安徽省裝配式建筑生態(tài)價值實現(xiàn)的探索

余大緯，方琳晨，王俊杰

(安徽建筑大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

0 引言

目前，建筑施工仍以現(xiàn)場澆筑的方式為主，不僅運輸能耗大、現(xiàn)場損耗多，而且環(huán)境污染重，澆筑后的獨立養(yǎng)護(hù)成本高，因此促使建筑方式朝生態(tài)化方向發(fā)展已迫在眉睫。

裝配式建筑需先于專屬廠房完成相關(guān)預(yù)制工作，再將處理好的物件運輸至施工現(xiàn)場或組裝現(xiàn)場，根據(jù)實際情況完成相關(guān)組裝工作。其打破了以往的作業(yè)方法，使傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式逐漸朝著高效、科學(xué)的方向發(fā)展，并在一定程度上推動了建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型，使建筑產(chǎn)業(yè)逐步向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，成為推動建筑產(chǎn)業(yè)順利過渡至經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的主要驅(qū)動力。

發(fā)展裝配式建筑是我國推進(jìn)供給側(cè)改革和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的著力點。安徽省合肥市是最早開展裝配式建筑試點的城市之一，也是國內(nèi)率先提出達(dá)到建筑產(chǎn)業(yè)化千億級目標(biāo)的城市[1]。本文在闡述綠色價值鏈理念的同時，分析裝配式建筑的發(fā)展?fàn)顩r、未來的發(fā)展趨勢，以及裝配式建筑推廣的多視閾價值，旨在為裝配式建筑在安徽地區(qū)的發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。

1 國內(nèi)外裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

國外裝配式建筑的發(fā)展早于國內(nèi)。日本早在1968年便提出了裝配式建筑的概念，其部件化、工業(yè)化生產(chǎn)模式及高效率深受日本等多地震國家的喜愛。日本裝配式建筑在政府有關(guān)部門的全力支持及推動下，從最初的標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、工業(yè)化逐步發(fā)展為信息化、集約化[2]。二戰(zhàn)之后，法國為快速恢復(fù)國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)，在裝配式建筑中投入了大量人力物力，其預(yù)制裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈相對完善。德國裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的各個工種可以協(xié)同配合，施工單位與設(shè)備或原料的供應(yīng)商也保持著緊密聯(lián)系，同時還有高校及其他研發(fā)機構(gòu)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，德國裝配式建筑擺脫了模數(shù)與尺寸的限制，逐步建立起了與之匹配的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展以零能耗為特色的建筑產(chǎn)業(yè)。美國裝配式建筑具有很明顯的城市特征，大型城市大都采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土裝配式建筑，而小型城市大都采用木結(jié)構(gòu)或輕型鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑。為了使裝配式建筑更加安全可靠，美國出臺了一系列的規(guī)范性文件，使房屋構(gòu)件的專業(yè)度及標(biāo)準(zhǔn)化水平更高，同時還具有明顯的商業(yè)化及系列化特性，中高檔裝配式住宅的建造量從1988年的0.5%上漲到2016年的85%[3]。

我國在20世紀(jì)50年代第一次出現(xiàn)建筑領(lǐng)域的預(yù)制構(gòu)件，其生產(chǎn)屬于施工企業(yè)的工作內(nèi)容，此后才在建筑設(shè)計和施工技術(shù)方面展開研究，逐步構(gòu)建了裝配式混凝土建筑體系。在80年代，國內(nèi)住房市場經(jīng)歷了眾多改革，包括標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計、工業(yè)化的構(gòu)配件生產(chǎn)、機械化的施工環(huán)節(jié)及改造建筑墻體。至80年代中期，建筑市場發(fā)展迎來了最強盛的時期，但裝配式建筑在管理上開始出現(xiàn)問題，包括預(yù)制構(gòu)件廠數(shù)量過多、生產(chǎn)量不合理、質(zhì)量存在問題，同時用戶還對裝配式建筑的抗震性能表示質(zhì)疑，這嚴(yán)重阻礙了裝配式建筑在國內(nèi)的發(fā)展[4]。到90年代，人們對建筑設(shè)計追求獨特風(fēng)格，對抗震性能的要求也在逐步提高，但由于當(dāng)時的人力成本相對不高，商品混凝土發(fā)展快速，使得裝配式建筑發(fā)展相對較慢。21世紀(jì)初，裝配式建筑市場迎來了發(fā)展快車道，其建造工期短、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)，國家及各地相繼都出臺了政策來保障裝配式建筑市場的平穩(wěn)發(fā)展，帶動了一批企業(yè)投入到裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化的研究和實踐中[5]。

