趙永杰，劉圣武

（1華潤置地（合肥）有限公司，安徽 合肥 230006；2安徽建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

隨著我國近幾十年來城市化的快速推進及建筑技術(shù)的快速發(fā)展，中國城市化率已經(jīng)達到60.6%[1]，中國建筑總存量已經(jīng)276億m2[2]，體量居世界第一。在建造過程中，能耗一直居高不下，傳統(tǒng)建筑施工階段的能源消耗占到整個建筑生命周期總能源消耗的23%，部分建筑占比甚至達到60%[3]，與近年我國倡導(dǎo)的綠色節(jié)能發(fā)展要求尚有較大差距，而走綠色節(jié)能發(fā)展道路已經(jīng)成為我國發(fā)展的共識和指導(dǎo)方針。

正是基于建筑產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的綠色發(fā)展理念，2016年2月22日國務(wù)院出臺了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，意見要求：“因地制宜發(fā)展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑，力爭用10年左右的時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%。”2016年9月27日國務(wù)院又出臺了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，再次從國家層面要求推進裝配式建筑。此后幾年時間里，裝配式建筑在全國得到了快速發(fā)展。

裝配式建筑是指把建筑傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)加工工作，轉(zhuǎn)移到專門構(gòu)件工廠加工生產(chǎn)，建筑構(gòu)件和配件（如墻板、結(jié)構(gòu)梁、樓板、樓梯、陽臺等）加工生產(chǎn)完成后，再運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場裝配安裝而成的建筑[4]。由于建筑構(gòu)件在設(shè)備齊全的工廠生產(chǎn)加工，使得建筑構(gòu)配件的生產(chǎn)精度更高，質(zhì)量更好，同時也縮短了建筑的生產(chǎn)周期。

1 裝配式建筑發(fā)展歷程

1.1 歷史上的裝配式建筑

我國古代預(yù)制木構(gòu)架體系的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、定型化已達到較高水平。公元1103年，李誡編寫了《營造法式》，其核心特點就是材分制、模數(shù)思想的制定和運用，裝飾與結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，形成了標(biāo)準(zhǔn)化程度極高的系列化的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[5]。我國早在20世紀50年代就提出了裝配式建筑的概念，當(dāng)時在借鑒前蘇聯(lián)相關(guān)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，開發(fā)出了相應(yīng)裝配體系，如大板體系、南斯拉夫體系、預(yù)制裝配式框架體系等。后來由于受唐山大地震事件的影響，以及現(xiàn)澆混凝土快速發(fā)展的沖擊，裝配式建筑發(fā)展逐漸停滯[6]。

1.2 我國裝配式建筑政府導(dǎo)向

2010年以后我國出現(xiàn)了明顯的勞動力短缺，以及嚴重環(huán)境污染等問題，政府意識到現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)面臨的相應(yīng)問題，相繼出臺了大量政策，鼓勵和引導(dǎo)建筑向裝配式建筑的發(fā)展，裝配式建筑從此進入了恢復(fù)發(fā)展期。2016年以后中央及地方密集出臺了發(fā)展裝配式建筑的政策，裝配式建筑進入快速發(fā)展期。

2016－2018年，中央及地方發(fā)展裝配式建筑的政策密集出臺。2015年11月14日住建部出臺的《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》綱要要求：計劃到2020年裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025年裝配式建筑占新建筑的比例50%以上。2016年9月30日國務(wù)院出臺的《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2016〕71號）意見提出：力爭用10年左右的時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%。住建部于2017年3月23日發(fā)布了《“十三五”裝配式建筑行動方案》《裝配式建筑示范城市管理辦法》《裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地管理辦法》。2017年起住建部積極推進裝配式建筑試點工作，包括示范城市30個，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地195個。2017年召開的兩會上，李克強總理在政府工作報告中鄭重提到：“積極推廣綠色建筑和建材，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑。”這些政策文件都清晰地表明，發(fā)展裝配式建筑是我國的大政方針和未來建筑發(fā)展方向。

