從建造到制造
——裝配化內(nèi)裝與裝配式建筑協(xié)調(diào)發(fā)展的思考——中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司裝配式建筑工程研究院副院長王凌云在第二屆中國（海南）全裝修產(chǎn)業(yè)與裝配式內(nèi)裝修智造高峰論壇的演講

編輯／曹麗麗 圖／中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司裝配式建筑工程研究院 照片攝影／趙鈿

在2023 華南（?？冢┙ú摹暗诙弥袊êＤ希┤b修產(chǎn)業(yè)與裝配式內(nèi)裝修智造高峰論壇”上，王凌云跟大家分享了關(guān)于裝配式建筑發(fā)展的現(xiàn)狀、高質(zhì)量發(fā)展和工業(yè)化建造的融合關(guān)系。

裝配式建筑發(fā)展的現(xiàn)狀

裝配式建筑工程研究院（簡稱“裝配式建筑院”）是中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司（簡稱“中國院”）的直屬的綜合性設(shè)計(jì)研究部門，多年來從事居住建筑、裝配式建筑、綠色建筑的設(shè)計(jì)研發(fā)咨詢工作，自2016 年至今，承擔(dān)并完成裝配式建筑項(xiàng)目百余項(xiàng)，建筑規(guī)模近1000 萬m2，承擔(dān)及參與的裝配式技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)課題十余項(xiàng)，取得專利二十余項(xiàng)。我們承擔(dān)的居住類設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，類型包含商品住宅、保障性住房、安置房、租賃住房、宿舍等，結(jié)構(gòu)形式多為預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式鋼框架結(jié)構(gòu)；內(nèi)部全裝修，廣泛采用裝配式裝修，因此在裝配式建筑技術(shù)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

通過項(xiàng)目的大量實(shí)踐，我們梳理了一些關(guān)鍵性設(shè)計(jì)方法，比如如何遵循產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思維、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)原則、系統(tǒng)化的集成設(shè)計(jì)思路等；在構(gòu)件及部品的深化設(shè)計(jì)、裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用策略、成本控制等方面也有深入的研究心得。

自2016 年國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》至今約7 年時(shí)間，裝配式建筑在政策和市場驅(qū)動下，技術(shù)體系日漸完善、市場發(fā)展越來越好，但裝配式建筑在建設(shè)中仍然存在高消耗、低效率、高排放、低品質(zhì)的問題。我國房屋建筑年消耗的水泥玻璃鋼材約占全球總消耗量的40%，建筑勞動生產(chǎn)率約為發(fā)達(dá)國家的2/3，建筑業(yè)的機(jī)械化、信息化、智能化程度不高。建筑垃圾年排放達(dá)20 億噸，占城市固體廢棄物總量的40%。且建筑施工還不夠精細(xì)，房屋漏水、噪音等問題仍很突出。因此必須加快推進(jìn)新型建筑工業(yè)化，切實(shí)解決存在問題。

裝配式建筑發(fā)展有3 個(gè)難點(diǎn)問題:一是成本較高，二是建造效率提升有限；三是一些新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的成熟度不足，不利于裝配式建筑的良性發(fā)展。

成本過高是制約裝配式建筑發(fā)展的重要原因之一。成本增加包括：第1，用于制作預(yù)制構(gòu)件的原材料在性能與質(zhì)量與性能上都有更高研究，造成了成本增加；第2，預(yù)制構(gòu)件在運(yùn)輸、成品保護(hù)、現(xiàn)場吊裝設(shè)備設(shè)施上都提高了成本。因此要想降低成本，必須提升預(yù)制構(gòu)件及部品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度，當(dāng)量產(chǎn)形成規(guī)模，可以極大降低產(chǎn)品價(jià)格。同時(shí)提升現(xiàn)場建造效率，有效降低綜合成本。

針對目前裝配式建筑發(fā)展存在的問題，從設(shè)計(jì)入手，需要解決的兩個(gè)主要問題：一是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和個(gè)性化需求的矛盾，二是技術(shù)體系與產(chǎn)品的協(xié)調(diào)性及通用性問題。

