劉 凱，張英彤，段萬國，王 鑫，龔黎明

（1：中國建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 200082；2：吉林建筑科技學(xué)院市政與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 長春 130114）

0 引言

建筑業(yè)作為國家經(jīng)濟發(fā)展的主要支柱性行業(yè)[1]，其穩(wěn)步持續(xù)發(fā)展對整個國家的進步至關(guān)重要[2]。裝配式建筑因其在節(jié)能環(huán)保、施工快捷、成本可控、安全耐久等方面突出的特點，已明確成為中國建筑業(yè)未來的發(fā)展方向[3]?，F(xiàn)階段正值國家推行裝配式建筑示范項目和示范基地的緊要關(guān)頭，2015年11月14日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》中指出：2020年裝配式建筑應(yīng)占新開發(fā)建設(shè)項目的20%以上，加快裝配式建筑示范城市建設(shè)，打造現(xiàn)代化住宅裝配式建筑PC產(chǎn)業(yè)基地[4]。隨著對裝配式建筑政策和規(guī)范的完善，技術(shù)措施的改進，裝配式建筑的優(yōu)勢更加凸顯，并保持快速穩(wěn)定發(fā)展[5]。傳統(tǒng)建造方式的弊端不僅有能源消耗巨大、建造效率低、資源浪費嚴(yán)重等現(xiàn)象，而且建筑質(zhì)量難以保證，對環(huán)境影響程度較大。

為加快裝配式建筑市場開展，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》中指出：為加快城鎮(zhèn)化建設(shè)，發(fā)展綠色建筑，提高先進建造技術(shù)；各地區(qū)需根據(jù)自身情況，因地制宜發(fā)展裝配式建筑，爭取到2025年裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%[6]。并根據(jù)城市發(fā)展水平在全國范圍劃分為“重點推進、積極推進、鼓勵推進”三類地區(qū)，逐步推進裝配式建筑規(guī)模，“裝配式建筑2015—2020發(fā)展目標(biāo)分解”如圖1所示。

圖1 裝配式建筑2015—2020發(fā)展目標(biāo)分解

雖然我國大力推廣裝配式建筑，但由于各地區(qū)經(jīng)濟實力、支持政策、市場環(huán)境及認(rèn)知程度的不同，裝配式建筑在發(fā)展中也存在一些問題[7]。目前，國內(nèi)建設(shè)單位、構(gòu)件生產(chǎn)廠家及眾多施工單位開展裝配式建筑的舉措主要集中在技術(shù)層面，如構(gòu)件參數(shù)化設(shè)計、預(yù)制生產(chǎn)工藝、現(xiàn)場套筒灌漿技術(shù)及外墻板接縫處理等。但是在裝配式建筑項目實施過程中，更多的問題是由于管理層面的不完善所造成的，施工方式還未從現(xiàn)澆建筑的建造方式完全轉(zhuǎn)變[8]。一般來說，當(dāng)前國內(nèi)裝配式建筑的實施方法是以設(shè)計為導(dǎo)向，但設(shè)計單位在對裝配式建筑深化設(shè)計過程中未能充分考慮各類構(gòu)件生產(chǎn)條件、成品運輸?shù)跹b能力及現(xiàn)場各類部品、構(gòu)件的協(xié)調(diào)要求，以致于進入構(gòu)件生產(chǎn)和現(xiàn)場安裝環(huán)節(jié)后，容易發(fā)生設(shè)計沖突和施工沖突，導(dǎo)致設(shè)計變更，進而導(dǎo)致構(gòu)件生產(chǎn)廠家和安裝現(xiàn)場的待工待料，影響工程進度和質(zhì)量，增加項目的整體成本[9]。

1 全球范圍內(nèi)裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

西方發(fā)達國家開展工業(yè)化建造之路較為領(lǐng)先。在眾多典型國家中：日本是最早實現(xiàn)將住宅在工廠中批量生產(chǎn)的國家，美國對于其裝配式住宅提出了舒適性、多樣性和個性化等要求，法國開創(chuàng)了工業(yè)化建筑的先河，并且眾多工業(yè)化程度較高的國家都已經(jīng)研發(fā)其裝配式建筑專用體系[10]。其中，國外典型國家裝配式建筑應(yīng)用情況見表1。

