创新驱动 创造发展新动力

2016年9月份国务院办公厅发布的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》明确提出八项重要任务，即健全标准规范体系、创新装配式建筑设计、优化部品部件生产、提升装配式施工水平、推进建筑全装修、推广绿色建材、推行工程总承包、确保工程质量安全。

装配式建筑是指在工厂化生产的部品部件，在施工现场通过组装和连接而成的建筑。相对于现在仍然在施工当中占主流的现浇建筑来说，就是把一部分原来通过现浇成型的构配件，比如梁、柱、板，拿到工厂去生产，生产之后再运到工地来组装，把它的节点做好，然后采用一部分的现场浇筑将这两部分结合起来，形成一个完整的建筑。

装配式建筑是建造方式的一种改革，是贯彻绿色发展、实现建筑现代化的需求，也是保证工程质量、缩短工期的重要手段，更是建筑业落实党中央、国务院提出的推动供给侧结构性改革的一个重要举措。

装配式建筑面临的困难和挑战

眼下，装配式建筑正呈现全面发展态势，并得到业界普遍认知，装配式建筑也得到了多方面大力支持，但在装配式建筑的发展过程中仍面临一些难题和挑战。对此，中建科技集团有限公司董事长叶浩文从以下几个方面进行了总结。

首先，技术体系不够成熟先进。在剪力墙结构体系中，只有标准层部分构件预制装配，底部加强区及裙房不能预制，核心筒不能预制，顶层不能预制；在一个项目里，预制体系和现浇体系混用交叉，没有主次，发挥不出预制装配的优势；同时，预制构件的连接方式单一，普遍为套筒灌浆连接和节点后浇连接。目前，框架体系没有被积极采用，预制装配式建筑框架结构简单易做，但推广度并不高，反而选择难做的剪力墙结构来做，给装配式建筑的发展增加了难度。

其次，装配式建筑没有实现系统性装配。只研究、发展主体预制装配，没有将建筑、结构、机电、装修一体化预制装配，各个系统不协调、不统一，忽视了建筑、机电和装修的预制装配，使装配式建筑成为了只是部分主体构件的装配，而不是整个工程的预制装配，更没有充分考虑部品部件配套发展。

第三，设计没有充分考虑构件的加工和装配工艺要求。现有的结构构件标准化程度低，并且为二次拆分设计，构件形式较为复杂、连接节点复杂，工程钢筋绑扎和模具组装费时费工，很难实现自动化生产；现场安装对构件的节电连接钢筋需要进行一一对接，也很难实现高效装配。此外，现有构件配筋设计间距小并且直径小，构造复杂，不利于工厂的标准化生产；由于构件连接钢筋多达几十根，受累积误差影响，不利于现场墙体构件底部两排连接钢筋的逐根精准对接。

第四，工厂生产自动化程度低。现有工厂生产的智能化、自动化程度较低，各个生产环节的联动性差，工厂内钢筋的绑扎成型以及模具的组装仍采用传统手工方式，达不到工业化生产的要求。同时，设计、加工、施工各个环节信息化应用程度低，各环节有其独立的信息和平台，上下游不联通。设计信息仍然要通过图纸进行传递，不能在各个环节、各个参与方进行实时共享共用，各环节存在信息孤岛，增加了大量的人力和物力。

第五，预制安装成本较高。造成这一现象的原因包括多方面因素，一是由于工业化程度低，现场的作业内容转到工厂仍然还是手工作业为主，造成工作效率低下，人工节省不明显。二是可预制的结构构件产品不多，不成批量，且非标化产品偏多，摊销成本大。三是设计产品不利于工厂自动化加工，工效低。四是没有EPC工程总承包，单方现浇混凝土对单方预制混凝土的单价对比，并不是整个工程的造价成本对比。

第六，建造全过程管理信息化水平较低。装配式建筑的建造全过程中，信息化应用程度低，基于BIM的设计、生产、装配全过程信息集成和共享系统还没有形成；项目实施全过程中成本、进度、合同、物料等各业务信息化集成管理系统也没有形成。

第七，地产开发方态度不够积极。不少人担心结构安全问题和装配式立面形式单一问题，开发商对装配式建筑积极性不高，不想采用预制装配。基本上都是被动式的做装配式，只为完成拿地时的规定，并不是主动干，也不会多干，这也是目前装配式建筑存在的问题，市场的积极性有待提高。

第八，缺乏配套的体制机制。装配式建筑在发展过程中出现很多政策不配套的现象，例如一些地方由于政策限制，设计施工不能一家完成，同时招投标制度、施工图审查、施工报建报批、质量监督、检查验收等各种制度不太支持装配式建筑。

第九，缺少复合型人才和产业队伍。预制装配式建筑中既懂设计又懂工艺还懂装配的设计师较少，目前一些设计师所设计的东西并不太适合在工厂进行加工，从而造成生产环节自动化程度较低，这就需要让设计师们迅速掌握预制装配项目构件特点。此外，发展装配式建筑的人才和产业工人稀少，工人们大多不会做、不敢做、做不好，往往还是按照现浇工艺来做，这要求加强产业工人的培育。

