創(chuàng)新驅(qū)動(dòng) 創(chuàng)造發(fā)展新動(dòng)力

2016年9月份國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》明確提出八項(xiàng)重要任務(wù)，即健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、創(chuàng)新裝配式建筑設(shè)計(jì)、優(yōu)化部品部件生產(chǎn)、提升裝配式施工水平、推進(jìn)建筑全裝修、推廣綠色建材、推行工程總承包、確保工程質(zhì)量安全。

裝配式建筑是指在工廠化生產(chǎn)的部品部件，在施工現(xiàn)場(chǎng)通過組裝和連接而成的建筑。相對(duì)于現(xiàn)在仍然在施工當(dāng)中占主流的現(xiàn)澆建筑來(lái)說(shuō)，就是把一部分原來(lái)通過現(xiàn)澆成型的構(gòu)配件，比如梁、柱、板，拿到工廠去生產(chǎn)，生產(chǎn)之后再運(yùn)到工地來(lái)組裝，把它的節(jié)點(diǎn)做好，然后采用一部分的現(xiàn)場(chǎng)澆筑將這兩部分結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)完整的建筑。

裝配式建筑是建造方式的一種改革，是貫徹綠色發(fā)展、實(shí)現(xiàn)建筑現(xiàn)代化的需求，也是保證工程質(zhì)量、縮短工期的重要手段，更是建筑業(yè)落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院提出的推動(dòng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的一個(gè)重要舉措。

裝配式建筑面臨的困難和挑戰(zhàn)

眼下，裝配式建筑正呈現(xiàn)全面發(fā)展態(tài)勢(shì)，并得到業(yè)界普遍認(rèn)知，裝配式建筑也得到了多方面大力支持，但在裝配式建筑的發(fā)展過程中仍面臨一些難題和挑戰(zhàn)。對(duì)此，中建科技集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)葉浩文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了總結(jié)。

首先，技術(shù)體系不夠成熟先進(jìn)。在剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，只有標(biāo)準(zhǔn)層部分構(gòu)件預(yù)制裝配，底部加強(qiáng)區(qū)及裙房不能預(yù)制，核心筒不能預(yù)制，頂層不能預(yù)制；在一個(gè)項(xiàng)目里，預(yù)制體系和現(xiàn)澆體系混用交叉，沒有主次，發(fā)揮不出預(yù)制裝配的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，預(yù)制構(gòu)件的連接方式單一，普遍為套筒灌漿連接和節(jié)點(diǎn)后澆連接。目前，框架體系沒有被積極采用，預(yù)制裝配式建筑框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易做，但推廣度并不高，反而選擇難做的剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)做，給裝配式建筑的發(fā)展增加了難度。

其次，裝配式建筑沒有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性裝配。只研究、發(fā)展主體預(yù)制裝配，沒有將建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修一體化預(yù)制裝配，各個(gè)系統(tǒng)不協(xié)調(diào)、不統(tǒng)一，忽視了建筑、機(jī)電和裝修的預(yù)制裝配，使裝配式建筑成為了只是部分主體構(gòu)件的裝配，而不是整個(gè)工程的預(yù)制裝配，更沒有充分考慮部品部件配套發(fā)展。

第三，設(shè)計(jì)沒有充分考慮構(gòu)件的加工和裝配工藝要求?，F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度低，并且為二次拆分設(shè)計(jì)，構(gòu)件形式較為復(fù)雜、連接節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，工程鋼筋綁扎和模具組裝費(fèi)時(shí)費(fèi)工，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；現(xiàn)場(chǎng)安裝對(duì)構(gòu)件的節(jié)電連接鋼筋需要進(jìn)行一一對(duì)接，也很難實(shí)現(xiàn)高效裝配。此外，現(xiàn)有構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)間距小并且直徑小，構(gòu)造復(fù)雜，不利于工廠的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；由于構(gòu)件連接鋼筋多達(dá)幾十根，受累積誤差影響，不利于現(xiàn)場(chǎng)墻體構(gòu)件底部?jī)膳胚B接鋼筋的逐根精準(zhǔn)對(duì)接。

第四，工廠生產(chǎn)自動(dòng)化程度低?，F(xiàn)有工廠生產(chǎn)的智能化、自動(dòng)化程度較低，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的聯(lián)動(dòng)性差，工廠內(nèi)鋼筋的綁扎成型以及模具的組裝仍采用傳統(tǒng)手工方式，達(dá)不到工業(yè)化生產(chǎn)的要求。同時(shí)，設(shè)計(jì)、加工、施工各個(gè)環(huán)節(jié)信息化應(yīng)用程度低，各環(huán)節(jié)有其獨(dú)立的信息和平臺(tái)，上下游不聯(lián)通。設(shè)計(jì)信息仍然要通過圖紙進(jìn)行傳遞，不能在各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)參與方進(jìn)行實(shí)時(shí)共享共用，各環(huán)節(jié)存在信息孤島，增加了大量的人力和物力。

