基于建筑工業化的高職土建類人才的培養＊

李 霞

（山西工程職業學院，山西 呂梁 030009）

1 建筑工業化的發展現狀

1.1 國外建筑工業化的發展

建筑工業化在西方國家始于18世紀50年代。當時，隨著工業革命如火如荼的發展，在建筑中歐美國家也掀起了一場新的運動，即在工廠中將建筑構件預制好，然后運輸到現場進行機械化裝配，這便是建筑工業化的雛形。歐洲在經歷了二戰后，城市一片狼藉，大量的房屋被摧毀，而戰爭傷亡又造成了勞動力極度短缺，建筑工業化因其施工速度快且節省勞動力而備受青睞，發展迅猛。

歐洲是建筑工業化的發源地，歐洲裝配式建筑的設計、施工經驗已經很成熟，相關的規范和標準也很完善，對建筑工業化在世界范圍內的發展起到了重要的推動和示范作用。

日本也是在二戰后開始大力發展建筑工業化的。日本住宅的建筑工業化，不僅實現了主體結構的工業化，而且內裝部分借助于成熟發達的“產品體系”也實現了工業化。經過幾十年的發展，日本的裝配式住宅已經可以像生產汽車那樣生產住宅，建筑工業化水平在全球范圍內處于領先地位。

表1 各國工業化住宅比率

從表1可以看出，世界發達國家已經完成了從傳統建造方式向建筑工業化的升級，尤其是住宅的建筑工業化比率較高。

1.2 國內建筑工業化的發展

我國從20世紀50年代開始，借鑒前蘇聯的經驗，探索建筑工業化之路，并逐步形成了裝配式單層工業廠房建筑體系、裝配式多層框架建筑體系、裝配式大板建筑體系等。到80年代，隨著裝配式大板建筑的興建及預制空心樓板的普遍應用，使得裝配式建筑在我國的發展達到鼎盛。但由于裝配式建筑的抗震性能較差，加之我國當時的設計、施工水平有限，跟不上社會需求和建筑技術的發展，到20世紀90年代中期裝配式建筑逐步被現澆混凝土建筑取代，僅裝配式單層工業廠房建筑體系還在應用。

傳統建筑業經過多年的發展，暴露出了能耗高、污染大、生產效率低、安全事故頻發等問題。隨著社會的發展，人們對節能減排、保護環境等要求日益提高，傳統建筑的轉型升級勢在必行。另外，隨著我國人口老齡化的到來，勞動力短缺的問題已日漸突出。建筑工人的短缺與人力成本的增加也促使建筑業生產方式的改變。

從“十二五”開始，特別是最近幾年，裝配式建筑的發展日益迅猛。2016年9月，國務院辦公廳發布《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》，提出計劃用10年左右的時間，使裝配式建筑的比例達到新建建筑面積的30%。

政策發布后，各省都積極響應。其中河北省將大力發展鋼結構裝配式建筑；吉林省結合當地木材資源豐富的優勢，將進行木結構裝配式建筑的發展；山西省計劃到2025年底，使裝配式建筑面積的比例占新建建筑面積的30%以上；上海市在2016年的建筑中，裝配式建筑面積達1385萬m2，這一數據較兩年前有大幅增長。

2017年國家住房和城鄉建設結合部出臺了三部分別指導裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結構建筑、裝配式木結構建筑的技術標準，在我國裝配式建筑的發展史上具有里程碑意義。

2 建筑工業化對高職土建類人才的需求分析

2.1 建筑工業化生產方式與傳統生產方式的對比

建筑的傳統生產方式中，設計環節與施工環節嚴重脫節，設計環節主要考慮建筑的使用、造型、結構等，基本不考慮建造環節涉及的施工規范、施工技術等。建筑工業化生產方式完全顛覆了傳統的生產方式，實現了設計施工一體化，設計環節不只是從設計圖到施工圖的過程，更要在施工圖中體現構配件標準、生產及裝配階段的配套技術，以便為構配件的生產及現場安裝提供指導文件。

目前，建筑工業化的生產方式，其建造成本仍略高于傳統生產方式，成本增量主要是由構件生產環節產生的。隨著裝配式建筑的規模化發展，技術的提高，造價成本定會減少。從成本宏觀效益來看，建筑工業化生產節約了人力成本、降低了環境污染、降低了建造過程中的安全隱患、減少了建筑垃圾，提高了施工效率，與傳統生產方式對比，具有巨大的優勢。（見表2、表3）。

表2 傳統建造方式與建筑工業化生產方式在效率與能耗方面的對比

表3 施工各階段的對比

2.2 建筑工業化對高職土建類人才的需求

建筑工業化對建筑從業人員的專業能力及知識結構提出了新的要求，高職土建類專業應重新審視自己的專業建設與開發，及時調整人才培養方案，培養出建筑工業化從設計、生產、施工到運營（行）與維護各環節所需的人才。

2.2.1 裝配式建筑深化設計人才

裝配式建筑的深化設計，是指在完成建筑方案、結構、水暖電的設計后，對裝配式建筑的結構構件進行拆分和預拼裝，對構件詳圖、節點大樣、預埋件進行設計與選型。結構構件的科學拆分是實現建筑工業化和標準化的前提，不僅要使結構構件的受力合理、還要充分考慮構件制作、運輸、現場吊裝的要求，要盡量做到構件規格少、組合多。

