1 概述

隨著可持續(xù)理念的深入與住宅產(chǎn)業(yè)化的升級，發(fā)展新型生產(chǎn)建造方式，建立住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的新型建造體系，已成為當前我國住宅建設的迫切需要，其包含建筑主體及內裝體的設計標準化、生產(chǎn)工廠化、裝修一體化、施工裝配化、管理信息化和運維智能化等特征，并通過體系的集成、靈活的空間構成、優(yōu)良的部品部件，為社會提供優(yōu)質資產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)鏈支撐，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[1]。為此，國家高度重視工業(yè)化裝配式技術在住宅領域的應用與推廣，2016 年—2017 年，國務院辦公廳先后印發(fā)了《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》（國辦發(fā)〔2016〕71 號）、《關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》（國辦發(fā)〔2017〕19 號），明確了要促進裝配式建筑的全面發(fā)展。為了進一步貫徹落實該目標，住房和城鄉(xiāng)建設部隨后制定了《“十三五”裝配式建筑行動方案》以及《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，旨在通過對階段性工作目標及重點任務的拆解，推動住宅產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化轉型，在規(guī)劃中提出了市場規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結構調整、技術進步、建筑節(jié)能及綠色建筑、建筑市場監(jiān)管、質量安全監(jiān)管六大發(fā)展目標[2]，同時，在行動方案中也將健全標準體系、完善技術體系作為重點任務。

在國家政策的引導與支持下，“十三五”期間，一方面，我國裝配式建筑建設規(guī)模不斷擴大，根據(jù)住建部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2015 年—2019 年，全國新建裝配式建筑面積呈逐年遞增的趨勢（圖1）；另一方面，對高質量建設水平的追求離不開標準的約束與監(jiān)督，從工業(yè)化裝配式住宅規(guī)范標準制定的整體情況來看，近年來成果顯著，從國家標準到行業(yè)標準，涵蓋了設計、生產(chǎn)、施工建造等不同角度（表1）。然而在快速推進的同時，還需清楚地認識到，目前我國仍處于住宅產(chǎn)業(yè)化轉型的關鍵時期，對于現(xiàn)階段所取得的建設成效、經(jīng)驗教訓應進行及時地總結與提煉，對于未來發(fā)展方向應有所規(guī)劃。

基于此，為了歸納總結近5 年工業(yè)化裝配式住宅設計與建設成效，研究以現(xiàn)行的國家裝配式建筑技術標準為切入點，以工業(yè)化裝配式住宅設計、生產(chǎn)、建設與維護管理全過程中的各個環(huán)節(jié)為線索，從標準化設計、工廠化生產(chǎn)、一體化裝修、裝配化施工、信息化管理和智能化運維這六個方面進行分析、研究與梳理，明確相關規(guī)范標準在現(xiàn)實中的貫徹與實施現(xiàn)狀，為未來標準的制定與優(yōu)化，提供方向性的參考。

2 標準化設計

工業(yè)化裝配式住宅與傳統(tǒng)住宅設計在方法和內容上均有明顯的不同，其強調建筑、結構、機電設備、室內裝修等專業(yè)間的協(xié)同合作，并且滲透到整個產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)之中。其中，標準化與一體化設計是實施工業(yè)化建造的有效手段，也是實現(xiàn)建筑適應性、多樣性以及可持續(xù)發(fā)展目標的重要條件[3]。在本文研究范圍內的三本技術標準中，與設計相關的條文數(shù)量占有相當?shù)谋壤?5%～43%），這在一定程度上反映出設計環(huán)節(jié)在整個住宅產(chǎn)業(yè)鏈中的受重視程度（圖2）。

圖1 2015 年—2019 年全國新建裝配式建筑面積情況

圖2 標準中各類占比情況

表1 現(xiàn)行工業(yè)化裝配式住宅相關國家與行業(yè)標準

從類別構成來看，三本技術標準分別從建筑設計、結構體與主體部件、內裝體與內裝部品、圍護結構以及設備管線等方面進行了設計相關的規(guī)定和約束，特別是結構部分，從占比到具體內容都逐漸向體系化發(fā)展，并且能夠體現(xiàn)出不同結構之間的差異性（圖3）。