國外的建筑工業(yè)化發(fā)展比我國要早幾十年。歐洲許多國家在二戰(zhàn)后面臨城市重建、經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，城市人口快速增長，住房需求快速增大，促進(jìn)了住宅及建筑工業(yè)化的發(fā)展。上世紀(jì)70 年代，歐洲的預(yù)制混凝土構(gòu)件已被廣泛使用，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理制度都較為完善，預(yù)制混凝土技術(shù)的優(yōu)勢很好地彰顯出來：預(yù)制構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，有較高的質(zhì)量保障；預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝，施工效率大大提升。丹麥哥本哈根的停車樓，采用預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)，梁、柱、樓板均為預(yù)制混凝土構(gòu)件，構(gòu)件制作精良，施工精度非常高。預(yù)制梁上預(yù)留了管線的穿過的洞口，雖然是個(gè)停車樓，但室內(nèi)管線布置清晰、整齊，很好地體現(xiàn)了簡約的工業(yè)化風(fēng)格。日本在集合住宅有非常完整的工業(yè)化部品部件供應(yīng)體系。日本的房屋建造商對所建設(shè)房屋質(zhì)量實(shí)行10 年責(zé)任制的監(jiān)管模式，減少了房屋出現(xiàn)一般質(zhì)量問題的可能性，降低維護(hù)、維修成本。日本住宅戶內(nèi)均采用裝配式裝修，管線與結(jié)構(gòu)分離、集成廚房、整體衛(wèi)浴。現(xiàn)場干法施工，方便維護(hù)與維修。

建筑高質(zhì)量發(fā)展與工業(yè)化的關(guān)系

黨的二十大報(bào)告中明確提出：“貫徹新發(fā)展理念，著力推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展，推動構(gòu)建新發(fā)展格局，實(shí)施供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革?！?倪虹部長在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)重點(diǎn)工作推進(jìn)會中提出開創(chuàng)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新局面：“堅(jiān)持房子是用來住的、不是用來炒的定位，加快建立多主體供給、多渠道保障、租購并舉的住房制度。” “安居樂業(yè)是人民幸福最重要的表現(xiàn)形式，安居是人民群眾幸福的基點(diǎn)，要牢牢抓住安居這個(gè)基點(diǎn)，讓老百姓住上更好的房子，再從好房子到好小區(qū)、好社區(qū)、好城區(qū)，進(jìn)而把城市規(guī)劃好、建設(shè)好、治理好，為人民群眾創(chuàng)造高品質(zhì)的生活空間。”倪虹部長在接受新華社記者采訪時(shí)提出：“當(dāng)前，房地產(chǎn)市場已經(jīng)從解決‘有沒有’轉(zhuǎn)向解決‘好不好’的發(fā)展階段，提升住房品質(zhì)，讓老百姓住上更好的房子，是房地產(chǎn)市場高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。” “努力提升品質(zhì)、建設(shè)好房子。提高住房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，打造‘好房子’樣板，為老房子‘治病’，研究建立房屋體檢、養(yǎng)老、保險(xiǎn)三項(xiàng)制度，為房屋提供全生命周期安全保障?！?/p>

圍繞中國住房存在的問題，2020 年集團(tuán)組織相關(guān)單位會同中國房地產(chǎn)協(xié)會做了問卷調(diào)查，涵蓋34 個(gè)省市自治區(qū)，共3 萬多份問卷。調(diào)查顯示，我國住房主要存在的問題分為5 類：集中在結(jié)構(gòu)、消防、健康等安全問題；房屋滲漏、裂縫等質(zhì)量問題；材料老化、設(shè)備運(yùn)行不暢等耐久問題；樓板隔聲差、保溫效果差等性能問題；社區(qū)服務(wù)配套服務(wù)等便利問題。從上述調(diào)研我們可以梳理出提升住宅品質(zhì)的關(guān)鍵問題。推進(jìn)中國住房高質(zhì)量發(fā)展，首先要解決好老百姓關(guān)注的痛點(diǎn)、難點(diǎn)問題，同時(shí)結(jié)合科技發(fā)展、社會發(fā)展及老百姓對于美好生活的需求，建立好房子的動態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。

