孫崢

摘要：2016年，裝配式建筑被提到了國(guó)家層面，政策東風(fēng)接連不斷，在全國(guó)各地的推廣與發(fā)展簡(jiǎn)直呈星火燎原之勢(shì)。文章通過(guò)探究國(guó)內(nèi)、國(guó)外裝配式建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，認(rèn)為以建筑設(shè)計(jì)院為牽頭單位的一體化集成設(shè)計(jì)將成為未來(lái)的重點(diǎn)研究方向，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究，構(gòu)建模型和數(shù)據(jù)庫(kù)。

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

2016年，對(duì)于建筑業(yè)轉(zhuǎn)型來(lái)說(shuō)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(guó)務(wù)院給出了宏觀層面的指導(dǎo)意見(jiàn)，通過(guò)頂層設(shè)計(jì)確定了裝配式建筑的相關(guān)工作目標(biāo)，并頒布了相關(guān)的扶持政策，裝配式建筑項(xiàng)目如雨后春筍般在各地開(kāi)建。藍(lán)圖已繪就，奮進(jìn)正當(dāng)時(shí)，目前針對(duì)裝配式建筑出臺(tái)的指導(dǎo)意見(jiàn)和相關(guān)配套措施已在全國(guó)各地推廣，不少地方更是對(duì)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(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)裝配而成的建筑。裝配式建筑的施工過(guò)程擁有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、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(yīng)用等特點(diǎn)。

縱觀國(guó)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(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系（PC構(gòu)件）、預(yù)制木結(jié)構(gòu)體系（土木、鋼木、竹木等體系）、預(yù)制集裝箱房屋（盒式建筑）、預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)體系（型鋼體系、輕鋼體系）等。

二、國(guó)外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

西方發(fā)達(dá)國(guó)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(jì)70年代以后，各國(guó)根據(jù)現(xiàn)實(shí)國(guó)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(zhǎng)，德國(guó)、法國(guó)、瑞典、美國(guó)、加拿大、日本、中國(guó)香港、新加坡是最具典型性的國(guó)家。具體情況介紹如下。

（一）歐洲（德國(guó)、法國(guó)、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(guó)為先進(jìn)代表，已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)體系，涵蓋了建筑設(shè)計(jì)、軟件和信息化工具、生產(chǎn)工藝、施工安裝、物流運(yùn)輸、配套產(chǎn)品供應(yīng)等方面，始終作為第一梯隊(duì)引領(lǐng)全球的工業(yè)化建筑研發(fā)和實(shí)踐。德國(guó)的裝配式建筑大都因地制宜、根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選擇現(xiàn)澆與預(yù)制構(gòu)件混合建造體系或鋼混結(jié)構(gòu)體系建設(shè)實(shí)施，并不單純追求高裝配率，而是通過(guò)策劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝、裝飾各個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)化優(yōu)化過(guò)程，尋求項(xiàng)目的個(gè)性化、經(jīng)濟(jì)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(guó)家之一的法國(guó)，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(biāo)準(zhǔn)的道路。法國(guó)的特點(diǎn)是，一是推廣以預(yù)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(kāi)發(fā)了大型預(yù)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(chǔ)的通用體系，預(yù)制構(gòu)件達(dá)到95%之多。瑞典的特點(diǎn)是：一是在推動(dòng)完善標(biāo)準(zhǔn)化體系的基礎(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)”（SIS），實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件尺寸、對(duì)接尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。

（二）北美（美國(guó)、加拿大）

美國(guó)大規(guī)模推廣裝配式建筑源于20世紀(jì)50年代，二戰(zhàn)結(jié)束后，大量復(fù)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(shè)周期短、可大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)滿足了這些需求，實(shí)現(xiàn)了井噴式發(fā)展。1976年，美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了國(guó)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(tái)了一系列嚴(yán)格的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，沿用至今。2007年，美國(guó)的裝配式建筑生產(chǎn)總值達(dá)到118億美元?，F(xiàn)每16個(gè)人中就有1個(gè)人居住的是裝配式建筑。在美國(guó)，裝配式建筑偏好鋼結(jié)構(gòu)+PC掛板組合結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)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(huì)所、營(yíng)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(diǎn)，滿足高抗震設(shè)防要求。所有構(gòu)件工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝快捷方便，比傳統(tǒng)建筑施工節(jié)約了60%工時(shí)。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(shí)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(chǎng)組裝。一是極大的壓縮了現(xiàn)場(chǎng)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(wù)上更有擴(kuò)張力。

