珠三角城市民用住房裝配式建筑發展現狀探究*

任海瑩

（廣州南洋理工職業學院，廣東 廣州 510900）

一、概述

我國裝配式住宅在80年代之前就已經開始發展，但后期突然出現停滯，并出現數量急劇減少，而后經過三十年又重新開始發展。由于裝配式住宅這幾十年的停滯期，導致無論技術還是專業人員都大量缺失，在短期內若要進行大力發展難度非常大，不僅要解決工程實例，人員，技術，施工設備以及工程管理的諸多問題，還要面對當前裝配式住宅在新建建筑當中市場占有率極低的重大難點。對于該段時期的住宅建筑建設而言，尤其是保障性民用住房，工業化住宅仍是主體建設，幾乎已經占有了整個市場。由于裝配式住宅技術手段尚不成熟，前期需要投入的人力物力資本極高，且由于現實條件限制，裝配式住宅在實際進行生產時規模不會很大，在短期內同工業澆筑式結構相比競爭力并不大。但是隨著國家部門陸續出臺一系列文件不斷推進裝配式住宅的繼續發展與技術提升，除此之外，全國各地的建筑產業已經逐漸向現代化方向不斷推進，開始轉型，由此開始，全國各省已經陸續進行裝配式住宅建設的扶持工作，各類產業化基地以及試點建設已經逐步展開，在此基礎上，城市民用住房裝配式建筑開始重新進行發展，并擁有著非常廣闊的空間[1]。

作為我國國民經濟的重要組成部分，建筑行業已經伴隨經濟的快速發展而擁有了蓬勃的前進空間，總產值的增長速度極快。在這一背景下，裝配式建筑也開始發展，建筑面積也在每年24%以上的增速開始擴大，未來裝配式住宅也具有非常大的發展潛力。在2017年，珠三角各省政府已經明確提出到2020年底要使裝配式住宅面積占據總體建筑面積的15%以上，并且在5025年底以前，必須保證該比例提升至35%以上。珠三角各地政府為這一目標提出了諸多實施計劃與方案，并不斷監督各部門進行裝配式建筑的施工工作。

二、珠三角城市民用住房裝配式建筑發展現狀

1.珠三角城市民用住房裝配式建筑發展現狀

我國當前建筑產業所生產的經濟總值已經可以占據國民經濟的7%以上，建筑行業已經成了當前國內的重點產業。但是就目前的市場情況來看，基本生產方式仍然以現場混凝土澆筑為主體，并且需要大量的人力進行參與，不僅生產周期長且建筑品質不夠高。因此，為滿足當前國內對建筑行業高品質的要求，傳統的建筑模式已經不能滿足市場需求，城市民用住房裝配式建筑的大范圍施工已經成了大勢所趨。裝配式建筑包含的系統主要有結構、設備管道以及內裝結構，將建筑行業的六個目標集為一體，因此具有無限的發展空間，這六個優勢是指標準型設計、一體化裝修、信息化管理、裝配化施工、工廠化生產以及智能化應用，建設出的住宅不僅施工質量高，且具有節能環保的特征。國家出臺文件表明要在2025年實現裝配式住宅達到新建住宅的30%以上。珠三角城市群已經成了裝配式住宅的重點發展地區，大力進行鋼結構裝配式民用住宅的建設工作[2]。

近幾年在國家的大力扶持之下，裝配式住宅已經取得了快速發展，以其結構功能清晰完整、類型簡單以及集成程度較高的特征在市場上優勢明顯，并可以進行大規模的復制，在施工簡單的同時還能夠保持較高的生產效率，既能夠保障基本的抗震能力，還能夠在符合施工標準的同時進一步提升施工質量。近年來伴隨著先進科學技術在建筑行業的不斷滲透，BIM技術獲得了廣泛應用，并以其超強度可視性促進了裝配式住宅的施工質量提升。

2.珠三角城市民用住房裝配式建筑的發展劣勢原因

盡管當前階段國家已經下發了多項文件力圖促進城市民用住房裝配式建筑的繼續發展，并對裝配式建筑的各個項目進行規定上的完善，但是到目前為止，珠三角城市民用住房裝配式建筑仍然存在著一系列問題，主要原因有以下幾點。

2.1建造成本較高。在建設裝配式民用住房時，需要購入大量的預制構件，但是由于當前生產該類型構件的企業尚處于起步階段，數量減少，生產效率也非常低，因此，同傳統的混凝土澆筑住宅結構相比，構件購入成本會高很多。根據相關統計信息，可以看出每平方米的城市民用裝配式住宅成本高于傳統住宅700—800元。另外，預制構件的生產廠家需要按照行業相關規定進行交稅，且增值稅比例仍然在不斷提升，因此在很大程度上增加了生產費用，導致裝配式住宅的推廣難度大大增大[3]。

