預(yù)制裝配式住宅發(fā)展面臨的問題及對策

■ 王淑嬙 Wang Shuqiang 田東方 Tian Dongfang

預(yù)制裝配式住宅發(fā)展面臨的問題及對策

■ 王淑嬙 Wang Shuqiang 田東方 Tian Dongfang

在了解國外預(yù)制裝配式住宅發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析我國預(yù)制裝配式住宅的發(fā)展。針對目前面臨的標準規(guī)范不健全、建筑體系不完善、預(yù)制構(gòu)件不統(tǒng)一、安裝技術(shù)不成熟等問題，提出合理化對策，為預(yù)制裝配式住宅在我國的發(fā)展提供建議和參考。

預(yù)制裝配式；建筑體系；預(yù)制構(gòu)件；住宅產(chǎn)業(yè)化

0 引言

預(yù)制裝配式住宅作為住宅產(chǎn)業(yè)化的一種重要形式，當(dāng)前在國際建筑業(yè)發(fā)展中日趨流行，在歐洲、美國、日本等地成為了主要的開發(fā)模式。據(jù)統(tǒng)計，與傳統(tǒng)施工相比，采用以預(yù)制裝配式為主的工業(yè)化施工可節(jié)約用電31%,減少建筑垃圾20kg/m2[1]，達到縮短建設(shè)工期、降低建造成本、減少環(huán)境污染等目標。

當(dāng)前我國的建筑業(yè)仍是粗放型、勞動密集型產(chǎn)業(yè)，面臨著資源消耗大、建設(shè)效率低、勞動力需求上升等突出問題，急需在國家經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的政策背景下走產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)模式。預(yù)制裝配式住宅正在我國的住宅建設(shè)中扮演越來越重要的角色，將成為未來住宅發(fā)展的必然趨勢。但是目前，我國預(yù)制裝配式建筑仍處于初級階段，還有許多制約因素，急需有效解決。

1 國外預(yù)制裝配式住宅的發(fā)展

早在20世紀70年代，歐美一些發(fā)達國家就走上了預(yù)制裝配式住宅之路。在這些年的發(fā)展中，他們特別注重標準體系和通用部件的建立，大力推廣預(yù)制構(gòu)件的工業(yè)化生產(chǎn)，追求住宅的個性化和功能化，建造了大量預(yù)制裝配式住宅，不僅很好地解決了住房問題，也加速了建筑企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

1.1 瑞典

瑞典作為世界上最發(fā)達的住宅工業(yè)化國家，主要推動部品部件的標準化，在模數(shù)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上形成了“瑞典工業(yè)化標準”（SIS）。為了推動住宅產(chǎn)業(yè)化和通用部品的發(fā)展，政府規(guī)定“只要使用國家標準和建筑協(xié)會標準的建筑材料和部品來建造住宅，就可以獲得相應(yīng)的優(yōu)惠政策和資金獎勵”。以預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)作為預(yù)制裝配式住宅的結(jié)構(gòu)體系，在別墅和普通住宅中大量推廣應(yīng)用，政策的引導(dǎo)和具體項目的推動，使得SIS標準體系在瑞典逐步發(fā)展成熟。目前，瑞典的預(yù)制裝配率已達到80%。

1.2 美國

美國的住宅產(chǎn)業(yè)化主要追求住宅的個性化、功能化發(fā)展，多以別墅住宅、單體底層木結(jié)構(gòu)為主，通過在工廠采購?fù)ㄓ脴?gòu)件，現(xiàn)場機械化施工的方式建造住宅[2]。以預(yù)制外墻和結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件為主，在木結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅中大量應(yīng)用，通過商業(yè)的大力推廣、用戶的個性化選擇及政府的財稅補貼，使得預(yù)制裝配式住宅在美國住宅市場發(fā)育完善，從而推動預(yù)制構(gòu)件和住宅產(chǎn)品的標準化、系列化和社會化。

1.3 日本

日本最先提出住宅產(chǎn)業(yè)化這一概念，在推進住宅產(chǎn)業(yè)化的過程中，注重部品標準體系和住宅性能認定制度的建立，并不斷的研發(fā)新材料和應(yīng)用新技術(shù)，從美國引進PC施工法后，通過外墻板、疊合樓板、陽臺、樓梯等預(yù)制構(gòu)件，大力發(fā)展裝配式住宅。目前，部品化率普遍達到60%，并將住宅性能認定標準擴展到所有住宅。