表1 國外裝配式建筑應(yīng)用情況

自2015年以來，我國裝配式建筑飛速發(fā)展。在傳統(tǒng)建造方式的基礎(chǔ)上逐步開展對多層、小高層辦公及住宅建筑的改進和創(chuàng)新，通過對裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件部品化生產(chǎn)，將建造成本進一步壓縮，與傳統(tǒng)建造成本差別不大。截至2018年，全球裝配式建筑調(diào)查中美國、日本等國裝配式建筑滲透率均超過70%，相較于其他國家，我國滲透率為38.5%，仍有較大發(fā)展空間。2018年中國裝配式建筑滲透率與主要發(fā)達國家對比如圖2所示。

圖2 2018年中國裝配式建筑滲透率與主要發(fā)達國家對比

截至2019年，全球范圍內(nèi)裝配式建筑市場規(guī)模已達到2 468億美元，同期增長速度保持在15%以上，預(yù)計全球裝配式建筑市場規(guī)模將達到2 987億美元，其增長率達到21.3%。2011年—2020年全球裝配式建筑市場規(guī)模如圖3所示。

圖3 2011年—2020年全球裝配式建筑市場規(guī)模

隨著工業(yè)化程度地提高，裝配式建筑的優(yōu)勢愈發(fā)明顯，預(yù)計到2025年（如圖4所示），全球裝配式建筑市場規(guī)模將達到4 932億美元。

圖4 2019年—2025年全球裝配式建筑市場規(guī)模預(yù)測

截至2018年，亞洲地區(qū)裝配式建筑市場占全球市場的56%，歐洲市場占25.6%。對于我國裝配式建筑發(fā)展而言，雖然起步相對較晚，但是在國家政策支持下，自2013年以來，逐步進入快速發(fā)展階段。截止到2019年，中國裝配式建筑市場規(guī)模已經(jīng)攀升到全球比重的42.75%。2019年全球各地區(qū)裝配式建筑市場占比如圖5所示。

圖5 2019年全球各地區(qū)裝配式建筑市場占比（%）

2 典型國家裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 美國裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

美國自20世紀(jì)70年代爆發(fā)能源危機，開始工業(yè)化建設(shè)之路，裝配式建筑體系因其節(jié)約能源、成本節(jié)約及工業(yè)化生產(chǎn)的特點與工業(yè)化建設(shè)不謀而合。2017年美國裝配式建筑市場規(guī)模達到380億美元，同期復(fù)合增率達到11.76%，后逐年上漲，增長率保持在10%以上。2019年市場規(guī)模達到475.8億美元，通過簡單測算，預(yù)計到2020年美國裝配式建筑市場規(guī)模將到達528.6億美元。2010年—2020年美國裝配式建筑市場規(guī)模變化如圖6所示。

圖6 2010年—2020年美國裝配式建筑市場規(guī)模

2.2 歐洲裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

早在17世紀(jì)初，歐洲就開始了建筑工業(yè)化之路，是最早進行裝配式建筑工業(yè)化制造改進與創(chuàng)新的地區(qū)。2017年歐洲裝配式建筑市場規(guī)模達到500億美元，同期復(fù)合增率達到17.65%，后增長趨勢略有下降；2019年市場規(guī)模達到652.7億美元，預(yù)計到2020年歐洲裝配式建筑市場規(guī)模將到達716.8億美元。2010年—2020年歐洲裝配式建筑市場規(guī)模變化如圖7所示。

圖7 2010年—2020年歐洲裝配式建筑市場規(guī)模

2.3 日本裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

在20世紀(jì)60年代日本在制定的第1個“新住宅建設(shè)5年計劃”中指出：新建住宅工業(yè)化率（日本住宅工業(yè)化率=裝配式住宅建設(shè)戶數(shù)/住宅建設(shè)總戶數(shù)×100%）需達到15%，此后的每個新住宅建設(shè)5年計劃都會做出新的目標(biāo)和改進措施。在其政府強有力的干預(yù)和支持下，日本的裝配式建筑得到飛速發(fā)展，充分提高了日本住宅工業(yè)化水平，為產(chǎn)業(yè)化住宅的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。

2018年日本裝配式建筑市場規(guī)模達到147.6億美元，同期復(fù)合增長率達到18.08%，后增長趨勢略有下降；2019年市場規(guī)模達到169.4億美元，預(yù)計到2020年日本裝配式建筑市場規(guī)模將到達190.3億美元。2010年—2020年歐洲裝配式建筑市場規(guī)模變化圖如圖8所示。

