论绿色建筑视角下装配式建筑的优势与发展

摘 要：装配式建筑是指把传统建筑工程中的构件、配件生产从施工现场转移至工厂，再将其运输至施工现场进行装配安装，与绿色发展理念相契合。在政策的支持下，装配式建筑逐渐发展成规模，形成一定的应用体系，但仍然面临诸多挑战。从未来发展前景看，其数字化、智能化、标准化、个性化、高质量化等趋势较为明显。建筑行业应当充分利用装配式建筑优势，紧抓其未来发展前景采取针对性措施推动行业转型升级，以促进绿色发展。本文对装配式建筑的定义与分类进行简单介绍，并站在绿色建筑视角下分析装配式建筑的优势，讨论其发展现状，具体包括相关政策支持、发展情况、应用情况以及面临挑战等，最后提出几点应用措施，并展望其发展前景，旨在为装配式建筑的推广与应用提供借鉴。

关键词：绿色建筑；装配式建筑；优势；发展现状；发展前景

引言

2016年9月，《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》发布。2019年3月，住房和城乡建设部工作要点中明确要“开展装配式钢结构住宅试点”，同年10月，《装配式钢结构住宅建筑技术标准》正式实施。有数据显示，目前，部分省市要求到2025年装配式建筑面积占比达到50%。这意味着基于装配式建筑的建筑行业变革已势不可挡。

一、装配式建筑概念及优势

所谓装配式建筑，指事先在工厂中生产建筑工程所需的部品部件，再在建筑施工现场对其进行安装，也可称其为预制构件建筑，是建筑工业化、绿色化的综合体现。主要分为PC类、钢结构类、木结构类等。

第一，高精度。传统建筑模式下，建筑构件的生产容易受自然环境变化的影响，其精度难以保障。因此后续施工中常有工程推倒重建的情况。装配式建筑模式下，建筑构件的标准化生产在工厂中完成，以减少施工现场不确定性对构件精度的影响。

第二，高效率。应用于装配式建筑的构件是事先在工厂中预制好的，实际工程建设时，建筑施工单位只需对其进行装配，而不再需要进行重复的现场测量与加工，提高了施工效率。

第三，绿色节能。建筑部品部件的生产中难免会产生废弃物及污染物，严重影响施工现场的环境质量，而装配式建筑模式下，工厂能够对所产生的废弃物进行回收及再利用，同时对污染物的产生进行有效控制，更好地帮助建筑施工企业实现节能减排。

二、绿色建筑视角下装配式建筑的发展现状

（一）政策支持

《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》明确装配式建筑的发展意义，并点明其发展中存在的问题，如建造方式大多仍以现场浇筑为主，装配式建筑比例和规模化程度较低，同时提出了健全规范标准体系、创新装配式建筑设计、优化部品部件水平、提升装配施工水平、推进建筑全装修、推广绿色建材、推行工程总承包等任务。在此背景下，各地纷纷结合地方实际出台系列政策以支持装配式建筑发展。例如：《北京市“十四五”时期能源发展规划目录》指出“大力发展绿色建筑、装配式建筑，积极推广超低能耗建筑”；《上海市住房发展“十四五”规划》指出“扎实推进装配式建筑发展”；《天津市加快发展新型消费实施方案》指出“推广钢结构装配式等新型建造方式”；《河北省生态环境保护“十四五”规划》指出“大力推广绿色建材，推行装配式建筑、钢结构建筑及装配化装修”。

（二）发展情况

中研网数据显示，2021年装配式建筑总量已达到7.4亿立方米，市场规模达到13257亿元，新建装配式建筑面积占城镇新建建筑面积比例从2015年的2.7%提高到2021年的24.5%，但是整体发展与发达国家有较大差距，多数发达国家的装配式建筑占比超过70%。

从产业链来看，产业链上游木材产量呈现出先下降后增长的发展趋势，钢铁、水泥等其他关键原材料产量则呈现下降趋势。智研咨询数据显示，2021年我国木材产量为9888万立方米，同比下降3.60%，2022年产量达到10693万立方米；钢铁产量从2021年的11.3亿吨下降到2022年的10.1亿吨；水泥产量从2021年的23.8亿吨下降到2022年的21亿吨。产业链中游主要为装配式建筑设计商、预制构件生产商等，随着市场竞争者的增多，其中装配式建筑在新开工房屋面积中的占比呈现持续上涨趋势，数据显示2022年其占比已达到25%。产业链下游为建筑行业及房地产行业，受宏观经济变动影响，其行业发展速度减缓。

