浅析浙江省装配式建筑预制混凝土企业发展

2021-12-29 03:12胡晨宇左武展
浙江建筑 2021年6期
关键词:预制构件装配式浙江省

章 凯,胡晨宇,左武展

(浙江省建筑科学设计研究院有限公司,浙江 杭州 310012)

随着装配式混凝土建筑的大力推进,浙江省各地市纷纷制定了装配式建筑发展规划和政策,大力培育和扶持先进企业和示范基地建设,经过前两年的井喷式发展,企业规模和供货能力已完全满足现阶段浙江省装配式建筑发展的需求,为浙江省新型建筑工业化的有序推进奠定了良好的基础。但目前发展形势不容乐观:市场需求不足和通用化程度低,导致成本居高不下;缺乏准入机制和有效监管,导致构件价格逐年下降,劣币驱逐良币;质量管控和产业工人培育有待提升;构件制作和检验缺乏标准支撑。由此引发的质量问题已经开始显现,不利于浙江省装配式建筑的良性发展。

1 PC企业发展现状

1.1 区位分布

截至2020年底,浙江省已建成投产的装配式建筑预制构件企业98家,其中有90家主要供货市场在浙江省行政区域内。杭州、宁波、绍兴作为首批国家级装配式建筑示范城市占据了全省构件企业数量的38%。2020年浙江省各地市构件企业分布见图1。

图1 2020年浙江省各地市构件企业分布

1.2 各地市产能产量情况

2020年浙江省各地市设计产能与实际产量情况、产能利用率见表1。截至2020年底,浙江省装配式建筑预制构件企业年设计总产能约849万m3,2020年全省总产量约为330万m3,平均产能利用率为38.9%。

表1 2020年浙江省各地市产量情况

1.3 设备情况

2020年浙江省各地市流水线条数、流水线模台数、固定模台数量见图2~4。全省共计流水线145条,流水线模台10379个,固定模台8737个,流水线模台主要用于生产叠合楼板,固定模台用于生产墙板、楼梯及各类异型构件。

图2 2020年浙江省各地市流水线条数

图3 2020年浙江省各地市流水线模台数

图4 2020年浙江省各地市固定模台数量

1.4 试点示范、资质体系认证情况

浙江省装配式建筑预制构件企业试点示范、资信体系情况见表2,全省98家已建成投产的装配式建筑预制构件企业中,26家企业为高新技术企业,31家企业通过质量、环境、职业健康管理体系认证。

表2 浙江省装配式建筑预制构件企业试点示范情况

1.5 人员情况

浙江省装配式建筑预制构件企业人员分布情况见表3,全省装配式建筑预制构件企业共计从业人员19100余人,产业工人总计16853余人,其中外包工人占产业工人数量的43%。

表3 浙江省装配式建筑预制构件企业人员分布情况

1.6 科研创新能力

浙江省装配式建筑预制构件企业科研创新情况见表4。统计数据显示,科研创新能力总体较为薄弱,少数几家规模实力较强的企业承担了大部分的科研创新工作,大部分企业创新驱动力不足。

表4 浙江省装配式建筑预制构件企业科研创新情况汇总

1.7 市场行情

2020年浙江省各地市(楼板、楼梯、异型构件)年平均价格见图5。调研结果显示,全省各地市价格差异明显,与往年相比,总体构件价格下降幅度较大,叠合楼板部分地区已低至2500元/m3。

图5 2020年浙江省各地市(楼板、楼梯、异型构件)年平均价格

1.8 试验室检测能力

浙江省装配式建筑预制构件企业试验室场所设施、主要检测设备等硬件配置基本齐全,但检测人员水平有待提升。除在沪备案的16家构件企业试验室人员经正式岗位执业资格培训外,其余试验室人员均未经过系统性培训。