圖8 2010年—2020年日本裝配式建筑市場規(guī)模

3 國內(nèi)裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

自20世紀(jì)50年代，我國開始對裝配式建筑進行摸索，由于新中國剛剛成立，各項專業(yè)、技術(shù)比較落后，相對應(yīng)的裝配式建筑質(zhì)量問題較多，例如：屋面板密封防水效果不好、樓層板開裂、層間隔聲效果差，致使裝配式建筑的發(fā)展在很長時間內(nèi)處于停滯階段。進入90年代后，現(xiàn)澆混凝土技術(shù)迅速發(fā)展，以致于裝配式建筑陷入低谷，甚至徘徊在起步階段，我國裝配式建筑發(fā)展歷史見圖9。

圖9 我國裝配式建筑發(fā)展歷史

自2012年以來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，新型綠色建筑的快速升溫，加之勞動力成本增加，裝配式建筑進入快速發(fā)展階段。三十年來我國房屋建筑面積發(fā)展?fàn)顩r如圖10所示。

圖10 我國房屋建筑面積發(fā)展?fàn)顩r（m2）

自2015年裝配式建筑各項政策、辦法出臺，裝配式建筑行業(yè)急速升溫，2017年我國新建裝配式建筑面積達到1.54億m2，占2017年新開工房屋面積比例達8.4%，面積較2016年增長31.6%。2018年新建裝配式建筑面積達到1.7億m2，占2018年新開工房屋面積比例達11.5%。2011年—2019年新建裝配式建筑面積變化趨勢如圖11所示。

圖11 2011年—2019年新建裝配式建筑面積變化趨勢

4 我國裝配式建筑的發(fā)展方向

1）政府推廣裝配式項目。①現(xiàn)在很多人都認(rèn)為裝配式建筑的質(zhì)量沒有保障，因此政府應(yīng)該進行相應(yīng)的宣傳，讓人們接受裝配式的樓房；②標(biāo)準(zhǔn)化對裝配式住房有著至關(guān)重要的影響，用企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)來要求市場顯然沒有公信力，所以政府要制定相關(guān)的規(guī)章制度；③裝配式還處在新型階段，因此，政府跟有關(guān)部門應(yīng)該加大對其補貼力度，讓裝配式住宅能更好的進行推廣。

2）預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)優(yōu)勢-施工生產(chǎn)。①縮短工期:在預(yù)制外墻板安裝時就預(yù)留了安裝外窗用時要用的木磚，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)封頂后便可以立即實現(xiàn)外圍封閉，在預(yù)制外墻和預(yù)制飄窗時便同時預(yù)制完成了保溫層及裝飾層，且預(yù)留了很多后期使用的孔洞，減少了裝飾工程施工中的開洞、安裝埋件、墻體開槽等；②降低工程造價，由于預(yù)制構(gòu)件都是由生產(chǎn)廠家集中預(yù)制，再運到項目工程現(xiàn)場，所以不管是預(yù)制件的生產(chǎn)還是施工工地現(xiàn)場的安裝都是流水式可復(fù)制的勞動過程，工人很容易施工，熟練程度高，從而提高工作效率，降低工程造價。

3）項目管理一體化-工程管理監(jiān)督。裝配式建筑施工技術(shù)相對于傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工來說，技術(shù)要求更高，從設(shè)計、生產(chǎn)、到施工都有很高的要求，同時對項目的監(jiān)管也提出了高標(biāo)準(zhǔn)要求。讓監(jiān)管部門有新的挑戰(zhàn)。在整個生產(chǎn)過程中，要求監(jiān)管部門對規(guī)劃設(shè)計階段、構(gòu)件生產(chǎn)制造階段、營造施工階段、運營維護階段都有完備的管理標(biāo)準(zhǔn)、各個環(huán)節(jié)之間都沒漏洞，最終讓監(jiān)管體系日趨完善。

5 結(jié)論

當(dāng)前我國正在以超高的速度進行著城鎮(zhèn)化的進程，建筑行業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展中扮演了支柱產(chǎn)業(yè)的角色，然而建筑行業(yè)存在多項弊端，包括過高的資源和能源消耗、高污染等，都是我們必須解決的問題，而發(fā)展裝配式建筑則是一個行之有效的解決辦法，也是對我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的回應(yīng)，對于整個社會的發(fā)展都有至關(guān)重要的意義。然而任何事物在發(fā)展初期都有各種困難，裝配式建筑在建設(shè)初期的投入需求較大，僅僅從短期投入來看，經(jīng)濟效益可能并不具備優(yōu)勢，但是從建筑的全壽命周期考慮，裝配式建筑因其在節(jié)能環(huán)保、施工快捷、成本可控、安全耐久等方面突出的特點，已明確成為中國建筑業(yè)未來的發(fā)展方向。