美国装配式建筑产业发展趋势（上）

王志成/译

美国装配式建筑产业发展趋势（上）

王志成/译

在日益紧张的能源与环境形势下，随着建筑工业化的要求，各国建设模式和建筑产业发展方式正在加快转型。世界发达国家都把建筑部件工厂化预制和装配产业化施工，作为建筑产业现代化的重要标志。“装配式建筑产业化是世界性的大潮流和大趋势，同时也是各国改革和发展的迫切要求；而美国在这方面无疑代表了目前世界最先进的水平”。美国建筑管理局国际联合会（ICBO）副主席凯文·伍尔夫教授认为，“美国已经形成成熟的装配住宅建筑市场，装配住宅构件及部品的标准化、系列化以及商品化的程度将近100%”。本文从政策机制、结构装配、技术体系、标准规范、信息化应用等内容阐述美国装配式住宅的产业动向与发展趋势。

一、美国装配式建筑的发展历程

“美国早期的装配式建筑外形比较呆板，千篇一律。17世纪向美洲移民时期所用的木构架拼装房屋，就是一种装配式建筑。到20世纪初，美国经历了三次移民高潮后，1920年美国人口总数首次猛超1亿”。美国白宫科技政策办公室（OSTP）主任奥普拉-温弗瑞介绍，“人们在拼装房屋设计上做了改进，增加了钢结构的灵活性和混凝土预制件的多样性，使装配式建筑不仅能够成批建造，而且样式丰富”。

起源于20世纪30年代的汽车房屋是美国装配式住宅的一大主流，当时主要用来野营，二战期间野营的人减少，这种房车也就作为一个分支业务而存在，为选择移动生活方式的人们提供一个住所，成为一种比较先进的装配式活动住宅被固定下来。它的每个住宅单元就像是一辆大型的拖车，只要用特殊的汽车把它拉到现场，再由起重机吊装到地板垫块上和预埋好的水道、电源、电话系统相接，就能使用。活动住宅内部有暖气、浴室、厨房、餐厅、卧室等设施。其特点是既能独成一个单元，也能互相连接起来。至此，美国装配式建筑产业化、标准化的雏形出现了。

美国装配式建筑产业化、标准化初期的另一方面动力是采用Art Deco建筑风格。1931年完工的纽约帝国大厦是美国采用Art Deco建筑风格的标志性装配式建筑物，它在美国建筑师协会公布的美国人最喜爱的建筑中排名第一位。建于大萧条时期的大厦，其建设速度和技术在当时是具有划时代意义的。所有的建筑构件全部都在宾夕法尼亚的工厂里预装配好，然后运到纽约“搭积木”。每周的建设速度是4层半，这在当时是非常了不起的。完工时102层，381米高的大楼成为纽约最高的大楼，直到1972年世贸中心的双塔建成之前，帝国大厦一直是全纽约最高的建筑。2001年，“911事件”发生，世贸双塔被毁，帝国大厦又成为了第一位。它现在是美国第三高的建筑（第一和第二高的都在芝加哥）。目前每年到帝国大厦86楼参观的游客大约有350万。在帝国大厦内有1000多家公司，2万多名雇员，是美国继五角大楼之后的第二大单体办公楼。

在民用装配住宅方面，美国与其他国家的装配住宅产业化发展路径不同，发展初期就注重装配住宅的个性化与多样性，市场也主要集中在远离大城市的郊区，以低层木结构民宅为主体。与其他国家由于受到大城市扩张所带来的住房产业化的急速发展不同，美国最开始的装配住宅产业化有着自己独特的发展方向与应用对象。特别是20世纪40年代后，美国随着战后移民涌入人口大幅增加，二战中军人也出现复员高峰，军队和建筑施工队对简易装配住宅的需求增加，全国出现了严重的住房荒，在这种背景下，联邦政府开始指导使用汽车房屋，并努力提高这种住宅的质量；同时一些装配住宅生产工厂开始生产外观趋近传统装配住宅，底部配有滑轨可以用拖车托运的产业化装配住宅。

在40年代末到50年代初，美国建筑界对高层建筑的需求与塔式起重机出现。为了减轻维护墙体重量，开始使用标准化与模数化的装配集成预制建筑材料——幕墙。大面积玻璃幕墙代表作是1952年美国SOM事务所设计建造的纽约利华公司办公大厦。幕墙采用不锈钢框架，色彩雅致，尺度适宜，成为了当时宣传集中装配建筑的绝佳实例。

