐

同時，實現裝配式建筑的技術創新，應建立以房屋建筑為最終產品的技術思維。

2.技術創新的路徑

技術創新的發展是從專用體系逐步走向社會化通用體系的過程。建筑、結構、機電裝修一體化的集成技術體系具有企業專用體系屬性。專用體系是企業核心競爭力，是不可跨越的發展階段，是走向社會化大生產的必由之路。

專用體系是以技術、管理為基本內核，將生產活動的資源與能力系統集合，形成適合企業特有的設計、生產、運營與管理體系，是企業的核心競爭力。專用體系具有價值性、系統性、不可替代性和不可復制性，如日本鹿島、大和等有自己企業的專用技術體系。

3.裝配式混凝土結構技術

目前，裝配式混凝土結構技術方面存在的主要問題為：

（1）沒有形成建筑、結構、機電、裝修一體化的建造技術。如：將傳統現澆建筑“拆分”成構件來加工制作。

（2）沒有形成設計、生產、施工一體化的生產組織模式。如：分包給沒有工程實踐經驗的包工隊進行生產加工、施工裝配。

（3）沒有擺脫傳統現澆結構的施工工藝、工法和施工組織。如：施工措施、節點處理等，均采用現澆混凝土工藝、模板技術。

（4）裝配式建筑結構技術應用的目的性不清晰、不明確。如：為裝配而裝配，不是經濟適用、優化合理的技術體系。

基于目前現狀，裝配式混凝土結構技術發展趨勢主要有如下幾個方面：第一，高強、高性能混凝土和鋼筋的應用；第二，裝配式結構與免震減震技術的結合；第三，建筑底層加強區采用裝配式的應用；第四，鋼筋機械連接技術在結構中的應用；第五，預應力在裝配式混凝土結構中的應用；第六，混凝土預制構件與鋼結構構件結合；第七，工具式模板技術在裝配式施工的應用。

4.鋼結構技術體系

目前我國鋼結構技術發展在不同類型建筑中發展不平衡，如公共建筑和工業建筑中，鋼結構技術已得到廣泛采用；但在居住建筑中，鋼結構應用并不多見，還有待進一步推廣應用。

我國鋼結構技術發展中也面臨一些問題：第一，沒有推行設計、生產、施工一體化的EPC工程總承包的管理模式；第二，沒有將鋼結構的公共建筑、工業建筑、居住建筑區分研究和推廣；第三，沒有大力推行鋼結構建筑室內裝修一體化技術；第四，沒有很好研究鋼結構對居住建筑的適用性問題；第五，沒有重點研究鋼結構建筑外墻板的技術與系統。

上述五大問題造成鋼結構住宅建筑推廣難，工期、成本增加，資源浪費嚴重，而解決諸多問題的關鍵是實施設計-生產-施工一體化、主體-裝修一體化，提高全產業鏈的整體生產效率和協同性。

5.混合結構技術體系

目前裝配式混合結構技術發展緩慢，還停留在單一材料的結構體系上。然而，國外一些發達國家技術體系十分成熟，已經得到了廣泛應用。

在混合結構體系方面，日本藤田預制混凝土柱+鋼梁結構體系非常有代表，如圖4。

圖4 預制混凝土柱+鋼梁結構體系（日本藤田）

6.信息化技術

從裝配式建筑未來發展看，信息化技術必將成為重要的工具和手段。

（1）BIM信息模型技術

主要功能：三維可視、專業協同、數據共享。

主要用途：建筑設計、施工模擬、技術協調。

（2）信息技術發展問題

當前，建設行業信息化技術正處在發展的初級階段。主要表現在：數據不能共享，系統不能整合，流程不能貫通。

（3）信息技術未來發展趨勢

從“部門軟件”逐步向“軟件集成”過渡，從“單一項目”逐步向“企業平臺”過渡，形成企業大數據下的軟件集成管理平臺，區分于基于BIM的項目信息化管理平臺（圖5）。

圖5 企業大數據下的軟件集成管理平臺

四、裝配式建筑的管理創新

1.管理創新重點

裝配式建筑的管理創新重點要解決“三個一體化”管理層面的問題，即設計、生產、施工一體化的問題。通過管理模式創新，整合、優化整個產業鏈上的資源，才能使工程建設實現最大化的效率和效益。

2.管理模式創新

目前，我國的建筑工業化處于發展的初期階段，多種發展模式并存。 主要有以下幾種模式：

（1）以房地產開發為龍頭的工程管理模式。以萬科為代表（研發設計+應用平臺+資源整合）。

（2）以設計為龍頭的工程總承包管理模式。以中國建筑西南設計研究院等為代表。

（3）以施工為龍頭的工程總承包（EPC）管理模式。以中建科技有限公司為代表。

3.總承包管理模式

工程總承包（Engineering-Procurement-Construction簡稱 EPC ）是國際通行的建設項目組織實施方式。是指從事工程總承包的企業按照與建設單位簽訂的合同，對工程項目的設計、采購、施工等實行全過程的承包，并對工程的質量、安全、工期和造價等全面負責的承包方式。

工程總承包企業是我國大型建筑業企業實施項目組織方式變革的目標模式，這一新的企業模式與傳統模式相比，不僅表現在建造技術和核心業務上，更重要體現在經營理念、組織內涵和核心能力方面發生了根本性變革。工程總承包的典型特點：

