何夕平，趙仁松，李文海

(安徽建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院，安徽 合肥 230601)

0 引言

近年來裝配式建筑得到大力發(fā)展，重慶、合肥、上海、廣東等地區(qū)相繼出臺了有關(guān)裝配式建筑的各類指導(dǎo)意見和相關(guān)配套措施，針對裝配式建筑評價頒布了相應(yīng)的裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)或裝配率計算細則。這些地區(qū)所發(fā)布的裝配式建筑評價方法均是基于所屬地區(qū)裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀而制定的，經(jīng)資料收集分析，這些地區(qū)在全國具有一定的代表性，分析知相對于國家《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》[1]主要可分為三種區(qū)別類型：增加新技術(shù)加分項，如合肥市；采用不同的計算邏輯，如《上海市裝配式建筑單體預(yù)制率和裝配率計算細則》[2]；對國標(biāo)進行細化和延伸，如廣東省《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》[3]等。

1 國內(nèi)部分地區(qū)裝配式建筑評價方法的特點

1.1 重慶市裝配式建筑評價方法

在國標(biāo)發(fā)布后，重慶針對本市裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，立即發(fā)布了《重慶市裝配式建筑裝配率計算細則(試行)》[4]，該細則在不改變國標(biāo)的框架下對其中一些評價項的計算規(guī)則進行細化和延伸。對于主體結(jié)構(gòu)中的豎向構(gòu)件增加了新的指標(biāo)要求和分值設(shè)定。當(dāng)豎向構(gòu)件采用高精度模板施工工藝且應(yīng)用指標(biāo)達到70%-100% 時，給予5-10 分值。對于圍護墻和內(nèi)隔墻部分，針對當(dāng)前一體化技術(shù)成本相對較高的情況下，在國標(biāo)基礎(chǔ)上降低了技術(shù)指標(biāo)要求，即當(dāng)圍護墻僅做到保溫、隔熱一體化無法做到裝飾一體化時，給予1.4-3.5 的分值。表明重慶市的裝配式建筑評價方法降低了評價難度，且在技術(shù)上和經(jīng)濟成本上對重慶市的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)起到了一定的緩沖作用，有利于產(chǎn)業(yè)漸進式的靠近國標(biāo)的要求。

1.2 上海市裝配式建筑評價方法

上海市走在我國裝配式建筑發(fā)展的前列。在國標(biāo)頒布之前上海市就發(fā)布了《上海市裝配式建筑單體預(yù)制率和裝配率計算細則(試行)》，而后又發(fā)布了《上海市裝配式建筑單體預(yù)制率和裝配率計算細則》。該方法對不同結(jié)構(gòu)體系的裝配式建筑做了非常明確的劃分，對于不同的結(jié)構(gòu)體系引入權(quán)重系數(shù)的概念，并把建筑的單體預(yù)制率和建筑的裝配率分開定義。

單體預(yù)制率的計算方法分體積占比法和權(quán)重系數(shù)法，其計算公式如式2、式3 所示：

體積占比法：

建筑單體預(yù)制率=

式1 中的內(nèi)裝權(quán)重系數(shù)取值為0.5，式3 中的權(quán)重系數(shù)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)類型和構(gòu)件類型進行取值，式2、式3 中的相關(guān)說明詳見細則。

上海市與國家裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)對比的特點主要有以下4 點：

(1)對于不同結(jié)構(gòu)形式的裝配式建筑，上海市的評價方法涵蓋多種結(jié)構(gòu)體系，尤其是對混凝土裝配式建筑，國標(biāo)則沒有在計算規(guī)則上進行有效的區(qū)分。

(2)將主體結(jié)構(gòu)中的不同構(gòu)件做了劃分，不同的構(gòu)件類型權(quán)重系數(shù)占比不同。而國標(biāo)僅對豎向構(gòu)件和橫向構(gòu)件進行劃分。

(3)對于裝配式建筑的內(nèi)裝部分，上海市分為多項技術(shù)工藝，對于不同的工藝設(shè)定不同的修正系數(shù)，讓企業(yè)有了更多的工藝上的選擇，對于配套產(chǎn)業(yè)的企業(yè)有利于新型技術(shù)的發(fā)展。

(4)對于國標(biāo)中一些爭議的計算問題，尤其是計算界限的劃分，上海市的評價方法更加明確。

1.3 廣東省裝配式建筑評價方法

廣東省發(fā)布了廣東省《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)沒有改變國標(biāo)中的計算規(guī)則，而是針對廣東省的發(fā)展現(xiàn)狀增加了細化項，并引入了加分項概念。其裝配率計算公式如式4 所示：