上世纪60年代后，随着生活水平的提高，美国人对住宅舒适度的要求也水涨船高。通货膨胀致使房地产领域的资金抽逃，专业工人的短缺进一步促进了建筑构件的机械化生产，这也直接促进了美国集成装配建筑进入一个新阶段，其特点就是现浇集成体系和全装配体系，从专项体系向通用体系过渡。轻质高强度的建筑材料如钢、铝、石棉板、石膏、声热绝缘材料、木材料、结构塑料等构成的轻型体系，是当时集成装配体系的先进形式。这一时期，除住宅建设外，美国的中小学校以及大学的广泛建设，使得柱子、支撑以及大跨度的楼板（7.2米/8.4米）在框架结构体系的运用中逐渐成熟。工业厂房以及体育场馆的建设使得预制柱、预应力I型桁架、桁条和棚顶得到了应用。由于新的结构体系比混凝土结构更加易于生产、节点制作更多样化、精度更高，从而出现了要求统一集成装配建造体系通用标准与技术规范适用范围的紧迫趋势。

到了上世纪70年代，装配建造体系迫切需要统一标准与规范，不仅人们对住宅的要求更高了。美国又恰逢第一次能源危机，建筑界开始致力于实施配件化施工和机械化生产。于是，美国国会在1976年通过了《国家产业化住宅建造及安全法案》；同年在严厉的联邦法案指导下出台了美国装配住宅和城市发展部（HUD）的一系列严格的行业标准。其中HUD强制性规范的法规《制造装配住宅建造和安全标准》，一直沿用至今，并与后来的美国建筑体系逐步融合。直到1980年，接近75%的产业化装配住宅都是3.7～4.3m宽的单个部段单元，大多是放置在租来的产业化装配住宅社区土地上。该阶段，美国建筑业致力于发展标准化的功能块、设计上统一模数，这样易于统一又富于变化，降低了建设成本，提高了工厂通用性，增加了施工的可操作性，也给了设计更大的自由。

到了1988年，美国超过60%的产业化装配住宅是由两个以上的单元在工地用各种方法再结合到一起，大约75%的这些装配住宅是放置在私人土地上的，已经超过了放在装配住宅社区的数量，许多新的产业化装配住宅社区开始提供永久性混凝土基础上的高质量装配住宅，许多还带有地下室。

1990年后，美国建筑产业结构在“装配式建造潮流”中进行了调整，兼并和垂直整合加速，大型装配式住宅公司收购零售公司和金融服务公司，同时本地的金融巨头也进入装配式住宅市场。在1991 年 PCI 年会上，预制混凝土结构的发展被视为美国乃至全球建筑业发展的新契机。特别是1997 年《美国统一建筑规范 （UBC-97）》的规范结构在强度、刚度方面具有甚至超过相应的现浇混凝土结构。

2000年，美国通过产业化装配住宅改进法律，明确装配住宅安装的标准和安装企业的责任。在经历了产业调整、兼并及重组之后的美国装配建筑产业初具规模，装配住宅产业化也开始向多方面多体系发展。2000年后，正因为政策的推动，美国装配式建筑走上了快速发展的道路，产业化发展进入成熟期，解决的重点是进一步降低装配式建筑的物耗和环境负荷、发展资源循环型可持续绿色装配式建筑与住宅。

近十年，在信息时代到来后，数字化语境下的集成装配建筑发展渗透到建造技术的各个层面，诸如“数字化建构”、“模数协调”、“虚拟现实”、“功能仿真”等概念术语在学术界风起云涌。美国建筑界不断深化使用电脑辅助设计建筑，用数控机械建造建筑，借用数字信息定位进行机械化安装建筑。生于新泽西州的美国建筑师彼特·艾森曼作为这个改革的主导者之一，着重强调：“从第二次世界大战后的50年，产生了一种对建筑学体系机构影响的新范式转型，从机械范式转向电子范式。”装配式建造技术也将迎来了信息化进程下信息范式的转变。

