陳 龍
(福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院,福建 南平 353000)
裝配式建筑又稱工業(yè)化建筑,是將工廠預制生產(chǎn)的鋼筋混凝土構(gòu)件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行組合安裝,同時采用部分現(xiàn)澆的方式建造的建筑。為加速福建省建筑智能化的發(fā)展,應大力發(fā)展裝配式建筑。福建省住房和城鄉(xiāng)建設廳起草的《福建省建筑業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃(征求意見稿)》指出,裝配式建筑是建筑業(yè)發(fā)展的有力支撐。
2.1.1 建造速度快
廠家采用機械化生產(chǎn)設備批量生產(chǎn)裝配式建筑構(gòu)件,生產(chǎn)效率高。構(gòu)件運抵施工現(xiàn)場安裝,預制過程不受施工現(xiàn)場工作面的控制和季節(jié)、氣候的影響,受外界環(huán)境影響較小。施工現(xiàn)場只需在節(jié)點位置澆筑混凝土、孔道灌漿等少部分濕作業(yè),可大大節(jié)省施工現(xiàn)場模板和腳手架搭設、鋼筋綁扎及混凝土養(yǎng)護時間。
2.1.2 產(chǎn)品質(zhì)量好
預制構(gòu)件包括梁、墻、板、柱、樓梯等構(gòu)件,它們是模塊化生產(chǎn)的標準構(gòu)件,生產(chǎn)材料質(zhì)量容易保證,生產(chǎn)過程機械化程度高,易于控制生產(chǎn)和養(yǎng)護環(huán)境,因此,預制構(gòu)件生產(chǎn)精度高,產(chǎn)品質(zhì)量好。
2.1.3 安全可靠,節(jié)省勞動力
裝配式建筑的建造模式是工業(yè)化批量生產(chǎn)預制構(gòu)件,現(xiàn)場施工機械化程度高,減少了施工現(xiàn)場所需的人力。當前,一線工人缺乏、人工單價上漲,采用預制構(gòu)件可節(jié)省用工成本。大部分構(gòu)件在工廠房預制生產(chǎn),縮短了現(xiàn)場作業(yè)流程,在保證施工質(zhì)量的同時,減少了安全事故的發(fā)生,確保了安全生產(chǎn)。
2.1.4 節(jié)約能源,清潔環(huán)保
與傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆筑施工相比,預制構(gòu)件生產(chǎn)過程資源利用率高、節(jié)能、節(jié)水。在工廠內(nèi)采取有效的防塵、防噪音措施,減少廢水、廢物的排放。同時,預制構(gòu)件安裝比現(xiàn)場澆筑施工減少了使用腳手架和模板的次數(shù),從而降低了資源消耗。
2.2.1 標準體系不完善
盡管國家和各省已執(zhí)行關(guān)于裝配式建筑的標準和技術(shù)規(guī)范,但規(guī)范內(nèi)容廣泛,缺少配套的實施細則、模塊化標準和驗收規(guī)范,現(xiàn)有的標準規(guī)范內(nèi)容不夠細致和全面,缺乏決策、設計、生產(chǎn)、施工、維護全過程裝配式標準體系。
2.2.2 一次性投入高
目前,福建省裝配式發(fā)展尚處于探索階段,建筑工業(yè)化程度有限,生產(chǎn)規(guī)模不大,預制構(gòu)件攤銷成本較高。構(gòu)件運輸和安裝成本也居高不下,裝配式構(gòu)件增值稅稅率為17%,導致裝配式建筑一次性投入高,經(jīng)濟回報緩慢,給投資方帶來較大的資金壓力。據(jù)統(tǒng)計,與傳統(tǒng)建筑相比,裝配式建筑每平方米造價高300~ 500元,高出20%~ 30%。雖然目前人工成本持續(xù)上漲,但與裝配式建筑相比,傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在成本上更具優(yōu)勢。
2.2.3 管理模式落后
現(xiàn)代裝配式建筑是近幾年發(fā)展起來的新型建筑形式,對構(gòu)件的制作、運輸和安裝等方面提出了很高的要求。傳統(tǒng)的施工技術(shù)和管理水平已不適應裝配式建筑項目的建設,而且目前高等院校和培訓機構(gòu)還缺乏對裝配式專業(yè)人才的培養(yǎng),導致裝配式建筑人才缺乏的現(xiàn)象。
