劉康寧， 張守健， 蘇義坤

(1. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 土木學(xué)院， 黑龍江 哈爾濱 150001; 2. 東北林業(yè)大學(xué) 土木學(xué)院， 黑龍江 哈爾濱 150040)

裝配式建筑，亦稱工業(yè)化建筑、模塊化建筑，其內(nèi)涵比較廣泛。一方面，裝配式建筑是一種施工方式的創(chuàng)新，將現(xiàn)場施工的部分工作內(nèi)容移至工廠，采用規(guī)?；a(chǎn)的方式生產(chǎn)構(gòu)件產(chǎn)品，并通過現(xiàn)場組裝形成的建筑[1]。另一方面，裝配式建造方式代表建筑業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈整合和發(fā)展的程度[2]。通過與傳統(tǒng)建筑的對比研究，普遍認(rèn)為裝配式建筑可以提高生產(chǎn)效率、提高工程質(zhì)量，縮短施工工期，減少勞動力，減少能源消耗[3]。在當(dāng)前社會發(fā)展面臨的資源、環(huán)境制約更加嚴(yán)峻的背景下，裝配式建筑作為一種可持續(xù)的建造方式，受到政府部門、建筑企業(yè)和研究人員的關(guān)注。

近年來國內(nèi)外學(xué)者從不同視角對裝配式建筑研究領(lǐng)域成果進行梳理和歸納。 Li等[1]對裝配式建筑管理進行了綜述，分析了裝配式建筑的主要研究國家和地區(qū)，并提出了裝配式建筑管理的主要研究領(lǐng)域有裝配式建筑的行業(yè)發(fā)展前景、應(yīng)用和實踐、績效評估、技術(shù)應(yīng)用環(huán)境以及設(shè)計產(chǎn)品運輸和裝配策略。Yashiro[2]對工業(yè)化建筑的內(nèi)涵進行了深入研究，從新技術(shù)發(fā)展的先決條件、生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品體系、全壽命周期管理、組織管理、供應(yīng)鏈成熟度、推動及限制因素等方面提出了工業(yè)化建筑研究的概念框架。Mostafa等[4]從精益建造和敏捷制造的視角對裝配式建筑相關(guān)文獻進行綜述，提出裝配式建筑的內(nèi)涵以及模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用前景。Zabihi等[5]則從經(jīng)濟、社會和可持續(xù)性三個維度對裝配式建筑的內(nèi)涵進行了綜述。然而，上述研究成果仍存在若干局限性，首先，文獻分析的數(shù)據(jù)量較小，以上綜述的文獻收集均未超過100篇，所涉及的期刊有限。其次，對于裝配式建筑研究領(lǐng)域概括不全面，未能從裝配式建筑全壽命周期角度，對裝配式建筑研究主題進行系統(tǒng)研究。最后，提出的研究框架多針對特定國家和地區(qū)，普適性不強。

鑒于此，本研究基于1990—2017年SCI(Sciences Citation Index)數(shù)據(jù)庫和EI(Engineering Index)數(shù)據(jù)庫中收錄的330篇代表性文獻，首先對裝配式建筑研究基本情況進行梳理，包括發(fā)表文章數(shù)量、期刊類型、研究地區(qū)、研究機構(gòu)、研究學(xué)者。其次，從裝配式建造項目內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展環(huán)境、全壽命周期管理、組織管理、可持續(xù)性五個維度，系統(tǒng)性地提出了裝配式建筑分析框架。最后，本研究旨在為我國裝配式建筑理論研究提供參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

本文對SCI核心數(shù)據(jù)庫和EI數(shù)據(jù)庫進行檢索，通過檢式TS=((prefabricated AND construction*) OR (prefabricated AND building*) OR (offsite AND construction*) OR (offsite AND building*) OR (modular AND construction*) OR (modular AND building*) OR (industrialized AND building*) OR (industrialized AND housing*) OR (modern AND method AND of AND construction*) OR (IBS*) OR (modularization))，時間跨度為1990—2017年，共檢索到580篇文獻，經(jīng)過篩選得到330篇有效文獻。從90年代以后，西方發(fā)達國家開始重新定位建筑業(yè)，裝配式建筑迎來了新的發(fā)展機遇。因此本文獲取文獻的時間跨度為1990—2017年上半年。