進一步內容細分可以發(fā)現(xiàn)，除了主要的結構體與內裝體設計規(guī)定外，標準中還包含針對設計協(xié)同、模數(shù)協(xié)調這類總體原則，以及接口與連接的內容，例如，受到裝配式木結構建筑的結構特性影響，著重對木組件連接設計進行了強調（圖4）。但在內裝部分，仍有待加強條文約束的范圍和力度，例如，可逐步完善部品之間的連接設計要求，并適當體現(xiàn)不同結構建筑在內裝設計中的差異性特點。

3 工廠化生產(chǎn)

工業(yè)化裝配式住宅是以工業(yè)化生產(chǎn)為基礎的新型建造體系，通過大量使用通用部件部品，實現(xiàn)住宅產(chǎn)品批量化生產(chǎn)的集成建造，因此，工廠化生產(chǎn)是整個住宅產(chǎn)業(yè)鏈得以建立的關鍵[3]。在本文的研究范圍內，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內容占比在9%～17%之間（圖2）。從工廠化生產(chǎn)的對象來看，主要包括預制構件及部品兩方面，這里的預制構件指的是在工廠或現(xiàn)場預先生產(chǎn)制作完成，構成建筑結構系統(tǒng)的結構構件及其他構件；而部品指的是由工廠生產(chǎn)，構成外圍護系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)、內裝系統(tǒng)的建筑單一產(chǎn)品或復合產(chǎn)品組裝而成的功能單元[4]。

以此為依據(jù)進行分類比較可以發(fā)現(xiàn)：在《混凝土》和《木結構》中，生產(chǎn)部分的規(guī)定以結構預制構件為主，分別占87% 和77%，其中，詳細規(guī)定了構件的材料、模具、制作工藝等，內容較為完整全面；相比之下，《鋼結構》在生產(chǎn)中對于部品更為重視，相關條文占比超過了50%，但內容上仍以整體性及外圍護部品的相關規(guī)定為主，有待進行系統(tǒng)化完善（圖5）。

圖3 設計相關內容的組成與各標準中的分布

圖4 設計相關內容的細分與比較

圖5 生產(chǎn)相關內容在標準中的占比情況

對照具體內容來看，以目前裝配式住宅建造中最常見的混凝土結構類型為例，技術標準中與預制構件和部品生產(chǎn)相關的條文大致可以從材料模具、生產(chǎn)工藝和運輸儲存三個方面進行分類（表2）。相比之下，其在預制構件生產(chǎn)方面進行了更為詳細、深入的規(guī)定，例如，包含具體的材料要求（條文9.2.18）、模具的固定方式（條文9.3.2）、生產(chǎn)工藝做法及尺寸要求（條文9.6.5）、運輸儲藏過程中的防護措施（條文9.8.4）等；在部品生產(chǎn)方面，同樣也進行了三個方面的規(guī)定，但在深度上與前者有一定的差距，可考慮逐步完善重點內裝集成部品，如：整體衛(wèi)浴，整體廚房在材料、模具、工藝方面的具體做法要求。

4 一體化裝修及裝配化施工

工業(yè)化裝配式住宅的裝修施工方式與傳統(tǒng)住宅相比發(fā)生了根本性的轉變，通過采用干式工法作業(yè)，解決了傳統(tǒng)濕作業(yè)方式中施工精度低、工序復雜、施工周期長、質量參差不齊等問題，有助于提升建設的精度、效率、建筑質量以及空間舒適度[5]。在研究范圍內的技術標準中，關于裝修與施工的條文內容占比僅次于設計相關條文，其中，《鋼結構》《混凝土》和《木結構》依次占33%、20%和13%（圖2），這在一定程度上反映出一體化裝修與裝配化施工是工業(yè)化裝配式住宅建設過程中的核心，也是重點難點問題。

表2 生產(chǎn)相關條文舉例

圖6 裝修與施工相關內容的組成與各標準中的分布

圖7 裝修與施工相關內容中內裝體部分的細分與比較

在內容的類別構成上，關于主體結構部分的施工安裝要求依然是各個標準的集中關注點，特別是在《混凝土》中，對結構體及其主體部件的施工規(guī)定條文比例遠高于其它。同時，比較而言，《混凝土》對施工各階段的規(guī)定更為全面，其余兩本標準均存在一定的缺項問題，例如《鋼結構》缺少對施工準備的規(guī)定，而《木結構》在內裝、圍護結構以及設備管線部分均缺少施工階段的具體規(guī)定（圖6）。

