文 / 張 辛 趙洪亮 張慶陽

德國是建筑產(chǎn)業(yè)化的誕生地和最早的倡導(dǎo)者，建筑產(chǎn)業(yè)化走在世界前列。德國是產(chǎn)業(yè)化建筑最先進(jìn)的國家之一，始終走在全球產(chǎn)業(yè)化建筑研發(fā)和實(shí)踐的前沿。在過去的幾十年中，德國逐步形成了從建筑設(shè)計、工程設(shè)計、生產(chǎn)工藝、物流運(yùn)輸、施工安裝、配套產(chǎn)品供應(yīng)到軟件和信息化工具的完整的產(chǎn)業(yè)體系，并在商用和居民建筑等領(lǐng)域擁有相當(dāng)可觀的項目案例。產(chǎn)業(yè)化建筑的大范圍推廣為德國的社會、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

德國建筑產(chǎn)業(yè)化的歷史沿革

德國在建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路中的關(guān)鍵性作用和杰出表現(xiàn)有目共睹。二次大戰(zhàn)后，西德地區(qū)70%～80%的房屋遭到戰(zhàn)爭破壞，面臨著資源短缺、人力匱乏、住房需求量大等顯著問題。一系列制約條件導(dǎo)致了德國建筑業(yè)無法再走過去傳統(tǒng)的建筑路線，為德國住宅產(chǎn)業(yè)化迎來了發(fā)展契機(jī)，從而轉(zhuǎn)向了發(fā)展機(jī)械制造、以機(jī)械取代人工、智能信息管理的新型建設(shè)道路。建筑產(chǎn)業(yè)化在德國已歷經(jīng)了近半個世紀(jì)的探索和實(shí)踐，積累了系統(tǒng)化的涵蓋預(yù)制建筑產(chǎn)品設(shè)計、工程設(shè)計、生產(chǎn)工藝、物流運(yùn)輸、施工安裝、配套產(chǎn)品供應(yīng)、職業(yè)培訓(xùn)到軟件和信息化工具等全產(chǎn)業(yè)鏈的科技成果、設(shè)備集成及施工經(jīng)驗優(yōu)勢，并形成了專業(yè)細(xì)分的供應(yīng)鏈，提煉了德國多年建筑企業(yè)化的精華，融合了混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和玻璃結(jié)構(gòu)等，擁有設(shè)計簡單、結(jié)構(gòu)合理、施工便捷、靈活可變、節(jié)能環(huán)保、因地制宜、美觀大方等多種優(yōu)勢。目前，德國的住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)已相當(dāng)成熟。

德國建筑產(chǎn)業(yè)化始終走在全球企業(yè)化建筑研發(fā)和實(shí)踐的前沿。現(xiàn)在，德國幾乎所有的建筑部件和裝修材料，都是根據(jù)設(shè)計要求在工廠預(yù)制完成的，施工現(xiàn)場是全組裝式施工方式。承重砼部件、內(nèi)隔墻、屋頂、天花、樓梯等建筑部件，在工廠預(yù)制時，均被編上代碼。這些代碼，在項目資料中都有詳細(xì)說明。當(dāng)工地安裝需要時，廠家再將有關(guān)部件運(yùn)至工地，采用吊車或塔吊進(jìn)行吊裝、就位和固定。預(yù)制樓板，從工廠運(yùn)到施工現(xiàn)場，安裝到位后，再在鋼筋支架上面做整澆層，使板厚6cm達(dá)到18cm。這比我們采用的預(yù)制樓板質(zhì)量要可靠得多，又比現(xiàn)澆更方便。建筑物外墻，采用保溫隔熱材料；高層外墻保護(hù)層，安裝鋁合金和陶瓷面磚；而一般多層住宅外墻，則在保護(hù)層上，粘貼石膏板、苯板和涂塑材料。新建的住宅建筑外墻排水管，都保留了傳統(tǒng)的鑄鐵管，所不同的是在結(jié)頭和彎頭處，都采用了以聚氯乙烯（PVC）樹脂為原料， 不含增塑劑的塑料管（UPVC管）。屋內(nèi)承重墻和內(nèi)隔墻，均預(yù)留了各類管線的插座和過墻管線，以便用戶充分使用。一般住宅小區(qū)都有供暖系統(tǒng)，集中供水或供氣，為節(jié)約能源，均采用雙層墻和雙層窗，用雙層窗中的外層玻璃百葉使室內(nèi)空氣流動。夏季，住宅一般不用冷氣空調(diào)。有的大樓利用屋頂蓄集雨水，用水沖洗衛(wèi)生間便池，在雙層屋頂?shù)母綦x層敷設(shè)冷水管道，利用冷水循環(huán)冷卻調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