2 我國預(yù)制裝配式住宅的發(fā)展

我國最初的預(yù)制裝配式住宅可以追溯到新中國成立后，當(dāng)時主要是學(xué)習(xí)和借鑒蘇聯(lián)模式，在建筑行業(yè)推行標準化和發(fā)展預(yù)制構(gòu)件，但受到預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)的限制，導(dǎo)致這一模式在我國發(fā)展緩慢。直到1994年，我國官方才正式提出住宅產(chǎn)業(yè)化這一概念，重點推動預(yù)制裝配式住宅的發(fā)展，并于1998成立了裝配式建筑促進中心，負責(zé)我國的預(yù)制裝配式建筑的規(guī)劃和推動。2016年，國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》的文件，明確指出“要大力推廣裝配式建筑，建設(shè)國家級裝配式建筑生產(chǎn)基地，力爭用10年左右時間使裝配式建筑占新建建筑比例的30%”。

為了響應(yīng)國家提倡的“低碳經(jīng)濟，綠色建筑”的發(fā)展理念，很多地方城市（上海、北京、深圳、沈陽等）出臺了一系列推進裝配式建筑發(fā)展的標準規(guī)范和優(yōu)惠政策，成效顯著。以上海為例：①上海城建集團2014年建成全國首個“裝配式建筑標準化部件庫”，形成了一系列大、中、小房型標準構(gòu)件系列，為以后的建筑設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)及施工安裝節(jié)約大量的時間和成本；②上海建工集團經(jīng)過多年的研究已經(jīng)形成集房產(chǎn)開發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、構(gòu)件加工、現(xiàn)場施工于一體的預(yù)制裝配式住宅的產(chǎn)業(yè)鏈，先后完成23個預(yù)制裝配式住宅項目和小區(qū)，總建筑面積超過1 000 000m2[3]；③萬科于2007年在上海建造了全國首棟PC大樓—浦東新里程；之后又在張江翡翠公園項目中采用預(yù)制剪力墻技術(shù)體系，使其提前150d竣工，縮短總工期30%以上。

根據(jù)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》和相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可以大致了解我國近幾年新開工的裝配式建筑面積及未來十年的發(fā)展規(guī)劃（表1）。

表1 每年新開工的裝配式建筑面積

3 我國預(yù)制裝配式住宅發(fā)展面臨的主要問題

3.1 標準規(guī)范不健全，缺少優(yōu)惠政策

3.1.1 預(yù)制裝配式住宅的配套政策落后、規(guī)范缺乏

為了解決城市化帶來的住房緊缺，政府出臺了一系列政策規(guī)范來引導(dǎo)預(yù)制裝配式住宅的發(fā)展，并設(shè)立了許多試點城市和產(chǎn)業(yè)基地，取得了一定的成效。但與發(fā)達國家相比，不但配套政策出臺的時間極為滯后，而且缺乏重要的標準規(guī)范（設(shè)計、生產(chǎn)、安裝施工、驗收評定），且激勵機制不健全，無法吸引房產(chǎn)企業(yè)和科研機構(gòu)開展預(yù)制裝配式住宅相關(guān)技術(shù)體系的研究。美國早在1976年就制定了HUD標準，并將此作為唯一的國家級強制性建筑標準，對設(shè)計、施工、強度、持久性、耐火、通風(fēng)、節(jié)能、質(zhì)量等方面進行了規(guī)范[4]，規(guī)定之后建造的住宅必須符合此標準才能出售。近幾年，雖然在國家的大力號召下，許多地方城市結(jié)合自身的特點和優(yōu)勢制定了相應(yīng)的標準規(guī)范（表2），但標準不統(tǒng)一、不健全，今后仍將是制約我國預(yù)制裝配式住宅發(fā)展的關(guān)鍵因素。

3.1.2 對企業(yè)的扶持不足、獎勵措施單一

首先，政府的宣傳力度不夠，消費者作為市場需求的主體不了解新技術(shù)、新材料的應(yīng)用成果，對預(yù)制裝配式住宅的結(jié)構(gòu)性、安全性、抗?jié)B性和抗震性能等持懷疑態(tài)度，無法吸引廣大消費者的關(guān)注；其次，作為一種新的建造模式，前期推動預(yù)制裝配式的發(fā)展需要適當(dāng)?shù)慕鹑诤拓斦С郑壳拔覈谕恋?、財稅、金融、技術(shù)等方面還沒有比較完善的優(yōu)惠政策，獎勵措施也比較單一，很多房產(chǎn)企業(yè)沒有全心投入到裝配式建筑的研究和發(fā)展中。政府的扶持不足使得預(yù)制裝配式住宅的發(fā)展變得任重而道遠。

