論綠色建筑視角下裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展

摘 要：裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建筑工程中的構(gòu)件、配件生產(chǎn)從施工現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移至工廠，再將其運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配安裝，與綠色發(fā)展理念相契合。在政策的支持下，裝配式建筑逐漸發(fā)展成規(guī)模，形成一定的應(yīng)用體系，但仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。從未來(lái)發(fā)展前景看，其數(shù)字化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化、高質(zhì)量化等趨勢(shì)較為明顯。建筑行業(yè)應(yīng)當(dāng)充分利用裝配式建筑優(yōu)勢(shì)，緊抓其未來(lái)發(fā)展前景采取針對(duì)性措施推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，以促進(jìn)綠色發(fā)展。本文對(duì)裝配式建筑的定義與分類(lèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并站在綠色建筑視角下分析裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)，討論其發(fā)展現(xiàn)狀，具體包括相關(guān)政策支持、發(fā)展情況、應(yīng)用情況以及面臨挑戰(zhàn)等，最后提出幾點(diǎn)應(yīng)用措施，并展望其發(fā)展前景，旨在為裝配式建筑的推廣與應(yīng)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；裝配式建筑；優(yōu)勢(shì)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展前景

引言

2016年9月，《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》發(fā)布。2019年3月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工作要點(diǎn)中明確要“開(kāi)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)”，同年10月，《裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》正式實(shí)施。有數(shù)據(jù)顯示，目前，部分省市要求到2025年裝配式建筑面積占比達(dá)到50%。這意味著基于裝配式建筑的建筑行業(yè)變革已勢(shì)不可擋。

一、裝配式建筑概念及優(yōu)勢(shì)

所謂裝配式建筑，指事先在工廠中生產(chǎn)建筑工程所需的部品部件，再在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行安裝，也可稱(chēng)其為預(yù)制構(gòu)件建筑，是建筑工業(yè)化、綠色化的綜合體現(xiàn)。主要分為PC類(lèi)、鋼結(jié)構(gòu)類(lèi)、木結(jié)構(gòu)類(lèi)等。

第一，高精度。傳統(tǒng)建筑模式下，建筑構(gòu)件的生產(chǎn)容易受自然環(huán)境變化的影響，其精度難以保障。因此后續(xù)施工中常有工程推倒重建的情況。裝配式建筑模式下，建筑構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)在工廠中完成，以減少施工現(xiàn)場(chǎng)不確定性對(duì)構(gòu)件精度的影響。

第二，高效率。應(yīng)用于裝配式建筑的構(gòu)件是事先在工廠中預(yù)制好的，實(shí)際工程建設(shè)時(shí)，建筑施工單位只需對(duì)其進(jìn)行裝配，而不再需要進(jìn)行重復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與加工，提高了施工效率。

第三，綠色節(jié)能。建筑部品部件的生產(chǎn)中難免會(huì)產(chǎn)生廢棄物及污染物，嚴(yán)重影響施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境質(zhì)量，而裝配式建筑模式下，工廠能夠?qū)λa(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行回收及再利用，同時(shí)對(duì)污染物的產(chǎn)生進(jìn)行有效控制，更好地幫助建筑施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

二、綠色建筑視角下裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）政策支持

《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確裝配式建筑的發(fā)展意義，并點(diǎn)明其發(fā)展中存在的問(wèn)題，如建造方式大多仍以現(xiàn)場(chǎng)澆筑為主，裝配式建筑比例和規(guī)?；潭容^低，同時(shí)提出了健全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系、創(chuàng)新裝配式建筑設(shè)計(jì)、優(yōu)化部品部件水平、提升裝配施工水平、推進(jìn)建筑全裝修、推廣綠色建材、推行工程總承包等任務(wù)。在此背景下，各地紛紛結(jié)合地方實(shí)際出臺(tái)系列政策以支持裝配式建筑發(fā)展。例如：《北京市“十四五”時(shí)期能源發(fā)展規(guī)劃目錄》指出“大力發(fā)展綠色建筑、裝配式建筑，積極推廣超低能耗建筑”；《上海市住房發(fā)展“十四五”規(guī)劃》指出“扎實(shí)推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展”；《天津市加快發(fā)展新型消費(fèi)實(shí)施方案》指出“推廣鋼結(jié)構(gòu)裝配式等新型建造方式”；《河北省生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃》指出“大力推廣綠色建材，推行裝配式建筑、鋼結(jié)構(gòu)建筑及裝配化裝修”。

（二）發(fā)展情況

中研網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2021年裝配式建筑總量已達(dá)到7.4億立方米，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到13257億元，新建裝配式建筑面積占城鎮(zhèn)新建建筑面積比例從2015年的2.7%提高到2021年的24.5%，但是整體發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距，多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的裝配式建筑占比超過(guò)70%。

