孫崢

摘要：2016年，裝配式建筑被提到了國家層面，政策東風接連不斷，在全國各地的推廣與發(fā)展簡直呈星火燎原之勢。文章通過探究國內(nèi)、國外裝配式建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，認為以建筑設計院為牽頭單位的一體化集成設計將成為未來的重點研究方向，同時應加強BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應用研究，構(gòu)建模型和數(shù)據(jù)庫。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；現(xiàn)狀；集成設計；BIM技術(shù)

2016年，對于建筑業(yè)轉(zhuǎn)型來說可謂是不平凡的一年，關(guān)于裝配式建筑的政策利好，可謂接連不斷，國務院給出了宏觀層面的指導意見，通過頂層設計確定了裝配式建筑的相關(guān)工作目標，并頒布了相關(guān)的扶持政策，裝配式建筑項目如雨后春筍般在各地開建。藍圖已繪就，奮進正當時，目前針對裝配式建筑出臺的指導意見和相關(guān)配套措施已在全國各地推廣，不少地方更是對裝配式建筑的發(fā)展提出了明確要求。

一、裝配式建筑的定義

裝配式建筑是用工廠生產(chǎn)的預制構(gòu)件在現(xiàn)場裝配而成的建筑。裝配式建筑的施工過程擁有標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應用等特點。

縱觀國內(nèi)外裝配式建筑的發(fā)展歷程，按照結(jié)構(gòu)體系可劃分為預制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系（PC構(gòu)件）、預制木結(jié)構(gòu)體系（土木、鋼木、竹木等體系）、預制集裝箱房屋（盒式建筑）、預制鋼結(jié)構(gòu)體系（型鋼體系、輕鋼體系）等。

二、國外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

西方發(fā)達國家的裝配式建筑始于工業(yè)革命，大規(guī)模創(chuàng)立和推廣于二戰(zhàn)后。20世紀70年代以后，各國根據(jù)現(xiàn)實國情，選擇了各有特色的發(fā)展方式和發(fā)展道路，各有側(cè)重，各有所長，德國、法國、瑞典、美國、加拿大、日本、中國香港、新加坡是最具典型性的國家。具體情況介紹如下。

（一）歐洲（德國、法國、瑞典等）

歐洲是建筑工業(yè)化比較完善的地區(qū)，其中又以德國為先進代表，已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)體系，涵蓋了建筑設計、軟件和信息化工具、生產(chǎn)工藝、施工安裝、物流運輸、配套產(chǎn)品供應等方面，始終作為第一梯隊引領(lǐng)全球的工業(yè)化建筑研發(fā)和實踐。德國的裝配式建筑大都因地制宜、根據(jù)項目特點選擇現(xiàn)澆與預制構(gòu)件混合建造體系或鋼混結(jié)構(gòu)體系建設實施，并不單純追求高裝配率，而是通過策劃、設計、施工、安裝、裝飾各個環(huán)節(jié)的精細化優(yōu)化過程，尋求項目的個性化、經(jīng)濟性、功能性和生態(tài)環(huán)保性能的綜合平衡。

作為世界上最早推行建筑工業(yè)化國家之一的法國，鋪就了一條以全裝配式大板和工具化模板現(xiàn)澆工藝為標準的道路。法國的特點是，一是推廣以預制混凝土體系為主的“構(gòu)造體系”，鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)體系為輔；二是發(fā)展通用構(gòu)配件的商品生產(chǎn)，面向全行業(yè)推行施工與構(gòu)件生產(chǎn)分離的原則。

瑞典開發(fā)了大型預制混凝土板的工業(yè)化體系，以后大力發(fā)展以通用構(gòu)配件為基礎的通用體系，預制構(gòu)件達到95%之多。瑞典的特點是：一是在推動完善標準化體系的基礎上發(fā)展通用構(gòu)配件；二是以模數(shù)協(xié)調(diào)原則，逐漸形成“瑞典工業(yè)標準”（SIS），實現(xiàn)了構(gòu)件尺寸、對接尺寸的標準化和系列化。