3.1.3 預(yù)制構(gòu)件的征稅不合理

預(yù)制構(gòu)件對推動裝配式建筑的發(fā)展至關(guān)重要，可我國的財稅政策將預(yù)制混凝土構(gòu)件作為商品增收17%的增值稅，而其他的建筑材料只收取4%的稅，這種差別化的稅收政策極大的挫傷了構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)的積極性；加上構(gòu)件生產(chǎn)一次性投資大，構(gòu)件分攤費用高，導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)成本高?，F(xiàn)有的配套政策卻并沒有給予相應(yīng)的優(yōu)惠補助，從而阻礙了預(yù)制構(gòu)件的進一步發(fā)展。

3.2 預(yù)制裝配式住宅發(fā)展的建筑體系不完善

3.2.1 傳統(tǒng)建造模式設(shè)計、生產(chǎn)和施工的分離

我國當(dāng)前的項目建設(shè)管理體制不利于裝配式建筑的發(fā)展。隨著項目規(guī)模越來越大、技術(shù)越來越復(fù)雜及參與方的不斷增多，在項目采購時，大多采用平行發(fā)包的方式將設(shè)計任務(wù)、施工任務(wù)、設(shè)備安裝分別發(fā)包給不同的設(shè)計公司和施工企業(yè)，很少采用項目總承包模式。專業(yè)的分離造成參與方眾多而難以協(xié)調(diào)。預(yù)制裝配式建筑對設(shè)計、生產(chǎn)和施工的一體化要求較高，總承包企業(yè)既要具備構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)能力，又要擁有先進的施工安裝技術(shù)，而目前我國具有裝配式生產(chǎn)能力的企業(yè)并不多，不利于預(yù)制裝配式住宅的規(guī)模化生產(chǎn)。

3.2.2 預(yù)制裝配式住宅結(jié)構(gòu)體系不完善

目前，我國主要通過現(xiàn)澆方式建造住宅，其結(jié)構(gòu)體系主要是混凝土結(jié)構(gòu)、少量的鋼結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)，對預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)及相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的需求量少，也很少對裝配式結(jié)構(gòu)體系(受力特點、安全性、抗震性以及適用條件)展開研究，導(dǎo)致裝配式建筑市場空間狹小，體現(xiàn)不出優(yōu)勢。而歐美發(fā)達國家經(jīng)過這些年的發(fā)展，逐漸形成了木結(jié)構(gòu)體系、鋼結(jié)構(gòu)體系、混凝土裝配式框架體系、混凝土內(nèi)澆外掛體系、裝配整體式剪力墻體系等多種結(jié)構(gòu)體系，多樣化的結(jié)構(gòu)體系豐富了建筑市場，滿足了消費者個性化和多樣化需求。

表2 我國出臺的預(yù)制裝配式建筑部分標準、規(guī)范

3.3 預(yù)制構(gòu)件的標準不統(tǒng)一、通用部品少

由于我國對于預(yù)制構(gòu)件還沒有制定統(tǒng)一的標準規(guī)范，加上受到傳統(tǒng)觀念的影響，消費者不愿意購買預(yù)制裝配式住宅，從而導(dǎo)致房產(chǎn)企業(yè)沒動力開發(fā)、設(shè)計單位不愿意設(shè)計、施工單位沒項目推廣、構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)沒市場制造，造成預(yù)制構(gòu)件的市場占有率低、通用部品少。據(jù)統(tǒng)計，日本已建立10 000多種部品庫，包括結(jié)構(gòu)部品、外維護部品、內(nèi)裝修部品、廚衛(wèi)部品、設(shè)備部品等，每一種通用部品都有相應(yīng)的標準規(guī)范，部品生產(chǎn)商可以按照規(guī)范進行生產(chǎn)。然而，我國目前只有大約2 000種通用部品[5]，只有少數(shù)有實力的企業(yè)（萬科、遠大、上海城建等）在進行企業(yè)內(nèi)部預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)、安裝方面的研究。這種分散的、小規(guī)模的發(fā)展方式不利于預(yù)制構(gòu)件形成系列化和規(guī)?；?/p>

3.4 現(xiàn)場安裝技術(shù)不成熟

與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆模式相比，預(yù)制裝配式住宅通過構(gòu)件的標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)和機械化拼裝來實現(xiàn)，對現(xiàn)場安裝技術(shù)要求較高。例如，現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件的堆放、塔吊的布置、構(gòu)件的吊裝、預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的連接、節(jié)點的固定和校正等環(huán)節(jié)，對機械的垂直平行作業(yè)、構(gòu)件的精確定位、工序的合理安排、施工操作人員的專業(yè)技術(shù)都提出了非常高的要求，而我國現(xiàn)有的現(xiàn)場項目管理方法單一、信息化技術(shù)落后、專業(yè)技術(shù)人才短缺，這些在短時間內(nèi)都很難改變?，F(xiàn)場安裝技術(shù)的不成熟將直接制約我國預(yù)制裝配式住宅的快速發(fā)展。

