裝配式建筑技術(shù)淺析

劉小亞

【摘要】為落實(shí)“節(jié)能、降耗、減排、環(huán)?！钡幕緡?，大力發(fā)展裝配式建筑技術(shù)，以提高建筑工業(yè)化水平，實(shí)現(xiàn)資源、能源的可持續(xù)發(fā)展，加快推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，促進(jìn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。本文分析了裝配式建筑技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題，并就如何推進(jìn)裝配式建筑技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了策略分析。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;建筑技術(shù);建筑管理;施工應(yīng)用;BIM信息技術(shù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

我國工程建設(shè)大多還是以傳統(tǒng)的粗放型建設(shè)技術(shù)施工。傳統(tǒng)建筑技術(shù)投入量大，生產(chǎn)方式仍以傳統(tǒng)的手工操作為主、現(xiàn)場濕作業(yè)多、施工周期長、技術(shù)起點(diǎn)低、勞動(dòng)生產(chǎn)率低，導(dǎo)致建筑成本居高，工程質(zhì)量問題和施工安全問題也時(shí)有出現(xiàn)，建造過程中能源使用和資源消耗大，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不利影響。裝配化的優(yōu)點(diǎn)是工業(yè)化程度高，施工速度快，現(xiàn)場用工省;但簡單裝配化實(shí)質(zhì)為建筑工業(yè)化發(fā)展的早期時(shí)代，其缺點(diǎn)是必須連續(xù)大批量生產(chǎn)才能降低成本，從而造成只顧生產(chǎn)同一產(chǎn)品的數(shù)量，不能多樣化生產(chǎn)，不能兼顧不同的檔次要求;所以終將以建筑體系化到建筑工業(yè)化為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、集約化。以現(xiàn)代科技加速改造傳統(tǒng)施工生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是改變建筑產(chǎn)業(yè)面貌的根本途徑。

1、裝配式建筑概述

裝配式建筑由四大系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)組成。是將預(yù)制部品部件通過模數(shù)協(xié)調(diào)、模塊組合、接口連接、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和施工工法等在施工現(xiàn)場高效、可靠的進(jìn)行裝配，采用系統(tǒng)集成的方法，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)輸、施工安裝、運(yùn)營維護(hù)，實(shí)現(xiàn)全過程的協(xié)同最終使主體結(jié)構(gòu)、建筑圍護(hù)、機(jī)電裝修等集成裝配成一體化的建筑。

（1）裝配式建筑能盡量減少工地現(xiàn)場的濕作業(yè)、減少建筑材料的消耗、縮短工程施工工期、便于冬季施工、有效減輕施工揚(yáng)塵、減少建筑垃圾等等優(yōu)點(diǎn)，具有高水平工業(yè)化的特點(diǎn)。它能實(shí)現(xiàn)提高建筑工程質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率、降低建筑成本，達(dá)到節(jié)能、減排，推進(jìn)環(huán)境保護(hù)。

（2）完善的成套技術(shù)體系使裝配式建筑實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的定型化及標(biāo)準(zhǔn)化，形成社會(huì)協(xié)作化的生產(chǎn)，集裝箱式的配套，集成化的施工，實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)。

2、裝配式建筑技術(shù)現(xiàn)狀及存在的主要問題

雖然目前我國形成了從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工到驗(yàn)收較為全面的裝配式建筑國家規(guī)范，行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)階段裝配式建筑在國內(nèi)的應(yīng)用規(guī)模較小，技術(shù)集成度較低。在實(shí)際推進(jìn)過程中亟須規(guī)范裝配式混凝土建筑的建設(shè)，按照技術(shù)先進(jìn)、綠色環(huán)保、安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的要求，全面提高裝配式混凝土建筑的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（1）我國目前建筑產(chǎn)業(yè)總體科技含量較低，建筑質(zhì)量品質(zhì)不高，技術(shù)體系不健全，建筑產(chǎn)業(yè)化的總體水平較低。當(dāng)前主要還以推廣應(yīng)用單項(xiàng)技術(shù)為主，技術(shù)集成能力弱，難以發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用的綜合效益。產(chǎn)業(yè)的整合程度差，其相關(guān)配套技術(shù)跟不上建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。資源得不到集約化利用，影響可持續(xù)發(fā)展。