2 研究基本情況分析

裝配式建筑相關(guān)的文章數(shù)量呈穩(wěn)步上升的趨勢，如圖1所示，圖1表明該領(lǐng)域正逐步得到學(xué)者的重視。通過采用二次平均的方法對文章數(shù)量數(shù)據(jù)進行趨勢擬合，可以看出，裝配式建筑相關(guān)文章的數(shù)量在某些時間段內(nèi)會有短暫下降趨勢，并且存在一定的周期性，如2000—2004年、2005—2009年、2010—2013年。

圖1 1990—2017年上半年發(fā)表的裝配式建筑相關(guān)文章數(shù)量

本文所選330篇文獻共涉及47本期刊，涵蓋土木工程、建設(shè)管理、房地產(chǎn)管理、設(shè)計規(guī)劃、建筑環(huán)境等相關(guān)領(lǐng)域。表1列出了論文數(shù)量排名前10的期刊。從SCI數(shù)據(jù)庫收錄的文章來看，《Automation in Construction》中發(fā)表的有關(guān)裝配式建筑的文章最多，其次為《Construction Management and Economics》和《Journal of Construction Engineering and Management》，這3本期刊在建設(shè)管理領(lǐng)域占有非常重要的地位，可以說是該領(lǐng)域的權(quán)威期刊，國際影響力很強。EI期刊中發(fā)表在《Journal of Architectural Engineering》和《Construction Innovation》文章最多。

表1 裝配式建筑相關(guān)期刊(前10)

通過對文獻來源分析，330篇裝配式建筑相關(guān)文章共涉及37個國家的高?；蛘哐芯繖C構(gòu)，其中排名前10的國家如圖表2所示。由此可以看出，裝配式建筑相關(guān)研究最多的國家為英國，其次為瑞典、美國、澳大利亞、中國及中國香港。

表2 主要研究國家分布(前10)

本文研究的文章共涉及143個研究機構(gòu)，其中瑞典呂勒奧理工大學(xué)土木環(huán)境工程發(fā)表的與裝配式建筑有關(guān)的文章最多(19篇)，其次是澳大利亞墨爾本皇家理工大學(xué)房地產(chǎn)及土木工程學(xué)院和香港理工大學(xué)建設(shè)與房地產(chǎn)學(xué)院。表3為發(fā)表裝配式建筑相關(guān)文章數(shù)量5篇及以上的研究機構(gòu)。

表3 發(fā)表文章5篇及以上研究機構(gòu)排名(前12)

基于文獻作者的分析，不考慮作者順序，按照發(fā)表文章數(shù)量排名，其中來自瑞典隆德大學(xué)建筑與環(huán)境科技學(xué)院的Lars Stehn教授發(fā)表文章最多，為11篇，其次是香港理工大學(xué)建設(shè)與房地產(chǎn)學(xué)院的Qiping Shen教授和英國拉夫堡大學(xué)土木工程學(xué)院的Alistair G. F. Gibb教授。表4給出了排名前10的學(xué)者列表。

表4 發(fā)表論文數(shù)量學(xué)者排名(前10)

3 研究主題分析

日本學(xué)者Tomonari Yashiro從創(chuàng)新方法的先決條件，制造技術(shù)，產(chǎn)品技術(shù)和建筑功能，組織管理，供應(yīng)鏈成熟度，驅(qū)動和限制因素等方面，提出了工業(yè)化建筑分析框架并研究了日本工業(yè)化建筑的發(fā)展和演變趨勢[2]。

