我国装配式建筑行业发展面临的现状、问题及对策初探

赵文博 刘 劲[2] 李 海 冀浩博

（[1]湖南城市学院土木工程学院 湖南·益阳 413000；[2]湖南城市学院产教融合应用型人才培养研究基地 湖南·益阳 413000）

1 装配式建筑发展的意义

传统的建筑行业多采用现浇施工，属于劳动密集型行业，对工人需求量大，施工周期长，环境污染较大且能耗高。新时期我国建筑业必须走转型升级之路，以满足当前经济要求和人民需要。在此背景下，具备绿色环保、工业化、信息化等特点的装配式建筑成为了工程技术人员新的选择。

装配式建筑是指工程结构构件提前在指定工厂内生产，然后运输到施工现场，通过机械设备吊装和湿接缝连接等处理，完成建筑结构施工。装配式建筑具备较多优点：（1）易于产业化。装配式建筑自身所具备的工序特点，使得预制构件批量化生产不受天气等外界因素影响，且改善了工人生产作业环境，降低工人劳动强度。（2）绿色环保。相比于传统人工现浇，装配式建筑在生产和安装过程中能显著减少对水资源和建筑材料的损耗，也能大幅度减少施工中的噪声污染和粉尘污染，符合国家大力倡导的绿色发展需求，也符合人民群众对绿色低碳生活的期待。（3）缓减国家人口红利的影响。随着国家人口老龄化的加速，第七次人口普查结果显示，2020年相较于2010年，我国60岁以上人口占比提高了5.44个百分点。建筑行业劳动力年龄偏大、青壮年劳动力不愿从事建筑行业等问题日益突出，由于装配式建筑预制构件为集中生产，工业化程度高，能有效减少对一线工人的需求。因此，装配式建筑行业所带来的高效、绿色节能符合国家实情，利于行业长期发展，故逐渐赢得市场青睐。

装配式建筑的使用国外较早，美国在20世纪初率先提出装配式建筑概念，二战结束后大规模推广，1976年诞生了第一部关于装配式建筑的行业标准，从此装配式建筑的生产有章可循，构件预制可以大批量生产，装配式技术逐步走向成熟。在欧洲，德国在1920年代出现了大板技术为主的装配式建筑技术，其后又发展了MIB技术，直到现在德国在降低建筑业能耗方面仍处于世界领先地位，装配式方式建造成为建筑行业主流。法国从1980年代开始采用装配式建筑，采用钢筋混凝土装配式结构应用于住宅项目，装配式建筑的市场占有率为70%。丹麦采用装配式住宅也占了80%，节约能源50%，其模数化标准为国际组织采用，其标准化、工业化的生产居于世界前沿。在亚洲，日本于1960年代开始展开装配式建筑施工，基于工程实践与科学研究，也制定装配式建筑国家标准，实现装配式建筑预制构件的标准统一。

我国在这方面发展较晚，新中国成立后从苏联学习引进了装配式技术，并通过部分工业厂房施工实现应用。当迫于当时国家综合实力，发展并不迅速，直到近20年，装配式建筑才开始进入快速发展阶段，如1999年建设部等部委出台指导意见，要求加快建筑行业转型，实现建筑产业化，提高人民群众住宅质量。2016年国务院出台文件，明确指示要大力推广装配式建筑，力争通过10年的发展，使新建建筑中实现装配化率30%，此外，住建委及各地方政府相继出台政策，建议大力发展装配式建筑技术，如湖南省政府提出“2020年全省市州中心城市装配式建筑占新建建筑比例达到 30%以上”。益阳市政府提出“2020年全市中心城区达到35%以上，其他区县（市）城区达到15%～20%”。我国“十四五规划”提出“加快发展方式绿色转型”“推广绿色建材、装配式建筑和钢结构住宅，建设低碳城市。”等目标。因此，装配式建筑得到各级政府政策支持。

2 我国装配式建筑发展面临的难题

2.1 装配式建筑成本较高

国内学者针对28个国内装配式建筑项目调查数据表明，结构体系各异的装配式建筑成本普遍高于传统现浇项目，某房企的调查表明剪力墙结构，装配式体系造价提高400元/m2。北京某项目装配化达到56%，成本增加了360元/m2以上。针对装配式建筑成本较高的问题，笔者通过调研发现，与传统施工相比，一是工厂预制成本较高，装配式建筑尚在探索发展期，工厂预制化水平存在较大的提升空间，较现浇相比，其质量要求更高。二是吊装运输成本高，在工厂预制后，构件需运输并在工地一线安装，此过程中涉及到工程设备、人员等新增的投入，显然会提高工程整体造价。三是施工管理水平，包括装配率设置不合理，预制构件不科学的组合、信息化技术使用未达最优等均会导致成本增加。四是销售相对较难，尽管各级政府推进装配式建筑的普及，但部分企业尤其是开发商，考虑到装配式建筑成本较高，且部分民众对装配式建筑安全性存在担忧，导致其落地推广尚存较大阻碍。