美国By the Hand 俱乐部-为儿童而设的By the Hand 俱乐部是位于与芝加哥相邻的奥斯汀的为1至12年级孩子而设的面积达26300平方英尺的新校外活动中心。项目在设计中借助了预制系统的作用来加快项目的进程，把控质量管理并有效节省开支以抵消在主要可持续环节和品牌推广上的花费。

二、美国发展装配建筑产业的法律法规

美国是市场化水平最高的国家，在装配式建筑与建筑产业化方面走在国际前列，取得了突出的成就。而推动这一浩大艰巨的产业工程，不仅需要产业界建筑设计与工程技术层面的解决方案，更重要的是法律衔接是其标准化管理体制的根本保障。为了促进装配式建筑的发展，美国政府出台了很多法律、法规和一些产业政策。

1.美国装配建筑法律法规的发展

上世纪初，美国在政治、经济方面发生了一系列变革，联邦政府将装配式活动住宅与汽车房屋作为解决房屋市场混乱和低收入居民住房问题的主要政策目标。1934年国会通过了《联邦住宅法》，并建立联邦住房管理局（FHA），由政府担保，说服银行为低收入者住房贷款提供按揭，随后开始建立永久性的联邦补助制度。1935 年美国工会又通过《米勒法案》，规定对政府资助的帝国大厦等大型装配建筑工程项目与一些装配住宅生产工厂进行付款保证担保，要求所有参与联邦装配建造工程的承包商都必须及时履行担保合同。

二战后到50年代末，由于战争等原因造成住房严重短缺，政府启动了各种优惠政策大力扶持住房建设，重点解决供给不足问题。特别是在凯恩斯主义政策引导下，政府对住房市场的干预继续扩大，1949年杜鲁门政府颁布《1949年住房法令》，内容包括装配式住房建设、贫民窟清理和社区重建等。

20世纪60年代初到70年代，公共住房建设的核心地位开始淡化，以租房补贴为代表的新型装配式住宅与建筑援助政策被提出。1961年肯尼迪政府签署《综合住房法》，增加中低收入家庭的低息贷款和保险以及鼓励私营发展商为低收入家庭建造低价装配式住房等政策。该法案标志美国的住房保障政策由政府建造公共住房转向政府补贴引导私营部门通过市场提供低价住房。1965年，约翰逊政府开始对穷人实行租金补贴。1968年政府签署《开放住房法案》，确定在10年内提供600万套政府补助房给低收入家庭购买或租住；市场也主要集中在远离大城市的郊区，以低层木结构装配式民宅为主体。1970年美国政府出台了《住房和城市发展法》，鼓励和支持城市装配式住宅适度发展，重点在新社区和内陆城市。1970 年的《职业安全与健康法》是美国的基本法也是联邦法，该法及其重视“雇员”的人身安全，要求装配建设单位必须提供安全的工作和工作场所，明确了业主和总承包商承担的安全责任。在1970年～1973年间，美国住房存量中新增了170万套装配式补贴住房。1974年《住房与社区开发法》的通过，标志着联邦政府直接兴建的装配式公共住房计划暂告一段落，明确补贴鼓励低收入居民和非营利发展商承担新建装配式民用住房及其修复工作，成为政府援助的主要方式。1976年，美国国会通过了《国家工业化住宅建造及安全法案》，在该法案规范下同年出台了一系列严格的装配行业规范标准，逐渐与美国建筑产业化体系相融合、趋于完善。

20世纪80年代后，美国联邦政府又推出了一系列税务与贷款改革，加快装配式住宅等民用住房的自有化发展。1986年美国政府实施的《税制改革法案》从根本上改变了装配式住宅等廉租房的商业模式，降低了借贷双方的进入门槛；1989年国会通过的《住房和城市发展改革法》，促进道德、金融和管理的完整及统一，并逐步对装配建筑实施法制化立法。2000年，美国国会颁布的《装配式住宅改进法案》，就装配式住宅使用过程中的责任界定给出了法律依据。2003年开始实施每年2亿美元的“首付款资助计划”，为主要购买装配式住宅的中低收入家庭提供1万美元或房价6%的首付款资助。这些制度极大地刺激了装配式建筑产业与市场的发展。现在每16个美国人中就有1个人居住的是装配式住宅，并成为非政府补贴的经济适用房的主要形式。