2 裝配式建筑生態(tài)價值的多維化體現(xiàn)

黨的十九大報告指出，加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國。因此，建筑市場要在經(jīng)濟(jì)價值和生態(tài)價值上雙向發(fā)力，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)。對于建筑建造來說，生態(tài)價值尤為體現(xiàn)在綠色價值上，即產(chǎn)品進(jìn)入設(shè)計環(huán)節(jié)之后，綠色價值鏈會一直貫穿其中，直至其被回收，該概念依舊存在。綠色理念要以原定目標(biāo)為前提，運用綠色技術(shù)及手段讓產(chǎn)品的綠色附加值持續(xù)提升，注入足夠的綠色內(nèi)涵，從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、人文3個層面全面體現(xiàn)綠色價值[6]。

2.1 生態(tài)環(huán)保

1)降低環(huán)境污染。傳統(tǒng)建筑在施工階段產(chǎn)生的建筑廢物、廢氣、粉塵等對環(huán)境的污染是巨大的。而裝配式建筑則可以有效緩解建筑施工對環(huán)境的污染，為生態(tài)文明建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

2)提高材料利用率。傳統(tǒng)建造方式材料利用率低，造成嚴(yán)重的資源浪費。裝配式建筑從材料的使用上進(jìn)行整治，以達(dá)到降低能耗的目的。首先，裝配式建筑的原材料和構(gòu)配件都是在工廠生產(chǎn)，不用堆放在施工現(xiàn)場，減少了因不良天氣造成的損壞；其次，非現(xiàn)場澆筑式可顯著減少建筑原材料如砂石骨料、鋼筋、木模板等的損耗[7]。

2.2 生態(tài)經(jīng)濟(jì)

1)推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。裝配式建筑作為一項創(chuàng)新型建筑模式，是適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的體現(xiàn)，必然會影響經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，使相關(guān)要素都能保持最優(yōu)配置，在質(zhì)量及數(shù)量層面實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長目標(biāo)。與傳統(tǒng)型建造方式相比，裝配式建筑具有工期更短的優(yōu)勢，可加快生態(tài)資金鏈的運轉(zhuǎn)速度，使投入和回報形成一定的平衡，彌補該建筑模式在投資初期固定成本較高的不足。裝配式建筑模式的持續(xù)應(yīng)用，可以有效控制工期，從而獲得更加理想的經(jīng)濟(jì)效益，推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

2)推動建筑業(yè)集約式發(fā)展。集約式發(fā)展是利用技術(shù)的發(fā)展和管理的優(yōu)化，改善生產(chǎn)要素的品質(zhì)和效益，進(jìn)而推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展。從人力資源使用的角度出發(fā)，要提高勞動生產(chǎn)率，持續(xù)發(fā)揮科學(xué)技術(shù)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展更大的影響力；從物質(zhì)資源使用的角度出發(fā)，要持續(xù)降低對物質(zhì)資源的消耗和產(chǎn)品成本；從財力資源使用的角度出發(fā)，要持續(xù)增加投資的收益率以及資金的使用程度。從生產(chǎn)要素的組合形式上看，集約化發(fā)展的顯著特征是要素之間的集中、平衡和改善。粗放式組合強調(diào)在規(guī)模等方面拓展，而集約化則強調(diào)提高效率和效益，更加注重本身的積累和發(fā)展。謀求建筑行業(yè)集約式發(fā)展渠道具有推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)集聚、高新技術(shù)人才集聚、資源節(jié)約以及技術(shù)配置優(yōu)化的作用。