“三个一体化”建造方式解决行业难题

叶浩文认为，上述这些问题可以用“三个一体化”的建造方式进行解决。第一个一体化：建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求。装配式建筑是由建筑、结构、机电、装修四个子系统组成，它们各自既是一个完整独立存在的子系统，又共同构成一个更大的系统，而这个更大的系统就是建筑工程项目。四个子系统独立存在，又从属于大的建筑系统，每个子系统是装配式，整个大系统也是装配式。

叶浩文强调：“一体化系统性装配原则按照建筑集成、结构支撑、机电配套、装修一体的协同设计思路，统一空间基准规则、标准化模数协调规则、标准化接口规则，实现以建筑系统为基础，与结构系统、机电系统和装修系统的一体化装配。每个系统各自集成、系统之间协同集成，最终形成完整的装配建筑。”

系统性装配还需要全专业、一体化和系统性集成设计支撑。建筑、结构、机电、装修设计互为约束、互为条件，通过模数协调，研究功能协同技术（机电系统、结构体系支撑并匹配建筑功能、装修效果）、空间协同技术（建筑、结构、机电、装修不同专业空间协同，消除错漏碰缺）、接口协同技术（建筑、结构、机电、装修不同专业的接口标准化，实现精准吻合），有效打造一体化系统性的集成设计平台。通过模数协调实现平面和立面的多样化设计, 通过不同立面单元可以组装成丰富多彩的立面，基本的改建可以组成千变万化的立面。研发承重、保温、装饰一体化剪力墙外墙系统，利用外墙的装配式特性在工厂集成制造外墙，既承重，又有保温隔热功能，装饰饰面也能同步完成，系统集成提高质量和性能，减少人工，是节能环保的建筑新体系。创新采用接缝企口设计，结合材料防水，通过企口构造设计，实现水平方向上的两道防水设计。通过机电、装修的标准化接口设计，主体结构与管线、内装分离，实现机电管线、内装部品、集成厨卫的集成化干法装配。

系统性装配还需要全专业、全员、全过程的信息化设计技术。利用信息共享平台，通过各专业设计人员的参与，实现建筑、结构、机电、内装各专业设计信息交互和共享，避免信息二次录入和传导，实现建筑、结构、机电、内装一体化设计协同控制。

第二个一体化：设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求，这需要研发优化标准化设计，利于工厂自动化、规模化加工。因为只有标准化的设计产品才适合工业化生产，研究设计标准化，设计出利于机械化、自动化、规模化加工的系列标准化构配件，与之相应的加工机具和设备也是标准化，能够批量化生产，从而降低生产成本、提高生产效率。包括加强构件标准化设计，在构件标准化设计基础上，进行配套模具的标准化、模数化设计，结合配套标准化制造工艺和标准化装配工法，实现规模化生产制造和高效装配。

还要研发优化连接节点设计，利于现场简易化、高效化装配。包括研发利于装配的大直径、大间距钢筋设计技术，通过大直径、大间距的配筋设计技术，增加间距，增大钢筋直径，实现在保证连接可靠的条件下，减少钢筋连接个数，便于大直径钢筋的对接和连接，提高工厂生产效率和现场构件连接效率。研发利于装配的交错型大直径钢筋设计技术，连接钢筋由双排优化设计为交错性连接布置，增大连接处钢筋直径。这种连接方式不仅减少了钢筋连接数量，同时还提高了连接效率，保证了墙体平面外的刚度，具有良好的受力性能。

研发利于生产和装配的结构设计技术体系。包括研发底部加强区可预知设计技术，建立以预制装配为核心的设计体系，实现正负零以上即可全装配，提高装配建造效率。要研发与构件设计相协同的自动化加工技术。研发与构件设计相协同的高效装配技术。

叶浩文表示：“最重要的是要研发装配式建筑信息化应用技术。装配式建筑信息化应用存在两个方面，一方面是实现基于BIM技术的设计、生产、装配全过程信息集成和共享；另一方面是建立装配式建筑实施全过程的成本、进度、合同、物料等各业务信息化集成管理系统。EPC模式下，结合企业项目管理系统和各部门的业务管理流程，研发形成信息化管理系统，实现工程项目全过程的合同、物料、成本、进度、质量可追溯的信息化管理，基于信息化平台和管理系统，实现政府监管部门、业主、工程总包、设计方、生产方、施工方、部品配送及运输方等多方的协同工作。此外，还要注重研发利于全过程相协同的工程总承包管理模式。”

第三个一体化：技术、管理、市场一体化是产业化发展的要求。发展装配式建筑需建立成熟完善的技术体系，建立与之相适应的管理模式，建立与技术体系、管理模式相适应的市场机制。营造良好的市场环境，推行技术、管理、市场一体化，突破政府和行业积极、市场反应冷淡的发展瓶颈，推进装配式建筑的产业化发展。在此过程中，需要坚持“技术、管理、市场一体化”，发挥技术支撑作用；坚持“技术、管理、市场一体化”，增强管理创效能力；坚持“技术、管理、市场一体化”，加快市场化发展进程。