裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展影響因素分析

安 建 良

(山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司，山西 太原 030032)

0 引言

國(guó)外工業(yè)化概念起步較早，經(jīng)歷了量變、質(zhì)變以及節(jié)能環(huán)保的發(fā)展過(guò)程。20世紀(jì)50年代～60年代是住宅產(chǎn)業(yè)化的萌芽期，裝配式快速施工的特性完美解決了歐洲當(dāng)時(shí)的住房緊缺問(wèn)題，在裝配式建筑量變積累的基礎(chǔ)上，確定了建筑工業(yè)化生產(chǎn)體系。20世紀(jì)70年代～80年代是住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展期，以提升住宅的性能與質(zhì)量為重點(diǎn)任務(wù)，是住宅產(chǎn)業(yè)化質(zhì)變的過(guò)程。20世紀(jì)90年代是住宅產(chǎn)業(yè)化的成熟期，研究如何降低住宅對(duì)環(huán)境的負(fù)荷、能耗、物耗以及資源循環(huán)利用，探索一條裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展之路。

國(guó)內(nèi)住宅產(chǎn)業(yè)化起步較晚，通常是引進(jìn)國(guó)外較為成熟的技術(shù)體系，但是國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r和國(guó)內(nèi)有所不同，引進(jìn)的體系有一定的局限性，難以推廣應(yīng)用，因此國(guó)內(nèi)住宅產(chǎn)業(yè)化必須經(jīng)歷量變到質(zhì)變的發(fā)展過(guò)程。2006年，頒布了《國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)化基地試行辦法》后，國(guó)內(nèi)住宅產(chǎn)業(yè)化呈百花齊放之狀，出現(xiàn)了以建材、建筑、設(shè)備、裝修、廚衛(wèi)、技術(shù)服務(wù)、科研等不同區(qū)域的住宅產(chǎn)業(yè)化科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)，建立了30個(gè)國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)化基地。在近幾年的推進(jìn)中，住宅產(chǎn)業(yè)化雖然實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品系列化、規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，但是還沒(méi)有完成從“粗放型”向“集約型”轉(zhuǎn)變，其發(fā)展非常依賴人力和資金投入，正在經(jīng)歷質(zhì)變的積累。

1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系管理特點(diǎn)

裝配式建筑是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制構(gòu)件集成的建筑物。裝配式建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用先進(jìn)管理技術(shù)——全產(chǎn)業(yè)鏈集成管理，預(yù)制構(gòu)件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，工廠化生產(chǎn)，機(jī)械化運(yùn)輸，裝配化施工，信息化管控，一體化實(shí)施，采用先進(jìn)可靠的構(gòu)件連接工藝，將預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)連接成整體。裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系根據(jù)主體結(jié)構(gòu)所用材料的不同可以分為裝配式現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)體系、裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系和裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系三種。這三種結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件都可以工廠化生產(chǎn)，同時(shí)滿足裝配化施工的要求，但是混凝土結(jié)構(gòu)在施工技術(shù)、集成管理、經(jīng)濟(jì)性等方面較為突出。

2 裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展阻礙

2.1 裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)

1)加快施工速度。

主體結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方式施工時(shí)，大概一周施工完一層，屬于串聯(lián)式施工方法。裝配式建筑的構(gòu)件在工廠預(yù)制，采用并聯(lián)式生產(chǎn)方式，現(xiàn)場(chǎng)施工只有構(gòu)件的吊裝和拼接，機(jī)械化程度提高。裝配式現(xiàn)場(chǎng)利用機(jī)械施工時(shí)間較短，一般一層一天完成現(xiàn)場(chǎng)安裝，完成一層結(jié)構(gòu)3 d～4 d即可。裝配化施工提高了機(jī)械化程度，在一定程度上降低了勞動(dòng)力的投入和勞動(dòng)的強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高層可以縮短1/3左右的工期，多層和低層則可以縮短50%以上。

2)降低環(huán)境負(fù)荷。

裝配式建筑的大部分構(gòu)件在工廠內(nèi)預(yù)制完成，減少了現(xiàn)場(chǎng)人工作業(yè)量和建筑垃圾，減少了由濕作業(yè)產(chǎn)生的眾多負(fù)面影響。裝配式施工不僅有效減少了泵送混凝土環(huán)節(jié)產(chǎn)生的噪聲污染，而且有效減少了夜間施工的光污染?？傊b配化施工是降低現(xiàn)澆作業(yè)對(duì)周遭環(huán)境負(fù)荷的有效途徑。

3)減少資源浪費(fèi)。

與裝配建造方式相比，現(xiàn)澆建造方式需要大量的勞動(dòng)力和材料方面投入，管理不善會(huì)造成人力以及材料的耗費(fèi)，造成自然資源大量消耗。而裝配式建筑所需的PC構(gòu)件，在工廠內(nèi)預(yù)制，其中板式構(gòu)件可以采用流水線生產(chǎn)，生產(chǎn)效率非常高，同時(shí)這種生產(chǎn)方式可以循環(huán)利用生產(chǎn)器具，減少資源消耗。

2.2 裝配式建筑的發(fā)展阻礙

1)工藝落后、工業(yè)化程度低。

我國(guó)裝配式建筑工藝比較落后，機(jī)械化工業(yè)化水平低。在施工管理方面，我國(guó)缺乏裝配式建筑施工管理的人員、制度以及經(jīng)驗(yàn)；施工技術(shù)方面，我國(guó)一些施工企業(yè)遵循“拿來(lái)主義”，技術(shù)從外引進(jìn)，本土化程度較低，局限了技術(shù)的推廣和適應(yīng)性；施工質(zhì)量的檢測(cè)手段方面，我國(guó)質(zhì)量檢測(cè)手段適用性低，檢修結(jié)果不穩(wěn)定，具有很大的瑕疵。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)在構(gòu)件運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)施工計(jì)劃之間也會(huì)產(chǎn)生矛盾。