進一步內容細分可以發(fā)現(xiàn)，《木結構》主要從安裝準備和主體結構安裝兩部分進行了規(guī)定；《混凝土》則著重在主體結構、公共部分設備管線、圍護結構方面進行了強調，另外，在內裝部分主要對吊頂、架空地板的安裝進行了規(guī)定，但在整體廚衛(wèi)這類工業(yè)化模塊部品的施工安裝上仍欠缺一些限定；《鋼結構》在內裝方面對架空地板、整體廚衛(wèi)均有相關說明，例如：針對整體衛(wèi)浴提出了防水要求（條文7.5.9），針對整體廚房作出了櫥柜、油煙設備等方面的要求（條文7.5.10）（圖7、表3），但在部品之間、部品與設備管線間的連接方面仍應重視具體的施工流程、操作要點，以避免產(chǎn)生因施工人員水平有限所帶來的質量問題。

表3 內裝修與施工相關條文舉例

5 信息化管理和智能化運維

信息化管理與智能化運維是貫穿在建筑設計、部品部件生產(chǎn)、裝修與施工安裝、后期維護等階段的全過程系統(tǒng)，結合建筑信息模型技術，可以提高各專業(yè)間的協(xié)同配合程度及效率，合理有效的信息管理系統(tǒng)可以幫助工業(yè)化裝配式住宅保證耐久性和長期優(yōu)良品質[3]。在研究范圍內的技術標準中，相關條文占比在5%～13%之間（圖2）。

在內容構成上，除整體性規(guī)定外，可以按照建設階段分為建筑設計、生產(chǎn)運輸、施工安裝、后期維護等幾個方面，分別進行歸類統(tǒng)計后得到各標準中不同階段管理和運維部分的規(guī)定情況（圖8）。結果顯示，三本技術標準均有不同方向的側重，《鋼結構》和《木結構》集中于后期維護方面，這部分的條文單獨成章，約占60%～70%；《混凝土》則著重對生產(chǎn)運輸階段的管理和維護進行了說明，同樣也達到了60%左右；另外，三者在建筑設計、施工安裝階段管理方面的規(guī)定均有待補充。

進一步對照條文內容可以發(fā)現(xiàn)，在建筑設計階段，主要強調了要進行各專業(yè)的協(xié)同設計；在生產(chǎn)運輸和施工安裝方面，對生產(chǎn)技術方案的制定以及質量監(jiān)控和留底進行了規(guī)定；在使用維護階段，則包括了檢查的項目、方式、頻率和個別情況的對應等（表4）。各階段中均提到了要采用建筑信息模型技術進行管理，但仍需要進一步明確各階段管理應如何實施和銜接；其次，對于設計施工圖紙的深化程度需給出統(tǒng)一標準，以避免設計與生產(chǎn)施工交接過程中出現(xiàn)偏差；后期維護方面，根據(jù)構件和部品種類的不同，其耐用年限也有所不同，需根據(jù)耐用年限的不同，建立長短期結合的維護管理計劃；最后，僅《鋼結構》中規(guī)定了“應對裝配式鋼結構建筑的現(xiàn)場施工人員進行相應專業(yè)的培訓”（條文7.1.7），而關于人員培訓管理更為具體的說明和要求有待完善。

圖8 管理和運維相關內容的組成與各標準中的分布

6 成效總結與實踐現(xiàn)狀

從2017 年至今，相關標準的發(fā)布對于住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化建設顯示出積極的推動作用，也促進了各地相應政策的出臺、實際項目的落成與推廣，有助于實現(xiàn)裝配式住宅的蓬勃發(fā)展。其中，京津冀、長三角、珠三角三大城市群作為重點推進地區(qū)，2019 年新開工裝配式建筑面積占全國的47%（《住建部裝配式建筑發(fā)展情況報告》）。以主要城市上海、北京、深圳為例，各地通過一系列政策文件進行規(guī)劃引導，如：上海通過《上海市住房發(fā)展“十三五”規(guī)劃》積極推進全裝修住宅，鼓勵“大開間”住宅設計理念；北京、深圳也在規(guī)劃中制定了工作目標，進一步擴大裝配式建筑的應用范圍與建筑類型。而在建設環(huán)節(jié)，各地發(fā)布的地方標準對從設計到管理全過程的各個階段進行了約束和限定（表5）。

另外，通過對專業(yè)人士進行的調研訪談發(fā)現(xiàn)，目前裝配式建筑建設過程中仍存在一些問題有待解決，而提升標準體系的全面性、有效性和可操作性將有助于改善現(xiàn)狀中的薄弱點。