（二）北美（美國、加拿大）

美國大規(guī)模推廣裝配式建筑源于20世紀50年代，二戰(zhàn)結(jié)束后，大量復員士兵催生出潛在的住房需求，傳統(tǒng)住房成本高、生產(chǎn)速度和能力低，裝配式建筑成本低、建設周期短、可大規(guī)模生產(chǎn)等特點滿足了這些需求，實現(xiàn)了井噴式發(fā)展。1976年，美國國會通過了國家工業(yè)化住宅建造及安全法案，（National Manufactured Housing Construction and Safety Act），同年頒布出臺了一系列嚴格的行業(yè)規(guī)范標準，沿用至今。2007年，美國的裝配式建筑生產(chǎn)總值達到118億美元?，F(xiàn)每16個人中就有1個人居住的是裝配式建筑。在美國，裝配式建筑偏好鋼結(jié)構(gòu)+PC掛板組合結(jié)構(gòu)，廣泛應用于低碳房屋，如住宅、公共建筑、養(yǎng)老居所、旅游度假酒店、會所、營房、農(nóng)村住房等各類建筑，具有綠色低碳抗震節(jié)能等特點，滿足高抗震設防要求。所有構(gòu)件工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝快捷方便，比傳統(tǒng)建筑施工節(jié)約了60%工時。建筑部件的大部分可通用互換，90年的房屋壽命結(jié)束后，90%的材料可以回收利用，避免了二次污染。

加拿大已經(jīng)實現(xiàn)了從BIM模型到鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的特殊環(huán)節(jié)，并且委托給任何一家有加工能力的企業(yè)定制鋼結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)完成后現(xiàn)場組裝。一是極大的壓縮了現(xiàn)場生產(chǎn)周期，提高了裝配速度；二是將加工、組裝環(huán)節(jié)完全委托外包，在業(yè)務上更有擴張力。

（三）亞洲（日本、中國香港、新加坡等）

日本通過立法和認定制度大力推廣建筑產(chǎn)業(yè)化，20世紀60年代頒布了《建筑基準法》，成為大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的契機。70年代設立了“工業(yè)化建筑質(zhì)量管理優(yōu)質(zhì)工廠認定制度”，同時期占總數(shù)15%左右的住宅采用產(chǎn)業(yè)化方式生產(chǎn)。80年代確定了“工業(yè)化建筑性能認定制度”，裝配式住宅占總數(shù)的20%～25%。90年代，經(jīng)過多年的實踐和創(chuàng)新，形成了適應客戶不同需求的“中高層裝配式建筑生產(chǎn)體系”，同時完成了規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化的結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高了建筑工業(yè)化水平與生產(chǎn)效率。在推動住宅產(chǎn)業(yè)化上，日本政府做了兩個重要引導：一是從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整角度出發(fā)，在政策上引導；二是建立“住宅生產(chǎn)工業(yè)化促進補貼制度”和“會計體系生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)補助金制度”，引導生產(chǎn)方式，將住宅產(chǎn)業(yè)工業(yè)化和技術(shù)作為重點。

香港大規(guī)模推廣裝配式建筑，主要得益于特區(qū)政府的積極引導和標準化設計，借助政府推行的“和諧式”公屋政策，開發(fā)推出多種系列的公屋，標準化設計使房間尺寸相互配合，固定建筑構(gòu)件尺寸，預制工業(yè)化生產(chǎn)，新開工的公屋全部采用預制、半預制構(gòu)件和定型模板建設。2000年后，特區(qū)政府按建筑面積進行獎勵，對采用預制外墻的商品房給予建筑面積7%的獎勵，普通商品房開始采用裝配式建筑。