2.2專業人才缺乏。由于全國大部分院校并沒有開設預制構件的相關專業，且沒有向技術工人開啟專門培訓通道，因此，不管是裝配式住宅施工人員還是管理人員都極度匱乏。除此之外，裝配式建筑在進行施工時難度更大，在模板、鋼筋以及混凝土等方面用量大大減少，但是構件吊裝與節點連接方面的技術難度卻大大增加，需要投入巨大的人力進行施工操作。當前一般施工隊伍的工作人員專業素養較低，且接觸到的工程實例較少，不具備相關工作經驗，很難滿足施工標準。

2.3缺乏技術支持。裝配式建筑住宅在完成整體建設需要經歷四個階段，分別是住宅設計，構件生產，建筑施工以及后期運營維護，因此，裝配式住宅施工企業必須明確EPC模式，并能夠熟練使用BIM技術開展建筑施工，以提升最終的施工質量。當前的施工單位由于對裝配式住宅的認知不足，直接導致在施工階段技術能力出現缺陷，阻礙了裝配式住宅的繼續推廣[4]。

二、BIM技術在城市民用住房裝配式建筑當中的應用

在三維模型軟件出現之前，珠三角城市民用住房裝配式建筑在設計的過程當中使用最為廣泛的繪圖工具便是二維CAD軟件，并且在很長一段時間里一直占據著主導地位，但近年來由于建筑設計標準的不斷細化以及工程質量需求的不斷提升，三維數字化處理方法以其更強的協調性、可視化的設計過程已經逐漸被更多工程項目所采納與應用，目前已經在很多領域取代了CAD繪圖軟件的位置。而BIM技術作為一種建筑信息模型構建技術，在建筑領域的三維數字化處理當中應用最為典型。特別需要注意的是，BIM技術當中的模型設計為三維數字化模型，因此能夠進行建筑結構的可視化分析，這與CAD繪圖當中點、線、面的連接大有不同，能夠與實際建筑物的結構完全對應，并按照相應組件進行模擬仿真，不僅空間位置關系能夠保持完全一致，還能夠使得各組件的屬性與數據信息能夠始終具備參考價值。這一技術不僅可以用于建筑設計當中，還具備建設工程的全壽命周期功能，且該技術領域當中的數據庫仍然在不斷動態更新，因此，使用該技術完成建筑設計按照技術范疇而言屬于數字化設計[5-8]。BIM技術具備的3D可視化模型能夠直觀地向技術人員呈現出跨階段的同步作業，并將現場信息在軟件當中進行實時更新，最終實現各空間信息的完全整合與優化[5]。隨著建筑設計技術水平的不斷提升，在裝配式住宅施工方面，其設計方案的確定已經從二維圖紙的繪制轉化為三維空間的模型觀測，另外還逐漸滲入了全壽命周期的理念，進而使得在工程設計當中，能夠實現實時信息管理、可視化觀測、及時優化的同時，還具備了強協調性、高信息整理強度、低能耗的特點，使得設計方案在后續應用到實際施工時能夠有效提升施工效率，并在一定程度上縮短施工工期。在城市民用住房裝配式建筑的方案設計過程當中，由于裝配式住宅設計結構復雜，且其項目安全性非常重要，需要設計人員對詳細的受力過程有完整的把握，因此，僅僅使用二維設計并不能對設計當中出現的具體問題進行細致檢查與修復，很容易導致設計中殘留的問題被錯誤地應用到了施工之中，進而造成不可估量的損失。BIM開發最終要從設計方案轉化為項目應用，因此工藝技術管理以及過程管理都同樣重要，因此，可以利用BIM技術的施工過程模擬功能對過程管理進行強化。構建裝配式住宅的三維可視化模型非常重要，通過對這一模型進行施工過程模擬，便可直觀地得到項目施工過程當中可能會出現的技術難點與施工重點，進而在確定施工方案時能夠充分考慮到空間的利用、機械的調配以及材料的供應問題，對施工重難點進行集中分析與解決，科學安排施工的進行順序，避免同時間段的交叉施工，造成資源的浪費以及管理的失誤[9]。

結語

盡管在現階段裝配式住宅的市場占有率與現場澆筑工業化住宅相比仍然優勢不大，但是隨著我國工業化不斷向前推進，且環保政策由上至下各級嚴格執行，另外，城市民用裝配式建筑在施工過程當中可以參考西方國家的先進工程經驗，因此，裝配式住宅在珠三角的繼續推進潛力非常大。著力發展城市民用住房裝配式住宅不僅可以減少建設過程中產生的工業污染，減少人力物力所耗費的成本，節約建筑資源，減少能耗，并使得住宅的建設效率不斷提升，不斷促進建筑行業走向現代化、工業化與節能化。