2.2.4 發(fā)展程度不高
裝配式建筑發(fā)展時間不長,社會對裝配式建筑的宣傳不夠深入,人們對裝配式建筑的認識不深,加之傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑已成為人們固有的認知,人們對裝配式建筑還存在著抵觸心理,不愿意接受這一全新的房屋建造方式,造成裝配式建筑推廣困難,難以大規(guī)模進入市場。
2.2.5 施工水平低
裝配式建筑施工對構(gòu)件運輸設備和吊裝設備的要求非常高,對構(gòu)件的堆放、安裝有嚴格的工藝要求。現(xiàn)有的施工單位對傳統(tǒng)的施工方法有著豐富的經(jīng)驗,但這些傳統(tǒng)的施工技術(shù)不能直接應用于裝配式建筑。
2.3.1 政府支持
福建省將在加強裝配式建筑用地保障和金融服務方面,出臺具體稅費優(yōu)惠政策,加大行業(yè)扶持,明確在資質(zhì)申請、評先評優(yōu)、工程質(zhì)量保證金、物流運輸、交通通暢等方面加大政策扶持。
2.3.2 產(chǎn)學研緊密聯(lián)合
目前,裝配式建筑尚處于發(fā)展初期,各種技術(shù)還在探索階段。福建省力推裝配式建筑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學研聯(lián)動,福建省住建廳與各高等院校、科研院所、企業(yè)就裝配式建筑關(guān)鍵技術(shù)和行業(yè)發(fā)展的共性問題開展聯(lián)合攻關(guān)。為穩(wěn)步推廣使用裝配式建筑部品部件,各地都積極投資建設符合裝配式建筑發(fā)展需要的產(chǎn)業(yè)基地。目前,福建省住建廳已公布6批共27家裝配式混凝土部品部件生產(chǎn)企業(yè)。
2.3.3 國內(nèi)經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展
要發(fā)展裝配式建筑,尤其是在研發(fā)初期,需要大量的資金投入。福建省經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量穩(wěn)步提高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整穩(wěn)步推進為裝配式建筑的發(fā)展提供了可靠的經(jīng)濟基礎。據(jù)統(tǒng)計,2019年福建省常住城鎮(zhèn)人口2 642萬人,常住人口城鎮(zhèn)化率為66.5%,比上年末提高0.7個百分點。提高城鎮(zhèn)化率需要大量新建建筑,有利于裝配式建筑的發(fā)展。
2.3.4 大數(shù)據(jù)與BIM技術(shù)的發(fā)展
利用物聯(lián)網(wǎng)、BIM、FRID等數(shù)字管理技術(shù),對裝配式建筑進行管理,構(gòu)建信息化管理平臺,實現(xiàn)裝配式建設項目全過程管理,為裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)精度、存儲位置、安裝部位、運營維護方案提供數(shù)字化管理。BIM技術(shù)還可實現(xiàn)碰撞檢查、模擬施工,確保建筑安全、質(zhì)量和施工工期。
2.3.5 借鑒國外技術(shù)
歐洲發(fā)達國家和日本對裝配式建筑的研究較早、發(fā)展較快,發(fā)達國家預制混凝土建筑已廣泛應用于公共和民用建筑。福建省發(fā)展裝配式建筑可結(jié)合發(fā)展現(xiàn)狀,借鑒國外先進技術(shù)和管理經(jīng)驗,有效促進福建省裝配式建筑的發(fā)展。
2.4.1 缺乏產(chǎn)業(yè)鏈
為促進裝配式建筑持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,需要各參與者充分合作,全過程持續(xù)管理,實現(xiàn)全員全過程信息共享。目前,社會上對裝配式建筑的發(fā)展僅局限于生產(chǎn)預制構(gòu)件和裝配式建筑的安裝過程,缺乏系統(tǒng)、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈。