1.9 信息化能力

浙江省装配式建筑预制构件企业信息化软件类型分布见表6。目前构件企业注重用信息化手段降低成本、提质增效,但是跨行业协同信息赋能方面还需要做大量工作。

表6 浙江省装配式建筑预制构件企业信息化软件类型分布

2 存在的困难和问题

2.1 政策管理方面

顶层设计仍需完善。装配式建筑是一种新型建造方式,管理主体流程方式都发生了根本变化,各种法律法规基本都没有涉及与装配式建筑相对应的一整套管理和运行机制,但预制构件是装配式建筑的源头,其品质直接决定了装配式建筑的质量和安全,构件生产是否属于“建筑活动”这个核心问题要尽快予以明确。

监管模式有待创新。装配式建筑需要工程建设管理模式的全面变革。我国现行工程建设管理模式是应对于现场湿作业方式,不能适应装配式建筑项目要求,设计、生产、施工环节相互割裂,导致装配式建筑工程项目技术衔接上经常出现空白,管理上出现真空,这既增加了建设成本,又降低了建设效率,还埋下了质量隐患。全省PC工厂投资建设速度过快,既缺乏统筹产业规划布局的指导,又没有相应的区域准入机制,处于无序发展的状态。

2.2 质量管控方面

浙江省装配式建筑混凝土预制构件企业经过前几年的爆发式增长,致使有一定经验的生产和质量管理人员匮乏,劳务队流动加剧,挂靠代工、以包代管现象时有发生,其中大部分外包工人用于构件制作端,流动性极大,技术水平参差不齐,给质量管控带来了一定的难度。另一方面,目前遵循“等同现浇”的性能和设计方法,基本沿用了传统现浇混凝土的配筋构造进行拆分后再生产加工,钢筋尺寸过小过密及边缘出筋,加上线盒、吊具、管线等众多预埋件,给构件的制作、运输和安装都带来了极大的困难。人员、技术、成本等问题对构件质量带来了非常大的质量安全隐患。

预制构件生产中,由于各方面的原因,如混凝土配合比、施工工艺、蒸养工序、过程控制、运输方式等因素造成预制构件质量可控性较差,会产生各种质量通病:如蜂窝、麻面、气泡、缺棱掉角等(图6)。这类质量通病对结构、建筑不一定会造成结构缺陷,但可能影响建筑功能和施工效率;贯穿性裂纹、强度不足、钢筋保护层问题、氯离子超标等质量问题则会影响到结构安全性,必须高度重视。

图6 预制构件质量问题

2.3 标准支撑方面

近年来,浙江省逐步加大装配式建筑地方标准编制力度,填补了装配式建筑推广过程中的标准空缺,推动了全省装配式建筑的有序发展。《装配式建筑评价标准(DB33/T 1165—2019)》的颁布和实施,对规范装配式建筑评价,促进传统建造方式向现代工业化建造方式转变,具有重要的引导和规范作用。但“现场采用成型钢筋”和“现场应用高精度模板”作为主体结构评分项在一定程度上限制了竖向构件的应用。《装配整体式混凝土结构工程施工质量验收规范(DB33/T 1123—2016)》为装配式混凝土结构工程施工质量验收提供了依据,预制构件进场时,构件结构性能试验和尺寸允许偏差作为工地的复检项,未对构件外观、原材料、预埋件等质量技术条件作出明确要求。《工厂预制混凝土构件质量管理标准(JG/T 565—2018)》适用于装配式建筑用预制混凝土构件的工厂质量管理,但未对各类预制构件主要技术性能指标进行梳理和界定。

2.4 市场成本方面

在成本方面,国外发达国家装配式建筑的发展历程表明:装配式建筑的成本普遍低于现浇结构,甚至于许多国家是为了降低成本才发展装配式建筑,但在我国现阶段却恰好相反。一方面是因为粗放式发展的建筑传统路径依赖,大都仍以传统的碎片化管理方式管理装配式建筑项目,设计、制作、施工各环节相互割裂,缺乏优化和协同,导致成本优势难以发挥;另一方面我国还处于发展初期,还未能实现标准化、模数化,规模效应和技术质量优势还没有显现出来,造成工厂摊销和模具损耗成本极大,流水线生产效率低下,导致成本居高不下。

在价格方面,价格战已经在浙江省内各地打响,由于构件企业数量的急剧增加,同时还存在着数十家外协构件代加工企业,产能已严重过剩,市场需求严重不足,构件价格持续走低,恶性竞争、劣胜优汰的情况已经出现。