式中：Q5為細化項得分，Q6為鼓勵加分項得分，其余參數(shù)與國標(biāo)一致。

廣東省裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)對比于國家裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的特點主要有以下4 點：

(1)廣東省對不同結(jié)構(gòu)類型設(shè)定不一樣的分值，例如當(dāng)豎向構(gòu)件全部采用鋼構(gòu)件，得30 分。

(2)對于預(yù)制構(gòu)件連接部分后澆混凝土的計算規(guī)則略有調(diào)整。

(3)增加了細化項和鼓勵項的分值設(shè)定，其中鼓勵項中設(shè)置三種類型，涵蓋標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計；綠色與信息化應(yīng)用以及施工與管理。

(4)對于裝配式建筑的等級評價有了新的設(shè)定，增加了基本級裝配式建筑的概念，當(dāng)豎向構(gòu)件的預(yù)制比例達到35%，即可評價為基本級裝配式建筑。

2 不同地區(qū)裝配式建筑評價方法的對比分析

通過對比分析，不同省市的評價方法在規(guī)則上差別很大[5-6]，無法做到詳盡的對比。本文選擇合肥市、上海市、重慶市、廣東省從適用建筑體系和各項的基本計算規(guī)則上進行對比分析，這些省市在全國具有一定的代表性，詳情如表1-表4 所示。

由表1 可知，大部分省市地區(qū)明確了適用的建筑范圍；上海市對裝配式混凝土建筑有明確的劃分，但未對主樓和裙房的計算規(guī)則進行劃分。

由表2 可知，對于豎向構(gòu)件，部分地區(qū)的計算規(guī)則與國標(biāo)不同；對于水平構(gòu)件，很多地區(qū)仍采用水平投影面積計算預(yù)制比例的計算規(guī)則。

由表3 可知，對于圍護墻和內(nèi)隔墻各項的應(yīng)用比例主要分為兩種，分別是墻體面積和墻線長度；對于一體化的技術(shù)工藝，上海市沒有進行強制要求，采用不同的計算規(guī)則計算對應(yīng)的應(yīng)用比例。

表1 適用建筑體系的對比

表2 主體結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件各項應(yīng)用比例計算規(guī)則的對比

表3 圍護墻和內(nèi)隔墻各項應(yīng)用比例計算規(guī)則的對比

表4 裝修和設(shè)備管線各項應(yīng)用比例計算規(guī)則的對比

由表4 可知，各地區(qū)的計算規(guī)則和國標(biāo)基本相同，略有不同的是上海市計算管線分離的比例。

通過研究發(fā)現(xiàn)，各地區(qū)設(shè)定了不同的加分項可分為以下幾類：①標(biāo)準(zhǔn)化，如構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化等；②BIM技術(shù)應(yīng)用；③工業(yè)化集成應(yīng)用；④EPC 模式應(yīng)用；⑤綠色建筑的推廣[7]等。

3 工程案例及其計算對比分析

為了更加直觀地對比不同裝配式建筑評價方法的差異性，現(xiàn)對具體工程案例進行計算分析，選用國標(biāo)、上海市、廣東省、合肥市和重慶市裝配式建筑評價方法進行計算。

3.1 工程概況

該工程為某市人才公寓住宅項目，采用裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。該建筑共23 層，建筑高度為76 m，其中1-4 層、屋面和機房頂為混凝土現(xiàn)澆層，其余樓層為混凝土預(yù)制結(jié)構(gòu)，所有樓層采用標(biāo)準(zhǔn)化戶型設(shè)計。該建筑采用工程總承包模式，應(yīng)用BIM 技術(shù)，并實現(xiàn)了平面布置標(biāo)準(zhǔn)化和預(yù)制構(gòu)件與部品標(biāo)準(zhǔn)化，獲評綠色建筑2 星。該建筑一層層高為4.4 m，二層層高為3.65 m，二層以上各層層高均為3 m。 該單體建筑的層高示意圖、豎向預(yù)制構(gòu)件示意圖、水平預(yù)制構(gòu)件示意圖和圖例示意圖分別如圖1 至圖3 所示

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層豎向預(yù)制構(gòu)件布置圖

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層水平預(yù)制構(gòu)件布置圖

圖3 圖例示意圖

3.2 國家裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)下的計算結(jié)果

3.2.1 主體結(jié)構(gòu)部分得分

(1)該建筑主體結(jié)構(gòu)的預(yù)制豎向構(gòu)件主要是預(yù)制剪力墻外墻、預(yù)制剪力墻內(nèi)墻、預(yù)制邊緣構(gòu)件。

