我國裝配式建筑行業發展面臨的現狀、問題及對策初探

趙文博 劉 勁[2] 李 海 冀浩博

（[1]湖南城市學院土木工程學院 湖南·益陽 413000；[2]湖南城市學院產教融合應用型人才培養研究基地 湖南·益陽 413000）

1 裝配式建筑發展的意義

傳統的建筑行業多采用現澆施工，屬于勞動密集型行業，對工人需求量大，施工周期長，環境污染較大且能耗高。新時期我國建筑業必須走轉型升級之路，以滿足當前經濟要求和人民需要。在此背景下，具備綠色環保、工業化、信息化等特點的裝配式建筑成為了工程技術人員新的選擇。

裝配式建筑是指工程結構構件提前在指定工廠內生產，然后運輸到施工現場，通過機械設備吊裝和濕接縫連接等處理，完成建筑結構施工。裝配式建筑具備較多優點：（1）易于產業化。裝配式建筑自身所具備的工序特點，使得預制構件批量化生產不受天氣等外界因素影響，且改善了工人生產作業環境，降低工人勞動強度。（2）綠色環保。相比于傳統人工現澆，裝配式建筑在生產和安裝過程中能顯著減少對水資源和建筑材料的損耗，也能大幅度減少施工中的噪聲污染和粉塵污染，符合國家大力倡導的綠色發展需求，也符合人民群眾對綠色低碳生活的期待。（3）緩減國家人口紅利的影響。隨著國家人口老齡化的加速，第七次人口普查結果顯示，2020年相較于2010年，我國60歲以上人口占比提高了5.44個百分點。建筑行業勞動力年齡偏大、青壯年勞動力不愿從事建筑行業等問題日益突出，由于裝配式建筑預制構件為集中生產，工業化程度高，能有效減少對一線工人的需求。因此，裝配式建筑行業所帶來的高效、綠色節能符合國家實情，利于行業長期發展，故逐漸贏得市場青睞。

裝配式建筑的使用國外較早，美國在20世紀初率先提出裝配式建筑概念，二戰結束后大規模推廣，1976年誕生了第一部關于裝配式建筑的行業標準，從此裝配式建筑的生產有章可循，構件預制可以大批量生產，裝配式技術逐步走向成熟。在歐洲，德國在1920年代出現了大板技術為主的裝配式建筑技術，其后又發展了MIB技術，直到現在德國在降低建筑業能耗方面仍處于世界領先地位，裝配式方式建造成為建筑行業主流。法國從1980年代開始采用裝配式建筑，采用鋼筋混凝土裝配式結構應用于住宅項目，裝配式建筑的市場占有率為70%。丹麥采用裝配式住宅也占了80%，節約能源50%，其模數化標準為國際組織采用，其標準化、工業化的生產居于世界前沿。在亞洲，日本于1960年代開始展開裝配式建筑施工，基于工程實踐與科學研究，也制定裝配式建筑國家標準，實現裝配式建筑預制構件的標準統一。

我國在這方面發展較晚，新中國成立后從蘇聯學習引進了裝配式技術，并通過部分工業廠房施工實現應用。當迫于當時國家綜合實力，發展并不迅速，直到近20年，裝配式建筑才開始進入快速發展階段，如1999年建設部等部委出臺指導意見，要求加快建筑行業轉型，實現建筑產業化，提高人民群眾住宅質量。2016年國務院出臺文件，明確指示要大力推廣裝配式建筑，力爭通過10年的發展，使新建建筑中實現裝配化率30%，此外，住建委及各地方政府相繼出臺政策，建議大力發展裝配式建筑技術，如湖南省政府提出“2020年全省市州中心城市裝配式建筑占新建建筑比例達到 30%以上”。益陽市政府提出“2020年全市中心城區達到35%以上，其他區縣（市）城區達到15%～20%”。我國“十四五規劃”提出“加快發展方式綠色轉型”“推廣綠色建材、裝配式建筑和鋼結構住宅，建設低碳城市。”等目標。因此，裝配式建筑得到各級政府政策支持。

2 我國裝配式建筑發展面臨的難題

2.1 裝配式建筑成本較高

國內學者針對28個國內裝配式建筑項目調查數據表明，結構體系各異的裝配式建筑成本普遍高于傳統現澆項目，某房企的調查表明剪力墻結構，裝配式體系造價提高400元/m2。北京某項目裝配化達到56%，成本增加了360元/m2以上。針對裝配式建筑成本較高的問題，筆者通過調研發現，與傳統施工相比，一是工廠預制成本較高，裝配式建筑尚在探索發展期，工廠預制化水平存在較大的提升空間，較現澆相比，其質量要求更高。二是吊裝運輸成本高，在工廠預制后，構件需運輸并在工地一線安裝，此過程中涉及到工程設備、人員等新增的投入，顯然會提高工程整體造價。三是施工管理水平，包括裝配率設置不合理，預制構件不科學的組合、信息化技術使用未達最優等均會導致成本增加。四是銷售相對較難，盡管各級政府推進裝配式建筑的普及，但部分企業尤其是開發商，考慮到裝配式建筑成本較高，且部分民眾對裝配式建筑安全性存在擔憂，導致其落地推廣尚存較大阻礙。