4 推進預(yù)制裝配式住宅發(fā)展的對策

4.1 調(diào)整政策規(guī)范，加大扶持力度

4.1.1 制定統(tǒng)一標準，適時調(diào)整規(guī)范

由政府出面聯(lián)合科研機構(gòu)、大型有實力的建筑企業(yè)，在借鑒國外經(jīng)驗和市場調(diào)研的基礎(chǔ)上，制定統(tǒng)一標準（通用部品的尺寸型號、住宅的戶型設(shè)計、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程、預(yù)制梁板柱剪力墻的連接技術(shù)、構(gòu)件的施工質(zhì)量驗收規(guī)范以及裝配式建筑的最低預(yù)制率要求等），通過統(tǒng)一規(guī)劃、正確引導(dǎo)、有序推進，建立起集設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)、施工驗收的一體化運行模式，同時在實施過程中根據(jù)不同的影響因素做出調(diào)整，探索出適合我國預(yù)制裝配式住宅發(fā)展的一系列標準規(guī)范。

4.1.2 提供優(yōu)惠政策，增加獎勵措施

為了推動預(yù)制裝配式住宅的迅速發(fā)展，政府可以實施以下有效措。

（1）加大預(yù)制裝配式住宅的宣傳，對其結(jié)構(gòu)性、安全性、抗震性等普遍關(guān)注的性能進行講解，消除購房者的顧慮。同時，通過試點城市和優(yōu)質(zhì)項目進行推廣，使得消費者樂于接受。

（2）利用稅收政策，對申請開發(fā)預(yù)制裝配式住宅項目的房產(chǎn)企業(yè)給予降低地價，并按建筑面積以及預(yù)制率的高低給予費用獎勵。

（3）成立專門的金融機構(gòu)，為實施預(yù)制裝配式住宅項目的相關(guān)企業(yè)提供低息貸款，降低購房者的首付比例和貸款利息。

（4）鼓勵建筑企業(yè)加強與高校之間的合作，成立預(yù)制裝配式研究機構(gòu)，開展預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系、連接技術(shù)及新材料新工藝的研究，并提供研發(fā)資金。

（5）簡化預(yù)制裝配式住宅項目的審批程序，調(diào)整驗收流程，分批分階段進行驗收，縮短施工周。

（6）對于竣工后達到不同節(jié)能標準的裝配式住宅項目，給予相應(yīng)的建筑節(jié)能專項資金獎勵。

（7）對形成專利或成套裝配式技術(shù)體系的企業(yè)，加強認證和推廣。

4.2 改變招標方式，完善建筑體系

4.2.1 采用EPC項目總承包模式

為了解決平行發(fā)包帶來的設(shè)計與施工的分離，建設(shè)單位在招標時優(yōu)先選擇EPC（Engineering Procurement Construction）項目總承包管理模式，將工程的設(shè)計、采購和施工全部委托給一家大型有實力的總承包商企業(yè)，把設(shè)計和施工作為一個整體統(tǒng)一協(xié)調(diào)，實現(xiàn)設(shè)計階段和施工階段相關(guān)工作的順利搭接。政府可以培育和扶持大型建筑企業(yè)集團，淘汰技術(shù)力量薄弱的分包企業(yè)，形成一定數(shù)量的大型總承包企業(yè)。

4.2.2 完善預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系，研究構(gòu)件連接

采用預(yù)制裝配式建造住宅，可以實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、大規(guī)模建造，但需要建筑企業(yè)、科研機構(gòu)、高校聯(lián)合一起開展對我國預(yù)制裝配式住宅的主要結(jié)構(gòu)體系和連接技術(shù)的相關(guān)研究。需要完善的主要結(jié)構(gòu)體系有鋼結(jié)構(gòu)體系（型鋼、輕鋼）和混凝土結(jié)構(gòu)體系（裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)[6]），需要研究的構(gòu)件連接部位（梁柱連接、梁板連接、柱剪力墻連接、樓梯板連接、預(yù)制外墻板連接）、連接方式（鋼筋套筒連接、鋼筋漿錨連接、鋼筋機械連接、螺栓連接、預(yù)應(yīng)力拼裝連接等）。