標(biāo)準(zhǔn)層中，預(yù)制剪力墻外墻的墻線長度之和為20 m，層高是3 m，墻體厚度是0.2 m，對應(yīng)的預(yù)制剪力墻外墻體積為20×0.2×3=12 m3；預(yù)制剪力墻內(nèi)墻的墻線長度之和為39.2 m，對應(yīng)的體積為39.2×0.2×3=23.52 m3；預(yù)制邊緣構(gòu)件的長度之和為10.6 m，對應(yīng)的體積為10.6×0.2×3=6.36 m3。

主體結(jié)構(gòu)中，標(biāo)準(zhǔn)層的現(xiàn)澆混凝土的墻體墻線總長度為66 m，對應(yīng)的體積為66×0.2×3=39.6 m3。其中預(yù)制剪力墻墻板之間寬度不大于600 mm 的現(xiàn)澆段的墻體墻線長度為1.6 m，對應(yīng)的體積為1.6×0.2×3=0.96 m3。

因此，該建筑主體結(jié)構(gòu)的預(yù)制豎向構(gòu)件總體積為：(12+23.52+6.36+0.96)×19=813.96 m3；主體結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件總體積為：(20+39.2+10.6+66)×0.2×(3×21+1×4.4+1×3.65)=1929.718 m3。對應(yīng)的應(yīng)用比例為：813.96/1929.718×100%=42.18%，介于35%-80%之間，根據(jù)內(nèi)插法計算得分為21.6。

(2)該建筑主體結(jié)構(gòu)預(yù)制的橫向水平構(gòu)件主要是預(yù)制的疊合樓板、樓梯板、陽臺板、空調(diào)板。根據(jù)圖紙測算，其標(biāo)準(zhǔn)層相對應(yīng)的水平投影面積分別是140.55 m2、16.6 m2、21.7 m2、15.02 m2，現(xiàn)澆的混凝土樓板為215.42 m2。

因此，預(yù)制的橫向水平構(gòu)件的水平投影總面積為：(140.55+16.6+21.7+15.02)×19=3683.53 m2；橫向水平構(gòu)件的水平投影總面積為：(140.55+16.6+21.7+15.02+215.42)×23=9413.67 m2。對應(yīng)的應(yīng)用比例為：3683.53/9413.67×100%=39.13%＜70%，不滿足最低得分要求，不得分。

綜上，主體結(jié)構(gòu)的最終得分為21.6。

3.2.2 圍護墻和內(nèi)隔墻部分得分

(1)標(biāo)準(zhǔn)層非承重圍護墻非現(xiàn)場砌筑墻體的墻線長度之和為58.5 m，梁、連梁所占面積為13.16 m2，則預(yù)制樓層對應(yīng)非承重圍護墻非砌筑墻體的外表面總面積為(58.5×3-26.32)×19=2834.42 m2，因該建筑所有樓層的非承重圍護墻均采用非現(xiàn)場砌筑，所有整棟建筑的非承重圍護墻外表面總面積為：(58.5×3×21+58.5×4.4+58.5×3.65) - (26.32×21+28.64+36.28)=3538.78 m2，對應(yīng)的應(yīng)用比例為2834.42/3538.78×100%=80.1%＞80%，得分為5。

(2)標(biāo)準(zhǔn)層采用保溫、隔熱、裝飾一體化的圍護墻墻體的墻線長度之和為88 m，則預(yù)制樓層采用一體化的圍護墻墻體的外表面總面積為：88×3×19=5016 m2；標(biāo)準(zhǔn)層圍護墻墻體的墻線長度之和為126.2m，則整棟建筑的圍護墻外表面總面積為：126.2×3×21+126.2×4.4+ 126.2×3.65=8966.5 m2，對應(yīng)的應(yīng)用比例為5016/8966.5×100%=55.94，介于50%-80%之間。根據(jù)內(nèi)插法計算，得分為2.594。

(3)標(biāo)準(zhǔn)層非現(xiàn)場砌筑的內(nèi)隔墻墻體墻線長度為78.75 m，層高為3 m，扣除每層的門窗洞口、梁、連梁所占面積48.702 m2，則預(yù)制樓層非現(xiàn)場砌筑的內(nèi)隔墻墻體的墻面總面積為：(78.75×3-48.702)×19=3563.412 m2；標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)隔墻墻線長度為105.05 m，扣除每層的門窗洞口、梁、連梁所占面積83.742 m2，則整棟建筑的內(nèi)隔墻墻體的墻面總面積為：(105.05×3×21+105.05×4.4+105.05×3.65)-83.742×23=5537.7365 m2；應(yīng)用比例為3563.412/5537.7365×100%=64.35%＞50%，因此該項得分為5。