（三）应用情况

第一，应用流程。首先，预制构件的设计与生产。为保持成本最优，设计单位在设计时会考虑其使用要求、材料的性能以及具体的施工条件等因素，做好标准化设计，并使不同预制构件能够随意组合与搭配。生产重点强调模具制作与脱模管理，实施生产全过程管控，以保障其质量[1]。其次，运输。预制完成的部品部件从工厂运输至施工现场用于建筑装配，而运输过程中的不确定因素较多，需要按照预制构件的特性、数量等对运输时间、路线进行合理安排，尽可能减少运输中的损耗。到达施工现场后，由建筑施工单位对预制构件进行分类管理。最后，把握安装、连接、固定、吊装等施工要点。遵循基本的施工规范及标准，选择适宜的安装工艺、设备、位置、角度等按顺序安装。比如：按“脚柱—边柱—中柱”的顺序安装预制柱；根据外墙先行吊装原则安装预制剪力板墙。考虑不同连接方式与材料的差异化特点，采取针对性措施连接预制构件。一般运用支撑与固定架固定预制构件，不同预制构件所选择的固定方式有明显差异，比如：选择高强度螺栓焊接的方式固定需要传递较大荷载的预制构件；选择套筒连接方式固定小型预制构件。吊装中要着重考虑吊装安全问题，通常而言，通过吊装过程管理及安全风险管理保障吊装安全，以免出现人为事故。

第二，应用体系建设。目前来看，装配式建筑行业形成多层次的竞争结构，市场份额逐步向行业领军企业集中。而在行业领军企业当中，少数标杆企业已建成了基于装配式建筑的新建造体系。例如，BGY建立了“12369”SSGF体系，该体系可概括为“‘1’个体系、‘2’条主线、‘3’大核心、‘6’项措施、‘9’大配套方法”，并包括预制墙板、预制构件、全穿插施工等12项核心工艺。据其内部测算，SSFG的新型环保模夹使用率、木模节省率、免抹灰率均可达90%以上，项目建造周期较传统建筑方式减少6～8个月。

第三，新建材、新技术应用。绿色建筑视角下的装配式建筑建设多选择绿色建材。所谓绿色建材是在建材原料采购、生产、回收处理等各环节严格贯彻绿色理念的建材，相较于传统建材更加节能环保[2]。绿色建材原材料大多为工业废弃物或者生产生活垃圾等废弃资源，既提高了废弃资源的有效利用率，也减少其对环境的危害，同时节约天然资源，一举多得。例如，XH建材集团致力于将自身打造成装配式低层建筑造房专家，经过多年的自主研发，生产出以秸秆、旧木材、粉煤灰等为原料的绿色建材，做到低碳、环保、节能、无毒、无辐射、0甲醛。

除了绿色建材之外，绿色施工技术在打造绿色装配式建筑中功不可没，具体如扬尘控制技术、光伏技术、节水技术等[3]。就光伏技术而言，引入光伏技术，运用光伏组件将太阳能转化为电能，有利于减少建筑运行阶段的能耗。尽管其目前应用不多，但总的来看，光伏技术加装配式建筑将是未来实现“双碳”目标的有力举措。

（四）面临挑战

第一，施工管理难点多。与传统施工方式相比，装配式建筑施工中有大量吊装作业，需要相应大型设备配合，如何选择和安排垂直运输设备问题，关系到整个工程的顺利实施与施工效率的提升。具体施工过程中，多种大型起重机械相互配合，要求相关单位做好安全管理，以免出现人员伤亡。此外，大量预制构件的堆积问题也影响装配式建筑项目的推进，相关单位需要做好施工现场的组织调节工作，以减少预制构件堆积对项目进度的影响。

第二，市场接受程度不高。装配式建筑是绿色建筑的一种表现形式，其推广应用无疑会引发建筑行业的重大变革。由于装配式建筑在成本方面的优势不明显，导致企业收益较低甚至没有收益，使企业对装配式建筑产生抵触情绪，缺乏参与积极性[4]。

第三，相关标准与规范不完善。虽然装配式建筑的市场规模有所扩大，而国家政府也针对其设计、施工与评价出台了相应的政策文件，但国家标准、行业标准、地方标准、社会团体标准等标准体系不统一，且相互之间缺乏协调性，容易造成建筑成本的增加。

第四，高素质、专业化人才欠缺。装配式建筑的人才需求较高，但目前传统建筑队伍转型速度缓慢，导致行业缺少高素质、专业化的人才。比如，山东省高端人才引育不够，缺少领军人才，全产业链技术管理人员知识更新滞后，一线劳务人员老龄化加剧，高技能实用型产业工人严重短缺。