（三）亞洲（日本、中國(guó)香港、新加坡等）

日本通過(guò)立法和認(rèn)定制度大力推廣建筑產(chǎn)業(yè)化，20世紀(jì)60年代頒布了《建筑基準(zhǔn)法》，成為大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的契機(jī)。70年代設(shè)立了“工業(yè)化建筑質(zhì)量管理優(yōu)質(zhì)工廠認(rèn)定制度”，同時(shí)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(rèn)定制度”，裝配式住宅占總數(shù)的20%～25%。90年代，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和創(chuàng)新，形成了適應(yīng)客戶不同需求的“中高層裝配式建筑生產(chǎn)體系”，同時(shí)完成了規(guī)?；彤a(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(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)化上，日本政府做了兩個(gè)重要引導(dǎo)：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(dǎo)；二是建立“住宅生產(chǎn)工業(yè)化促進(jìn)補(bǔ)貼制度”和“會(huì)計(jì)體系生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)補(bǔ)助金制度”，引導(dǎo)生產(chǎn)方式，將住宅產(chǎn)業(yè)工業(yè)化和技術(shù)作為重點(diǎn)。

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(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，借助政府推行的“和諧式”公屋政策，開(kāi)發(fā)推出多種系列的公屋，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)使房間尺寸相互配合，固定建筑構(gòu)件尺寸，預(yù)制工業(yè)化生產(chǎn)，新開(kāi)工的公屋全部采用預(yù)制、半預(yù)制構(gòu)件和定型模板建設(shè)。2000年后，特區(qū)政府按建筑面積進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)采用預(yù)制外墻的商品房給予建筑面積7%的獎(jiǎng)勵(lì)，普通商品房開(kāi)始采用裝配式建筑。

新加坡于20世紀(jì)80年代引進(jìn)國(guó)外（澳大利亞、法國(guó)、日本）先進(jìn)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(guó)特點(diǎn)，形成了具有本土特色的裝配式建筑體系。endprint

三、國(guó)內(nèi)裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的房地產(chǎn)市場(chǎng)起步較晚，發(fā)展速度過(guò)快，政府宏觀政策引導(dǎo)和監(jiān)管滯后，技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)欠缺，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)較混亂，出現(xiàn)了“八仙過(guò)海各顯神通”的局面。由于缺少頂層設(shè)計(jì)，工業(yè)化程度始終徘徊于低水平，裝配式建筑一直未進(jìn)入主流住宅市場(chǎng)，僅有少量生產(chǎn)制造廠家在探索實(shí)踐，更多的依靠直接引進(jìn)歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)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(huì)議中指出“力爭(zhēng)用10年左右，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%”。如此龐大的建筑體量對(duì)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)上海《綠色建筑發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃》的規(guī)定，未來(lái)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(jì)，上海將需要10萬(wàn)名熟悉并掌握裝配式建筑施工技能的現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員。

（二）缺乏行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)過(guò)數(shù)年發(fā)展，我國(guó)的住宅產(chǎn)業(yè)化取得了一定成績(jī)，但與歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍處于發(fā)展的初級(jí)階段，存在各種各樣的問(wèn)題。首先，行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)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(wèn)題；其次，現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)與施工分別招標(biāo)，建筑業(yè)又存在轉(zhuǎn)包與分包的經(jīng)營(yíng)管理模式，使產(chǎn)業(yè)鏈上設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)脫節(jié)；最后，住宅產(chǎn)業(yè)化各個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)都不盡完善，行業(yè)內(nèi)企業(yè)無(wú)章可循，目前我們迫切需要建立一套符合我國(guó)國(guó)情的工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)體系，解決標(biāo)準(zhǔn)缺失這個(gè)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸。

（三）自動(dòng)化程度低，住宅產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化意識(shí)薄弱

目前，我國(guó)施工建筑行業(yè)存在的主要問(wèn)題之一是工業(yè)化與精細(xì)化程度較低，建筑資源浪費(fèi)極為嚴(yán)重。過(guò)去的技術(shù)無(wú)法滿足九十年代開(kāi)始的大規(guī)模建設(shè)需求，裝配式建筑的各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫鉤，研發(fā)投入和技術(shù)成本控制過(guò)低，整體性差、使用功能不良，預(yù)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(shè)中的比例迅速降低并造成行業(yè)萎縮，錯(cuò)過(guò)了大規(guī)模推廣裝配化建筑的黃金時(shí)期，逐漸拉大了與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