2)前期一次性成本高。

根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)可知，在工業(yè)化大規(guī)模(所謂的工業(yè)3.0等)的前提下，工業(yè)化程度較高的生產(chǎn)能夠很大程度上降低成本。當(dāng)下，我國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)的程度較低，裝配式建筑前期的一次性投入比傳統(tǒng)施工高，需要投入大量的資金來(lái)研究開(kāi)發(fā)裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系、裝配式施工技術(shù)體系以及構(gòu)件流水生產(chǎn)線等。與此同時(shí)，很多人對(duì)裝配式建筑未來(lái)的收益存有疑慮。前期一次性成本高主要體現(xiàn)在PC工廠的建廠方面及設(shè)備購(gòu)置，從當(dāng)前和近期來(lái)看，成本投入不具備優(yōu)勢(shì)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)和全壽命周期考量，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)非常值得期待。

3)未得到社會(huì)公眾認(rèn)可。

發(fā)展裝配式建筑前期一次性成本高(需要建設(shè)和運(yùn)營(yíng)PC等工業(yè)化加工廠)，企業(yè)的一次性生產(chǎn)投入成本較大，這使得生產(chǎn)企業(yè)對(duì)裝配式建筑望而卻步，同時(shí)開(kāi)發(fā)商從成本角度和市場(chǎng)化角度對(duì)裝配式建筑的認(rèn)可度較低，開(kāi)發(fā)裝配式住宅主觀能動(dòng)性不高。另外，消費(fèi)者還未形成對(duì)裝配式建筑的正確認(rèn)可度，認(rèn)為裝配式等同于預(yù)制板房不愿意購(gòu)入。

3 裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展影響因素

3.1 經(jīng)濟(jì)因素分析

裝配式建筑的成本發(fā)生在四個(gè)階段：前期階段、建造階段、運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段、拆除回收階段。因此，裝配式建筑成本為：

LCC裝配式=C前期+C建造+C運(yùn)營(yíng)-R回收。

裝配式建筑的成本增量主要發(fā)生在前期階段和建造階段。由于前期一次性成本高，裝配式建筑的初始投資有所變化，雖然各地政府對(duì)裝配式建筑有各類(lèi)優(yōu)惠政策，兩者相權(quán)之下，裝配式建筑的前期成本還是有所增加；而且由于國(guó)內(nèi)從事裝配式建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)院較少，導(dǎo)致其設(shè)計(jì)成本增加，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，拆分設(shè)計(jì)，深化設(shè)計(jì)等階段的成本增加。裝配式建筑的建筑階段，雖然減少了勞動(dòng)力和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的投入，但是現(xiàn)場(chǎng)投入的產(chǎn)業(yè)工人單位人工成本增加，減少現(xiàn)場(chǎng)人工操作作業(yè)的同時(shí)增加了預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用、安裝費(fèi)用等；施工時(shí)采用綠色建筑技術(shù)，在“四節(jié)一環(huán)保”的方面增加了投入，建造成本有所增加。

裝配式建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的成本與傳統(tǒng)建筑相當(dāng)，但是由于其具有裝配特點(diǎn)和綠色特點(diǎn)，回收階段的價(jià)值較普通建筑高，回收率一般為10%，而裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑其回收率較之更高。

3.2 環(huán)境因素分析

現(xiàn)澆住宅施工時(shí)，造成大量的施工垃圾，污染環(huán)境，對(duì)居住環(huán)境有長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響，而裝配式建筑從根本上克服了這些缺點(diǎn)。由于裝配式建筑大部分構(gòu)件在工廠內(nèi)預(yù)制完成，減少了現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆作業(yè)量和人工作業(yè)量，很少產(chǎn)生建筑垃圾，減少了傳統(tǒng)濕作業(yè)產(chǎn)生的負(fù)面環(huán)保影響。同時(shí)裝配式施工不僅有效減少了泵送混凝土環(huán)節(jié)產(chǎn)生的噪聲污染，而且有效減少了夜間施工的光污染。

通過(guò)綠色建筑技術(shù)，空間內(nèi)環(huán)境優(yōu)越，使用舒適度等方面突出。室內(nèi)外裝飾裝修采用新型綠色建材，對(duì)自然環(huán)境有較高的契合度，將室內(nèi)空氣污染降到了最低，創(chuàng)造良好室內(nèi)環(huán)境。

3.3 社會(huì)因素分析

發(fā)展裝配式建筑，形成了PC工廠這個(gè)產(chǎn)業(yè)，與此同時(shí)，帶動(dòng)了與此相關(guān)的材料、物流、檢測(cè)、技術(shù)服務(wù)等行業(yè)的聯(lián)動(dòng)發(fā)展，解決社會(huì)就業(yè)壓力，增加社會(huì)整體收益。裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)施工，降低了傳統(tǒng)施工的環(huán)保問(wèn)題。同時(shí)，裝配式現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械化程度高，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了施工效率，增加產(chǎn)業(yè)工人的收入?？傊l(fā)展裝配式建筑能取得良好的社會(huì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

發(fā)展裝配式建筑是解決建筑行業(yè)資源高消耗、環(huán)境高污染、生產(chǎn)低效率等弊端的有效辦法，也是對(duì)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)政策的積極響應(yīng)。在建筑工業(yè)化進(jìn)程中，裝配式結(jié)構(gòu)體系的選擇主要有兩種：裝配式鋼結(jié)構(gòu)和裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)件都可以工廠化生產(chǎn)，同時(shí)滿足裝配化施工的要求，相比之下，混凝土結(jié)構(gòu)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面有一定的優(yōu)勢(shì)。