三、绿色建筑视角下装配式建筑发展措施与前景

展望

（一）有效应用措施

第一，持续加强施工管理。施工准备阶段，充分考量地块面积、交通便利程度、基础设施齐全程度、地下管网分布情况等，选择合适的土地用以分类堆放构件，明确不同类型构件的储存条件，做好相应的防护措施，并制定安全管理计划与环境管理措施，注重垂直运输设备的合理选择与安排，同时审查、解决图纸施工矛盾，做好技术交底。正式施工阶段，采用轻量化材料减轻构件的整体自重，或是通过设置钢骨架或纤维增强材料增加横截面，提高构件的承重能力，利用BIM等技术协调各管理系统，借助自动化设备进行定位及组装等操作，减少人为操作失误，并定期进行安全巡查与检查，实施安全管理考核。

第二，提高市场接受程度。积极宣传装配式相关政策内容，将其高精度、高效率、绿色节能等优势作为宣传重点，同时借助行业领军企业的实践案例深化企业及群众认知，使其认识到装配式建筑是未来建筑发展的主要方向之一。

第三，不断完善行业标准与规范。2017年，住房和城乡建设部发布《装配式建筑评价标准》，将其列为国家标准，2022年，该部门又发布《装配式住宅设计选型标准》，将其列为行业标准。地方政府应以国家标准、行业标准为参考，结合实际进一步完善地方标准体系并统一社会团体标准，提高标准之间的协调性。

第四，加强人才培养。政府端，地方政府牵头组织召开装配式建筑技能竞赛，引导广大青年群体学习其技能，或是举办主题培训。企业端，企业加快与高校、科研院所合作，通过“校企合作”打造人才高地，比如，企业与高校合作建立装配式建筑产学研实训基地，依托该基地围绕装配式建筑预制构件设计、生产制造、装配施工等内容对学生进行教育培训，以实现“人岗合一”。高校端，高校聚焦装配式建筑行业人才需求，结合地方对于装配式建筑的推广应用情况，尝试开发以培养多层次人才为目标的理论与实践课程体系。

（二）发展前景

大数据时代，大数据、云计算、物联网、AI、BIM、GIS等技术正在推动传统建筑行业的转型升级，今后装配式建筑行业也必将实现覆盖全产业链、全建筑流程的数字化、智能化管理。

目前，成本较高是装配式建筑市场主体缺乏积极性的主要原因之一，随着相关标准与规范体系的不断完善，成本高的问题能够通过标准化、流程化得到有效解决，为企业带来更高的收益。

传统建筑模式下，建筑风格较为统一，“互联网+建筑”的发展使装配式建筑的个性化定制成为可能。相关单位根据不同客户需求进行个性化的设计与生产，以满足多元化的市场需求。

多年以来，国家政府高度重视绿色发展。2021年3月，政府工作报告提出“3060”双碳目标。在此背景下，节能减排成为热点话题。绿色建材、绿色技术也逐渐被应用到装配式建筑当中，以减少建筑运行损耗与建筑污染。从整体的发展趋势来看，装配式建筑行业正在走向绿色发展之路。

结束语

我国装配式建筑总量持续增加，市场规模不断扩大，已初步形成相应的产业链。就应用而言，搭建装配式建筑，先要设计、生产预制构件，再将其运输至施工现场进行装配，并在装配过程中把握好安装、连接、固定、吊装等施工要点。目前，少数行业领军企业已建立较为完善的应用体系，也有新建材、新技术被应用到其他建筑当中。面对施工管理难点多、市场接受程度不高、相关标准与规范不完善、高素质专业化人才欠缺等挑战，应持续加强施工准备阶段与正式施工阶段的施工管理，通过宣传教育提高市场的接受程度，不断完善行业标准与规范，从政府端、企业端、高校端多方面入手加强人才培养，以促进装配式建筑的推广应用。企业应紧抓装配式建筑数字化、智能化、标准化、个性化、绿色化的发展趋势，逐步建立与自身发展相适应的装配式建筑体系。

参考文献：

[1]罗佼佼.装配式建筑施工技术的应用研究[J].居舍，2023（36）：56-59.

[2]刘亮俊，李朋飞，秦志浩.碳中和背景下绿色装配式建筑发展前景展望[J].绿色环保建材，2021（06）：132-133.

[3]陈卫东.基于BIM的装配式建筑施工技术的应用研究[J].中国建筑装饰装修，2024（02）：65-67.

[4]冷亚平.绿色建筑角度下装配式建筑的优势与发展探讨[J].住宅与房地产，2023（32）：71-73.

作者简介：何东琦（1971.01－），男，汉族，安徽滁州人，本科，经济师，研究方向：建筑与房地产经济。