新加坡于20世紀80年代引進國外（澳大利亞、法國、日本）先進的裝配式房屋建筑技術(shù)，并率先在保障房（組屋）領(lǐng)域大規(guī)模推廣，目前結(jié)合本國特點，形成了具有本土特色的裝配式建筑體系。endprint

三、國內(nèi)裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

我國的房地產(chǎn)市場起步較晚，發(fā)展速度過快，政府宏觀政策引導和監(jiān)管滯后，技術(shù)法規(guī)和標準欠缺，國內(nèi)市場較混亂，出現(xiàn)了“八仙過海各顯神通”的局面。由于缺少頂層設計，工業(yè)化程度始終徘徊于低水平，裝配式建筑一直未進入主流住宅市場，僅有少量生產(chǎn)制造廠家在探索實踐，更多的依靠直接引進歐美發(fā)達國家的先進技術(shù)體系，鮮有自主研發(fā)。

（一）裝配式建筑施工人員缺口較大

2016年2月，中央城市工作會議中指出“力爭用10年左右，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%”。如此龐大的建筑體量對施工技術(shù)和人員提出了新的要求，況且施工人員的培養(yǎng)是很慢的。以上海為例，根據(jù)上?！毒G色建筑發(fā)展三年行動計劃》的規(guī)定，未來3年裝配建筑所占的比例：2014年不少于25%；2015年不少于50%；2016年，符合條件的外環(huán)線以內(nèi)新建民用建筑原則上都要使用裝配式建筑。根據(jù)初步估計，上海將需要10萬名熟悉并掌握裝配式建筑施工技能的現(xiàn)場施工作業(yè)人員。

（二）缺乏行業(yè)統(tǒng)一標準

經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，我國的住宅產(chǎn)業(yè)化取得了一定成績，但與歐美、日本等發(fā)達國家相比，仍處于發(fā)展的初級階段，存在各種各樣的問題。首先，行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標準，房地產(chǎn)企業(yè)參與其中的積極性較低，可參考性及可行性較高的現(xiàn)實案例及技術(shù)方案較少，住宅產(chǎn)業(yè)化在質(zhì)量監(jiān)管與追溯等方面也存在較多問題；其次，現(xiàn)在建筑設計與施工分別招標，建筑業(yè)又存在轉(zhuǎn)包與分包的經(jīng)營管理模式，使產(chǎn)業(yè)鏈上設計、施工、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)脫節(jié)；最后，住宅產(chǎn)業(yè)化各個環(huán)節(jié)的標準都不盡完善，行業(yè)內(nèi)企業(yè)無章可循，目前我們迫切需要建立一套符合我國國情的工業(yè)化建筑評價體系，解決標準缺失這個住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸。

（三）自動化程度低，住宅產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化意識薄弱

目前，我國施工建筑行業(yè)存在的主要問題之一是工業(yè)化與精細化程度較低，建筑資源浪費極為嚴重。過去的技術(shù)無法滿足九十年代開始的大規(guī)模建設需求，裝配式建筑的各個環(huán)節(jié)嚴重脫鉤，研發(fā)投入和技術(shù)成本控制過低，整體性差、使用功能不良，預制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量急劇減少，裝配式建筑在住宅建設中的比例迅速降低并造成行業(yè)萎縮，錯過了大規(guī)模推廣裝配化建筑的黃金時期，逐漸拉大了與歐美發(fā)達國家的差距。

四、裝配式建筑發(fā)展模式的思考

目前國內(nèi)大部分具備總承包資質(zhì)的企業(yè)不具備專業(yè)化生產(chǎn)能力，裝配式建筑施工、安裝能力也不具備，而具備專業(yè)化生產(chǎn)能力的企業(yè)沒有總承包項目的資格，專業(yè)化公司只能到處掛靠，導致管理成本的增加，現(xiàn)有的項目建設管理體制亟需變革升級，以適應大規(guī)模推廣裝配式建筑的需要。國家層面應牽頭，并鼓勵相關(guān)企事業(yè)單位和科研機構(gòu)共同研究推出新的項目建設管理機制，以適應于工業(yè)化住宅研發(fā)、生產(chǎn)、推廣應用，同時扶持和培育大型企業(yè)集團，激發(fā)他們參與推進住宅產(chǎn)業(yè)化的積極性、主動性和創(chuàng)造性。