(4)該建筑非現(xiàn)場砌筑的內(nèi)隔墻均采用了管線、裝修一體化，因此該項對應(yīng)的應(yīng)用比例為64.35%，介于50%-80%之間。根據(jù)內(nèi)插法計算，該項得分為3.435。

綜上，圍護墻和內(nèi)隔墻的得分為5+2.594+5+3.435=16.029。

3.2.3 裝修和設(shè)備管線部分得分

因該建筑均未采用裝修和設(shè)備管線中的各項工藝，該項得分為0。

綜上，該建筑的裝配率P=[(21.6+16.029+0+0)/(100-0)]×100%=37.63%。其裝配率低于50%，未達到國標(biāo)最低要求。

3.3 上海市裝配式建筑評價方法下的計算結(jié)果

該建筑為裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，因此采用權(quán)重占比法計算；該建筑樓板預(yù)制形式為疊合樓板，屬于全預(yù)制板，按照上海市計算細則，樓板的權(quán)重系數(shù)為0.30，修正系數(shù)為1.0。

3.3.1 墻體(不包括非承重內(nèi)隔墻)的預(yù)制情況

標(biāo)準(zhǔn)層中，采用預(yù)制的承重墻墻體的墻線長度為：20+39.2=59.2 m；預(yù)制的非承重圍護墻墻體的墻線長度為58.5 m；承重墻墻體的墻線長度為59.2+66=125.2 m。預(yù)制的墻體墻線總長度為：(59.2+58.5)×19=2236.3 m；墻體墻線總長度為：(125.2+58.5) ×23=4225.1 m。 對 應(yīng) 預(yù) 制 比 例=(2236.3/4225.1)×100%=52.93%，其墻體預(yù)制形式為全截面預(yù)制墻，墻體的權(quán)重系數(shù)為0.55，修正系數(shù)為1.0。因此，墻體(不包括非承重內(nèi)隔墻)占單體預(yù)制率的權(quán)重比例=0.55×1.0×52.93%=29.11%。

3.3.2 板的預(yù)制情況

在標(biāo)準(zhǔn)層中，預(yù)制樓板、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制陽臺板和的水平投影面積分別為140.55 m2，15.02 m2，21.7 m2，和215.42 m2。因此，預(yù)制板的水平投影總面積為(140.55+26.02+21.7)×19=3577.13 m2，板的水平投影總面積為(140.55+26.02+21.7+215.42)×23=9284.87 m2。 對 應(yīng) 的 預(yù) 制 比 例= (3577.13/9284.87)×100%=38.53%。該建筑板的權(quán)重系數(shù)為0.30，修正系數(shù)為1.0。因此，板占單體預(yù)制率的權(quán)重比例=0.3×1.0×38.53%=11.56%。

3.3.3 樓梯的預(yù)制情況

該建筑4 層以上樓梯均采用全預(yù)制樓梯板，所以樓梯的預(yù)制比例為(19/23)×100%=82.61%。樓梯板的權(quán)重系數(shù)為0.05，修正系數(shù)為1.0。因此，樓梯占單體預(yù)制率的權(quán)重比例=0.05×1.0×82.61%=4.13%。

該建筑內(nèi)裝部分僅采用內(nèi)隔墻非現(xiàn)場砌筑的工藝技術(shù)。內(nèi)隔墻的墻線長度為105.05 m，其中非現(xiàn)場砌筑的內(nèi)隔墻墻體墻線長度為78.75 m。內(nèi) 隔 墻 的 預(yù) 制 比 例=[(78.75×19)/(105.05×23)]×100%=61.93%。權(quán)重系數(shù)為0.5，修正系數(shù)為0.15。則修正后的比例為0.5×0.15×61.93%=4.65%。

綜上，該建筑的單體裝配率P=29.11%+11.56%+4.13%+4.65%=49.45%。

3.4 廣東省裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)下的計算結(jié)果

在廣東省裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的計算規(guī)則下，該建筑相對于國標(biāo)的主要差異是增加了細化項中的預(yù)制外墻板和鼓勵加分項，即主體結(jié)構(gòu)得分為21.6，圍護墻和內(nèi)隔墻得分為16.029，缺項分值為0。