2.5 深化设计方面

目前,浙江省内构件企业深化设计能力和水平参差不齐,产业链完备的企业拥有自身的深化设计团队,可实现从施工图设计—深化拆分—模具设计的顺畅衔接,大部分构件企业委托给外包设计团队进行深化拆分。全省专业从事深化设计的设计咨询机构不超过十家,不少综合类设计单位已设置了深化设计团队,受全省行业发展现状及总体发展水平的影响,深化设计水平还处于配筋构造简单规整后拆分的阶段。

3 发展建议

3.1 政策管理方面

1)确立“产业”思维 一直以来,我国工程建设管理体制主要按照行业划分管理,勘察设计、建筑材料、加工制造、施工安装分属不同行业,由政府部门进行分业管理,用行业管理思维方法替代产业管理。随着建筑业改革的不断深入,各种潜在矛盾也复杂地交织显露,“碎片化”和“系统性”的矛盾依然十分突出。国家政策层面也已经意识到了需要将改革的基点放到产业整体发展上来,逐步打破行业梗阻,优化产业结构。但在政策落实上需要各主管部门加强联动,落实权责清单。建议将构件生产列为“建筑活动”归入建筑法的管理范畴,解决多头管理的问题,也有利于实现行业主管部门真正的全过程监管。

2)创新组织实施方式 工程总承包是推进装配式建筑发展的必然需求,将工程建设的全过程联结为完整的一体化产业链,才能全面发挥装配式建筑的建造优势。现阶段与装配式建筑工程总承包相适应的招标投标、施工许可、竣工验收等制度亟待完善。目前工程总承包实施主体仍以联合体为主,需引导有实力的企业加速向工程管理、设计、施工、生产、采购一体化的大型产业化集团方向发展。

3)优化资源配置 目前浙江省构件企业主要分两类:施工企业产业链配套或预拌混凝土企业横向业务拓展,从业人员多来自传统建筑业,受传统路径依赖、惯性思维驱使,企业或大而全,或小而全,导致几年内迅速形成同质化竞争的局面,造成了资源的极大浪费,严重制约了装配式建筑的良性发展。各地市主管部门应加强区域整合规划,合理控制产能,引导构件企业向差异化、专业化方向发展,要优化区域内的资源配置。

4)创新监管模式 政府主管部门应在行业准入、资质管理、人员资格、质量控制等方面严格把关;行业协会应制订并执行行规行约和各类标准,同时开展装配式建筑的相关教育和培训服务,尤其是在目前阶段存在大量的技术管理人才和产业工人缺口,开展专业技能培训是重中之重。企业通过技术提升和管理规范人员,来提升自身的核心竞争力,真正形成政府监管、行业自律、市场机制三位一体的管理模式。

3.2 标准支撑方面

1)住建部标准定额司正组织编制《装配式住宅设计选型标准》《装配式混凝土结构住宅主要构件尺寸指南》《住宅装配化装修主要部品部件尺寸指南》,结合2020年发布的《钢结构住宅主要构件尺寸指南》,构建“1+3”标准化设计和生产体系,希望该标准体系的出台将对构件企业的未来发展方向提供指引。

2)加快编制浙江省工程建设标准《浙江省装配式建筑混凝土预制构件质量检验规程》,对构件各项原材料技术参数(混凝土、钢筋、预埋件等)、模具刚度精度、构件制作、堆场运输、成品保护、信息化能力等作出明确规定,并形成工地进场统一质量证明文件,通过标准的宣贯和延伸培训对构件企业内的各类工种进行系统性培训和技术提升。

3)加大《装配式建筑评价标准(DB33/T 1165—2019)》的执行力度,并逐步推进竖向构件的使用。

3.3 市场成本方面

未来几年,装配整体式混凝土结构随着装配率的提升,项目成本还将继续增加。但成本是相对的,如成本的增量能带来一定的社会效益和环境效益,一定程度上是可以接受的,特别是因提高建筑安全性和质量而增加的成本不应该算在装配式的帐上。