該框架的提出對于分析裝配式建筑研究主題有一定的參考作用，但是該框架只涉及裝配式建筑的生產(chǎn)和施工階段，未能從全壽命周期角度進行系統(tǒng)性分析，其次，該框架基于日本裝配式建筑的發(fā)展提出，所包含的研究主題不全面。因此，本文通過對文獻標(biāo)題分析、關(guān)鍵字提取以及文章內(nèi)容的概覽，分類匯總得到19個研究主題，分別是概念內(nèi)涵、發(fā)展現(xiàn)狀、采納行為驅(qū)動因素和制約因素、市場客戶分析、施工方式?jīng)Q策、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計、技術(shù)體系、產(chǎn)品體系和生產(chǎn)流程、施工布局和進度調(diào)度、項目管理(安全、質(zhì)量、成本、進度、風(fēng)險)、建筑垃圾及回收管理、供應(yīng)鏈管理、先進技術(shù)應(yīng)用、生產(chǎn)率及績效評估、建筑能耗、可持續(xù)性、組織變革、商業(yè)模式和合作創(chuàng)新?；谙到y(tǒng)論和建筑全壽命周期理論，將以上研究主題聚類成5個研究維度，即概念內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展環(huán)境、項目全壽命周期管理、可持續(xù)管理和組織管理。本文系統(tǒng)性地提出了裝配式建筑研究分析框架，如表5所示。

表5 裝配式建筑研究主題列表

研究結(jié)果表明，國內(nèi)外研究學(xué)者對于裝配式建筑產(chǎn)品體系和生產(chǎn)流程的研究最多，占到總文章數(shù)量的13.03%，其次是裝配式建筑采納行為驅(qū)動和制約因素研究以及先進技術(shù)的應(yīng)用。由圖2可知，裝配式建筑產(chǎn)品體系和生產(chǎn)流程、先進技術(shù)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計、可持續(xù)性為目前研究主流。

圖2 裝配式建筑研究主題趨勢

3.1 裝配式建筑的內(nèi)涵及特征

各個國家和地區(qū)對裝配式建筑的命名不統(tǒng)一，常見的術(shù)語有：裝配式建筑(Prefabricated Construction Building)、場外建造方式(Offsite Construction)、模塊化建筑(Modular Construction Building)、工業(yè)化建筑(Industrialized Construction Building)、現(xiàn)代施工方式(Modern Methods of Construction)等。其中英國、瑞典和澳大利亞常用“Offsite Construction”和“Modern Methods of Construction”，美國多用“Modular Construction Building”，日本、中國、韓國多用 “Prefabricated Construction Building”和“Industrialized Construction Building”。馬來西亞習(xí)慣用“Industrialized Construction Building”或“IB”。對于裝配式建筑的定義也各有不同，如表6所示。

表6 裝配式建筑的定義[1,3,5]

由此可見，裝配式建筑具有以下特點：

(1)建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化

通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，可以降低模塊化建筑的復(fù)雜性，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)和經(jīng)濟效益。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，使預(yù)制產(chǎn)品的大規(guī)模定制成為可能。

(2)產(chǎn)品模塊化

模塊化要求每一個構(gòu)件或部品具有獨立性，接口標(biāo)準(zhǔn)化。模塊化房屋的特點是由模塊化單元組成的子體系，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口和先進的連接技術(shù)拼裝形成整個房屋建筑。在日本等裝配式建筑發(fā)展比較早的國家，已形成完整的工業(yè)化建筑產(chǎn)業(yè)鏈，有專業(yè)的構(gòu)配件生產(chǎn)和銷售市場，因此在房屋到達使用壽命后，對其構(gòu)件仍然可以回收利用，實現(xiàn)全壽命周期效益的最大化[2]。

(3)生產(chǎn)自動化

生產(chǎn)自動化是指采用機械化的生產(chǎn)方式進行預(yù)制構(gòu)件和部品的生產(chǎn)，通過優(yōu)化生產(chǎn)線和資源調(diào)度實現(xiàn)生產(chǎn)效率最大化。同時也可以將制造業(yè)精益建造和柔性生產(chǎn)等理念引入建筑業(yè)。

(4)裝配機械化

預(yù)制構(gòu)件和部品運送到施工現(xiàn)場后，經(jīng)過機械設(shè)備的吊裝和一定的連接技術(shù)，組裝成新的建筑。有部分學(xué)者研究裝配式建筑吊裝方案、現(xiàn)場布局的優(yōu)化等。目前，機械化是我國工業(yè)化建筑的主要特征，其更高階段為自動化和智能化。