4.3 組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，開發(fā)通用部品

由政府引導(dǎo)建筑企業(yè)組建預(yù)制裝配式產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，編制通用部品標準及生產(chǎn)體系，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)體系開發(fā)通用部品，搭建技術(shù)交流平臺，整合大型企業(yè)形成上下游產(chǎn)業(yè)鏈，大力發(fā)展通用部品生產(chǎn)商。

4.4 開展技術(shù)創(chuàng)新，培訓(xùn)技術(shù)人才

4.4.1 引進國外先進技術(shù)，開展與高?？蒲泻献?/p>

國外裝配式建筑已發(fā)展成熟，先后研究出多種先進的預(yù)制裝配式施工技術(shù)。例如，德國發(fā)明的鋼筋桁架式疊合樓板，將全預(yù)制和現(xiàn)澆完美的結(jié)合在一起；日本研發(fā)的WR-PC構(gòu)法，一種用于高層集體住宅的壁式框架鋼筋混凝土工法，且預(yù)制率高；美國推廣的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，不僅承載力大，而且抗震性能也比較好……我國可以加以引進和吸收這些先進的技術(shù)，同時加強與高校、科研機構(gòu)的合作，研究出適合我國預(yù)制裝配式住宅發(fā)展的相關(guān)技術(shù)體系。

4.4.2 運用BIM技術(shù)，建立共享的信息平臺

建筑信息模型(BIM)能夠在建筑全壽命周期中利用協(xié)調(diào)一致的信息，對建筑物進行分析、模擬、統(tǒng)計、碰撞檢查等工作，將BIM技術(shù)運用于預(yù)制裝配式住宅的建造過程中，有利于構(gòu)件庫的建立、構(gòu)件的信息管理和現(xiàn)場的安裝施工；通過建立統(tǒng)一的信息平臺，也有利于各參與方之間的信息共享。在進行構(gòu)件的現(xiàn)場安裝時，通過場地布置、施工方案模擬、構(gòu)件管理、可視化技術(shù)交底等技術(shù)手段進行優(yōu)化，提高預(yù)制裝配式住宅的建造效率和質(zhì)量管理水平。

4.4.3 加強技術(shù)培訓(xùn)，儲備人才隊伍

（1）建筑企業(yè)要意識到裝配式建筑的重要性，積極關(guān)注與之相關(guān)的標準規(guī)范，在公司內(nèi)部組織學(xué)習(xí)，引進或開發(fā)新技術(shù)新工藝，加強技術(shù)培訓(xùn)和人才培養(yǎng)。

（2）技術(shù)人才要深入到裝配式建筑的深化設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)與運輸、施工管理與操作等具體環(huán)節(jié)，形成科研成果和技術(shù)體系。

（3）建筑工人要熟練掌握構(gòu)件的編碼分類、堆放順序、吊裝要求、安裝定位、節(jié)點連接以及縫隙之間的抗?jié)B防火等施工技術(shù)要點，學(xué)會使用信息化電子設(shè)備輔助構(gòu)件的現(xiàn)場安裝。

5 結(jié)語

預(yù)制裝配式住宅代表著未來建筑業(yè)的一種發(fā)展趨勢，通過標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、機械化施工及信息化管理來建造和管理建筑，從而轉(zhuǎn)變建筑業(yè)生產(chǎn)方式，實現(xiàn)高效節(jié)能和綠色環(huán)保，是我國走生態(tài)文明城市的必然選擇。然而，與國外相比，我國預(yù)制裝配式住宅起步晚、發(fā)展慢，阻礙因素既有標準規(guī)范的不健全、建筑體系的不完善，也有預(yù)制構(gòu)件的不統(tǒng)一、安裝技術(shù)的不成熟。為了更好更快地實現(xiàn)我國預(yù)制裝配式住宅的發(fā)展，政府應(yīng)該調(diào)整政策規(guī)范、加大扶持力度，行業(yè)可以成立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、完善建筑體系，科研機構(gòu)開展技術(shù)創(chuàng)新、推廣BIM技術(shù)，企業(yè)著手項目試點、培訓(xùn)技術(shù)工人……通過多方積極參與，一定會解決我國預(yù)制裝配式住宅發(fā)展過程中面臨的諸多問題，迎來建筑業(yè)新的春天。

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Problems in Development of Fabricated Housing and Countermeasures

The development of China's fabricated housing is analyzed on the basis of understanding the development situation of overseas fabricated. Aiming at current problems of incomplete norms, imperfect building system, not unif ed fabricated parts, immature installation technology etc, reasonable countermeasures are proposed for providing advice and reference for development of fabricated housing in China.

fabricated type, building system, fabricated components, housing industrialization

2016-03-18）

王淑嬙，湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院講師，研究生導(dǎo)師；田東方，湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院碩士研究生。