2.2 装配式建筑质量有待提高

装配式建筑在建设过程中，由于主客观原因，存在一些技术上质量问题，包括：（1）生产过程。预制构件尺寸得不到保障，平整度达到不质量要求，预制构件湿接缝处外露钢筋定位有偏差，长短不齐，导致连接时出现偏差。预制构件预留孔洞位置也有错位。（2）运输过程。构件运输及存放过程中存在保护不够有效的问题，导致构件棱角被损坏、梁体出现轻微变形等情况。（3）施工过程。连接处未及时清理杂物，导致粘结强度不足，影响结构承载力及抗震性能。一线工人未按要求完成拼装，出现损坏连接处构造的行为。

2.3 装配式建筑标准规范尚未统一

装配式建筑由于是新兴技术，现场经验、各类数据和理论储备均有较多空白，因此我国装配式建筑尚未形成完全统一、行业一致认可的标准体系，各地区未实现对装配式建筑材料及构件设计标准的统一，导致预制构件质量有差异。装配式建筑是一种工业化生产过程，投资金额较大，施工周期较长，批量生产和标准化是降低装配式建筑生产成本的有力途径。

2.4 信息化技术与装配式建筑技术的融合有待完善

装配式建筑从设计、生产到安装过程较为复杂，信息化技术的运用具备天然的优势。当前 BIM 技术等信息化手段建筑行业有一定范围、一定程度的应用，据报道，北京“中国尊项目”在施工阶段应用BIM技术，给业主和总包方节约了成本2亿元、并短了工期6个月。但限于人员素质和技术经验的积累，两类技术融合使用的推进速度较缓，尤其缺乏从设计直到运维的一体化全寿命周期管理，中小建筑企业更是缺乏相应人才。总之，目前装配式建筑人才培养的质量和数量不能有效应对装配式技术的应用和普及。

3 装配式建筑发展的建设途径

3.1 加大科研攻关，完善规范体系建设

装配式建筑工程应用如火如荼之时，存在相关现有规范不够详尽的短板。这与装配式建筑科研水平有待提高息息相关。因此，行业各方决不能忽视科学研究的重要性。多数建筑企业因面临经营压力，主要精力集中于生产实践，尚不具备独立研发能力与动力，而高等学校等科研机构多专注于纯理论化研究，部分专业教师与实践脱离时间过久，高校科学研究尚不能很好地反馈工程实践，产教研合作有待深化。因此，高等学校与建筑企业应加强合作交流，在工程实践中发现科学问题，产生的研究成果又可指导工程实践。企业攻克了实际问题，科研院所实现“将论文写在祖国的大地上”。同时，产学研融合取得成果并进行一定范围推广后，建筑主管部门、行业协会应及时跟进，协助各方完善相关规范，在装配式建筑设计、生产、安装等方面形成统一、可操作的技术标准，并实现与现有相关规范的有效衔接。

3.2 加大政策与资金支持力度

装配式建筑行业处于快速成长的，也是一种和人民群众生命财产安全紧密相关的新兴产业，部分群众对其可靠性存在顾虑，政府部门可通过各类渠道宣传装配式结构的特点，消除普通民众对这类新型结构安全性的质疑。同时，目前装配式建筑技术成本比传统结构要高，相关企业面临较大的成本管控压力，国家应在部分公共设施中率先推广装配式建筑。并强化税收和行业管理制度方面的资助，使从事装配式建筑生产、设计和使用的企业享受政策及税收的支持，降低企业成本，激活市场主体的活力。

3.3 培养更高水平专业技术人员

装配式建筑采用了大量新工艺、新方法，推广中对设计人员、生产人员、施工人员、运营管理人员提出新的要求，带来了新的技术挑战，在这个过程中，企业、高校、行业协会应紧密合作，短期内对技术骨干和一线工人展开培训尤其重要，可通过专家授课、高水平案例现场参观、小组讨论、工人学校等形式，有力提高装配式建筑从业人员技术水平、责任心等。长远考虑，高等学校应主动承担培养适应装配式建筑的人才责任，使专业教师了解现场实践情况，熟悉施工工艺，并通过校企合作等方式提高本科生实践应用能力，推动行业更好更快发展。

3.4 加大与BIM等信息化技术融合力度

BIM技术是协助装配式建筑建设的重要手段，能有力提高装配式建筑从设计、施工至运营全寿命周期管理水平。例如在设计阶段，BIM技术可发挥优化、辅助设计的作用，基于建筑构件可视化功能实现碰撞检查、管线检查、建筑空间测量等功能，且模拟整个施工过程，优化施工方案，使工程对象受力合理、构造简单、便于施工。在施工阶段，BIM技术所建立三维模型和信息化平台可协助施工单位进行质量控制，提高施工质量和造价管理水平，推进设计、生产及施工一体化进程。总之，BIM技术能协助技术人员更便捷、更高效地识别建筑信息，同时各阶段信息的共享能有力提升建筑生产效率，节约工程造价，有力缩短工期。

4 结语

（1）装配式建筑具有环保节能的优点，且能有效应对劳动人口减少，成为了当前土木工程行业的热点。（2）装配式建筑发展面临装配式建筑成本较高、质量有待提高、行业标准尚有不足、技术水平和人员素质的相对落后等阻碍，这些因素影响装配式建筑发展。（3）发展壮大装配式建筑产业，可加大科研攻关，完善规范体系建设，政府和行业主管部门加大资金和政策投入，培养高素质应用型人才，加强装配式技术与信息化技术融合。