1.3 裝配式建筑在地方發(fā)展

據(jù)有關(guān)部門不完全統(tǒng)計，截至目前全國已超過30余個省市出臺了裝配式建筑專門的指導(dǎo)意見和相關(guān)配套措施，以安徽為例，到2020年合肥市建筑產(chǎn)業(yè)化年產(chǎn)值達千億元以上。合肥市委先后引進了中建國際、遠大住工、宇輝集團等知名企業(yè)落戶合肥，引進國際先進設(shè)備，打造了一批生產(chǎn)基地項目，促進了產(chǎn)業(yè)快速升級。合肥市建筑產(chǎn)業(yè)化項目已開工和計劃開工面積累計已超過300萬m2，并且還將陸續(xù)新開工120萬m2。

2 裝配式建筑設(shè)計要點

裝配式建筑近年取得了迅速發(fā)展，設(shè)計流程、技術(shù)策劃等開發(fā)環(huán)節(jié)都取得了寶貴經(jīng)驗，設(shè)計企業(yè)的組織形式也發(fā)生了相應(yīng)變化，出現(xiàn)了專門服務(wù)于裝配式建筑的設(shè)計院所。

2.1 裝配式建筑設(shè)計與常規(guī)建筑設(shè)計的異同

圖1 現(xiàn)澆建筑建設(shè)參考流程

圖2 裝配式建筑建設(shè)參考流程

從圖1、圖2中可以看到，裝配式建筑在設(shè)計過程中多了設(shè)計策劃和構(gòu)件加工圖設(shè)計環(huán)節(jié)的內(nèi)容，前期設(shè)計周期會拉長。市場調(diào)研得出，以25萬m2住宅建筑參照，僅僅構(gòu)件加工圖設(shè)計環(huán)節(jié)要增加45到60天。傳統(tǒng)的室內(nèi)裝修設(shè)計，機電管線、建筑門窗、欄桿、立面選型等須提前設(shè)計、提前確定。若進行裝配式建筑一體化設(shè)計，由于構(gòu)件加工圖設(shè)計環(huán)節(jié)綜合考慮并銜接了精裝設(shè)計環(huán)節(jié)的內(nèi)容，精裝設(shè)計與建筑施工圖設(shè)計同步進行，總設(shè)計周期沒有明顯增加，整個項目建設(shè)周期較常規(guī)建筑縮短。

2.2 裝配式建筑前期技術(shù)策劃

裝配式建筑是一個系統(tǒng)性工程，較傳統(tǒng)建筑要求更全面、更復(fù)雜、更精細，約束配合條件更多，在方案設(shè)計之前，要完成技術(shù)策劃。技術(shù)策劃要綜合考慮項目定位、建設(shè)規(guī)模、裝配率目標(biāo)、成本限額，同時要考慮構(gòu)件生產(chǎn)及加工運輸?shù)妊b配施工階段的內(nèi)容，最后才能形成合理的前期設(shè)計方案。上述每個環(huán)節(jié)都要求建設(shè)單位參與進來，對預(yù)制構(gòu)配件的可能性、經(jīng)濟型、標(biāo)準(zhǔn)化及安裝要求等進行策劃，共同確定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)方案，為后續(xù)設(shè)計打下堅實基礎(chǔ)。

2.3 裝配式建筑構(gòu)件加工圖設(shè)計

在裝配式建筑中構(gòu)件設(shè)計起到非常關(guān)鍵的作用，構(gòu)件設(shè)計不合理，不僅存在安全隱患，還會大大增加項目成本，可以說預(yù)制構(gòu)件的優(yōu)劣直接關(guān)乎裝配式建筑項目的成敗。裝配式建筑在設(shè)計過程中要考慮節(jié)點的深化、工廠預(yù)制件生產(chǎn)、道路運輸、機械吊裝、節(jié)點錨固、二次澆注等。因此，裝配式建筑構(gòu)件加工圖設(shè)計十分關(guān)鍵和重要。

構(gòu)建設(shè)計主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計，構(gòu)建拆分平面圖、詳細細部節(jié)點設(shè)計圖等，具體內(nèi)容包括：

①預(yù)制構(gòu)件設(shè)計詳圖，包括平面圖、立面圖、剖面圖，預(yù)埋吊件以及預(yù)留安裝孔洞、防雷線盒等的細部構(gòu)件加工圖等；

②預(yù)制構(gòu)件配件裝配詳圖，包括相關(guān)節(jié)點詳圖及臨時斜撐、臨時支架的設(shè)計圖、構(gòu)件配件的裝配位置圖等；

③構(gòu)件施工方法設(shè)計，包括裝配構(gòu)件的施工及檢查驗收方法，構(gòu)件加工制作及連接方案，臨時斜撐、臨時支架安裝及拆除要求方案，打膠、灌漿、防水等整套施工工藝設(shè)計。

