盧求

一、德國裝配式建筑發(fā)展概況

1.德國裝配式建筑的起源

德國以及其他歐洲發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)化起源于1920年代，其推動(dòng)因素主要有兩方面：

社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。城市化發(fā)展需要以較低的造價(jià)、迅速建設(shè)大量住宅、辦公和廠房等建筑。

建筑審美因素。建筑及設(shè)計(jì)界摒棄古典建筑形式及其復(fù)雜的裝飾，崇尚極簡的新型建筑美學(xué)，嘗試新建筑材料（混凝土、鋼材、玻璃）的表現(xiàn)力。在雅典憲章所推崇的城市功能分區(qū)思想指導(dǎo)下，建設(shè)大規(guī)模居住區(qū)，促進(jìn)了建筑工業(yè)化的應(yīng)用。

在1920年代以前，歐洲建筑通常呈現(xiàn)為傳統(tǒng)建筑形式，套用不同歷史時(shí)期形成的建筑樣式，此類建筑的特點(diǎn)是大量應(yīng)用裝飾構(gòu)件，需要大量人工勞動(dòng)和手工藝匠人的高水平技術(shù)。隨著歐洲國家邁入工業(yè)化和城市化進(jìn)程，農(nóng)村人口大量流向城市，需要在較短時(shí)間內(nèi)建造大量住宅辦公和廠房等建筑。標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制混凝土大板建造技術(shù)能夠縮短建造時(shí)間、降低造價(jià)因而首先應(yīng)運(yùn)而生。

德國最早的預(yù)制混凝土板式建筑是1926～1930年間在柏林利希藤伯格-弗里德希菲爾德（Berlin-Lichtenberg, Friedrichsfelde）建造的戰(zhàn)爭傷殘軍人住宅區(qū)。該項(xiàng)目共有138套住宅，為2～3層樓建筑。如今該項(xiàng)目的名稱是施普朗曼（Splanemann）居住區(qū)。該項(xiàng)目采用現(xiàn)場預(yù)制混凝土多層復(fù)合板材構(gòu)件，構(gòu)件最大質(zhì)量達(dá)到7t。

2.二次大戰(zhàn)后德國大規(guī)模裝配式住宅建設(shè)

二次大戰(zhàn)結(jié)束以后，由于戰(zhàn)爭破壞和大量戰(zhàn)爭難民回歸本土，德國住宅嚴(yán)重緊缺。德國用預(yù)制混凝土大板技術(shù)建造了大量住宅建筑。這些大板建筑為解決當(dāng)年住宅緊缺問題做出了巨大貢獻(xiàn)，但今天這些大板建筑不再受歡迎，不少缺少維護(hù)更新的大板居住區(qū)已成為社會(huì)底層人群聚集地，導(dǎo)致犯罪率高等社會(huì)問題，深受人們的詬病，成為城市更新首先要改造的對象，有些地區(qū)已經(jīng)開始大面積拆除這些大板建筑。

3.德國目前裝配式建筑發(fā)展概況

目前，德國的公共建筑、商業(yè)建筑、集合住宅項(xiàng)目大都因地制宜、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，并不追求高裝配率，而是通過策劃、設(shè)計(jì)、施工各個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)化優(yōu)化過程，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。隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)的應(yīng)用，建筑業(yè)工業(yè)化水平不斷提升，德國在建筑上采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝的建筑部品愈來愈多，占比也愈來愈大。

各種建筑技術(shù)、建筑工具的精細(xì)化不斷發(fā)展進(jìn)步，小范圍有鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)裝配式技術(shù)體系的研發(fā)和實(shí)踐應(yīng)用。

小住宅建設(shè)方面，裝配式建筑占比最高，2015年達(dá)到16%。2015年1～7月開工建設(shè)的住宅中，預(yù)制裝配式建筑為8934套。這一期間獨(dú)棟或雙拼式住宅新開工建設(shè)總量較2014年同期增長1.8%；而預(yù)制裝配式住宅同比增長7.5%，顯示出在這一領(lǐng)域裝配式建筑受到市場的認(rèn)可和歡迎。

單層工業(yè)廠房采用預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)或預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在造價(jià)和縮短施工周期方面有明顯優(yōu)勢，因而一直得到較多應(yīng)用。