(5)管理精細(xì)化

裝配式建筑不僅僅是將部分現(xiàn)場施工的工作內(nèi)容移至工廠而是整個建筑生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重新設(shè)計。從設(shè)計到構(gòu)件部品生產(chǎn)再到現(xiàn)場組裝，需要多個利益相關(guān)方的協(xié)調(diào)配合。與傳統(tǒng)建筑不同，裝配式建筑的每個環(huán)節(jié)不再是獨立分工的，更需要協(xié)同合作，強調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)化的流程和標(biāo)準(zhǔn)化的組織管理。

3.2 發(fā)展環(huán)境

發(fā)展環(huán)境是指能夠支撐裝配式建造方式發(fā)展的社會經(jīng)濟環(huán)境，包括裝配式建造方式采納行為的動機和制約因素研究，國家的政策和裝配式建筑市場環(huán)境研究等。目前各個國家對于裝配式建造方式采納驅(qū)動和制約因素的研究比較廣泛。

許多研究已經(jīng)識別并量化裝配式建筑發(fā)展的驅(qū)動和制約因素。一方面，就驅(qū)動因素而言, Pan等[6]的研究表明，時間、成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率是促進英國開發(fā)商采用裝配式建造方式的主要因素。Lu[7]通過對美國建筑承包商的調(diào)研，得到模塊化建筑的驅(qū)動因素有施工工期、整體項目進度和施工現(xiàn)場天氣條件。Blismas等[8]基于澳大利亞的建筑市場，從經(jīng)濟、社會和環(huán)境視角分析裝配式建筑發(fā)展環(huán)境，其中提高生產(chǎn)率，減少勞動力的數(shù)量以及提高全壽命周期績效為主要驅(qū)動因素。Zhai等[9]的研究結(jié)果表明，環(huán)境問題是驅(qū)動中國裝配式建筑發(fā)展的首要因素，包括減少建筑垃圾，減少建筑能源消耗，促進綠色技術(shù)發(fā)展等。同時，裝配式建筑可以減少現(xiàn)場施工時間，提高建筑質(zhì)量。

裝配式建造方式的采納仍面臨很大的挑戰(zhàn)。Pan等[10]研究得出初始投資較高、構(gòu)件連接技術(shù)復(fù)雜、交付時間過長以及生產(chǎn)能力不強等問題制約英國裝配式建筑的發(fā)展。Lu等[7]的研究表明制約美國模塊化建筑發(fā)展的主要因素為無法實現(xiàn)后期施工變更，運輸限制和設(shè)計選擇限制。Blisma等[8]識別和評估了影響澳大利亞裝配式建造方式采納的制約因素，包括勞動力施工技能和知識的匱乏，成本過高，顧客認(rèn)知不足，凍結(jié)設(shè)計的時間過早等。Zhai等[9]研究表明供應(yīng)鏈集成程度低、無法在早期凍結(jié)設(shè)計、成本過高、缺乏支持政策和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是制約中國裝配式建筑發(fā)展的主要因素。

3.3 裝配式建造項目全壽命周期管理

建設(shè)項目全壽命周期管理是以建設(shè)項目增值為目的，從項目決策階段、實施階段以及后期使用階段進行全過程管理，從而實現(xiàn)全壽命周期管理的五個目標(biāo)，即社會滿意目標(biāo)、安全目標(biāo)、經(jīng)濟目標(biāo)、時間目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)[11]。

本文根據(jù)項目全壽命周期管理理論，細(xì)分為以下研究主題：市場客戶分析，施工方式?jīng)Q策，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計、技術(shù)體系、產(chǎn)品體系和生產(chǎn)流程控制、施工布局與進度調(diào)度，安全、質(zhì)量、成本、進度、風(fēng)險管理、供應(yīng)鏈管理、先進技術(shù)應(yīng)用、建筑垃圾及回收管理，如圖3所示。其中產(chǎn)品體系和生產(chǎn)流程的研究最為廣泛，其次是新技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用。