2.4.2 市場普及率不高
對于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),人們已足夠了解和充分認同,認為裝配式建筑還沒有經(jīng)過時間的考驗,安全性不高,整體性和抗震性也不強。人們對這種新型的建筑結(jié)構(gòu)認可度不高,仍持懷疑和觀望態(tài)度,目前,還不能接受購買和長期使用裝配式建筑。
2.4.3 機制體制滯后
盡管各級政府都在大力推進裝配式建筑的研發(fā)和建設,但相關(guān)的法律法規(guī)、規(guī)范標準還不夠完善,設計、生產(chǎn)、監(jiān)理、施工安裝和驗收的規(guī)范尚未形成體系,需要進一步完善裝配式建筑的質(zhì)量安全監(jiān)管體系。
2.4.4 運輸阻礙大
裝配式構(gòu)件體型大、形狀多樣、線型構(gòu)件長、平面構(gòu)件尺寸大,缺少專門的運輸工具,致使裝配式混凝土構(gòu)件運輸成本高,構(gòu)件在多次裝卸過程中容易損壞。城鎮(zhèn)運輸?shù)缆穼@類大型構(gòu)件的運輸能力有限,有時需要交通管制才能實現(xiàn)大型構(gòu)件運輸,影響日常交通。
通過文獻研究和實地調(diào)查,歸納總結(jié)出影響福建省裝配式建筑發(fā)展的18個主要因素,包括9個內(nèi)部因素和9個外部因素,SWOT分析矩陣見表1。
表1 福建省裝配式建筑發(fā)展SWOT分析矩陣
對福建省裝配式建筑現(xiàn)狀與發(fā)展的18個影響因素權(quán)重進行定量分析。設定總目標為福建省裝配式建筑的現(xiàn)狀與發(fā)展,二級指標為優(yōu)勢、劣勢、機遇和威脅,三級指標包含18個影響因素,構(gòu)建福建省裝配式建筑現(xiàn)狀與發(fā)展SWOT模型。運用層次分析法確定各評價指標權(quán)重,具體步驟如下:
(1)構(gòu)造判斷矩陣。根據(jù)表1所示標度法,將福建省裝配式建筑現(xiàn)狀與發(fā)展18項影響因素中的指標層因素兩兩比較,確定它們相對重要標度分值,進而構(gòu)造判斷矩陣,其數(shù)值重要性標度含義見表2。
表2 重要性標度含義表
(2)層次單排序及一致性檢驗。本文利用方根法計算特征向量,進行歸一計算,得到各質(zhì)量風險因素權(quán)重,計算公式如下:
book=14,ebook=16式中,為指標因素重要性標度,為第i個指標相對其他指標相對重要性標度乘積,為方根,為指標權(quán)重。
一致性檢驗是為了保證判斷矩陣符合隨機一致性,計算公式如下:
式中,λmax為特征根,CIi為一致性指標,CRi為一致性比率,RIi為平均隨機一致性指標。RIi數(shù)值見表3。
表3 平均隨機一致性指標RI值(n為矩陣階數(shù))
當CRi<0.1時,說明判斷矩陣具有一致性,否則應調(diào)整矩陣,判斷矩陣滿足一致性要求。
福建省裝配式建筑SWOT準則層指標特征向量為(0.423,0.227,0.227,0.122)T,見表4。一致性檢驗,CI準則層=0.003 5、CR準則層=0.003 8<0.1,符合一致性檢驗。
表4 準則層判斷矩陣及指標權(quán)重
同理,標準層優(yōu)勢(S)指標特征向量為(0.511,0.181,0.181,0.128)T,見表5。一致性檢驗,CIS=0.082 1、CRS=0.091 2<0.1,符合一致性檢驗。
表5 標準層優(yōu)勢(S)因素判斷矩陣及指標權(quán)重
標準層劣勢(W)指標特征向量為(0.181,0.177,0.362,0.192,0.088)T。一致性檢驗,CW=0.012 97、CRW=0.011 6<0.1,符合一致性檢驗。
標準層機會(O)指標特征向量為(0.373,0.246,0.187,0.120,0.073)T。一致性檢驗,CIO=0.022 85、CRO=0.020 4<0.1,符合一致性檢驗。
配式建筑SWOT標準層威脅(T)指標特征向量為(0.467,0.278,0.160,0.095)T。一致性檢驗,CIT=0.010 33 CRT=0.011 5<0.1,符合一致性檢驗。