圍繞提升住房安全性、耐久性，應(yīng)從工業(yè)化建造入手，通過工廠精益制造、現(xiàn)場智能化建造，提升建筑的整體質(zhì)量，提升住宅適用性推進(jìn)住宅可持續(xù)長久使用。

制造與建造融合

建筑高質(zhì)量發(fā)展與推進(jìn)建筑工業(yè)化有密不可分的關(guān)系。制造業(yè)中像汽車、輪船、飛機(jī)等不僅制造水平高，制造效率也不斷提升：一輛汽車生產(chǎn)大約1 天的時(shí)間，一艘輪船制造大概1 年的時(shí)間，一架飛機(jī)組裝大約2 到3 個(gè)月。而住房的建設(shè)周期較長，需要2 至3 年或更長的時(shí)間。

建造與制造不同之處在于汽車、輪船采用模塊化方式在工廠制造，效率高、質(zhì)量好；房屋建造是將建筑材料搬到項(xiàng)目現(xiàn)場施工，效率低、質(zhì)量差、出現(xiàn)問題難以修正。建造與制造在流程上有一定相似之處，都是根據(jù)市場需求，提出設(shè)計(jì)、進(jìn)行試制（樣板搭建）、大批量生產(chǎn)（大規(guī)模施工）、產(chǎn)品交付。設(shè)計(jì)上，制造不僅關(guān)注產(chǎn)品的功能與性能，更多是解決部件的制作、生產(chǎn)、安裝等問題。

因此“像造汽車一樣造房子”，要強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化，多線路并行設(shè)計(jì)。因此裝配式建筑要想制造業(yè)學(xué)習(xí)，應(yīng)改變現(xiàn)在的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工分離的行業(yè)格局，實(shí)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化，推行的工程總承包或全過程工程咨詢和建筑師負(fù)責(zé)制。多專業(yè)多鏈條協(xié)調(diào)工作。同時(shí)，要采用產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，遵循系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和集成化的原則，通過部品部件集成化設(shè)計(jì)和工業(yè)化生產(chǎn)，滿足個(gè)性化需求，發(fā)揮提高質(zhì)量與降低成本的優(yōu)勢。通過結(jié)構(gòu)、設(shè)備、裝修、管線等一體化集成設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)工廠的集成制造，提升現(xiàn)場的安裝效率。采用高度標(biāo)準(zhǔn)化的制造理念，以不同小部品集成化組合的方式增加大部品的多樣性。統(tǒng)籌好工廠和現(xiàn)場，哪些部分適合于產(chǎn)品化生產(chǎn)，哪些部分適合于現(xiàn)場制造在一個(gè)項(xiàng)目中、組織中和設(shè)計(jì)中是非常關(guān)鍵的，對項(xiàng)目成本控制、效率提升有非常大的幫助。