圖3 裝配式建筑全壽命周期管理

產(chǎn)品體系和生產(chǎn)流程的研究主要涉及產(chǎn)品體系的分類，產(chǎn)品平臺構(gòu)建，生產(chǎn)計劃系統(tǒng)，精益生產(chǎn)，生產(chǎn)流程優(yōu)化等研究。對于產(chǎn)品體系分類，Jonsson等[12]從標(biāo)準(zhǔn)化程度、裝配化程度和生產(chǎn)規(guī)模等三個維度建立裝配式建筑產(chǎn)品矩陣，綜合考慮了市場需求和生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計。在產(chǎn)品體系的基礎(chǔ)上很多學(xué)者從事裝配式建筑產(chǎn)品平臺(Product Platform)的研究，產(chǎn)品平臺是采用工業(yè)工程的方法，輔助產(chǎn)品面板布局管理和組件柔性生產(chǎn)，以滿足不同的設(shè)計要求[13]。Jansson等[14]提出構(gòu)建預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品平臺四種方法：設(shè)計計劃、協(xié)作設(shè)計、設(shè)計優(yōu)化和需求迭代。Johnsson等[15]基于生產(chǎn)戰(zhàn)略理論，探討預(yù)制產(chǎn)品采購模式對產(chǎn)品平臺的影響，得出市場需求和生產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)是產(chǎn)品平臺管理的關(guān)鍵要素。而生產(chǎn)計劃系統(tǒng)(Production Planning System)的研究聚焦于裝配式構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)資源配置。Ko等[16]基于遺傳算法開發(fā)了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)計劃系統(tǒng)，旨在合理利用資源，減少浪費。Jeong等[17]建立產(chǎn)品組合優(yōu)化模型，以縮短交貨周期，減少庫存，節(jié)約成本。在裝配式產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，精益建設(shè)的思想得到了廣泛應(yīng)用，Lu等[18]從市場需求和生產(chǎn)過程出發(fā)開發(fā)了裝配式住宅產(chǎn)品精益-敏捷生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)市場需求和生產(chǎn)能力的平衡。Nahmens等[19]提出良好的供應(yīng)商關(guān)系是實現(xiàn)裝配式建筑精益生產(chǎn)的關(guān)鍵。對于裝配式建筑生產(chǎn)流程的優(yōu)化，Anvari等[13]基于多目標(biāo)遺傳算法建立了裝配式建筑生產(chǎn)、運輸和安裝整個過程的優(yōu)化模型，以解決全過程的資源調(diào)度問題。Rausch等[20]提出了預(yù)制構(gòu)件最優(yōu)裝配計劃，優(yōu)化構(gòu)件關(guān)鍵接口，以降低全過程裝配的幾何誤差，減少不必要的返工。

隨著建筑信息化的發(fā)展，新技術(shù)的應(yīng)用成為熱門話題。同樣，在裝配式建筑研究領(lǐng)域也有大量研究。本研究表明，裝配式建筑生產(chǎn)過程中應(yīng)用的先進技術(shù)主要涉及：建筑信息模型 (Building Information Modeling，BIM)、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印、射頻識別技(Radio Frequency Identification，RFID)、地理信息系(Geographic Information System，GIS)、傳感器技術(shù)、虛擬技術(shù)。從研究內(nèi)容來看，這些技術(shù)重點應(yīng)用于裝配式建筑設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)流程模擬仿真、產(chǎn)品運輸過程追蹤、現(xiàn)場裝配模擬、質(zhì)量檢驗等過程。

3.4 組織管理

建設(shè)項目的參與人眾多，各利益相關(guān)方的利益訴求不同，由于裝配式建筑設(shè)計提前，場外生產(chǎn)和現(xiàn)場安裝的分隔，對于參與組織的協(xié)調(diào)和管理能力提出了更高的要求。不同于傳統(tǒng)項目中的組織管理，裝配式建筑生產(chǎn)更加關(guān)注主體間的協(xié)同。經(jīng)分析，這個維度的研究主題涉及裝配式建造方式下的組織變革、商業(yè)模式探索、合作創(chuàng)新研究等。