3)促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。裝配式建筑在各城市的應(yīng)用不僅抓住了多方面的資源，而且?guī)恿水a(chǎn)學(xué)研一體化的發(fā)展和創(chuàng)新，從人才、技術(shù)、平臺等方面凸顯出裝配式建筑的生態(tài)價值，促進(jìn)整個建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

4)催生新產(chǎn)業(yè)。裝配式建筑發(fā)展急需大量高新技術(shù)人才來豐富技術(shù)行業(yè)的職業(yè)多樣性，從而提高社會的生產(chǎn)水平和人們的消費水平，有利于經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。

2.3 生態(tài)人文

1)深化生態(tài)發(fā)展理念。裝配式建筑的生態(tài)價值包括深化“以人為本”的理念和“四節(jié)一保”(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù))的概念，與可持續(xù)發(fā)展理念相契合，又與資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會發(fā)展目標(biāo)相契合。

2)提升居民生活幸福感。裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件在工廠按需求進(jìn)行制作、儲藏，運輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組裝，替代了傳統(tǒng)的大面積堆場，有效地節(jié)約了城市的可利用空間，可以減少施工污染，降低施工噪音，提高了居民的生活幸福感。

3 安徽省裝配式建筑現(xiàn)狀的分析

3.1 安徽省裝配式建筑總體發(fā)展

現(xiàn)階段，安徽省裝配式建筑發(fā)展的優(yōu)勢以政府的重視和政策的支持雙重利好最為明顯。近年來，安徽省在原有政策基礎(chǔ)上，又制訂出許多具有精細(xì)化、科學(xué)化的監(jiān)督管理方法及發(fā)展策略[8]。為深入貫徹新發(fā)展理念，推動“碳達(dá)峰”及“碳中和”目標(biāo)，安徽省在建筑產(chǎn)業(yè)化、智能化和信息化的基礎(chǔ)上，堅持能源資源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護(hù)同步落實。省會合肥市在綠色生態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展上雙管齊下，引入了中建國際、遠(yuǎn)大住工等多家裝配式建筑企業(yè)，在一定程度上助力了整個建筑市場新發(fā)展格局的構(gòu)建。

3.2 安徽省裝配式建筑發(fā)展的不足

1)消費者對裝配式建筑缺乏了解，企業(yè)發(fā)展與建設(shè)積極性不高。目前，消費者對裝配式建筑概念的認(rèn)知、創(chuàng)新技術(shù)和材料、與傳統(tǒng)建筑模式之間的差別等了解并不深入，對其保持遲疑態(tài)度，嚴(yán)重阻礙了裝配式建筑的后續(xù)發(fā)展[9]。另外，由于初期需要投入大量資金、項目資源匱乏，致使其無法實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展，企業(yè)對裝配式建筑的發(fā)展與建設(shè)積極性不高[10]。

2)省內(nèi)各城市間發(fā)展不均衡，缺乏科學(xué)的引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局。2017年全國首批入選裝配式建筑示范城市30個，其中，安徽省合肥市和合肥經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)入選，占比6.67%；全國入選裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地195個，安徽省安徽鴻路鋼結(jié)構(gòu)(集團(tuán))股份有限公司、合肥工業(yè)大學(xué)等5家單位入選，占比2.56%，均位于安徽省合肥市。2020年發(fā)布的第2批裝配式建筑范例城市，安徽省沒有城市入選；全國入選企業(yè)類產(chǎn)業(yè)基地121家，安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院、安徽望湖建設(shè)工程有限公司等6家單位入選，占比4.96%，其中有3家為非合肥注冊企業(yè)，分別是滁州的安徽金鵬建設(shè)集團(tuán)股份有限公司、宿州的中煤第三建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司、宣城廣德的安徽森泰木塑集團(tuán)股份有限公司。從2批入選的數(shù)量和分布來看，安徽省的裝配式建筑發(fā)展總體較差，省內(nèi)城市間發(fā)展不均衡，各地區(qū)缺乏產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，絕大部分資源集中在省會合肥市，布局不合理。