本次對福建省裝配式建筑現(xiàn)狀與發(fā)展進行分析,構(gòu)建SWOT分析矩陣。對裝配式建筑行業(yè)的設計、預制生產(chǎn)、施工安裝等崗位發(fā)放25份問卷,全部回收,其中無效問卷1份、有效問卷24份,符合要求。問卷采用5個等級對各評價因素進行評分,優(yōu)勢和機遇得分為1、2、3、4、5分;劣勢和威脅得分為-1、-2、-3、-4、-5分,得分結(jié)果為某分值打分人數(shù)占評價人數(shù)的比值,用得分結(jié)果比值乘以對應分值求和為該因素的評分值,用評分制乘以概率得到該評價指標的得分,最后得分乘以準則層權(quán)重得到內(nèi)部因素和外部因素的得分,計算結(jié)果見表6。
從表6的計算結(jié)果來看,優(yōu)勢為4.344分、劣勢為-1.597分,內(nèi)部因素總得分為1.475分;機遇為4.264分、威脅為-1.744分,外部因素總得分為0.755分(見圖1)。
表6 裝配式建筑現(xiàn)狀與發(fā)展評分計算表
圖1 SWOT分析雷達圖
SWOT計算結(jié)果顯示內(nèi)部因素和外部因素得分均大于零,表明福建省裝配式建筑的優(yōu)勢大于劣勢,機遇大于威脅,屬于“優(yōu)勢-機遇”型條件,其發(fā)展前景十分廣闊,應采取發(fā)展型戰(zhàn)略。
通過對福建省裝配式建筑SWOT分析可知,福建省裝配式建筑的優(yōu)勢和劣勢同在,機遇與威脅并存。為使裝配式建筑能在福建省推廣,本文提出以下解決措施。
裝配式建筑在我國尚處于起步階段,管理方法和技術(shù)措施還在探索過程中,國家標準、規(guī)范還不健全。國家應加大政策引導和財政扶持力度,對裝配式建筑建設的項目實施一系列優(yōu)化政策,以發(fā)展裝配式建筑產(chǎn)業(yè)。同時,國家和建筑行業(yè)應建立健全標準規(guī)范體系,以規(guī)范建設參與者的行為,保證裝配式建筑的質(zhì)量,提高設計施工速度。
一方面,要積極培育集設計、生產(chǎn)、運輸、施工為一體的綜合性企業(yè),完善招投標和造價管理,綜合考慮構(gòu)件、部品部件運輸和服務半徑,提高裝配式建筑生產(chǎn)效率,加強構(gòu)件生產(chǎn)安裝的質(zhì)量安全監(jiān)管。另一方面,要擴大裝配式建筑市場需求,加強示范點建設,將保障性住房、酒店、學校、醫(yī)院、辦公樓等作為試點示范工程。
一種新型建造方式的興起離不開技術(shù)支持,將BIM技術(shù)應用于裝配式建筑施工,提高裝配式建筑的生產(chǎn)率、保證生產(chǎn)質(zhì)量和裝配過程安全,需要裝配式設計、生產(chǎn)、運輸、安裝企業(yè)與各高等院校、專門研究機構(gòu)開展合作,研發(fā)生產(chǎn)裝配工藝。高校要進行人才培養(yǎng)改革,培育一批懂生產(chǎn)、有技術(shù)、會創(chuàng)新的新型建筑專業(yè)隊伍。建筑行業(yè)要提高裝配式專業(yè)人員的待遇,為裝配式建筑儲備足夠的專業(yè)人才。
改進標準化生產(chǎn)作業(yè),采用工業(yè)化擴大生產(chǎn)規(guī)模,提高預制構(gòu)件生產(chǎn)的重復率,減少固定成本分攤,采用最新信息管理技術(shù),提高生產(chǎn)效率,同時提高產(chǎn)品合格率。利用多元化媒體宣傳裝配式建筑,提高裝配式建筑的知名度,讓大眾全面了解裝配式建筑的特點并接受裝配式建筑,從而提高裝配式建筑的市場占有率。
本文在分析福建省裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,梳理分析了福建省裝配式建筑的內(nèi)部因素及外部因素,通過構(gòu)建AHP-SWOT分析模型,從優(yōu)勢、劣勢、機遇、威脅4個因素共18個評價指標分析。運用SWOT法,對福建省裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀進行了定量化分析,得出裝配式建筑發(fā)展為“優(yōu)勢-機遇”型,表明福建省裝配式建筑的發(fā)展前景十分廣闊。針對分析結(jié)果,提出了政府扶持、健全標準體系、培育產(chǎn)業(yè)鏈、加強產(chǎn)學研合作、培育人才、降低成本、加大宣傳、擴大市場占有率的發(fā)展策略,可為有關(guān)部門的決策提供參考依據(jù),對裝配式建筑在全國的推廣具有一定的借鑒意義。