二、德國裝配式建筑的政策措施、發(fā)展建設(shè)研究

德國預(yù)制裝配式建筑發(fā)展過程中，規(guī)模最大、最有影響力的當(dāng)屬預(yù)制混凝土大板建筑。

1.原東德地區(qū)的預(yù)制混凝土大板建造技術(shù)應(yīng)用

由于二戰(zhàn)后需要在短期內(nèi)建設(shè)大量住宅，東德地區(qū)1953年在柏林約翰尼斯塔（Johannisthal）進(jìn)行了預(yù)制混凝土大板建造技術(shù)的第一次嘗試。1957年在浩耶斯韋達(dá)市（Hoyerswerda）的建設(shè)中第一次大規(guī)模采用預(yù)制混凝土構(gòu)件施工。此后，東德用預(yù)制混凝土大板技術(shù)，大量建造預(yù)制板式居住區(qū)（Plattenbausiedlungen）。預(yù)制混凝土大板住宅的建筑風(fēng)格深受包豪斯理論影響。

1972～1990年，東德地區(qū)開展大規(guī)模住宅建設(shè)，并將完成300萬套住宅確定為重要政治目標(biāo)，預(yù)制混凝土大板技術(shù)體系成為最重要的建造方式。這期間用混凝土大板建筑建造了大量大規(guī)模住區(qū)、城區(qū)，如10萬人口規(guī)模的哈勒新城（Halle-Neustadt）。

在1972～1990年大規(guī)模住宅建設(shè)期間，東德地區(qū)新建、改建共300萬套住宅，其中180～190萬套用混凝土大板建造，占比達(dá)到60%以上，如果每套建筑按平均60平米計(jì)算，預(yù)制大板住宅面積在1.1億平米以上。

住宅建設(shè)工程耗費(fèi)了東德大量財(cái)政收入。為節(jié)約建造成本和快速建設(shè)，設(shè)計(jì)開發(fā)出不同系列廠品，如Q3A、QX、QP、P2系列。預(yù)制混凝土大板住宅項(xiàng)目大量重復(fù)使用同樣戶型、類似的立面設(shè)計(jì)。大板建筑規(guī)劃形態(tài)僵硬、缺少變化，在老城區(qū)通常采用推倒重建模式，破壞了原有城市肌理。

大板建筑當(dāng)時(shí)受到普遍歡迎。雖然大板建筑今天飽受詬病，但在當(dāng)時(shí)大板住宅符合東德的社會(huì)意識(shí)形態(tài)，人人平等，整齊劃一。預(yù)制混凝土大板技術(shù)建造的工業(yè)化住宅，功能基本合理，擁有現(xiàn)代化的采暖和生活熱水系統(tǒng)，獨(dú)立衛(wèi)生間，比未更新改造的20世紀(jì)初期建造的老住宅舒適。由于得到東德政府的大量財(cái)政補(bǔ)貼，因而這種工業(yè)化住宅租金并不很高，受到當(dāng)?shù)鼐用竦臍g迎。大量新建居住區(qū)采用大板建筑，導(dǎo)致原有歷史街區(qū)中的住宅吸引力下降，出租率低，租金無法支持建筑的維護(hù)，歷史街區(qū)中的建筑逐漸破敗。這種現(xiàn)象也導(dǎo)致政策制定者重新思考補(bǔ)貼政策，甚至開始嘗試用預(yù)制技術(shù)進(jìn)行老城歷史建筑的改造更新。

1980年代以后，東德政府開始在一些城市的重要地區(qū)，嘗試從規(guī)劃和城市空間塑造方面，借鑒傳統(tǒng)城市空間布局與建筑設(shè)計(jì)，打破單調(diào)的大板建筑風(fēng)格。

2.原西德地區(qū)的預(yù)制混凝土大板建造應(yīng)用

二次大戰(zhàn)之后，原西德地區(qū)也用混凝土預(yù)制大板技術(shù)建造了大量住宅建筑，主要用于建設(shè)社會(huì)保障性住宅。1957年西德政府通過了《第二部住宅建設(shè)法》（II.WoBauG），將短期內(nèi)建設(shè)滿足大部分社會(huì)階層居民需求的、包括具有適當(dāng)面積、設(shè)施、可承受租金的住宅，作為住宅建設(shè)的首要任務(wù)?；炷令A(yù)制大板技術(shù)憑借其建設(shè)速度快、造價(jià)相對低廉因而也在西德地區(qū)有大面積應(yīng)用。