R集團是一家國有大型工程類企業(yè)，主做海外市場，能夠提供電力工程及基礎設施領(lǐng)域投融資、規(guī)劃設計、工程施工、裝備制造、運營管理等一體化一站式服務，在裝配式建筑領(lǐng)域也有豐富的實踐經(jīng)驗，憑借在裝配式建筑領(lǐng)域擁有全產(chǎn)業(yè)鏈資源的優(yōu)勢，慢慢的摸索出一條獨特的發(fā)展道路，就是以旗下建筑設計院為牽頭單位，統(tǒng)籌建筑設計、機電設備、部品部件、施工安裝、裝修裝飾等資源，推行裝配式建筑一體化集成設計。在實踐中與湖南遠大、煙臺萬華、青島谷歌洋房為代表的優(yōu)秀裝配式生產(chǎn)制造企業(yè)進行深度合作，通過對國內(nèi)外裝配式建筑工業(yè)化體系的梳理，將各企業(yè)優(yōu)勢進行集成，形成標準化的體系，并應用BIM技術(shù)構(gòu)建模型和大數(shù)據(jù)庫，同步開始標準化部品部件的國際化認證。未來引入“互聯(lián)網(wǎng)+”的先進理念，進行互聯(lián)網(wǎng)線上營銷，場景是客戶在線上下單的時候就可以將自己的需求自由組合在BIM系統(tǒng)上，增加客戶強烈的體驗感，設計單位對客戶的需求進行優(yōu)化后交付產(chǎn)品。

五、BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應用研究

建筑信息模型（Building Information Modeling）簡稱BIM，創(chuàng)建該模型的基礎是建筑項目中的各類數(shù)據(jù)、信息，再利用數(shù)字信息將建筑物的實際真實信息進行虛擬仿真，以數(shù)據(jù)庫+三維模型的方式進行呈現(xiàn)，具有可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、可出圖性等特點。BIM技術(shù)作為建筑工程項目設計建造管理的數(shù)字化工具，將項目的各類相關(guān)信息以參數(shù)化的模型為平臺進行整合，從項目規(guī)劃設計開始，直至生產(chǎn)施工、安裝調(diào)試、裝飾裝修、運行維護的全過程中傳遞和共享數(shù)據(jù)及信息，增強項目建設人員對建筑信息模型的認識、理解，提高應對能力和實效性，為利益相關(guān)方提供協(xié)同合作的基礎和平臺，達到提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化工期和節(jié)約成本的目的。

裝配式建筑的核心是“集成”，BIM方法是“集成”的主線。這條主線串聯(lián)起規(guī)劃設計、生產(chǎn)制造、施工安裝、裝飾裝修和項目管理全過程，服務于設計、建設、運維、拆除的全生命周期。借助BIM技術(shù)，避免裝配式建筑“錯、漏、碰、缺”等施工問題，實現(xiàn)裝配式建筑從設計到運維的一體化協(xié)同管理，有效地提升裝配式建筑整體建造及管理水平。

六、結(jié)語

綜上所述，未來幾年裝配式建筑將迎來重大突破，實現(xiàn)井噴式發(fā)展，國家層面的配套支持政策也在相繼出臺，大型住建類企業(yè)應結(jié)合國家政策，堅持走自主創(chuàng)新之路，加強產(chǎn)業(yè)配套，加強人才隊伍建設，變革管理模式及商業(yè)模式，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，推動建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化持續(xù)向前發(fā)展。

參考文獻：

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[3]朱維香.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應用研究[J].山西建筑，2016（05）.

（作者單位：中國電建集團國際工程有限公司）endprint