裝配式建筑工程研究院作品：朝陽十一學(xué)校組圖

中國院在建筑從建造向制造方向發(fā)展中做了很多有意義的創(chuàng)新實(shí)踐。2016 年，我們深入造船業(yè)考察學(xué)習(xí)，從船舶集成化設(shè)計(jì)、模塊化制造中攝取精髓。船舶制造包含鋼板劃片加工、分段制造、總段吊裝、船塢總裝，不僅實(shí)現(xiàn)了高度集成的模塊化建造，同時(shí)具有很高的效率。中國院借鑒船舶上層建筑的結(jié)構(gòu)特征、造船工藝和技術(shù)，聯(lián)合多家單位，共同研發(fā)了像造船一樣造房子的新技術(shù)——箱板鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑。箱板鋼結(jié)構(gòu)是采用鋼板與加勁肋通過工廠焊接組裝形成的圍壁墻板和加勁樓板共同承載建筑受力。與造船不同，箱板鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與建筑的防火、保溫、防水材料在工廠內(nèi)進(jìn)行一體化集成制造，大大提高了生產(chǎn)效率和材料的利用率。箱板鋼結(jié)構(gòu)的一體化集成的組件在施工現(xiàn)場進(jìn)行組合裝配，施工速度達(dá)到2 天/層，提高了安裝的效率，比裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的施工速度提高60%以上。箱板鋼結(jié)構(gòu)建筑體系最大的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)整體性好、抗震性能優(yōu)越、與一般鋼框架結(jié)構(gòu)相比，箱板鋼結(jié)構(gòu)建筑沒有露梁、露柱的問題，老百姓居住體驗(yàn)好；防火安全性高、鋼結(jié)構(gòu)更安全耐久；標(biāo)準(zhǔn)化、集成化程度高，可以實(shí)現(xiàn)全裝配、智能建造。箱板鋼結(jié)構(gòu)體系適用于宿舍、公寓、酒店、辦公和住宅，已經(jīng)在北京石景山首鋼鑄造村項(xiàng)目、青島金茂源項(xiàng)目中落地實(shí)施，并獲2021 年中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會創(chuàng)新技術(shù)一等獎，對推進(jìn)我國裝配式建筑智能建造、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級、推進(jìn)建筑低碳的發(fā)展將起到很好的支撐作用。

此外，我們還研發(fā)了一種拆裝式桁架鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑。采用預(yù)制混凝土基礎(chǔ)，由鋼桁架、鋼梁、鋼制連接件組成建筑結(jié)構(gòu)框架，結(jié)構(gòu)構(gòu)件全部用螺栓連接，現(xiàn)場沒有焊接，可以實(shí)現(xiàn)快速安裝和拆卸；建筑主體可在24小時(shí)之內(nèi)搭建完成；建筑內(nèi)墻和外墻采用工廠預(yù)制的輕質(zhì)隔墻系統(tǒng)，隔墻內(nèi)集成給水、電氣、通風(fēng)等設(shè)備管道，實(shí)現(xiàn)工廠集成制造，現(xiàn)場高效安裝，減少材料損耗。拆裝式鋼桁架建筑，可以實(shí)現(xiàn)反復(fù)拆裝、多次使用。建筑在防火、隔聲、保溫等方面性能明顯高于帳篷和板房。拆裝式鋼桁架建筑均采用平面構(gòu)件，有利于貯存和運(yùn)輸。

我國是個(gè)自然災(zāi)害多發(fā)的國家。現(xiàn)在用于救災(zāi)安置的應(yīng)急房屋，大多采用帳篷和活動板房，性能差、不耐用、無法循環(huán)使用，廢棄后形成建筑垃圾，浪費(fèi)資源、污染環(huán)境。黨中央多次提出要加強(qiáng)國家區(qū)域應(yīng)急救援中心能力建設(shè)，完善基層應(yīng)急管理體系。拆裝式桁架鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑是一種在安全性、舒適性、耐久性方面有較大提升的應(yīng)急設(shè)施，符合國家關(guān)于提升應(yīng)急救援裝備的方向要求。

今天與各位來賓介紹了中國院技術(shù)研發(fā)的一些成果。中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司是國資委下屬的科技型中央企業(yè)，秉承優(yōu)良傳統(tǒng)，將“建筑美好世界”為己任，以專業(yè)誠信、協(xié)作創(chuàng)新、成就客戶作為核心價(jià)值觀，致力推進(jìn)國內(nèi)勘察設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。我們希望能夠和更多跟優(yōu)秀企業(yè)合作，通過協(xié)同發(fā)展，裝配化內(nèi)裝與裝配式建筑的有機(jī)結(jié)合，推進(jìn)技術(shù)的合理應(yīng)用與良性發(fā)展，進(jìn)而助力我國建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，向著更高水平邁進(jìn)。