3)傳統(tǒng)施工人員的文化水平和綜合素質(zhì)普遍偏低，缺少專業(yè)的技能施工人員。就國內(nèi)勞動力市場來看，勞動力成本逐年攀升，裝配式建筑的發(fā)展對傳統(tǒng)工種(鋼筋工、粉刷工、混凝土工、木板工)的需求減少。同時，傳統(tǒng)的施工人員并沒有得到科學(xué)系統(tǒng)的培訓(xùn)，大部分建筑工人都由農(nóng)村地區(qū)的剩余勞動力轉(zhuǎn)移而成，文化水平和綜合素質(zhì)較低，而裝配式建筑急需既懂得的技術(shù)與管理，又擅長相關(guān)技能的施工人員，傳統(tǒng)工種轉(zhuǎn)型及培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)工人成了大勢所趨[11]。

4 安徽省裝配式建筑生態(tài)價值實現(xiàn)路徑

4.1 建立安徽省裝配式建筑生態(tài)發(fā)展激勵機制

以現(xiàn)有的激勵政策為依據(jù)，優(yōu)化設(shè)計裝配式建筑激勵政策的各項規(guī)劃。如整合專項資金，出臺扶持政策；激勵技術(shù)創(chuàng)新，加大政策扶持，合理引導(dǎo)預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)能，注重對裝配式建筑舒適度及物理環(huán)境的研究。

4.2 深化產(chǎn)學(xué)研三方協(xié)同合作，構(gòu)建裝配式建筑現(xiàn)代化技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

深化產(chǎn)學(xué)研合作，將企業(yè)的市場經(jīng)濟(jì)、高校人才的培養(yǎng)計劃、科研機構(gòu)的科學(xué)技術(shù)研究結(jié)合起來，構(gòu)建包括但不限于設(shè)計、工程、市場、科研等在內(nèi)的完備的技術(shù)創(chuàng)新鏈條。產(chǎn)學(xué)研系統(tǒng)的構(gòu)建象征著科研、教育、生產(chǎn)不同社會分工在功能與資源優(yōu)勢上的協(xié)同與集成，完成了技術(shù)創(chuàng)新上中下游的聯(lián)合。在裝配式建筑的生態(tài)發(fā)展中，應(yīng)大力提倡產(chǎn)學(xué)研三方協(xié)同的系統(tǒng)發(fā)展，通過加強企業(yè)、科研院所與高等學(xué)校之間的密切合作，推進(jìn)各項技術(shù)創(chuàng)新的眾要素之間的有效組合，從而形成影響面更大、層次更高、涉及領(lǐng)域更廣的產(chǎn)學(xué)研合作模式，提升裝配式建筑的生態(tài)價值。

4.3 依托建筑產(chǎn)業(yè)化構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)鏈

可持續(xù)發(fā)展的理念就是基于保護(hù)環(huán)境、立足于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為提高人類生活質(zhì)量提供發(fā)展策略。當(dāng)前建筑行業(yè)實行的粗放型施工方式已與這一理念相悖，因此要構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)鏈，通過綠色策劃、綠色建造實現(xiàn)裝配式建筑的生態(tài)價值，謀求建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，真正實現(xiàn)全社會的建筑產(chǎn)業(yè)化。

4.4 制定并完善裝配式建筑綠色標(biāo)準(zhǔn)和評價體系

建設(shè)項目全壽命周期管理是在全球信息化發(fā)展的趨勢下出現(xiàn)的，分為決策、設(shè)計、施工、竣工驗收及運營維護(hù)5個階段。相關(guān)管理機構(gòu)應(yīng)先研究裝配式建筑當(dāng)下的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，充分利用全壽命周期建設(shè)工程信息，統(tǒng)一并細(xì)化評價指標(biāo)，制定裝配式建筑的綠色標(biāo)準(zhǔn)。將全壽命周期引入裝配式建筑的評價體系，結(jié)合相關(guān)技術(shù)手段，優(yōu)化評價體系。