德國建筑產(chǎn)業(yè)化的體系建設(shè)

德國建筑產(chǎn)業(yè)化體系主要體現(xiàn)在如下方面—工廠化：大量構(gòu)件、部品在工廠生產(chǎn)，減少現(xiàn)場人工作業(yè)、減少濕作業(yè)；工具化：施工現(xiàn)場減少手工操作，工具專業(yè)化、精細(xì)化；企業(yè)化：現(xiàn)代化制造、運(yùn)輸、安裝管理，大工業(yè)生產(chǎn)方式；產(chǎn)業(yè)化：BIM系統(tǒng)的全面應(yīng)用，全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)代化，工業(yè)4.0模式。

建造技術(shù)方面：辦公和商業(yè)建筑的建造技術(shù)以鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、配以各種企業(yè)化生產(chǎn)的幕墻（玻璃、石材、陶版、復(fù)合材料）為主。多層住宅建筑以鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和砌塊墻體結(jié)合，復(fù)合外保溫系統(tǒng)、外裝以涂料局部輔以石材、陶板等為主。聯(lián)排及獨(dú)立住宅則有砌體、木結(jié)構(gòu)、少量鋼結(jié)構(gòu)常規(guī)建造體系，以及企業(yè)化生產(chǎn)預(yù)制砌體、預(yù)制木結(jié)構(gòu)全精裝修產(chǎn)品。工業(yè)廠房、倉儲建筑成本控制嚴(yán)格，以預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)、混凝土框架結(jié)構(gòu)，配以預(yù)制金屬復(fù)合保溫板、預(yù)制混凝土復(fù)合板。

建造體系的選擇原則：經(jīng)濟(jì)性、審美要求、施工周期、功能性（防火、隔聲、維護(hù)、使用改造的靈活性和熱工舒適性等）、環(huán)保與可持續(xù)性等方面的綜合考量是選擇何種建造體系的關(guān)鍵。大部分裝配式建筑由于重復(fù)地大量使用相同構(gòu)件，容易出現(xiàn)單調(diào)、廉價的感覺；但通過精細(xì)化設(shè)計，利用預(yù)制裝配式構(gòu)件，也能夠建設(shè)個性鮮明、較高審美水平的建筑。戰(zhàn)略法律：其中技術(shù)法規(guī)方面主要為《德國建筑法》《建筑土地使用條例》《圖紙設(shè)計符號條例》三大建筑法，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面主要運(yùn)用由德國標(biāo)準(zhǔn)化研究協(xié)會編制的參考規(guī)程輔助設(shè)計和招投標(biāo)，完善的技術(shù)體系保證德國建筑企業(yè)化可以在全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)穩(wěn)定發(fā)展。建筑單位負(fù)責(zé)牽頭與客戶對接，然后相關(guān)的專業(yè)設(shè)計機(jī)構(gòu)（如水、機(jī)電、暖通等）也會受委托進(jìn)行專項設(shè)計。預(yù)制構(gòu)件深化則是和結(jié)構(gòu)設(shè)計基本結(jié)合在一起，也有分開的情況。相關(guān)的軟件廠商，則會積極開發(fā)軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，方便設(shè)計師們進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。同時，BIM也得到廣泛的應(yīng)用，設(shè)計成果不僅僅是圖紙，還有大量的數(shù)據(jù)和清單，與生產(chǎn)系統(tǒng)以及各企業(yè)ERP管理系統(tǒng)方便對接。在產(chǎn)業(yè)模式上，德國是設(shè)計師負(fù)責(zé)制，打通了設(shè)計、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維環(huán)節(jié)，保證了產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同，更好地發(fā)揮了產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢。