1)强化监督检查。由于装配式建筑在环保、消防、节能等方面比传统现浇建筑有明显优势,应充分利用这些优势,提高传统现浇建筑在这些方面的标准和要求,加大监管力度。这样,传统现浇建筑就会相应增加建设成本,使装配式建筑的相对成本降低。

2)加大宣传力度。通过组织装配式建筑技术研讨会、展览会及示范项目现场参观交流等推广活动,宣贯建筑业转型的发展方向与新型建造方式的比较优势,达成广泛的社会共识。

3)加强区域规划。构件属于地域性材料,各地市应根据装配式建筑的总体量合理控制产能,整合优化资源配置,引导企业向社会化分工和专业化生产方向发展。

4)加快产业融合。甲方决策环节和设计环节对装配式建筑的效益起决定性作用。甲方应根据装配式建筑的特性来选择适宜的结构体系,确定合理的装配方案来实现预制率、装配率;设计环节必须建立装配式建筑的设计思维方式,尽可能地采用标准化、模数化及少规格多组合等原则,进行精细化、协同化设计;制作环节要通过科学精细化管理在降低成本方面有所作为。

3.4 技术创新方面

国外的经验表明,装配式建筑的创新发展方向主要有两条:一是以社会化生产为依托,广泛发展通用于不同建筑类型的建筑构配件的专业化、社会化生产,即通常所说的“通用体系”。二是以企业为主体,发展以定型的主体结构技术体系为核心的工业化建筑体系,即通常所说的“专用体系”。“通用体系”由政府主导,企业应积极参与各项关键技术研究及标准图集编制,并加强与各大高校科研院所的合作。现阶段着重解决叠合板出筋、连接节点简化、剪力墙边缘构件等问题,推动新技术、新材料、新工法的应用。“专用体系”是企业特质所在,具有价值性、系统性、不可替代性,是企业形成差异化竞争优势的基础和源泉。有实力的企业应通过技术和管理的联合创新,将生产活动的要素资源与能力系统整合,并形成适合企业自身特有的设计、生产、施工与管理体系,发展企业“专用体系”,并随着体系的不断完善和大量的工程实践再走向社会化“通用体系”。

3.5 产业链协同

1)区域协同原则 现代建筑产业发展方向是实现社会化大生产,社会化大生产的前提是专业化分工协作机制,分工协作的前提是需要有龙头企业的引领和带动。建筑物由于其特殊属性,必须结合区域发展规划和布局,各地市应根据市场条件培育几家大型的建筑产业集团,完善装配式建筑全产业链组织及实施能力,发挥龙头企业引领作用;其次,在此基础上孵化一批配套的各种类型的专业化公司和部品部件企业,形成相对完整的产业链,在产业链上建立起分工协作机制。这不仅能充分发挥区域经济优势,最大限度地优化资源,而且可以加速区域经济的一体化进程。

2)信息化管理协同 信息化管理可以实现不同工作主体在不同时域下围绕同一工作目标,在同一信息平台下,信息的及时性和对称性。构件企业应充分利用信息化方面的天然优势,将企业ERP系统拓展成一个信息化管理平台,加强深化设计和构件应用的首尾数据端/接口建设,打通深化设计、生产制作、堆厂(场)运输、安装施工、项目验收环节,为项目进度管理、质量追溯提供实时监测和跟踪,打通工厂试验室、出厂检验、进场验收质量管控环节,并逐步推行电子化质量证明文件。

4 结语

未来5年,PC行业将面临充分竞争、优胜劣汰的考验,闯关成功的企业将迎来建筑业高质量发展的新阶段。目前,在同质化产品加工的模式下,企业需要结合自身规模和特点寻找出一条差异化发展的道路。浙江省内龙头企业应起到引领带头作用,依靠管理和技术创新,不断拓展建筑部品部件和建材产品的供应,同时整合资源,积极探索研发、设计、生产、安装一体化的发展模式。中小型企业应精准定位,或深耕细分市场,或为大企业提供标准化产品配套服务,或开发专精特新的细分市场,共同推动浙江省装配式建筑的良性发展。

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