第五，預(yù)制安裝成本較高。造成這一現(xiàn)象的原因包括多方面因素，一是由于工業(yè)化程度低，現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)內(nèi)容轉(zhuǎn)到工廠仍然還是手工作業(yè)為主，造成工作效率低下，人工節(jié)省不明顯。二是可預(yù)制的結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)品不多，不成批量，且非標(biāo)化產(chǎn)品偏多，攤銷成本大。三是設(shè)計(jì)產(chǎn)品不利于工廠自動(dòng)化加工，工效低。四是沒有EPC工程總承包，單方現(xiàn)澆混凝土對(duì)單方預(yù)制混凝土的單價(jià)對(duì)比，并不是整個(gè)工程的造價(jià)成本對(duì)比。

第六，建造全過程管理信息化水平較低。裝配式建筑的建造全過程中，信息化應(yīng)用程度低，基于BIM的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配全過程信息集成和共享系統(tǒng)還沒有形成；項(xiàng)目實(shí)施全過程中成本、進(jìn)度、合同、物料等各業(yè)務(wù)信息化集成管理系統(tǒng)也沒有形成。

第七，地產(chǎn)開發(fā)方態(tài)度不夠積極。不少人擔(dān)心結(jié)構(gòu)安全問題和裝配式立面形式單一問題，開發(fā)商對(duì)裝配式建筑積極性不高，不想采用預(yù)制裝配?；旧隙际潜粍?dòng)式的做裝配式，只為完成拿地時(shí)的規(guī)定，并不是主動(dòng)干，也不會(huì)多干，這也是目前裝配式建筑存在的問題，市場(chǎng)的積極性有待提高。

第八，缺乏配套的體制機(jī)制。裝配式建筑在發(fā)展過程中出現(xiàn)很多政策不配套的現(xiàn)象，例如一些地方由于政策限制，設(shè)計(jì)施工不能一家完成，同時(shí)招投標(biāo)制度、施工圖審查、施工報(bào)建報(bào)批、質(zhì)量監(jiān)督、檢查驗(yàn)收等各種制度不太支持裝配式建筑。

第九，缺少?gòu)?fù)合型人才和產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍。預(yù)制裝配式建筑中既懂設(shè)計(jì)又懂工藝還懂裝配的設(shè)計(jì)師較少，目前一些設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的東西并不太適合在工廠進(jìn)行加工，從而造成生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動(dòng)化程度較低，這就需要讓設(shè)計(jì)師們迅速掌握預(yù)制裝配項(xiàng)目構(gòu)件特點(diǎn)。此外，發(fā)展裝配式建筑的人才和產(chǎn)業(yè)工人稀少，工人們大多不會(huì)做、不敢做、做不好，往往還是按照現(xiàn)澆工藝來(lái)做，這要求加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)工人的培育。

“三個(gè)一體化”建造方式解決行業(yè)難題

葉浩文認(rèn)為，上述這些問題可以用“三個(gè)一體化”的建造方式進(jìn)行解決。第一個(gè)一體化：建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝一體化是系統(tǒng)性裝配的要求。裝配式建筑是由建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修四個(gè)子系統(tǒng)組成，它們各自既是一個(gè)完整獨(dú)立存在的子系統(tǒng)，又共同構(gòu)成一個(gè)更大的系統(tǒng)，而這個(gè)更大的系統(tǒng)就是建筑工程項(xiàng)目。四個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立存在，又從屬于大的建筑系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)是裝配式，整個(gè)大系統(tǒng)也是裝配式。

葉浩文強(qiáng)調(diào)：“一體化系統(tǒng)性裝配原則按照建筑集成、結(jié)構(gòu)支撐、機(jī)電配套、裝修一體的協(xié)同設(shè)計(jì)思路，統(tǒng)一空間基準(zhǔn)規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)協(xié)調(diào)規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)化接口規(guī)則，實(shí)現(xiàn)以建筑系統(tǒng)為基礎(chǔ)，與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)和裝修系統(tǒng)的一體化裝配。每個(gè)系統(tǒng)各自集成、系統(tǒng)之間協(xié)同集成，最終形成完整的裝配建筑?！?/p>

系統(tǒng)性裝配還需要全專業(yè)、一體化和系統(tǒng)性集成設(shè)計(jì)支撐。建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修設(shè)計(jì)互為約束、互為條件，通過模數(shù)協(xié)調(diào)，研究功能協(xié)同技術(shù)（機(jī)電系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)體系支撐并匹配建筑功能、裝修效果）、空間協(xié)同技術(shù)（建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修不同專業(yè)空間協(xié)同，消除錯(cuò)漏碰缺）、接口協(xié)同技術(shù)（建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修不同專業(yè)的接口標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)吻合），有效打造一體化系統(tǒng)性的集成設(shè)計(jì)平臺(tái)。通過模數(shù)協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)平面和立面的多樣化設(shè)計(jì), 通過不同立面單元可以組裝成豐富多彩的立面，基本的改建可以組成千變?nèi)f化的立面。研發(fā)承重、保溫、裝飾一體化剪力墻外墻系統(tǒng)，利用外墻的裝配式特性在工廠集成制造外墻，既承重，又有保溫隔熱功能，裝飾飾面也能同步完成，系統(tǒng)集成提高質(zhì)量和性能，減少人工，是節(jié)能環(huán)保的建筑新體系。創(chuàng)新采用接縫企口設(shè)計(jì)，結(jié)合材料防水，通過企口構(gòu)造設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)水平方向上的兩道防水設(shè)計(jì)。通過機(jī)電、裝修的標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計(jì)，主體結(jié)構(gòu)與管線、內(nèi)裝分離，實(shí)現(xiàn)機(jī)電管線、內(nèi)裝部品、集成廚衛(wèi)的集成化干法裝配。