利用裝配式混凝土結構設計軟件 （如廣聯達PKPM-PC軟件）可以在虛擬的三維環境下進行深化設計，實現對整棟建筑的模擬拼裝及碰撞檢查，有利于及早發現問題、解決問題，減少日后因設計變更而導致的工期延誤和材料浪費。

裝配式建筑深化設計人才可由高職院校的建筑設計技術專業、建筑工程技術專業培養。學生需具備的專業能力有：能看懂預制裝配式建筑圖紙；了解裝配式建筑的基本知識；掌握裝配式混凝土結構設計軟件。

2.2.2 預制構件生產人才

預制裝配式構件的生產，在歐美等發達國家已實現完全自動化。在國內，除鋼筋綁扎工藝使用人工操作外，其他環節也都是在自動化生產線上完成的。高職院校培養的學生進入裝配式建筑生產企業工作，主要是從事技術類和管理類的工作崗位，如制定構件生產計劃、構件生產安排，指導、監督構件生產制作過程的各項工作。

如果開設裝配式建筑的生產與安裝專業，學生的知識與技能較單一，不足以支撐一個專業。因此，建議預制構件生產人才可由高職院校的建筑工程技術專業、建筑工程管理專業培養。

高職院校學生需要具備的能力有：能看懂預制裝配式建筑圖紙、熟悉預制構件生產流程、熟悉預制產品的行業標準和應用規范，熟悉建筑、結構、給排水、電氣等專業基本規范。

2.2.3 裝配式建筑施工人才

裝配式建筑的施工與傳統現澆技術相比，具有施工機械化程度高，安全防護措施要求高的特點。裝配式建筑施工的關鍵工序是：構件吊裝、定位校準和節點連接。可借助BIM技術，模擬預制構件的吊裝及施工全過程，優化施工流程，排除安全隱患。

裝配式建筑施工人才可以由高職院校的建筑工程技術專業、建筑工程管理專業、建筑工程經濟專業培養。學生需要具備的專業能力有：熟悉裝配式建筑結構設計規范與標準；熟悉裝配式建筑施工各環節的流程；會編制裝配式建筑的施工組織設計與施工方案，會使用BIM建模軟件創建簡單的BIM模型。

2.2.4 裝配式建筑運營管理與維護人才

裝配式建筑在使用的過程中，其結構設施和設備設施都需要得到不斷的維護。可將BIM技術融入物業的運營維護與管理中，為物業管理者提供建筑的各項信息，如建筑構配件的材料、生產單位、規格尺寸，方便構配件的替換；可實時查看三維可視化模型，觀看建筑物內設備的運行情況，提供可靠的數據信息。

裝配式建筑運營管理與維護人才可由高職院校的建筑工程管理專業或物業管理專業培養。學生需要具備的專業能力有：掌握管理、經濟、法律和建筑工程等方面的基本知識和基本理論、掌握物業管理的基本理論、方法和手段、能看懂預制裝配式建筑圖紙、會使用BIM建模軟件創建簡單的BIM模型。

3 基于建筑工業化的高職土建類專業人才的培養

3.1 改革課程內容

傳統的高職土建類人才的培養方案必須要進行調整，但并不意味著全盤否定。新的人才培養方案，既要能夠培養傳統建筑人才，又要掌握裝配式建筑新工藝、新技術等專業知識。

建筑工程技術、建筑工程管理和建筑工程經濟這三個專業可以在現有課程的基礎上，增設BIM建模技術、裝配式結構設計（PKPM-PC）、裝配式建筑施工圖識讀與構造、裝配式建筑施工技術等課程，以適應裝配式建筑發展所需求的管理人才、施工人才。

3.2 革新教學方法

高職院校的學生文化基礎薄弱，學習能力和理解能力較差，而土建類的課程又多以講授理論為主，教師花費大量的課時但學生的學習效果不佳。教師要創新教學方法，如利用BIM建模技術以三維方式展示裝配式建筑的構造、利用BIM技術模擬建筑施工全過程、利用VR虛擬現實，再輔助施工現場視頻、施工模擬動畫，建立起學生容易感知的立體課堂。

3.3 加強師資隊伍建設

學校可組織教師參加BIM建模軟件的培訓，鼓勵教師到裝配式構件生產企業或裝配式建筑施工企業進行下廠鍛煉，既豐富了實教師的實踐經驗，又可以收集到第一手的教學案例。學校還應可派教師外出學習交流，使老師們開闊眼界，借鑒其他院校的先進經驗。

3.4 校企共建實訓基地

學校應積極尋求與裝配式建筑相關企業合作，共同建造校內實訓基地，基地內主要展示裝配式建筑的結構形式、構造節點，使學生對裝配式建筑有形象直觀的認識。學校也可利用企業資源，共同打造校外實訓基地，基地既可以進行工業生產，也可以面向職業院校開放，為學生提供認識實習的場所和頂崗實習的崗位，同時也可向社會開放，為企業員工培訓提供便利。