浅议如何进一步发挥装配式建筑的优势

刘新鹏

【摘要】近些年随着我国工程建设领域的不断发展，传统的现浇混凝土施工工艺由于劳动力紧张、节能减排、环境污染等一系列问题，已经无法满足我国城市建设核心内容“绿色宜居、环保节约”的相关标准和要求。所以，从2015年开始国家及各省市地方政府开始陆续出台关于推荐装配式建筑发展的相关政策，我国工程建设行业正式进入了从传统现浇模式到工厂生产加工模式的转型期。但与发达国家相比，我国装配式建筑发展受各种因素的制约和限制，装配式建筑相较于传统现浇建筑的优势仍未得到充分展现。本文从一个装配整体式建筑工程参建者的角度出发，切实分析装配式建筑未能发挥其优势的原因，然后针对这些原因提出相应的意见和见解。

【关键词】装配式建筑优点;优点未发挥;解决措施

国务院总理李克强在2016年9月14日主持召开的国务院常务会议中提出大力发展装配式建筑，推动工程建设领域进行产业结构调整升级，加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。同年9月27日国务院出台《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》[1]，对大力发展装配式建筑的重点区域、重点发展城市、装配式建筑目标占比等内容进行了明确。

针对《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》文件中的相关要求[2]，上海市政府立即做出了响应，并在《上海市装配式建筑2016-2020发展规划》中进一步明确了上海市装配式建筑的阶段性发展目标[3]。

随着以上政策文件的相继出台，装配式建筑正式以一种“奔马”的姿态迅速闯进建筑工程领域，并在近几年长时间霸占着工程行业的“热搜榜”。并且“热搜榜”中其它几个焦点话题BIM、工程总承包模式、绿色建筑，其实与装配式建筑也是一种相辅相成的关系[4]。

1、装配式建筑介绍

装配式建筑英文名称precast concrete，在住宅工业领域简称PC。将传统现浇混凝土建筑中部分现场作业内容转移到工厂进行，在工厂加工制作处各种预制构件（如预制叠合楼板、预制墙、预制楼梯、预制叠合梁等），运送至施工现场组装而成的建筑。

1.1装配式混凝土结构：由专业生产厂生产的预制构件通过套筒灌浆或其它连接方式装配形成的混凝土结构，简称装配式建筑和装配式结构。

1.2装配整体式混凝土结构：由预制构件通过套筒灌浆以及其它可靠的连接方式进行连接并与现场后浇混凝土、灌浆料形成一个整体结构。

2、装配式建筑的优点

与传统的现浇混凝土建筑相比，装配式建筑具有以下优势：

2.1大量建筑构件由工厂车间集中生产，预制构件标准程度越高，生产效率越高，越利于质量控制，成本也就越低，配合工厂先进的生产管理方式，装配式建筑的性价比远高于现浇混凝土建筑。

2.2工厂加工生产的方式，有效的提高了材料的利用程度，减少现场湿作业的同时也大量减少了建筑垃圾的产生。

2.3预制构件工厂半自动化的生产方式，大量节省了劳动力，并且降低了施工人员在作业过程中的危险系数。

2.4预制构件厂生产出来的预制构件运到现场进行吊装，减少了施工现场混凝土工程、模板工程、钢筋工程、安装工程等相关工序工作量，可以有效节约工期。

2.5装配式建筑预制构件在生产过程中即可进行装饰装修施工，运送至现场安装完成即可达到精装修效果， 实现了装饰装修工程与主体结构工程同步进行，有效的减少了施工周期[5]。

2.6装配式建筑在建筑材料选择上更加灵活，各种节能环保材料的发明和运用，使得装配式建筑更加符合绿色建筑的概念。

2.7装配式建筑的核心技术和最终目标是集成化设计，设计方运用Revit 建筑结构机电集成设计，从图纸设计到方案编制，从工厂生厂到构件运输，从结构施工到装饰装修，从交付后的维修到拆除，实现建筑物全生命周期的信息集成和产业链全过程。

3、装配式建筑优势的限制因素

现阶段全國各地尤其以重点发展区域和重点城市为中心，装配式建筑如雨后春笋般拔地而起。而且建筑工程本身作为民众的刚需，社会各界也都将目光聚焦在建筑行业的这一次重大变革上。大家关注的重点主要集中在，与传统现浇混凝土建筑相比装配式建筑存在哪些优势。但由于各种因素限制，目前我国装配式建筑的优势仅仅体现出十之一二，远远落后于其他发达国家[6]。

3.1设计思维固化，“等同于现浇”理念仍起主导

目前阶段，我国的装配式建筑按原材进行分类主要包括：装配整体式混凝土结构、钢结构和木结构三种，结构设计理念等同于现浇。通过套筒灌浆连接技术和预制加后浇的叠合技术将预制构件和现浇结构连接成整体，然后经过建筑构造设计使装配式建筑达到与现浇混凝土建筑同样的实用性、安全性以及耐久性。