（2）目前的建筑體系及部品體系不成套，建筑材料、部品與技術(shù)相互間不配套，部品集成程度低，部品、材料及配套產(chǎn)品的品種單一、質(zhì)量不高、互換性和通用性差，形不成成套技術(shù)，亦或者規(guī)格、品種繁多造成生產(chǎn)成本過高，不能發(fā)揮新材料、新部品的優(yōu)越性，影響了體系整體的發(fā)展。

（3）沒有系統(tǒng)地將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、驗(yàn)收、運(yùn)營維護(hù)等多個(gè)階段進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，使設(shè)備、產(chǎn)品與建筑設(shè)計(jì)脫節(jié)，產(chǎn)品無相應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)，在建筑中無法配套使用，造成材料和能源上的浪費(fèi)。

（4）受各種因素的影響，落后技術(shù)仍大量采用，建筑工程質(zhì)量通病還沒得到根治，二次裝修是造成質(zhì)量隱患和環(huán)境污染的重要原因，成為近年來消費(fèi)者投訴集中的問題，也不利于建筑業(yè)發(fā)展，不利于產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)。

（5）現(xiàn)有設(shè)備先進(jìn)度低、滿足使用要求的數(shù)量不足、不匹配;現(xiàn)場裝配施工技術(shù)與相應(yīng)的管理技術(shù)水平不先進(jìn)、不成熟、不配套等。拼裝難度大、構(gòu)件無法遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、以及對(duì)放線和標(biāo)高的精確度要求過高等問題仍在制約著裝配式建筑的推廣應(yīng)用。

（6）原有建筑業(yè)及建材業(yè)素質(zhì)較低的從業(yè)人員滿足不了建筑產(chǎn)業(yè)化需要，人才缺乏。

3、裝配式建筑技術(shù)發(fā)展需做好的工作

3.1 完善建筑體系、部品體系的集成，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

以現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)體系為基礎(chǔ)，完善部品部件、機(jī)電管線、工業(yè)化裝修、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等配套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成具有地區(qū)影響力和廣泛適用性的區(qū)域性地方標(biāo)準(zhǔn)。以廚衛(wèi)標(biāo)準(zhǔn)化和戶型標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，推動(dòng)部品部件標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用。建立智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系，建造相關(guān)平臺(tái)數(shù)據(jù)接口、部品部件建筑信息模型（BIM）參數(shù)、工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集和工程項(xiàng)目數(shù)字化應(yīng)用等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。積極培育發(fā)展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，增加市場化標(biāo)準(zhǔn)供給。強(qiáng)化企業(yè)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的主體意識(shí)，優(yōu)化政府監(jiān)督體系，發(fā)展工程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)咨詢服務(wù)業(yè)。在已較成熟的交通工程、道路、橋梁、隧道建設(shè)中將裝配式建筑、智能建造等納入科技計(jì)劃項(xiàng)目予以重點(diǎn)支持，支持開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品推廣應(yīng)用。

3.2 采用建筑通用體系是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的前提

標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)是滿足部品部件工業(yè)化生產(chǎn)的必要條件，構(gòu)配件、設(shè)備部品的定型化和規(guī)?；a(chǎn)才能大幅降低生產(chǎn)成本，從而降低價(jià)格，提高質(zhì)量和效益，并大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)競爭力，也有利于組織生產(chǎn)與施工安裝。裝配式建筑應(yīng)按照通用化、模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，以少規(guī)格、多組合的原則，實(shí)現(xiàn)建筑及部品部件的系列化和多樣化。在滿足建筑功能的前提下，實(shí)現(xiàn)基本單元的標(biāo)準(zhǔn)化定型及重復(fù)使用率。