美国Lamprich中心-Lamprich中心是一个占地16,000平方英尺的单层医疗办公大楼，其设计及施工在12个月内迅速完工。

2.建筑法规体系的相关法律

当然，国家基本法规是由国家制定的，是建筑业应当遵守的母法。在美国的法律体系中，与装配建筑产业相关的法律主要还包括：民商法、经济法和行政法等。

与装配建筑产业有关的美国民商法有《统一商务法规》、《合同重述法》、《公司法》、《合伙法》、《破产法》及《商业职业法》等。

与装配建筑产业有关的美国经济法有《税法》、《银行法》、《劳动法》、《保险法》、《金融法》、《贸易法》、《联邦财产与行政服务法》、《联邦采购法》、《法托拉斯法》、《谢尔曼法》等。

与装配建筑产业有关的美国行政法表现为行政规章，行政规章分为多种形式，一般分为程序规章、实体性规章、解释性规章三类。

除此之外，还有《住宅法》、《统一管理法》、《土地政策管理法》、《联邦测量法》、《赫德法案》、《联邦管道法》、《联邦防火法》、《联邦机械设备法》、《环境保护法》、《职业安全与健康条例》等法律法规来调整装配建筑产业及其相关的活动。

3.各地州县市法规的主要内容

美国是联邦制国家，其政府机构设置分联邦、州、县、市四个层面，各州、县、市也具有各自相对独立的建筑立法权限。以马里兰州为例。《马里兰州建筑实施条例》（2006版）是在基于保护人民生命财产安全、建立可操作的装配建筑规范程序和政策的目的出发，在《国际建筑条例》和《国际住宅条例》基础上，结合本州实际，增加、修改、删除了一些条款。如增加了装配农业建筑、装配观光农业建筑规范；装配式独栋住宅、双拼住宅和联体住宅的详细规定；限制装配式住宅层数，不超过三层等。

同时，《马里兰州建筑物实施条例》也明确指出本州内各县市地方条例可实施特殊要求的条例法规，以体现较强的针对性和可操作性。例如巴尔的摩县是马里兰州下属的23县之一， 2005年1月3日巴尔的摩县议会通过的《巴尔的摩县建筑条例（简称BCBR）》修改与增加的法规：如BCBR-101.2条法规：装配式独立住宅、双拼住宅和联体住宅不允许超过三层。又如BCBR-115.3条法规：建筑官员发现装配式建筑物或构筑物出现不安全现象，应书面告知业主，并在规定时间拆除危险部分。

三、美国装配建筑产业化发展特点与优势

美国的装配式建筑和其他发达国家有很大区别，那么，其定义、理念、特点与优势是什么？

1.美国装配建筑的产业化定义

装配式建筑就是工厂化预制部品构件、在现场精准装配而成的住宅与建筑。关于装配建筑产业，美国国家制造者联盟（NAHB）的定义如下：

（1）生产的连续性，是指装配建筑部品与构件的工厂预制生产线的实现；

（2）生产物的标准统一，是指装配建筑标准设计以及生产装配建筑部品与构件统一标准的实现；

（3）技术与工艺，装配建筑的全部生产过程各阶段的工艺的集约与技术的集成；

（4）施工组织与工程管理，从工厂预制到现场施工的全过程具有高度组织化并实行科学管理；

（5）替代手工与体力劳动的全程机械力量，是在装配建筑材料的准备、制造、组装与设置的全部工程中发展起来的机械力量；

（6）与装配生产活动构成一体的有组织的研究和实验。

关于美国发展中的装配建筑产业，美国国家制造者联盟（NAHB）主席达纳·博诺姆有如下定义：所谓“装配建筑产业”，就是美国建筑界通过现代经营理念和工作周密安排的准备为保证的，来寻找到合适的技术进步的建筑施工的最佳条件。当然在产业化的发展中，包括全程使用机械力量、现场科学管理以及更为先进的装配程序、全程调查、装配实施、产品出厂、调研开发等是必不可少的；同时，不论设计人员、技术人员、企业家或业主，对于任何有关人员都要合理地把必要的装配功能组织起来。美国在这方面无疑代表了目前世界的最先进的水平。