装配式建筑工程对项目的管理的协调性要求很高，集成化设计对企业的管理能力和管理手段提出了更高的要求。可对于一个企业而言，管理理念的转变的过程既复杂又漫长，所以导致在图纸设计、构件生产、现场施工等各个环节都缺乏整体性的思维和管理方法。

3.2技术体系不健全

如今，随着装配式建筑不断的发展，其相关标准、规范、规程、图集已经逐步健全，但真正实际运用到设计、生产和施工过程中，经常出现一些难以调节的矛盾。且装配式建筑所使用的标准、规范、规程、图集专业化程度更高，未经过专业培训很难掌握其中的各个环节。

而在实际设计、施工和验收等环节中，装配式建筑的质量检查、验收和管理等环节很多在套用现浇混凝土建筑。比如进场预制构件的质量证明文件中仍包括隐蔽资料、套筒灌浆完成后的密实度缺少相应的检查手段。

3.3缺乏研发能力

我们的邻国日本，之所以能全面采用装配式建筑，最大的底气就是来自于他们的研发能力。目前我国混凝土强度为15-100MPa，日本已是60-150MPa，我国钢筋强度为335-600MPa，日本已是685-1275MPa。我国和日本都是地震多发国家，日本对于隔振、减震技术研发多年，已有较多应用，比如日本在很多装配式建筑抗震柱节点部位都使用抗震橡胶进行填充，而我国的隔振、减震技术，无论是研发还是应用都远远不足[7]。

3.4专业人才缺口大

随着我国装配式建筑的逐步推广和高速发展，装配式建筑领域的专业人才存在较大缺口。很多开发公司缺少熟悉装配式管理流程的项目负责人，设计单位缺少全面掌握系统集成和BIM应用的总设计师，施工单位缺少装配式建筑现场实际工作经验丰富的项目经理，现场的技术人员对装配式建筑的施工流程一知半解，熟悉装配式建筑流程、问题的监理人员和技术熟练的施工人员更是紧缺。目前，我国劳动力成本仍处于较低水准，人口红利也在逐年减少，并且装配式建筑对于精细化程度要求十分严格，我国劳动力技术水平明显不能满足装配式建筑的施工要求。

3.5成本高于现浇混凝土建筑

作为装配式建筑众多优点中最引人注意的降低成本造价，现在反而成了制约装配式建筑发展的最主要因素。原本大家都认为，装配式建筑是将部分结构由一个工序变成一件产品，大量建筑构件由工厂车间集中生产，随着生产效率的提高，成本就会不断降低。可实际操作过程中，生产成本、运输费用、安装费用、非标准化设计等等因素都增加了装配式建筑的造价成本。以某工程装配式设计与现浇设计作对比：

分析上表可以看出，装配式建筑土建安装费用每平米比现浇混凝土建筑土建安装费用每平米高出783.94元，其中土建工程费用高出711.71元，相比之下造价差异主要体现在土建工程上。

单拿土建工程中人工成本来说，目前我国装配式预制构件生产厂在构件生产过程中仍以人工为主，许多工序与现场施工相比，并无任何差异，在原有的基础上还增加了生产、运输、安装、灌浆等环节，反而在人工成本上较现浇混凝土建筑大量增加。

3.6行业思想保守

作为一个装配式建筑的相关从业者，在公司的支持鼓励下，参与了大大小小各种装配式建筑的相关培训，个人也翻阅了大量装配式建筑的相关文件和资料，参观了不少装配式建筑工地。明显感觉各方参见单位对装配式建筑的施工方式仍处于一种怀疑态度，比如施工过程中涉及到的外脚手架系统和构件支承系统，大部分工程仍旧采用悬挑架手架和模板排架支撑系统[8]，对行业推荐更加适用于装配式建筑的外挂架、水平构件独立支撑仍处于观望态度，潜意识里认为以前现浇混凝土建筑的相关工艺久经时间考验，更安全可靠。

3.7施工质量通病

（1）预制构件与现浇结构结点处钢筋极易出现碰撞，施工过程中很难准确实现设计对钢筋位置的要求，钢筋放置、帮扎难度非常高，经常出现钢筋保护层厚度过小或过大、钢筋间距与设计图纸有出入、钢筋锚固长度不足、预制构件预留钢筋割断等问题，严重的甚至影响结构功能。

（2）现浇区域结构与PC预制构件节点部位精确度要较高，施工难度大，很容易出现涨模或漏浆现象，造成混凝土表面产生蜂窝麻面、露筋、甚至是空洞。

（3）结点部位的钢筋和安装管线过于密集，振捣十分困难，容易造成结点部位的结构强度达不到设计强度。

（4）现场灌浆未按规范要求进行分仓设置，灌浆密实度难以保证，且后期难以进行有效的灌浆密实度检测。

4、关于装配式建筑发展和建设的建议

4.1改变“等同现浇”理念，建立完善的装配式建筑独立体系

建立并不断完善装配式建筑相关的标准体系、技术体系、产品体系以及监管体系，提升装配式建筑的性能和品质，使其高于现浇混凝土建筑。

4.2加强研发、鼓励创新

政府部门组织建立装配式建筑科技研发平台，鼓励各行各业全都参与其中，不要把目光局限于过去的传统，将建筑从“建造”走向“智造”。有条件的公司组建研发团队，每年在收益中的提取一定比例的资金用于研发和培养高端人才，更有条件者可以组织人员去外国进行参观学习。研发创新是可持续发展的基础，尤其是刚刚起步的装配式建筑，很多基础性的东西都处于待开发阶段，如：