2.4 裝配式建筑的誤區(qū)

首先是概念誤區(qū)，裝配式建筑不僅僅是預(yù)制構(gòu)件安裝建筑，裝配式建筑還包括裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式木結(jié)構(gòu)建筑，裝配式建筑也不等同于裝配式結(jié)構(gòu)建筑。

其次設(shè)計誤區(qū)，裝配式建筑不必要先完成傳統(tǒng)設(shè)計后再進行二次裝配設(shè)計，完全可以一次設(shè)計完成。若前期按傳統(tǒng)方式完成施工圖設(shè)計，后期強行拆分將造成設(shè)計費用的增加，僅此一項就會增加約15元/m2的設(shè)計費用，若同步進行裝配式建筑設(shè)計，成本增加約8元/m2（以安徽為例），有較大節(jié)省。另外，許多項目僅為完成裝配率，提供不合理的裝配式建筑技術(shù)方案，造成項目實施的重大困難，甚至造成項目失敗。

3 預(yù)制構(gòu)件的驗收、運輸、存放與施工

裝配式建筑在施工管理和工廠預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中，要重點加強構(gòu)件出廠驗收、構(gòu)件運輸、構(gòu)件進場驗收與存放、施工流程及工序控制，這些環(huán)節(jié)控制不好會對整個建筑的質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。

3.1 構(gòu)件出廠驗收

構(gòu)件出廠要進行嚴格驗收以保證構(gòu)件質(zhì)量，常規(guī)檢查內(nèi)容如下。

檢查項目：幾何尺寸、平整度、表面觀感、預(yù)留洞位置、電線盒位置等。

構(gòu)件廠：構(gòu)件100%自查。

駐場監(jiān)理工程師：要求駐場監(jiān)理從原材料檢查復(fù)試、模板預(yù)檢、鋼筋隱檢、混凝土配合比進行控制，構(gòu)件出廠前對幾何尺寸、平整度、表面觀感、預(yù)留洞位置、電盒位置進行檢查驗收，駐場監(jiān)理要100%進行檢查，驗收合格方可進場。

建設(shè)單位：不定期對駐場監(jiān)理的工作進行檢查，不定期去構(gòu)件廠進行檢查。

3.2 構(gòu)件運輸

構(gòu)件運輸過程需要重點控制內(nèi)容：首先，要結(jié)合施工進度，與構(gòu)件廠溝通確認好構(gòu)件清單，按樓號樓層及其安裝部位進行詳細分類，并確定不同構(gòu)件進場日期。如果現(xiàn)場進度存在偏差，應(yīng)立即與構(gòu)件廠聯(lián)系及時糾偏，調(diào)整構(gòu)件運輸計劃。特別注意的是，構(gòu)件的運輸主要以立運為主，運輸時注意車速、構(gòu)件軟保護及板材的傾斜角度要控制到位。

基地場區(qū)道路設(shè)置要求：大板、重板采用20m長大掛車運輸，每車運輸9塊板，包括車總重約45t，車寬4m；小板采用16m長車運輸，每車運輸6塊板，包括車總重約35t，車寬4m；為滿足運輸車輛需求，運輸?shù)缆穼挾炔恍∮?m，轉(zhuǎn)彎半徑不小于8m。

3.3 構(gòu)件進場檢查驗收與存放

構(gòu)件進場后要嚴格檢查和驗收，檢查項目包括預(yù)制構(gòu)件尺寸、平整度以及相應(yīng)偏差，機電線盒是否方正、定位是否準(zhǔn)確，構(gòu)件編號是否正確，每個構(gòu)件是否均噴射編號。

構(gòu)件進場后，項目部主管人員、監(jiān)理工程師、總包工程師、構(gòu)件廠工程師，進行共同驗收，并在隨車出廠驗收單上簽字，發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品，應(yīng)立即退場處理。