以實(shí)施裝配式建筑為突破口，提供高品質(zhì)建筑產(chǎn)品，推動(dòng)解決住宅質(zhì)量通病問題。推行全裝修成品住宅，推進(jìn)住房設(shè)計(jì)、施工和裝修一體化，實(shí)現(xiàn)房屋交付時(shí)套內(nèi)所有功能空間裝修全部完成，倡導(dǎo)菜單式全裝修，滿足消費(fèi)者個(gè)性需求;減少二次裝修對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞，對(duì)環(huán)境的污染等。

3.3 裝配式建筑的協(xié)同設(shè)計(jì)工作是工廠化生產(chǎn)和裝配化施工建造的前提

將標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)全過程協(xié)同。充分發(fā)揮設(shè)計(jì)引領(lǐng)作用，提升裝配式建筑設(shè)計(jì)能力，在建設(shè)項(xiàng)目中積極推行全過程工程咨詢服務(wù)，強(qiáng)化咨詢、設(shè)計(jì)、招標(biāo)、建造等各環(huán)節(jié)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，提升綜合服務(wù)能力。引導(dǎo)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，培育具備工程管理、設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、采購一體化能力的裝配式建筑龍頭企業(yè)。推行工程總承包制，最大限度促使企業(yè)發(fā)揮在資本運(yùn)營、建筑設(shè)計(jì)、物資采購、技術(shù)應(yīng)用、施工管理等一體化方面的資源配置作用，提升全過程綜合承包能力，提高核心競爭力。

3.4 實(shí)現(xiàn)建筑施工機(jī)械化，培育裝配式建筑特色產(chǎn)業(yè)園，推廣使用裝配式建筑

統(tǒng)籌發(fā)展裝配式建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修、運(yùn)輸、設(shè)備制造及運(yùn)行維護(hù)等全產(chǎn)業(yè)集群，發(fā)展現(xiàn)代工程技術(shù)，加大限制和淘汰落后技術(shù)力度，促進(jìn)建筑業(yè)加快新技術(shù)應(yīng)用。推動(dòng)科技創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)支持、產(chǎn)業(yè)培育有機(jī)融合。推廣建筑構(gòu)部件智能生產(chǎn)和物流智能配送，推進(jìn)施工機(jī)器人、智能施工裝備、3D打印在工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用，加強(qiáng)工程機(jī)械信息化管理。對(duì)國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)加以“引進(jìn)—吸收—?jiǎng)?chuàng)新”推廣應(yīng)用。形成裝配式建筑特色產(chǎn)業(yè)園，生產(chǎn)企業(yè)有固定的生產(chǎn)車間和自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備，有專門的生產(chǎn)、技術(shù)管理團(tuán)隊(duì)和產(chǎn)業(yè)工人，并建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系及安全、質(zhì)量、環(huán)境管理體系。培育優(yōu)秀建筑企業(yè)家，建立健全激勵(lì)表彰機(jī)制，發(fā)揮優(yōu)秀建筑企業(yè)家?guī)ь^作用。培育現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，支持建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化科研單位申報(bào)新型高端研發(fā)機(jī)構(gòu)。

3.5 全面推廣建筑信息模型（BIM）技術(shù)

建筑信息模型技術(shù)是裝配式建筑建造過程的重要手段，以信息化帶動(dòng)工業(yè)化。在設(shè)計(jì)、施工階段均應(yīng)采用BIM技術(shù)，并通過BIM項(xiàng)目管理平臺(tái)提交BIM模型。建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)，能很好地保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性，且在碰撞試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，能對(duì)3D模型進(jìn)行完善，還能很好地對(duì)工程內(nèi)容進(jìn)行分析。在對(duì)工程的施工方案進(jìn)行選擇時(shí)，BIM系統(tǒng)能在工期及投入人力等信息的基礎(chǔ)之上，制訂科學(xué)合理的施工方案。加快推動(dòng)BIM技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維等建筑全生命周期的集成應(yīng)用，提高工程項(xiàng)目的建設(shè)過程優(yōu)化和集成效益，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的精準(zhǔn)控制和智能建造。借鑒工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理念發(fā)展建筑業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)一工程建造數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，集成工程建造軟件，培育工程建造的模型化、軟件化、復(fù)用化平臺(tái)，全面賦能線下建造環(huán)節(jié)。