對于組織變革的研究主要從組織準(zhǔn)備和客戶關(guān)系管理兩方面進行，對于工業(yè)化建造體系下組織準(zhǔn)備 (Organizational Readiness) 研究，Musa等[21]從技術(shù)、過程、工廠、人員、管理、成本六個維度建立了組織準(zhǔn)備框架模型，評估裝配式建造方式各利益相關(guān)者準(zhǔn)備要素狀態(tài)，旨在推動馬來西亞工業(yè)化建筑的發(fā)展。針對工業(yè)化建造方式下客戶關(guān)系管理，Bildsten[22]研究了裝配式建筑中客戶和供應(yīng)商關(guān)系，提出一種新的采購組合模型，研究表明：一方面要通過定制化服務(wù)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化提高裝配式產(chǎn)品生產(chǎn)效率；另一方面通過建立長期有效合作，實現(xiàn)產(chǎn)品價值增值。Jeong等[23]提出了制造商和零售商客戶關(guān)系管理框架。Goh等[24, 25]探究裝配式建造方式對分包商影響，并提出有效的承包商和分包商關(guān)系管理框架。

學(xué)者對裝配式建筑商業(yè)模式的研究，主要從利益相關(guān)者關(guān)系，市場驅(qū)動因素、商業(yè)模式策略選擇、商業(yè)模式評估等角度展開研究。Lessing等[26]通過對瑞典兩家裝配式住宅生產(chǎn)企業(yè)進行研究，發(fā)現(xiàn)通過客戶知識來細(xì)分目標(biāo)，開發(fā)產(chǎn)品，并以有限的投資逐步增加對生產(chǎn)和供應(yīng)鏈的控制，可以很好地實現(xiàn)開發(fā)項目的效益。研究表明，以市場為導(dǎo)向的商業(yè)模式可以實現(xiàn)裝配式住宅產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

合作創(chuàng)新的研究主要包括，裝配式建筑各利益相關(guān)者間合作模式研究、裝配式建造創(chuàng)新技術(shù)的擴散等。Xue等[27]研究了工業(yè)化建造方式創(chuàng)新中組織間合作關(guān)系。

3.5 可持續(xù)建設(shè)

裝配式建筑因其在節(jié)能減排、環(huán)境保護等方面具有極大的優(yōu)勢，因此受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前對裝配式建筑可持續(xù)性研究主要涉及裝配式建筑能耗分析、可持續(xù)性研究。

對于裝配式建筑能耗的研究集中于以下三個方面：

(1)基于全壽命周期分析(Life Cycle Analysis，LCA)框架對不同結(jié)構(gòu)體系的裝配式建筑進行環(huán)境影響評價。Bonamentea 等[28]基于LCA框架通過仿真方法對裝配式建筑碳足跡和能源消耗進行分析。Dodoo等[29, 30]對比分析了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑和木結(jié)構(gòu)建筑全壽命周期過程中能源消耗和碳排放。Aye等[31]對比分析了鋼結(jié)構(gòu)建筑和混凝土結(jié)構(gòu)建筑全壽命周期階段的溫室氣體排放和能源消耗。

(2)預(yù)制構(gòu)件能源效率測算和評估。Hong等[32]采用輸入輸出模型對主要預(yù)制構(gòu)件全壽命周期階段能源消耗進行了測算和對比分析。Jeong等[33]建立了生產(chǎn)效率、成本和二氧化碳排放多目標(biāo)評價框架，采用仿真和均衡分析方法對預(yù)制柱和現(xiàn)澆柱進行綜合評價。

(3)裝配式技術(shù)在節(jié)能改造中的應(yīng)用實踐。Silva等[34]采用模擬仿真方法，提出了預(yù)制外墻節(jié)能改造優(yōu)化方案。Larsen等[35]提出了基于3D激光掃描和BIM應(yīng)用預(yù)制構(gòu)件對傳統(tǒng)建筑進行節(jié)能改造的方法。

對于可持續(xù)性研究，主要從以下三個方面展開：

(1)裝配式建筑可持續(xù)影響因素分析。Shari等[36]的研究結(jié)果顯示，馬來西亞的建筑師市場經(jīng)濟因素是裝配式建造項目決策的主要因素。進而，Yunus等[37]分析了裝配式建筑應(yīng)用潛在的關(guān)鍵可持續(xù)性驅(qū)動因素和制約因素。