四、裝配式建筑發(fā)展模式的思考

目前國(guó)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(méi)有總承包項(xiàng)目的資格，專業(yè)化公司只能到處掛靠，導(dǎo)致管理成本的增加，現(xiàn)有的項(xiàng)目建設(shè)管理體制亟需變革升級(jí)，以適應(yīng)大規(guī)模推廣裝配式建筑的需要。國(guó)家層面應(yīng)牽頭，并鼓勵(lì)相關(guān)企事業(yè)單位和科研機(jī)構(gòu)共同研究推出新的項(xiàng)目建設(shè)管理機(jī)制，以適應(yīng)于工業(yè)化住宅研發(fā)、生產(chǎn)、推廣應(yīng)用，同時(shí)扶持和培育大型企業(yè)集團(tuán)，激發(fā)他們參與推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

R集團(tuán)是一家國(guó)有大型工程類企業(yè)，主做海外市場(chǎng)，能夠提供電力工程及基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域投融資、規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程施工、裝備制造、運(yùn)營(yíng)管理等一體化一站式服務(wù)，在裝配式建筑領(lǐng)域也有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(shì)，慢慢的摸索出一條獨(dú)特的發(fā)展道路，就是以旗下建筑設(shè)計(jì)院為牽頭單位，統(tǒng)籌建筑設(shè)計(jì)、機(jī)電設(shè)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(shè)計(jì)。在實(shí)踐中與湖南遠(yuǎn)大、煙臺(tái)萬(wàn)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(jìn)行深度合作，通過(guò)對(duì)國(guó)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(shì)進(jìn)行集成，形成標(biāo)準(zhǔn)化的體系，并應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建模型和大數(shù)據(jù)庫(kù)，同步開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化部品部件的國(guó)際化認(rèn)證。未來(lái)引入“互聯(lián)網(wǎng)+”的先進(jìn)理念，進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)線上營(yíng)銷，場(chǎng)景是客戶在線上下單的時(shí)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(qiáng)烈的體驗(yàn)感，設(shè)計(jì)單位對(duì)客戶的需求進(jìn)行優(yōu)化后交付產(chǎn)品。

五、BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究

建筑信息模型（Building Information Modeling）簡(jiǎn)稱BIM，創(chuàng)建該模型的基礎(chǔ)是建筑項(xiàng)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(shí)際真實(shí)信息進(jìn)行虛擬仿真，以數(shù)據(jù)庫(kù)+三維模型的方式進(jìn)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(diǎn)。BIM技術(shù)作為建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)字化工具，將項(xiàng)目的各類相關(guān)信息以參數(shù)化的模型為平臺(tái)進(jìn)行整合，從項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)開(kāi)始，直至生產(chǎn)施工、安裝調(diào)試、裝飾裝修、運(yùn)行維護(hù)的全過(guò)程中傳遞和共享數(shù)據(jù)及信息，增強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)人員對(duì)建筑信息模型的認(rèn)識(shí)、理解，提高應(yīng)對(duì)能力和實(shí)效性，為利益相關(guān)方提供協(xié)同合作的基礎(chǔ)和平臺(tái)，達(dá)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(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、施工安裝、裝飾裝修和項(xiàng)目管理全過(guò)程，服務(wù)于設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維、拆除的全生命周期。借助BIM技術(shù)，避免裝配式建筑“錯(cuò)、漏、碰、缺”等施工問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑從設(shè)計(jì)到運(yùn)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(yǔ)

綜上所述，未來(lái)幾年裝配式建筑將迎來(lái)重大突破，實(shí)現(xiàn)井噴式發(fā)展，國(guó)家層面的配套支持政策也在相繼出臺(tái)，大型住建類企業(yè)應(yīng)結(jié)合國(guó)家政策，堅(jiān)持走自主創(chuàng)新之路，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)配套，加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，變革管理模式及商業(yè)模式，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化持續(xù)向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]仇保興.關(guān)于裝配式建筑發(fā)展的思考[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2014（02）.

[2]顏道淦.談裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀[J].山西建筑，2016（09）.

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

（作者單位：中國(guó)電建集團(tuán)國(guó)際工程有限公司）endprint