建筑產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)：可以說德國建筑產(chǎn)業(yè)里具有企業(yè)化的基因，德國強(qiáng)大的機(jī)械設(shè)備設(shè)計加工能力使預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)得到了變革式的飛躍發(fā)展。在板式構(gòu)件的加工方面，由于有了類似安夫曼、沃樂特這類專職于做設(shè)備加工的企業(yè)和優(yōu)立泰克這樣的生產(chǎn)控制系統(tǒng)的軟件供應(yīng)商的支持，流水作業(yè)變?yōu)榭赡埽覕[脫了傳統(tǒng)板式構(gòu)件預(yù)制必須具備固定模數(shù)尺寸的限制，更加能滿足個性化的需求。在非板式構(gòu)件的加工方面，通過大量家族企業(yè)孜孜不倦地開發(fā)新產(chǎn)品，完善技術(shù)，使生產(chǎn)效率大幅提高，成本得以降低。生產(chǎn)所需的預(yù)埋件與消耗品從門窗、保溫隔熱構(gòu)件、起吊件、套管、電氣開關(guān)線盒線管到鋼筋制品、化學(xué)劑等等都是各自專業(yè)的廠家進(jìn)行供貨。構(gòu)件的特殊運(yùn)輸車輛也是在這個發(fā)展的過程中被車輛供應(yīng)商結(jié)合需求不斷地開發(fā)出來。當(dāng)然，在這個過程中，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、研發(fā)、協(xié)調(diào)等方面協(xié)會起著重要的作用。此外，德國在全球處于領(lǐng)先地位的“雙元制”職業(yè)教育制度，通過校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合，培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的技能型人才，為建筑企業(yè)化提供了大量優(yōu)秀的產(chǎn)業(yè)工人，這也是德國國家競爭力的重要源泉。

建筑產(chǎn)業(yè)化施工：德國大多數(shù)建筑施工企業(yè)都有著預(yù)制建筑的施工經(jīng)驗，從豪赫蒂夫、旭普林這些大集團(tuán)公司到地方上的小家族企業(yè)，完成了很多預(yù)制建筑領(lǐng)域的創(chuàng)新和施工技術(shù)的創(chuàng)新。在工具和支撐模板方面，像哈芬、多卡這類公司則是對這些施工企業(yè)給予了莫大的支持。在吊裝機(jī)械方面，像利勃海爾這類公司則做著貢獻(xiàn)。預(yù)制建筑方面也有專門的協(xié)會促進(jìn)著交流與創(chuàng)新。

建筑產(chǎn)業(yè)化運(yùn)維：在德國，有大量專業(yè)的物業(yè)公司對建筑進(jìn)行運(yùn)維管理。在維修維護(hù)和改造方面，對于戰(zhàn)后所建的多層板式住宅樓，由于當(dāng)時的技術(shù)條件和建造條件的限制，面臨著大量的維修維護(hù)和改造，類似西偉德建材集團(tuán)，會提供大量改造類項目以及維修維護(hù)類項目所需的特殊建材。

建筑產(chǎn)業(yè)化研發(fā)：在產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合方面，德國一直是走在前沿的先進(jìn)國家之一，在傳統(tǒng)的建筑行業(yè)也不例外。在建筑產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面，很多大學(xué)都和有產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)需求的企業(yè)保持著緊密合作的關(guān)系，企業(yè)根據(jù)自身產(chǎn)品和技術(shù)革新所需的要求，向大學(xué)提出聯(lián)合或者委托研究，大學(xué)在理論和驗證性實(shí)驗方面具備完整的科研體系，能科學(xué)地完成相關(guān)科研目標(biāo)，給企業(yè)相關(guān)的科研成果。其他獨(dú)立的專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，則在新型材料、技術(shù)等方面有著深厚的實(shí)用性研究的積累，促進(jìn)了新技術(shù)和新產(chǎn)品的發(fā)展。

德國住宅產(chǎn)業(yè)化主要特點(diǎn)

德國住宅產(chǎn)業(yè)化主要有如下特點(diǎn)：一是德國住宅產(chǎn)業(yè)化的科技含量高。他們運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)計，以建筑模型為依據(jù)，驗證材料的物理特性，開發(fā)、選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料和裝修材料，淘汰落后的工藝和產(chǎn)品，以確保建筑物的堅固性；二是德國的粘結(jié)技術(shù)及安裝質(zhì)量先進(jìn)。如為防止屋面滲漏和墻面翹裂，在實(shí)心屋頂、塑鋼門窗、門窗接縫處均采用新開發(fā)的液體防水材料。其抗老化性能和抗折性能，大大優(yōu)于傳統(tǒng)的瀝青油氈防水材料。在施工現(xiàn)場，構(gòu)配件安裝位置非常準(zhǔn)確，陰陽角線橫平豎直，上下水管線一律集中設(shè)置，施工后全部封閉，從衛(wèi)生間、廚房間表面看不到一根管線；三是廣泛應(yīng)用節(jié)能技術(shù)和環(huán)保技術(shù)，不斷提高預(yù)制加工件的檔次和質(zhì)量，最大限度地減少自然資源的生態(tài)負(fù)擔(dān)，在房屋供暖、飲用水、垃圾處理以及交通和環(huán)境方面，既為用戶考慮得周到細(xì)致，又保護(hù)了整體環(huán)境。