系統(tǒng)性裝配還需要全專業(yè)、全員、全過程的信息化設(shè)計(jì)技術(shù)。利用信息共享平臺(tái)，通過各專業(yè)設(shè)計(jì)人員的參與，實(shí)現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝各專業(yè)設(shè)計(jì)信息交互和共享，避免信息二次錄入和傳導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝一體化設(shè)計(jì)協(xié)同控制。

第二個(gè)一體化：設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配一體化是工業(yè)化生產(chǎn)的要求，這需要研發(fā)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，利于工廠自動(dòng)化、規(guī)模化加工。因?yàn)橹挥袠?biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)產(chǎn)品才適合工業(yè)化生產(chǎn)，研究設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)出利于機(jī)械化、自動(dòng)化、規(guī)模化加工的系列標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)配件，與之相應(yīng)的加工機(jī)具和設(shè)備也是標(biāo)準(zhǔn)化，能夠批量化生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。包括加強(qiáng)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，在構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)行配套模具的標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計(jì)，結(jié)合配套標(biāo)準(zhǔn)化制造工藝和標(biāo)準(zhǔn)化裝配工法，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)制造和高效裝配。

還要研發(fā)優(yōu)化連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，利于現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易化、高效化裝配。包括研發(fā)利于裝配的大直徑、大間距鋼筋設(shè)計(jì)技術(shù)，通過大直徑、大間距的配筋設(shè)計(jì)技術(shù)，增加間距，增大鋼筋直徑，實(shí)現(xiàn)在保證連接可靠的條件下，減少鋼筋連接個(gè)數(shù)，便于大直徑鋼筋的對(duì)接和連接，提高工廠生產(chǎn)效率和現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件連接效率。研發(fā)利于裝配的交錯(cuò)型大直徑鋼筋設(shè)計(jì)技術(shù)，連接鋼筋由雙排優(yōu)化設(shè)計(jì)為交錯(cuò)性連接布置，增大連接處鋼筋直徑。這種連接方式不僅減少了鋼筋連接數(shù)量，同時(shí)還提高了連接效率，保證了墻體平面外的剛度，具有良好的受力性能。

研發(fā)利于生產(chǎn)和裝配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)體系。包括研發(fā)底部加強(qiáng)區(qū)可預(yù)知設(shè)計(jì)技術(shù)，建立以預(yù)制裝配為核心的設(shè)計(jì)體系，實(shí)現(xiàn)正負(fù)零以上即可全裝配，提高裝配建造效率。要研發(fā)與構(gòu)件設(shè)計(jì)相協(xié)同的自動(dòng)化加工技術(shù)。研發(fā)與構(gòu)件設(shè)計(jì)相協(xié)同的高效裝配技術(shù)。

葉浩文表示：“最重要的是要研發(fā)裝配式建筑信息化應(yīng)用技術(shù)。裝配式建筑信息化應(yīng)用存在兩個(gè)方面，一方面是實(shí)現(xiàn)基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配全過程信息集成和共享；另一方面是建立裝配式建筑實(shí)施全過程的成本、進(jìn)度、合同、物料等各業(yè)務(wù)信息化集成管理系統(tǒng)。EPC模式下，結(jié)合企業(yè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)和各部門的業(yè)務(wù)管理流程，研發(fā)形成信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目全過程的合同、物料、成本、進(jìn)度、質(zhì)量可追溯的信息化管理，基于信息化平臺(tái)和管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)政府監(jiān)管部門、業(yè)主、工程總包、設(shè)計(jì)方、生產(chǎn)方、施工方、部品配送及運(yùn)輸方等多方的協(xié)同工作。此外，還要注重研發(fā)利于全過程相協(xié)同的工程總承包管理模式?！?/p>

第三個(gè)一體化：技術(shù)、管理、市場(chǎng)一體化是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的要求。發(fā)展裝配式建筑需建立成熟完善的技術(shù)體系，建立與之相適應(yīng)的管理模式，建立與技術(shù)體系、管理模式相適應(yīng)的市場(chǎng)機(jī)制。營(yíng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境，推行技術(shù)、管理、市場(chǎng)一體化，突破政府和行業(yè)積極、市場(chǎng)反應(yīng)冷淡的發(fā)展瓶頸，推進(jìn)裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在此過程中，需要堅(jiān)持“技術(shù)、管理、市場(chǎng)一體化”，發(fā)揮技術(shù)支撐作用；堅(jiān)持“技術(shù)、管理、市場(chǎng)一體化”，增強(qiáng)管理創(chuàng)效能力；堅(jiān)持“技術(shù)、管理、市場(chǎng)一體化”，加快市場(chǎng)化發(fā)展進(jìn)程。