4.5 以BIM為技術(shù)支撐實現(xiàn)綠色建造

裝配式建筑物的能耗與環(huán)境分析不能依靠單一的軟件去實現(xiàn)。以建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技術(shù)作為技術(shù)支撐，在設(shè)計環(huán)節(jié)對建筑建造期間和完成后可能產(chǎn)生的問題進(jìn)行預(yù)測，確定現(xiàn)階段的各項優(yōu)化任務(wù)，能避免出現(xiàn)返工或不必要的資源耗用。BIM技術(shù)的應(yīng)用、綠色策劃和施工都屬于綠色建筑方式。其中，綠色策劃是指在建造籌備期對裝配式建筑的整個過程進(jìn)行評估，包括相關(guān)環(huán)境指標(biāo)(TSP，PM10等)和節(jié)能指標(biāo)(木材、保溫材料、水泥砂漿、水、電等)的預(yù)估。BIM技術(shù)的生態(tài)建筑設(shè)計流程非常詳細(xì)，在進(jìn)入設(shè)計環(huán)節(jié)之前，須先基于建筑周遭的環(huán)境估算建筑期間的能耗。比如，借助Ecotect軟件分析建筑的光環(huán)境、可視度、熱環(huán)境等不同性能；Cadna軟件對聲環(huán)境模擬分析展開相關(guān)探討；Phoenics軟件對風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬分析，評估人們在室內(nèi)和室外的空間舒適度[12]。BIM技術(shù)在裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展的過程中，可進(jìn)行信息化分析與設(shè)計，在一定程度上促進(jìn)了裝配式建筑業(yè)的進(jìn)步和綠色發(fā)展，實現(xiàn)二次創(chuàng)新。

4.6 提升工程參與人員的綜合素質(zhì)

1)加強產(chǎn)業(yè)化人員培訓(xùn)。為更加有效地處理技術(shù)問題、增強對重大危害的管理，呼吁建筑企業(yè)和研究機構(gòu)設(shè)立BIM研究中心，并落實對BIM技術(shù)人員的培訓(xùn)；培養(yǎng)一批了解裝配式建筑，且懂得具體操作方法的管理人才；組織專家講座，創(chuàng)立專家圖書館；針對復(fù)雜系數(shù)比較高的問題，邀請專家前往現(xiàn)場對項目的各個方面加以診斷，以確定項目質(zhì)量或安全方面是否存在問題。

2)落實校企培養(yǎng)，產(chǎn)教相融。建立健全人才吸收與培養(yǎng)體系，擴展高級管理人才的后備力量。高校按自身情況增設(shè)一些裝配式建筑類課程，豐富教學(xué)手段，培育既具有較強實踐能力，又具備建筑工業(yè)相關(guān)管理理念的高級人才。企業(yè)要重視員工能力培養(yǎng)，引導(dǎo)員工樹立終身學(xué)習(xí)的理念，持續(xù)提高裝配式施工團(tuán)隊的綜合實力和效率，有效縮短工期，減少不必要的時間成本[13]。

4.7 以綠色消費方式引導(dǎo)綠色建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級

持續(xù)加強宣傳生態(tài)理念，尤其是裝配式建筑的重要意義，讓大眾更全面、更具體、更深入地了解裝配式建筑的生態(tài)價值，建立起對裝配式建筑的新認(rèn)知。推廣可持續(xù)發(fā)展理念，從精神意識方面引導(dǎo)綠色建筑產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與升級。

5 結(jié)束語

通過對安徽省裝配式建筑進(jìn)行全面總結(jié)與研究，并以生態(tài)價值為中心開展了各維度的分析。以建筑產(chǎn)業(yè)綠色價值鏈理念為主導(dǎo)，通過宣傳政策、創(chuàng)新技術(shù)和搭建產(chǎn)學(xué)研平臺等，以信息化技術(shù)驅(qū)動建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，使其獲得持續(xù)發(fā)展能力，將裝配式建筑模式的生態(tài)價值充分體現(xiàn)出來。