德國建筑產(chǎn)業(yè)化的啟示和借鑒

德國建筑產(chǎn)業(yè)化自二戰(zhàn)后經(jīng)過70年的積累，提供了以下啟示和借鑒。

建筑產(chǎn)業(yè)化應(yīng)有完善的產(chǎn)業(yè)鏈支撐。建筑產(chǎn)業(yè)化不是設(shè)計單位或施工單位就能推動的產(chǎn)業(yè)，它需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、施工工藝、吊裝設(shè)備、部品部件等一系列配套的環(huán)境，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同參與才能完成。應(yīng)通過產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的方式大力推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。管理模式需要創(chuàng)新。我國應(yīng)更好發(fā)揮建筑產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的企業(yè)運(yùn)營管理模式。在推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化方面應(yīng)有執(zhí)著和堅持精神。

從建筑產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程看，德國也不是一帆風(fēng)順，其中有很多低谷。但相關(guān)的企業(yè)都堅持走企業(yè)化的道路，在低谷時期研究相關(guān)技術(shù)和新產(chǎn)品，通過創(chuàng)新不斷提高工業(yè)的質(zhì)量和水平，改變?nèi)藗儗Ξa(chǎn)業(yè)化的認(rèn)識，最終迎來了市場的認(rèn)可和繁榮。從德國的建筑產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程看，“雙元制”職業(yè)教育制度為建筑產(chǎn)業(yè)化提供了大量優(yōu)秀的產(chǎn)業(yè)工人。德國的產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)非常成熟，鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、玻璃結(jié)構(gòu)、預(yù)制混凝土、現(xiàn)澆混凝土、集成化設(shè)備結(jié)構(gòu)體系靈活組合應(yīng)用在公共建筑、多層和高層住宅中。

合理選擇建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系。德國的建筑企業(yè)化技術(shù)體系主要分為大模板、預(yù)制和TGA體系。德國的大模板體系非常成熟，廣泛應(yīng)用在建筑、橋梁、隧道、水電等領(lǐng)域。在預(yù)制體系方面，德國會因地制宜，綜合考慮結(jié)構(gòu)性能、施工便捷等因素，將混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、玻璃機(jī)構(gòu)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，結(jié)合各自體系之長，選用最合適的結(jié)構(gòu)體系用于建筑中。在建筑部品、專業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備集成方面，德國有完善的產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)鏈，很好地支撐了建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

德國建筑產(chǎn)業(yè)化制造的特色

德國是建筑企業(yè)化的誕生地和最早的倡導(dǎo)者，通過企業(yè)化的生產(chǎn)方式不僅僅給德國機(jī)械行業(yè)帶來了巨大優(yōu)勢，同樣也給建筑業(yè)打上了德國制造的醒目標(biāo)簽。建筑企業(yè)化在德國已歷經(jīng)了近半個世紀(jì)的探索和實(shí)踐，積累了系統(tǒng)化的涵蓋從預(yù)制建筑產(chǎn)品設(shè)計、工程設(shè)計、生產(chǎn)工藝、物流運(yùn)輸、施工安裝、配套產(chǎn)品供應(yīng)、職業(yè)培訓(xùn)到軟件和信息化工具等全產(chǎn)業(yè)鏈的科技成果、設(shè)備集成及施工經(jīng)驗優(yōu)勢，并形成了專業(yè)細(xì)分的供應(yīng)鏈。

德國從建筑組裝到產(chǎn)業(yè)集成，顛覆的不僅是營造方式，而是對建筑產(chǎn)業(yè)的認(rèn)知，建筑業(yè)不再是你設(shè)計我施工的傳統(tǒng)模式，需求在變、資源在變、整體市場在變，全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)以有效互動、相輔相成的模式才能適應(yīng)未來市場，成本的減少并非主要目的，通過全產(chǎn)業(yè)鏈形成的產(chǎn)品附加值才是核心競爭力，才是建筑產(chǎn)業(yè)化制造的真正優(yōu)勢。

未來的建筑產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品，不僅僅能滿足結(jié)構(gòu)隔熱、隔音、氣密性、水密性、結(jié)構(gòu)安全、健康舒適等基本要求，更要注重客戶的深層需求，即持久性和人性化。而要達(dá)到適應(yīng)未來的建筑產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品，需要由開發(fā)企業(yè)整合全產(chǎn)業(yè)鏈，通過建筑信息模型/信息化平臺確保產(chǎn)品性能，持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化。未來，隨著成本的逐漸優(yōu)化，以及覆蓋設(shè)計、生產(chǎn)、施工和使用維護(hù)全過程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系優(yōu)化，德國住宅產(chǎn)業(yè)化有望迎來蓬勃發(fā)展期。