2.2 裝配式建筑質量有待提高

裝配式建筑在建設過程中，由于主客觀原因，存在一些技術上質量問題，包括：（1）生產過程。預制構件尺寸得不到保障，平整度達到不質量要求，預制構件濕接縫處外露鋼筋定位有偏差，長短不齊，導致連接時出現偏差。預制構件預留孔洞位置也有錯位。（2）運輸過程。構件運輸及存放過程中存在保護不夠有效的問題，導致構件棱角被損壞、梁體出現輕微變形等情況。（3）施工過程。連接處未及時清理雜物，導致粘結強度不足，影響結構承載力及抗震性能。一線工人未按要求完成拼裝，出現損壞連接處構造的行為。

2.3 裝配式建筑標準規范尚未統一

裝配式建筑由于是新興技術，現場經驗、各類數據和理論儲備均有較多空白，因此我國裝配式建筑尚未形成完全統一、行業一致認可的標準體系，各地區未實現對裝配式建筑材料及構件設計標準的統一，導致預制構件質量有差異。裝配式建筑是一種工業化生產過程，投資金額較大，施工周期較長，批量生產和標準化是降低裝配式建筑生產成本的有力途徑。

2.4 信息化技術與裝配式建筑技術的融合有待完善

裝配式建筑從設計、生產到安裝過程較為復雜，信息化技術的運用具備天然的優勢。當前 BIM 技術等信息化手段建筑行業有一定范圍、一定程度的應用，據報道，北京“中國尊項目”在施工階段應用BIM技術，給業主和總包方節約了成本2億元、并短了工期6個月。但限于人員素質和技術經驗的積累，兩類技術融合使用的推進速度較緩，尤其缺乏從設計直到運維的一體化全壽命周期管理，中小建筑企業更是缺乏相應人才。總之，目前裝配式建筑人才培養的質量和數量不能有效應對裝配式技術的應用和普及。

3 裝配式建筑發展的建設途徑

3.1 加大科研攻關，完善規范體系建設

裝配式建筑工程應用如火如荼之時，存在相關現有規范不夠詳盡的短板。這與裝配式建筑科研水平有待提高息息相關。因此，行業各方決不能忽視科學研究的重要性。多數建筑企業因面臨經營壓力，主要精力集中于生產實踐，尚不具備獨立研發能力與動力，而高等學校等科研機構多專注于純理論化研究，部分專業教師與實踐脫離時間過久，高校科學研究尚不能很好地反饋工程實踐，產教研合作有待深化。因此，高等學校與建筑企業應加強合作交流，在工程實踐中發現科學問題，產生的研究成果又可指導工程實踐。企業攻克了實際問題，科研院所實現“將論文寫在祖國的大地上”。同時，產學研融合取得成果并進行一定范圍推廣后，建筑主管部門、行業協會應及時跟進，協助各方完善相關規范，在裝配式建筑設計、生產、安裝等方面形成統一、可操作的技術標準，并實現與現有相關規范的有效銜接。

3.2 加大政策與資金支持力度

裝配式建筑行業處于快速成長的，也是一種和人民群眾生命財產安全緊密相關的新興產業，部分群眾對其可靠性存在顧慮，政府部門可通過各類渠道宣傳裝配式結構的特點，消除普通民眾對這類新型結構安全性的質疑。同時，目前裝配式建筑技術成本比傳統結構要高，相關企業面臨較大的成本管控壓力，國家應在部分公共設施中率先推廣裝配式建筑。并強化稅收和行業管理制度方面的資助，使從事裝配式建筑生產、設計和使用的企業享受政策及稅收的支持，降低企業成本，激活市場主體的活力。

3.3 培養更高水平專業技術人員

裝配式建筑采用了大量新工藝、新方法，推廣中對設計人員、生產人員、施工人員、運營管理人員提出新的要求，帶來了新的技術挑戰，在這個過程中，企業、高校、行業協會應緊密合作，短期內對技術骨干和一線工人展開培訓尤其重要，可通過專家授課、高水平案例現場參觀、小組討論、工人學校等形式，有力提高裝配式建筑從業人員技術水平、責任心等。長遠考慮，高等學校應主動承擔培養適應裝配式建筑的人才責任，使專業教師了解現場實踐情況，熟悉施工工藝，并通過校企合作等方式提高本科生實踐應用能力，推動行業更好更快發展。

3.4 加大與BIM等信息化技術融合力度

BIM技術是協助裝配式建筑建設的重要手段，能有力提高裝配式建筑從設計、施工至運營全壽命周期管理水平。例如在設計階段，BIM技術可發揮優化、輔助設計的作用，基于建筑構件可視化功能實現碰撞檢查、管線檢查、建筑空間測量等功能，且模擬整個施工過程，優化施工方案，使工程對象受力合理、構造簡單、便于施工。在施工階段，BIM技術所建立三維模型和信息化平臺可協助施工單位進行質量控制，提高施工質量和造價管理水平，推進設計、生產及施工一體化進程。總之，BIM技術能協助技術人員更便捷、更高效地識別建筑信息，同時各階段信息的共享能有力提升建筑生產效率，節約工程造價，有力縮短工期。

4 結語

（1）裝配式建筑具有環保節能的優點，且能有效應對勞動人口減少，成為了當前土木工程行業的熱點。（2）裝配式建筑發展面臨裝配式建筑成本較高、質量有待提高、行業標準尚有不足、技術水平和人員素質的相對落后等阻礙，這些因素影響裝配式建筑發展。（3）發展壯大裝配式建筑產業，可加大科研攻關，完善規范體系建設，政府和行業主管部門加大資金和政策投入，培養高素質應用型人才，加強裝配式技術與信息化技術融合。