西德地區(qū)有大量預(yù)制大板建筑，雖然在總建設(shè)量中占比不高，但總量估計(jì)也有數(shù)千萬平米。

3.德國裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

德國建筑業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系完整全面。在標(biāo)準(zhǔn)編制方面，對于裝配式建筑首先要求滿足通用建筑綜合性技術(shù)要求，即無論采用何種裝配式技術(shù)，其產(chǎn)品必須滿足其應(yīng)具備的相關(guān)技術(shù)性能：如結(jié)構(gòu)安全性、防火性能，以及防水、防潮、氣密性、透氣性、隔聲、保溫隔熱、耐久性、耐候性、耐腐蝕性、材料強(qiáng)度、環(huán)保無毒等。同時(shí)要滿足在生產(chǎn)、安裝方面的要求。

企業(yè)的產(chǎn)品（裝配式系統(tǒng)、部品等）需要出具滿足相關(guān)規(guī)范要求的檢測報(bào)告或產(chǎn)品質(zhì)量聲明。

單純結(jié)構(gòu)體系，主要需滿足結(jié)構(gòu)安全、防火性能、允許誤差等規(guī)范要求；而有關(guān)建筑外圍護(hù)體系的裝配式體系與構(gòu)件最復(fù)雜，牽涉的標(biāo)準(zhǔn)最多。

4. 工業(yè)化預(yù)制建造技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

工業(yè)化預(yù)制建造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

工業(yè)化預(yù)制建造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是大量建造步驟可以在廠房里進(jìn)行，不受天氣影響，現(xiàn)場安裝施工周期大幅縮短，非常適用于每年可以進(jìn)行室外施工時(shí)間較短的嚴(yán)寒地區(qū)。另一方面優(yōu)點(diǎn)是建筑構(gòu)件部品在工廠加工制造，利用機(jī)械設(shè)備加工制造，工作效率高，精度和質(zhì)量有保障。

工業(yè)化預(yù)制建造的缺點(diǎn)：

成本高。在預(yù)制建筑出現(xiàn)的初期，工業(yè)化建筑產(chǎn)品成本低于傳統(tǒng)古典建筑。而今天用預(yù)制混凝土大板形式建造的住宅和辦公大樓的成本通常高于常規(guī)建造技術(shù)建造的建筑物。原因∶ 鋼筋混凝土墻比砌體墻更貴。預(yù)制梁、板結(jié)構(gòu)上大都是簡支梁而非連續(xù)梁，因而需要較多的用鋼量。此外，預(yù)制件的連接點(diǎn)通常復(fù)雜，連接元素有些須采用昂貴不銹鋼材料。如果使用了保溫夾芯板構(gòu)造，節(jié)點(diǎn)更加復(fù)雜，大板縫隙的密封處理也會(huì)導(dǎo)致額外的費(fèi)用。大體量的預(yù)制板的運(yùn)輸導(dǎo)致更高的運(yùn)輸成本。

缺少個(gè)性化。工業(yè)化預(yù)制建造技術(shù)的缺點(diǎn)是任何一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，包括建筑設(shè)備、管道、電氣安裝、預(yù)埋件都必須事先設(shè)計(jì)完成，并在工廠里安裝在混凝土大板里，只適合大量重復(fù)建造的標(biāo)準(zhǔn)單元。而標(biāo)準(zhǔn)化的組件導(dǎo)致個(gè)性化設(shè)計(jì)降低。

三、德國裝配式建筑的發(fā)展對中國的借鑒

1.預(yù)制混凝土大板建筑的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

德國早期預(yù)制混凝土大板（PC）建造技術(shù)的出現(xiàn)和大規(guī)模應(yīng)用，主要是為解決戰(zhàn)后時(shí)期城市住宅大量缺乏的社會(huì)矛盾。用預(yù)制混凝土大板建造的衛(wèi)星城、城市新區(qū)深受20世紀(jì)初以《雅典憲章》為代表的理想主義現(xiàn)代主義城市規(guī)劃思潮的影響。