板材進場后，要清點好板材型號、數(shù)量，根據(jù)現(xiàn)場施工吊裝的順序，對進場的構(gòu)件進行單獨編號并進行分類堆放，以提高吊裝施工效率。

3.4 施工流程

3.4.1 BIM設(shè)計和樣板引路

裝配式建筑一般采用BIM設(shè)計，利用BIM設(shè)計設(shè)立3D模擬，對吊裝前進行預(yù)拼裝。根據(jù)三維模擬，確定吊裝施工順序。

樣板引路：為檢驗構(gòu)件生產(chǎn)、施工的可行性，項目施工前，應(yīng)選取部分樓層按照確定工藝進行樣板試安裝，樣板試裝可以為施工人員提供培訓(xùn)和經(jīng)驗積累，也可以最大的限度地減少后續(xù)不可控因素的出現(xiàn)。

3.4.2 現(xiàn)場施工工序

現(xiàn)場施工工序：①測量放線、PC外墻板、樓梯板吊裝和校正墻柱鋼筋綁扎；②水電線盒定位，墻柱模板安裝；③排架搭設(shè)，梁板底模施工；④PC陽臺板吊裝，梁板鋼筋施工；⑤機電管線預(yù)埋，墻、板模板二次復(fù)測調(diào)整、驗收；⑥板面鋼筋綁扎、驗收，混凝土澆注及振搗。

以上工序步驟是為實際調(diào)研工序總結(jié)，上述每一步基本是一天的施工內(nèi)容，不同項目可能有些細微區(qū)別。

3.5 施工周期

PC標(biāo)準(zhǔn)層施工平均為每層6－7天，與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)基本持平，但封頂至外架拆除時間比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)略快，故整體施工周期，有所縮短。

4 裝配式建筑建安成本及項目招標(biāo)采購關(guān)注重點

通過走訪和市場調(diào)研，了解到規(guī)模以上（10萬m2）單方造價在4500元/m2左右，規(guī)模以下項目，成本增加視具體項目有幾百元到近千元的增加。規(guī)模以上裝配式建筑較傳統(tǒng)項目沒有明顯增加，但開發(fā)周期縮短。

由于裝配式建筑在方案階段要確定項目定位及交付標(biāo)準(zhǔn)，施工圖設(shè)計階段即要確定精裝標(biāo)準(zhǔn)、廚衛(wèi)形式、門窗類型等。對于建設(shè)單位招標(biāo)采購而言，需要及時確定精裝、廚衛(wèi)、門窗等單位，并配合設(shè)計單位完善相應(yīng)具體設(shè)計。前期對于建設(shè)單位各端口的工作深度和提前量有很高的要求，但后續(xù)建設(shè)工作中，會減少返工，縮短建設(shè)周期。

5 結(jié)語

近年來國家大力倡導(dǎo)和推動裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展，取得了較大的經(jīng)濟和社會效益。

裝配式建筑擺脫了傳統(tǒng)半機械化的建造方式，采用工廠化流水線作業(yè)，是近30年來建筑建造方式最重大的變革。該建造方式的變革極大地推進了新型城市化的發(fā)展，不僅有利于節(jié)約能源，減少施工過程的污染，還極大地提高了建筑產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

正是基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)作用，政府在土地出讓時，多附加裝配式建筑條件要求，規(guī)定相應(yīng)的裝配率，房地產(chǎn)企業(yè)要快速適應(yīng)政府政策和市場變化。通過簡要對比分析裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑在設(shè)計、招采、成本、施工等開發(fā)環(huán)節(jié)的重難點，可以看出裝配式建筑在設(shè)計定位、變更控制，招標(biāo)采購節(jié)奏、成本配置與費用控制、施工工藝等方面有自身特點和不同于傳統(tǒng)建筑之處。設(shè)計階段定位要周密策劃，統(tǒng)籌考慮，減少后期調(diào)整及變更。招標(biāo)采購階段要配置好各環(huán)節(jié)的費用結(jié)構(gòu)，避免因考慮不嚴密，影響后續(xù)環(huán)節(jié)的推進，同時需要前置門窗、機電等單位招標(biāo)工作，以利于后續(xù)深化及確定預(yù)制模具。在施工工藝方面要做提前統(tǒng)籌，密切協(xié)調(diào)構(gòu)件企業(yè)，對施工企業(yè)做好施工工藝培訓(xùn)宣貫培訓(xùn)，持證上崗，做到產(chǎn)業(yè)化裝配生產(chǎn)。這些都要求各開發(fā)環(huán)節(jié)各部門各企業(yè)，要更深入更高效的協(xié)同配合，形成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，才能更快的適應(yīng)政策要求，才能更好地把建筑產(chǎn)業(yè)化落地生根，推進整個建筑行業(yè)的發(fā)展。