(2)可持續(xù)性績效評估。Chen等[38,39]建立可持續(xù)性指標(biāo)體系，用于施工方式的決策。Kamali等[40]通過可持續(xù)性績效評估模型對裝配式建筑和傳統(tǒng)建筑進行了對比評估。

(3)精益思想對裝配式建筑可持續(xù)績效的影響。Kim等[41, 42]將精益思想和敏捷思想應(yīng)用于裝配式建筑供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，評估其環(huán)境效益。

4 對我國裝配式建筑相關(guān)研究的啟示

相比于西方國家，我國的建筑工業(yè)化程度不高，市場尚未成熟，存在大量的技術(shù)、組織、管理等方面的問題。目前我國將建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提升到了前所未有的戰(zhàn)略高度，從政策支持到科研投入多方推動裝配式建筑的發(fā)展。我國關(guān)于裝配式建筑的研究主要有設(shè)計、生產(chǎn)、施工研究，實踐應(yīng)用研究，性能、質(zhì)量和成本研究，建筑環(huán)境相關(guān)研究五大方面[43]。總體看來，我國裝配式建筑政策類研究較多，技術(shù)類相關(guān)研究較少。

基于研究熱點分析和研究主題歸納，對我國未來裝配式建筑相關(guān)研究提出以下建議：

(1)聚焦于裝配式建筑全壽命周期管理，從技術(shù)體系、產(chǎn)品體系、生產(chǎn)流程等方面系統(tǒng)研究裝配式建筑生產(chǎn)過程。目前我國工業(yè)化建筑仍處于發(fā)展的初級階段，對于構(gòu)配件設(shè)計、產(chǎn)品平臺開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化定制化方面的研究相對較少。裝配式建造方式作為一種技術(shù)創(chuàng)新，理應(yīng)技術(shù)先行。

(2)加強先進技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究。目前我國在先進技術(shù)應(yīng)用方面的研究比較薄弱，尚不能有效地應(yīng)用于工程實踐。因此，應(yīng)借鑒精益建設(shè)和敏捷制造的思想，加強先進技術(shù)在裝配式建筑產(chǎn)品設(shè)計、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運輸、現(xiàn)場裝配以及質(zhì)量驗收等方面的應(yīng)用研究。

(3)在組織研究方面，應(yīng)重點研究利益相關(guān)者在裝配式建筑開發(fā)中的角色定位和決策過程，加強裝配式建筑供應(yīng)鏈之間的合作創(chuàng)新和協(xié)同發(fā)展。推動裝配式建筑市場化發(fā)展，需要形成適合本國發(fā)展國情的商業(yè)模式。

(4)重視裝配式建筑環(huán)境績效和可持續(xù)性評價相關(guān)研究。全球環(huán)境問題日益突出，越來越多的國家和地區(qū)探究裝配式建筑能源消耗和對環(huán)境的影響，我國也應(yīng)該緊跟世界步伐，積極開展裝配式建筑可持續(xù)性研究。

5 結(jié) 論

本文以SCI數(shù)據(jù)庫和EI數(shù)據(jù)庫中1990—2017年收錄的330篇代表性文獻為基礎(chǔ)，對文章的基本情況進行了匯總分析，旨在從宏觀的角度，對裝配式建筑研究來源、研究地區(qū)、研究群體等有一個具體的認(rèn)識。又從裝配式建筑項目內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展環(huán)境、全壽命周期管理、組織管理、可持續(xù)管理五個維度出發(fā)，提出了裝配式建筑研究主題的框架。研究結(jié)果表明，裝配式建筑產(chǎn)品體系和生產(chǎn)流程，先進技術(shù)的應(yīng)用，可持續(xù)性和裝配式建筑采納行為驅(qū)動和制約因素研究為該領(lǐng)域研究熱點。最后，基于我國裝配式建筑目前的研究現(xiàn)狀，技術(shù)體系研發(fā)、新技術(shù)應(yīng)用、組織創(chuàng)新管理等方面對我國裝配式建筑未來研究提出了建議。裝配式建筑研究趨勢的預(yù)測和研究主題的關(guān)系是未來的研究內(nèi)容。本文的研究將對于中國裝配式建筑的理論研究和實踐應(yīng)用起到重要的引導(dǎo)作用。