3.6 以建筑工業(yè)化促進(jìn)建筑業(yè)農(nóng)民工向現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)工人轉(zhuǎn)變

建筑工業(yè)化將緩解我國人口老齡化嚴(yán)重，使建筑業(yè)逐漸面臨勞動(dòng)力（尤其是熟練技術(shù)工）短缺的局面，適應(yīng)將來勞動(dòng)力不足的狀況。落實(shí)國家關(guān)于建筑勞務(wù)的改革舉措，推動(dòng)建筑勞務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)型，發(fā)展現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍的專業(yè)工匠團(tuán)隊(duì)或企業(yè)。以專業(yè)工匠團(tuán)隊(duì)或企業(yè)為建筑工人的主要載體，促進(jìn)建筑業(yè)農(nóng)民工向現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)工人轉(zhuǎn)變，逐步實(shí)現(xiàn)建筑工人公司化、專業(yè)化管理。鼓勵(lì)現(xiàn)有專業(yè)企業(yè)進(jìn)一步做專做精，增強(qiáng)競爭力，重點(diǎn)培養(yǎng)適應(yīng)裝配式建筑發(fā)展需求的專業(yè)人員和建筑工人隊(duì)伍。保護(hù)建筑工人合法權(quán)益，全面落實(shí)勞動(dòng)合同制度，施工單位履行社會(huì)責(zé)任，不斷改善建筑工人的工作環(huán)境，提升職業(yè)健康水平，促進(jìn)建筑工人穩(wěn)定就業(yè)。

3.7 政策是建筑產(chǎn)業(yè)化的根本保證

從九十年代開始國家及地方不斷推出促進(jìn)、鼓勵(lì)建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的政策、意見。經(jīng)過不斷的完善和發(fā)展，各地分別細(xì)化制定了裝配式建筑的實(shí)施落實(shí)的支持、優(yōu)惠政策和辦法，為大力發(fā)展裝配式混凝土建筑技術(shù)體系提供了有力的保障。

不少地方為推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化高質(zhì)量發(fā)展做出如下優(yōu)惠政策措施：

（1）招標(biāo)人根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況組織招標(biāo)，可將投標(biāo)人具備工廠化生產(chǎn)基地、相應(yīng)預(yù)制部品部件生產(chǎn)及安裝能力、裝配式建筑工程業(yè)績、建筑信息模型（BIM）技術(shù)應(yīng)用能力等作為投標(biāo)資格或者商務(wù)條件。政府投資裝配式建筑工程項(xiàng)目在初步設(shè)計(jì)審批完成后即可進(jìn)行工程總承包招標(biāo);在確定建設(shè)規(guī)模、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、投資限額、工程質(zhì)量和進(jìn)度要求的條件下，允許裝配式建筑工程項(xiàng)目在沒有詳細(xì)工程量清單的條件下帶方案招標(biāo)。

（2）落實(shí)企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策，對(duì)符合有關(guān)規(guī)定的裝配式建筑建設(shè)單位，減稅率征收企業(yè)所得稅。符合條件的納稅人銷售自產(chǎn)的列入《享受增值稅即征即退政策的新型墻體材料目錄》的新型墻體材料，享受增值稅即征即退的政策。裝配式建筑項(xiàng)目按其采用的揚(yáng)塵污染控制措施情況，享受環(huán)境保護(hù)稅優(yōu)惠。在國土空間規(guī)劃中充分保障現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)用地需求。開通裝配式建筑部品部件運(yùn)輸“綠色通道”，優(yōu)化符合安全規(guī)定的裝配式建筑部品部件高速公路、城市道路運(yùn)輸手續(xù)辦理流程，對(duì)重點(diǎn)工程部品部件運(yùn)輸給予通行支持。

結(jié)語：

隨著政策驅(qū)動(dòng)和市場內(nèi)生動(dòng)力的增強(qiáng)，裝配式建筑相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。以裝配式建筑為載體，協(xié)同推進(jìn)智能建造與新型建筑工業(yè)化，促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展，裝配式建筑技術(shù)在其中起著不可磨滅的作用。

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