預(yù)制外墻板的面積的混凝土體積為428.63 m3，豎向構(gòu)件混凝土的總體積為1929.718 m3，因此預(yù)制外墻板的比例為(428.63/1929.718) ×100%=22.2%，根據(jù)該項計算規(guī)則，預(yù)制外墻板得分為10。該建筑達到了平面布置標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制構(gòu)件與部品標(biāo)準(zhǔn)化、綠色建筑評價2 星、BIM 應(yīng)用和工程總承包，所以鼓勵加分項總和為1+1+1+1+0.5=4.5。

綜上，根據(jù)式4 在廣東省裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)下，該建筑的裝配率P=[(21.6+16.029+0+10)/(100-0)]×100%+[(4.5/100)]×100%=52.129%。

3.5 合肥、重慶市裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)下的計算結(jié)果

合肥市裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)與國標(biāo)基本類似，僅增加了加分項。根據(jù)合肥市裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)，該建筑采用工程總承包模式得2 分，應(yīng)用BIM技術(shù)得1 分，達到了平面布置標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制構(gòu)件與部品標(biāo)準(zhǔn)化得2 分，即加分項得分為2+1+2=5。因此該建筑的裝配率在國標(biāo)計算結(jié)果的基礎(chǔ)上增加(5/100)×100%=5%，即該建筑的裝配率P=37.63%+5%=42.63%。

重慶市裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)與國標(biāo)相比，僅在主體結(jié)構(gòu)和圍護墻和內(nèi)隔墻分項中進行細化。通過計算知，細化項并未改變該建筑的裝配率，因此在重慶市裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)下得出的裝配率與國標(biāo)計算結(jié)果相同，即裝配率P=37.63%。

3.6 對比分析結(jié)果

通過以上分析，該建筑在主體結(jié)構(gòu)部分、圍護墻和內(nèi)隔墻部分均采用了裝配式建筑工藝，但按照國標(biāo)的指標(biāo)要求，其裝配化水平是無法達到的。根據(jù)以上結(jié)果可以分析出：

(1)該建筑采用上海市的權(quán)重計算法計算時，裝配率有顯著提升，計算結(jié)果差距較大。

(2)該建筑采用廣東省計算方法時，裝配率最高，達到了52.129%，說明細化項和鼓勵加分項整體的評價結(jié)果影響很大。這也進一步表明，各地區(qū)在制定相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)或計算方法時，應(yīng)對細化項和鼓勵加分項酌情設(shè)置，避免計算結(jié)果與國標(biāo)差距過大。

(3)上海市的權(quán)重計算法將不同構(gòu)件之間進行更有效的區(qū)分，不同的預(yù)制構(gòu)件的工藝水平和技術(shù)難度是不一樣的，根據(jù)所屬地區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)水平，對預(yù)制構(gòu)件在權(quán)重上進行區(qū)分有助于推動更多裝配化工藝的發(fā)展。

(4)該建筑的裝配率主要是主體結(jié)構(gòu)、圍護墻和內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu)，在不考慮內(nèi)裝的情況下，裝配率水平較高。因此在內(nèi)裝部分，應(yīng)采用靈活多變、政策鼓勵等方法推動企業(yè)去提高內(nèi)裝的裝配化水平，同時建立裝配化裝修的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系，優(yōu)化成本控制。

4 對地方政府制定或修訂評價標(biāo)準(zhǔn)或方法的建議

以上研究分析了不同裝配式建筑評價方法的特點與計算差異，雖然從計算結(jié)果對比其他地區(qū)評價方法相對沒有國標(biāo)那么嚴(yán)格，但是仍有很多的優(yōu)點和借鑒意義。對于需要制定或修訂地方標(biāo)準(zhǔn)或評價方法的地方政府，現(xiàn)給予以下幾點建議：

(1)在計算規(guī)則上，應(yīng)該更加的清晰明了，對于界限不明的計算區(qū)域應(yīng)該著重說明，避免評價結(jié)果的不統(tǒng)一。

(2)對于不同的結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件形式，在評價方法上應(yīng)該進行區(qū)分，在分值設(shè)定上應(yīng)該考慮到技術(shù)工藝的成熟性和推廣性。

(3)對于發(fā)展嚴(yán)重不平衡的區(qū)域，應(yīng)該適當(dāng)設(shè)定細化項和鼓勵項，但設(shè)定的項目應(yīng)符合國家裝配式建筑發(fā)展的方向。

(4)鑒于當(dāng)前內(nèi)裝成本過高，標(biāo)準(zhǔn)化體系和技術(shù)工藝還不夠成熟，對于裝配式建筑內(nèi)裝的計算規(guī)則和評分設(shè)置應(yīng)該更加的靈活多變，從而鼓勵裝配化裝修的發(fā)展。