從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，產(chǎn)業(yè)鏈上游木材產(chǎn)量呈現(xiàn)出先下降后增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，鋼鐵、水泥等其他關(guān)鍵原材料產(chǎn)量則呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。智研咨詢(xún)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)木材產(chǎn)量為9888萬(wàn)立方米，同比下降3.60%，2022年產(chǎn)量達(dá)到10693萬(wàn)立方米；鋼鐵產(chǎn)量從2021年的11.3億噸下降到2022年的10.1億噸；水泥產(chǎn)量從2021年的23.8億噸下降到2022年的21億噸。產(chǎn)業(yè)鏈中游主要為裝配式建筑設(shè)計(jì)商、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)商等，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者的增多，其中裝配式建筑在新開(kāi)工房屋面積中的占比呈現(xiàn)持續(xù)上漲趨勢(shì)，數(shù)據(jù)顯示2022年其占比已達(dá)到25%。產(chǎn)業(yè)鏈下游為建筑行業(yè)及房地產(chǎn)行業(yè)，受宏觀經(jīng)濟(jì)變動(dòng)影響，其行業(yè)發(fā)展速度減緩。

（三）應(yīng)用情況

第一，應(yīng)用流程。首先，預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。為保持成本最優(yōu)，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮其使用要求、材料的性能以及具體的施工條件等因素，做好標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并使不同預(yù)制構(gòu)件能夠隨意組合與搭配。生產(chǎn)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)模具制作與脫模管理，實(shí)施生產(chǎn)全過(guò)程管控，以保障其質(zhì)量[1]。其次，運(yùn)輸。預(yù)制完成的部品部件從工廠運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)用于建筑裝配，而運(yùn)輸過(guò)程中的不確定因素較多，需要按照預(yù)制構(gòu)件的特性、數(shù)量等對(duì)運(yùn)輸時(shí)間、路線進(jìn)行合理安排，盡可能減少運(yùn)輸中的損耗。到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，由建筑施工單位對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行分類(lèi)管理。最后，把握安裝、連接、固定、吊裝等施工要點(diǎn)。遵循基本的施工規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，選擇適宜的安裝工藝、設(shè)備、位置、角度等按順序安裝。比如：按“腳柱—邊柱—中柱”的順序安裝預(yù)制柱；根據(jù)外墻先行吊裝原則安裝預(yù)制剪力板墻?？紤]不同連接方式與材料的差異化特點(diǎn)，采取針對(duì)性措施連接預(yù)制構(gòu)件。一般運(yùn)用支撐與固定架固定預(yù)制構(gòu)件，不同預(yù)制構(gòu)件所選擇的固定方式有明顯差異，比如：選擇高強(qiáng)度螺栓焊接的方式固定需要傳遞較大荷載的預(yù)制構(gòu)件；選擇套筒連接方式固定小型預(yù)制構(gòu)件。吊裝中要著重考慮吊裝安全問(wèn)題，通常而言，通過(guò)吊裝過(guò)程管理及安全風(fēng)險(xiǎn)管理保障吊裝安全，以免出現(xiàn)人為事故。

第二，應(yīng)用體系建設(shè)。目前來(lái)看，裝配式建筑行業(yè)形成多層次的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)，市場(chǎng)份額逐步向行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)集中。而在行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)當(dāng)中，少數(shù)標(biāo)桿企業(yè)已建成了基于裝配式建筑的新建造體系。例如，BGY建立了“12369”SSGF體系，該體系可概括為“‘1’個(gè)體系、‘2’條主線、‘3’大核心、‘6’項(xiàng)措施、‘9’大配套方法”，并包括預(yù)制墻板、預(yù)制構(gòu)件、全穿插施工等12項(xiàng)核心工藝。據(jù)其內(nèi)部測(cè)算，SSFG的新型環(huán)保模夾使用率、木模節(jié)省率、免抹灰率均可達(dá)90%以上，項(xiàng)目建造周期較傳統(tǒng)建筑方式減少6～8個(gè)月。

第三，新建材、新技術(shù)應(yīng)用。綠色建筑視角下的裝配式建筑建設(shè)多選擇綠色建材。所謂綠色建材是在建材原料采購(gòu)、生產(chǎn)、回收處理等各環(huán)節(jié)嚴(yán)格貫徹綠色理念的建材，相較于傳統(tǒng)建材更加節(jié)能環(huán)保[2]。綠色建材原材料大多為工業(yè)廢棄物或者生產(chǎn)生活垃圾等廢棄資源，既提高了廢棄資源的有效利用率，也減少其對(duì)環(huán)境的危害，同時(shí)節(jié)約天然資源，一舉多得。例如，XH建材集團(tuán)致力于將自身打造成裝配式低層建筑造房專(zhuān)家，經(jīng)過(guò)多年的自主研發(fā)，生產(chǎn)出以秸稈、舊木材、粉煤灰等為原料的綠色建材，做到低碳、環(huán)保、節(jié)能、無(wú)毒、無(wú)輻射、0甲醛。