（1）理念：以建筑為最終產品，以實現工程項目的整體效益最大化為經營目標。

（2）組織內涵：建立了對整個項目實行整體策劃、全面部署、協同運營的承包體系。

（3）核心能力：體現在技術產品的集成能力和組織管理的協同能力，并具有獨特性。

要推行工程總承包，需要從企業基礎能力建設方面培育，突出體現在：完善總承包企業組織機構、建立總承包項目管理體系、掌握企業的核心技術體系、擁有預制構件制作能力、建立工程設計和研發中心、建立集約化采購管理系統、建立企業信息化管理平臺、培育市場化協作專業公司等。

推行工程總承包的意義可概括為“四個有利于”和有效提高企業“三個力”，即有利于適應和發展裝配式建筑；有利于優化資源、控制成本；有利于提高工程質量和效率；有利于實現專業化分工合作。可以有效提升企業的創造力、整合力和執行力。

4.管理創新的主要瓶頸

（1）先期成本提高的瓶頸。初期建造成本提高是正常的，原因是企業還沒有完全掌握技術，沒有專業隊伍和熟練工人，沒有建立現代化企業管理模式，做好了這些準備，量產后成本自然會降下來。

（2）現行管理體制的瓶頸。建筑工業化的設計、生產、施工、監理等環節都將產生移位，主體責任范圍都將發生變化，與現行的管理體制機制不相適應是發展的瓶頸，需要企業面對和政府解決。

（3）企業運營機制的瓶頸。傳統的企業運行管理模式根深蒂固，各自為戰、以包代管、層層分包的管理模式嚴重束縛了產業化發展，必須要通過轉型升級，才能建立新的發展模式。

生產利益鏈上的瓶頸。傳統的生產方式早已形成了固有的利益鏈，而建筑工業化具有革命性，新的發展模式必然要打破原有的利益鏈，形成新的利益分配機制。

5.發展方式和路徑

（1）發展方式：大力推行以工程總承包（EPC）為龍頭的設計、生產、施工一體化管理模式。

（2）發展路徑：要從市場實際出發，采取以點帶面的方式，逐步推進，協同發展的路徑。

從“點”來講，要建立一支專業化、協作化、工業化的工程總承包隊伍和管理模式。在研發設計—構件生產—施工裝配—運營管理等環節實行一體化的現代化的企業運營管理。

從“面”來講，要通過建立EPC工程總承包隊伍的探索和實踐，影響和帶動全集團乃至全行業的發展。

五、裝配式建筑發展面臨的問題與對策

1.面臨的主要問題

（1）重“目標”輕“目的”。為了完成階段性的發展目標，一味地追求裝配式建筑的建設數量，甚至一哄而上，不考慮現有的產業基礎、技術水平和企業能力，忽視了裝配式建筑發展是建造方式變革這一重大目的和要求。

（2）重“技術”輕“管理”。將裝配式建筑簡單理解為裝配化。需要強調的是，裝配式建筑不能等同于“傳統生產方式+裝配式技術”，而應該是“現代科學技術+現代化的管理”，即從生產力和生產關系兩個方面實現建造方式的變革，沒有技術就沒有產品，沒有管理就沒有效益。建筑工業化行業同樣遵循馬克思主義政治經濟學規律。

（3）傳統路徑的“依賴性”。傳統建造方式具有很強的路徑依賴性，技術、利益、觀念、體制等都頑固地存在保守性和強大的慣性。特別是傳統生產方式在向工業化轉型過程中，尤其是“工地”向“工廠”轉型，“分包”向“總包”轉型：缺乏工業思維和管理能力，缺乏系統理念和設計能力，缺乏技術集成和采購能力，缺乏生產協同和組織能力。

（4）急于求成、缺乏耐心。當前，影響裝配式建筑持續、創新發展的最大障礙是缺乏耐心。裝配式建筑未來的發展道路，取決于我們對建造方式變革是否有耐心？是否腳踏實地？是否有扎實、專注、執著的實業精神？一哄而上、急功近利、規模擴張、追求上市、以大為傲都不是正確的發展模式。

2.發展策略

裝配式建筑發展要處理好三個重要關系。

（1）處理好全面推進與重點發展的關系。

要積極營造發展氛圍，但不可一哄而上，也不可能一步邁入現代化。要處理好“目標”與“目的”的關系，不能混淆偏頗，要明確重點，通過試點探索、示范引領，帶動全面發展。

（2）處理好短期效益與長期發展的關系。

要抓住機遇迎難而上，但不可急功近利。要有長期戰略思考，裝配式建筑的發展是一個長期的發展過程，要從技術和管理兩個方面一點一滴地積累和完善。

（3）處理好項目建設與能力建設的關系。

要通過政策手段，大力推行工程項目采用裝配式建造方式，但不可忽視能力建設。要利用好有限的工程項目，通過工程項目的實踐，將重點放到培育企業的核心能力上來，而不是僅僅為了“數量”。

3.發展建議

大力推廣裝配式建筑，促進裝配式建筑發展，要做好頂層設計、建立協調機制、重視管理創新、培育企業能力、樹立革命精神。堅持技術創新和管理創新的融合發展。

裝配式建筑發展是一個長期的、艱苦的、全方位的創新過程，需要科學的管理組織，需要建立一個高效的管理體制，更需要站在行業發展的高度做好頂層設計，主要包括三個方面重大任務：一是建立先進的技術體系；二是建立現代的建筑產業體系；三是建立高效的管理體系。三位一體。

裝配式建筑在國家政策的大力推動下，必將迎來大發展。通過裝配式建筑的大力發展，未來中國建筑業必將邁上綠色化、集約化、社會化、信息化的發展之路。