（1）在標準化設計方面，仍存在著設計方法與工業(yè)化建造理念不匹配、思路有待轉變的問題，部分設計概念、造型并不符合裝配式建造特點，特殊的建筑和構件形態(tài)在生產(chǎn)中的可操作性低，精度與質量無法達到要求。

表4 管理和運維相關條文舉例

表5 部分省市工業(yè)化裝配式建筑相關政策及標準

（2）在工廠化生產(chǎn)方面，如今大部分的生產(chǎn)仍集中在預制構件部分，而部品的標準化、模數(shù)化程度以及產(chǎn)能方面都有待提升，較多的異形構件影響了模具的重復使用率。同時，不同企業(yè)之間的標準不統(tǒng)一，難以協(xié)調，也使得部品之間不存在可替代性，這都將導致生產(chǎn)成本增加、生產(chǎn)效率降低。

（3）在裝配化施工與裝修方面，目前，工業(yè)化裝配式住宅建設中的施工人員專業(yè)程度較低，安裝經(jīng)驗不足，當相關內容的規(guī)定不夠具體時，施工人員將無法較好地理解干式工法的流程和要點，從而導致安裝上的疏漏，特別是連接部分，例如，在上下層、墻與墻接縫以及部品之間容易出現(xiàn)縫隙、漏水等不該出現(xiàn)的質量問題。

（4）在信息化管理與運維方面，目前，大多數(shù)工業(yè)化裝配式建筑的建設及管理流程仍然以傳統(tǒng)模式進行，各單位（材料供應廠家、生產(chǎn)廠、設計部門、總包單位等）沒有及時介入到項目當中，溝通協(xié)調的流程過于繁雜，周期及各種信息傳遞路徑過長，節(jié)點過多，導致不必要的衰減和偏差的概率增加，損耗和成本也相應上升。

7 結語

通過研究發(fā)現(xiàn)，我國現(xiàn)行的裝配式建筑技術標準對建筑設計、生產(chǎn)、建造及管理的全過程進行了規(guī)范與指導，切實有效地推動了新型生產(chǎn)建造方式在住宅領域的應用，然而，現(xiàn)狀所反映出的問題也不容忽視。為此，住房和城鄉(xiāng)建設部等9 部門于2020年8 月聯(lián)合印發(fā)了《關于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》，以新型建筑工業(yè)化為目標，提出了涵蓋設計、生產(chǎn)、施工、管理等方面的指導意見，從頂層設計的角度為未來指明了發(fā)展方向，也為今后標準的制定提供了方向性的參考。

從體系構建來看，要建立我國新型工業(yè)化建造體系，不僅要從頂層設計的角度去認識，更要著手建立健全的、以新型生產(chǎn)建造方式為中心的標準體系構架，圍繞標準化設計、工廠化生產(chǎn)、一體化裝修、裝配化施工、信息化管理和智能化運維進行補充與調整細化，逐步完善標準體系中的各組成部分，使其得以涵蓋不同類型建筑在各環(huán)節(jié)的具體要求。

從產(chǎn)業(yè)建設來看，住宅建筑生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的建立仍是未來發(fā)展的重點，這就需要進一步補充完善對內裝及部品方面的規(guī)定，逐步形成標準化、系列化的部品體系，并將規(guī)定細化到具體部品部件的設計及施工工藝等方面；補充建立結構體與內裝體之間的連接系統(tǒng)，囊括結構、內裝與部品之間的接口與連接，明確其在設計、施工安裝及后期維護等方面具體、有效、可實施的規(guī)定要求。

另外，目前我國裝配式住宅，無論是建筑設計階段還是部品生產(chǎn)階段，都仍需提升標準化、模塊化程度，應將模數(shù)協(xié)調有關規(guī)定具體落實到每個環(huán)節(jié)，從根本上改變傳統(tǒng)設計與生產(chǎn)思路。最后，應建立統(tǒng)一標準的管理與監(jiān)督機制，推廣建筑信息模型（BIM）技術的應用，明確各專業(yè)在各階段的具體責任，加強相關人員的專業(yè)培訓，保證住宅建設的品質與效率。

總之，只有通過建立和健全工業(yè)化裝配式住宅的規(guī)范標準體系，才能夠更為準確、有效地指導高質量的住宅建設，才能夠真正實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)的升級轉型。