除了綠色建材之外，綠色施工技術(shù)在打造綠色裝配式建筑中功不可沒(méi)，具體如揚(yáng)塵控制技術(shù)、光伏技術(shù)、節(jié)水技術(shù)等[3]。就光伏技術(shù)而言，引入光伏技術(shù)，運(yùn)用光伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，有利于減少建筑運(yùn)行階段的能耗。盡管其目前應(yīng)用不多，但總的來(lái)看，光伏技術(shù)加裝配式建筑將是未來(lái)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有力舉措。

（四）面臨挑戰(zhàn)

第一，施工管理難點(diǎn)多。與傳統(tǒng)施工方式相比，裝配式建筑施工中有大量吊裝作業(yè)，需要相應(yīng)大型設(shè)備配合，如何選擇和安排垂直運(yùn)輸設(shè)備問(wèn)題，關(guān)系到整個(gè)工程的順利實(shí)施與施工效率的提升。具體施工過(guò)程中，多種大型起重機(jī)械相互配合，要求相關(guān)單位做好安全管理，以免出現(xiàn)人員傷亡。此外，大量預(yù)制構(gòu)件的堆積問(wèn)題也影響裝配式建筑項(xiàng)目的推進(jìn)，相關(guān)單位需要做好施工現(xiàn)場(chǎng)的組織調(diào)節(jié)工作，以減少預(yù)制構(gòu)件堆積對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度的影響。

第二，市場(chǎng)接受程度不高。裝配式建筑是綠色建筑的一種表現(xiàn)形式，其推廣應(yīng)用無(wú)疑會(huì)引發(fā)建筑行業(yè)的重大變革。由于裝配式建筑在成本方面的優(yōu)勢(shì)不明顯，導(dǎo)致企業(yè)收益較低甚至沒(méi)有收益，使企業(yè)對(duì)裝配式建筑產(chǎn)生抵觸情緒，缺乏參與積極性[4]。

第三，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不完善。雖然裝配式建筑的市場(chǎng)規(guī)模有所擴(kuò)大，而國(guó)家政府也針對(duì)其設(shè)計(jì)、施工與評(píng)價(jià)出臺(tái)了相應(yīng)的政策文件，但國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)體系不統(tǒng)一，且相互之間缺乏協(xié)調(diào)性，容易造成建筑成本的增加。

第四，高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)化人才欠缺。裝配式建筑的人才需求較高，但目前傳統(tǒng)建筑隊(duì)伍轉(zhuǎn)型速度緩慢，導(dǎo)致行業(yè)缺少高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)化的人才。比如，山東省高端人才引育不夠，缺少領(lǐng)軍人才，全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)管理人員知識(shí)更新滯后，一線勞務(wù)人員老齡化加劇，高技能實(shí)用型產(chǎn)業(yè)工人嚴(yán)重短缺。

三、綠色建筑視角下裝配式建筑發(fā)展措施與前景

展望

（一）有效應(yīng)用措施

第一，持續(xù)加強(qiáng)施工管理。施工準(zhǔn)備階段，充分考量地塊面積、交通便利程度、基礎(chǔ)設(shè)施齊全程度、地下管網(wǎng)分布情況等，選擇合適的土地用以分類(lèi)堆放構(gòu)件，明確不同類(lèi)型構(gòu)件的儲(chǔ)存條件，做好相應(yīng)的防護(hù)措施，并制定安全管理計(jì)劃與環(huán)境管理措施，注重垂直運(yùn)輸設(shè)備的合理選擇與安排，同時(shí)審查、解決圖紙施工矛盾，做好技術(shù)交底。正式施工階段，采用輕量化材料減輕構(gòu)件的整體自重，或是通過(guò)設(shè)置鋼骨架或纖維增強(qiáng)材料增加橫截面，提高構(gòu)件的承重能力，利用BIM等技術(shù)協(xié)調(diào)各管理系統(tǒng)，借助自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行定位及組裝等操作，減少人為操作失誤，并定期進(jìn)行安全巡查與檢查，實(shí)施安全管理考核。