（1）开展高性能、高强度材料基本性能研究。

（2）地震区装配式建筑隔震、减震、抗震装置的研发和应用。

（3）预制构件生产技术的改进和研究。

（4）高强钢筋连接器和端部锚固器的研发等等。

4.3加强设计及生产能力

装配式建筑工程的设计环节尤为重要，是否充分发挥设计先导作用对后续的生产、施工起着决定性的作用。具备条件的项目应尽量采用装配式建筑一体化集成设计，并提升设计人员装配式建筑相关专业技术能力和建筑信息模型（BIM）技术的应用能力，利用建筑信息模型“纸上谈兵”的特点对图纸进行建模，通过虚拟预拼装对钢筋碰撞、管线碰撞等内容进行排查，可有效提高后期生产和施工过程中的工作效率。

装配式建筑工程的设计深度应尽量满足工厂化生产、装配化施工的要求，推进预制构件标准化设计，提高标准化预制构件的应用比例，推广应用装配式装修技术和产品，逐步实现内装部品产业化。

4.4建立全面的装配式人员培养计划

（1）各级建设行政管理部门、建筑企业、培训机构需制定长期的装配式建筑人才培训计划，调整教学内容、积极引进和培养关键技术人才，保证装配式建筑相关工作岗位人才稳定。

（2）各大高校及职业院校开设装配式建筑相关专业，完善装配式建筑教材和教学内容。通过校企合作机制，增加工地现场、实训基地等教学资源。

（3）完善装配式建筑施工人員职业培训机制，充分利用现有培训资源和实训基地，加强建筑业技能培训教育和实际操作指导，在行业内开展继续教育，帮助现有从业人员提升水平。

4.5控制装配式建筑造价

（1）不断提高构件生产自动化

鼓励PC预制构件生产厂家吸取国外经验，引进国外先进生产技术。

（2）户型标准化，多组合少规格

住宅户型设计以及预制构件的深化设计应当最大限度的做到标准化与系列化，遵循“少规格、多组合”的设计原则，保证预制构件模具的重复使用率。做到这一点最核心的根本是行业统一。

（3）提高运输效率

施工现场与PC构件生产单位加强沟通配合，PC构件摆放追求科学简洁，尽量减少构件搬运周转次数，提高构件运输效率，减少运费。

4.6探索专业一体化建设模式

推行装配式建筑工程设计、生产、施工一体化总承包模式。对于一体化总承包模式，可优先在政府投资的项目中建立试点，鼓励形成设计、生产与施工企业以“联合体”的方式进行投标，培育一批可以提供集设计、生产、施工、监理等各种内容为一体的综合性优秀企业，积极推广建筑装修一体化。

结语：

全球工业化新趋势已扑面而来，我国工程建设领域正面临这企业转型升级的重大问题，伴随着第四次工业革命的到来，智能化与信息化将是角逐未来发展的重要砝码。客观而言，我国建筑行业尖端技术并不落后甚至处于领先地位，但是整体普及度不甚理想，导致整个行业发展现状远远落后于其他国家，也能明显看出国家近几年开始对行业进行大刀阔斧的改革，但实际效果与理想状态出现严重脱节，大家对于各种新政策还处于一种被动迎合的状态之中，但参照其它行业近些年的改革与发展，我相信我们建筑行业也能做到任重而不道远。

参考文献：

[1]刘文生，王莹.装配式建筑的应用优势研究——以武汉军運会为例[J].价值工程，2020，039（005）：203-205.

[2]周洁.浅谈我国装配式建筑产业园区规划现状及趋势[J].建材与装饰，2020，000（014）：113，115.

[3]刘健.探讨混凝土装配式住宅建筑工程施工技术的优势[J].科学与财富，2020，000（008）：296.

[4]刘建辉.浅论装配式住宅的优势与施工要点[J].中国战略新兴产业（理论版），2019，000（019）：1-1.

[5]黄韦荣.浅谈装配式建筑的优势与局限性[J].中国招标，2018，1372（28）：32-33.

[6]苏胜东.混凝土装配式住宅建筑施工技术优势探讨[J].绿色环保建材，2018，133（03）：189-189.

[7]刘鹏.浅谈混凝土装配式住宅建筑工程施工技术的优势[J].中国室内装饰装修天地，2019，000（005）：260.

[8]丁伟.论装配式建筑的经济优势[J].福建质量管理，2019，000（007）：101.