《雅典憲章》試圖克服工業(yè)城市帶來的弊病，摒棄建筑裝飾，用工業(yè)化的技術(shù)手段，快速解決社會(huì)問題，創(chuàng)造一個(gè)健康、平等的社會(huì)。但人類社會(huì)是非常復(fù)雜的，城市發(fā)展更是復(fù)雜的，由于當(dāng)時(shí)的規(guī)劃指導(dǎo)思想的局限性，建筑過分強(qiáng)調(diào)整齊劃一，建筑單元、戶型、建筑構(gòu)件大量重復(fù)使用，造成這類建筑過分單調(diào)、僵化、死板，缺乏特色，缺少人性化。有些城區(qū)成為失業(yè)者、外來移民等低收入、社會(huì)下層人士集中的地區(qū)，帶來嚴(yán)重的社會(huì)問題，近年來部分項(xiàng)目被迫大規(guī)模拆除。

2.德國的教訓(xùn)對中國的借鑒與思考

中國城市建設(shè)的高潮已過去，大量城市建筑需求量接近飽和，沒有依靠混凝土大板技術(shù)快速大規(guī)模建設(shè)住宅的需求；推動(dòng)德國混凝土大板建筑大規(guī)模應(yīng)用的另一個(gè)因素是以雅典憲章為代表的早期現(xiàn)代城市規(guī)劃與現(xiàn)代建筑指導(dǎo)思想，發(fā)達(dá)國家對此經(jīng)過深度反省、已基本放棄。因此推動(dòng)德國當(dāng)年混凝土大板建設(shè)的兩大動(dòng)因在當(dāng)今的中國社會(huì)都不存在。

混凝土大板建造體系在人性化城市空間塑造、個(gè)性化建筑表現(xiàn)、建筑成本控制、建筑構(gòu)造技術(shù)問題解決等方面都存在嚴(yán)重不足，這是混凝土大板體系今天在德國被拋棄的根本原因，這點(diǎn)值得我們深思。中國不應(yīng)盲目推廣混凝土大板建設(shè)體系。特別不應(yīng)為了追求預(yù)制率水平而推廣混凝土大板建設(shè)體系。

3.德國建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢

今天德國的建筑業(yè)突出追求綠色可持續(xù)發(fā)展，注重環(huán)保建筑材料和建造體系的應(yīng)用。追求建筑的個(gè)性化。設(shè)計(jì)精細(xì)化。由于人工成本較高，建筑業(yè)領(lǐng)域不斷優(yōu)化施工工藝，完善建筑施工機(jī)械、包括小型機(jī)械，減少手工操作。建筑上使用的建筑部品大量實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化。強(qiáng)調(diào)建筑的耐久性，但并不追求大規(guī)模工廠預(yù)制率。其建筑產(chǎn)業(yè)化體現(xiàn)在：

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。

工業(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)、配以各種工業(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，以及工業(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(chǔ)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)合板居多。

建造體系的選擇：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、熱工舒適性……）、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)大量使用相同構(gòu)件，容易出現(xiàn)單調(diào)、廉價(jià)的感覺。但通過精細(xì)化設(shè)計(jì)，利用預(yù)制裝配式構(gòu)件，也能夠建設(shè)個(gè)性鮮明、較高審美水平的建筑。

4.德國經(jīng)驗(yàn)對中國的借鑒與思考

中國推廣裝配式建筑最主要的目的應(yīng)是提高建筑產(chǎn)品質(zhì)量、提高建筑的環(huán)保和可持續(xù)性。建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向應(yīng)該是工廠化、工具化、工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的全面推進(jìn)。特別應(yīng)該大幅提高建筑材料、部品、成品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，和生產(chǎn)、建造、安裝過程中的環(huán)保要求。應(yīng)因地制宜選擇合適的建造體系，發(fā)揮建筑工業(yè)化的優(yōu)勢，達(dá)到提升建筑品質(zhì)和環(huán)保性能的目的，而不是盲目追求預(yù)制率水平。