第二，提高市場(chǎng)接受程度。積極宣傳裝配式相關(guān)政策內(nèi)容，將其高精度、高效率、綠色節(jié)能等優(yōu)勢(shì)作為宣傳重點(diǎn)，同時(shí)借助行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的實(shí)踐案例深化企業(yè)及群眾認(rèn)知，使其認(rèn)識(shí)到裝配式建筑是未來(lái)建筑發(fā)展的主要方向之一。

第三，不斷完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。2017年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，將其列為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，2022年，該部門(mén)又發(fā)布《裝配式住宅設(shè)計(jì)選型標(biāo)準(zhǔn)》，將其列為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。地方政府應(yīng)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為參考，結(jié)合實(shí)際進(jìn)一步完善地方標(biāo)準(zhǔn)體系并統(tǒng)一社會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，提高標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)性。

第四，加強(qiáng)人才培養(yǎng)。政府端，地方政府牽頭組織召開(kāi)裝配式建筑技能競(jìng)賽，引導(dǎo)廣大青年群體學(xué)習(xí)其技能，或是舉辦主題培訓(xùn)。企業(yè)端，企業(yè)加快與高校、科研院所合作，通過(guò)“校企合作”打造人才高地，比如，企業(yè)與高校合作建立裝配式建筑產(chǎn)學(xué)研實(shí)訓(xùn)基地，依托該基地圍繞裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、裝配施工等內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育培訓(xùn)，以實(shí)現(xiàn)“人崗合一”。高校端，高校聚焦裝配式建筑行業(yè)人才需求，結(jié)合地方對(duì)于裝配式建筑的推廣應(yīng)用情況，嘗試開(kāi)發(fā)以培養(yǎng)多層次人才為目標(biāo)的理論與實(shí)踐課程體系。

（二）發(fā)展前景

大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、AI、BIM、GIS等技術(shù)正在推動(dòng)傳統(tǒng)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，今后裝配式建筑行業(yè)也必將實(shí)現(xiàn)覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全建筑流程的數(shù)字化、智能化管理。

目前，成本較高是裝配式建筑市場(chǎng)主體缺乏積極性的主要原因之一，隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范體系的不斷完善，成本高的問(wèn)題能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化、流程化得到有效解決，為企業(yè)帶來(lái)更高的收益。

傳統(tǒng)建筑模式下，建筑風(fēng)格較為統(tǒng)一，“互聯(lián)網(wǎng)+建筑”的發(fā)展使裝配式建筑的個(gè)性化定制成為可能。相關(guān)單位根據(jù)不同客戶(hù)需求進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，以滿足多元化的市場(chǎng)需求。

多年以來(lái)，國(guó)家政府高度重視綠色發(fā)展。2021年3月，政府工作報(bào)告提出“3060”雙碳目標(biāo)。在此背景下，節(jié)能減排成為熱點(diǎn)話題。綠色建材、綠色技術(shù)也逐漸被應(yīng)用到裝配式建筑當(dāng)中，以減少建筑運(yùn)行損耗與建筑污染。從整體的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，裝配式建筑行業(yè)正在走向綠色發(fā)展之路。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)裝配式建筑總量持續(xù)增加，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，已初步形成相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈。就應(yīng)用而言，搭建裝配式建筑，先要設(shè)計(jì)、生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，再將其運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配，并在裝配過(guò)程中把握好安裝、連接、固定、吊裝等施工要點(diǎn)。目前，少數(shù)行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)已建立較為完善的應(yīng)用體系，也有新建材、新技術(shù)被應(yīng)用到其他建筑當(dāng)中。面對(duì)施工管理難點(diǎn)多、市場(chǎng)接受程度不高、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不完善、高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)化人才欠缺等挑戰(zhàn)，應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)施工準(zhǔn)備階段與正式施工階段的施工管理，通過(guò)宣傳教育提高市場(chǎng)的接受程度，不斷完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，從政府端、企業(yè)端、高校端多方面入手加強(qiáng)人才培養(yǎng)，以促進(jìn)裝配式建筑的推廣應(yīng)用。企業(yè)應(yīng)緊抓裝配式建筑數(shù)字化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化、綠色化的發(fā)展趨勢(shì)，逐步建立與自身發(fā)展相適應(yīng)的裝配式建筑體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅佼佼.裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].居舍，2023（36）：56-59.

[2]劉亮俊，李朋飛，秦志浩.碳中和背景下綠色裝配式建筑發(fā)展前景展望[J].綠色環(huán)保建材，2021（06）：132-133.

[3]陳衛(wèi)東.基于BIM的裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國(guó)建筑裝飾裝修，2024（02）：65-67.

[4]冷亞平.綠色建筑角度下裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2023（32）：71-73.

作者簡(jiǎn)介：何東琦（1971.01－），男，漢族，安徽滁州人，本科，經(jīng)濟(jì)師，研究方向：建筑與房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)。