2.装配建筑产业化生产的结构范式

装配建筑结构范式主要包含了适用于产业化生产的结构体系，目的是实现预制构件的工厂批量生产以及施工现场装配式组装，特点是高效、快速以及节能。因此，其核心技术及构造方式是关乎装配住宅产业化体系是否成熟的关键及核心。美国装配建筑产业化生产的结构范式不断与时代科技相融合发展，其结构范式主要采用以下几种：

（1）木构范式：木材与混凝土相较，主要优点在于可再生和低能耗。19世纪30年代的芝加哥，出现了集成装配背景下Balloon预制木构架。有人认为没有Balloon木构架，芝加哥和旧金山就难以发展为今天的大都市。由于适应了当时社会需要条件，不断发展的技术革命与更有效的建造方法将使木构架在当今美国装配式建筑中有着更广泛的应用，并已形成了技术成熟的结构体系。

（2）PC结构范式：最早提出PC结构装配建筑产业化行为的是以美国为代表的欧美国家，多年来美国建筑界致力于发展标准化的功能块、设计上统一模数，这样易于统一又富于变化，方便了装配建筑的生产和施工，目前美国产业化装配住宅的PC结构范式的体系主要有：

①嵌板式结构：在工厂生产房屋的各个板面和房顶，然后在建房地组装。此类建筑比模块式建筑需要更多的工地劳动。

②预切割结构。预切割组装住宅是另一种类型的工厂制造装配住宅，根据设计规格，在工厂里把建筑材料切割成恰当的尺寸后运送到工地组装。预切割组装住宅包括成套装配住宅、圆屋顶装配住宅等。此类装配需要的工地劳动最多。

③剪力墙结构：该结构主要受力构件剪力墙、梁、板部分或全部由预制混凝土构件（预制墙板、叠合梁、叠合板）组成的装配式混凝土结构。特点是产业化程度高，预制比例可达70%，适用于中、高层建筑。

④框架-剪力墙结构：该结构是在框架结构中，设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载。特点是产业化程度高，施工难度高，成本较高，室内柱外露，内部空间自由度较好，适用于高层、超高层建筑。

（3）钢结构范式：钢结构装配式建筑有着更快的建造速度，作为一种主流新技术，在美国建造市场上所占的比重越来越大。其结构范式的体系主要有：

①型钢、轻钢结构：该结构是以部分型钢与镀锌轻钢作为房屋的支承和围护，是在木结构的基础上的新发展，它具有极强健坚实性、防风、防震性以及更好的防虫性、防潮性、防火性、防腐性，随心所欲的可塑性，并具有很强健绿色环保概念。

②钢-钢混凝土结构：主要有柱钢-钢筋混凝土体系；预制钢管混凝土体系等。该结构主要用低合金型钢在工厂预制，运到施工现场组装。按美国通用的钢结构规范设计，最大能承受193KM/H的风速、7320N/平方米的雪荷载以及规范要求达到的地震荷载，吊车荷载可达50吨，无内柱跨度为24～91M，有内柱时，柱网可达61M/24M，适用于高层、超高层建筑。

（4）模数集成结构范式：该结构范式是指利用模数协调新技术集成装配整个建筑或者建筑群，在基地现场进行组装，它们所特有的系统赐予其足够的结构强度。在建造过程中，集成材料被直接运送到场地、组装到位、接上水电管网系统，相互搭接后加以密封，将现场的步骤简单化。这意味着尽可能使用集成装配式模式高精度的建筑材料和配件，最大程度的保证质量和精度。由美国皮博迪信托公司首创完成的默里的格罗夫项目非常具有代表性，此项目包含一栋五层楼30套公寓。

3.美国装配建筑产业链的发展模式

美国装配建筑界的产业链模式，主要是基于各个地区客观存在的区域差异，着眼发挥区域比较优势，借助区域科技优势与市场协调全美国各地区间专业化分工和多维性需求的矛盾，以产业合作作为实现装配建筑产业化形式和内容的区域合作载体。

第一个环节：研发方面

该环节主体是州专科大学与应用技术大学、专业研究机构、学会与协会研究组织、企业与公司研发部门和实验室。

美国在装配式建筑领域的技术和产品研发方面一直是走在前沿的先进国家。美国有很多大学和应用技术大学都与相关产品和技术研发需求的企业或者企业的研发部门保持着紧密合作的关系，企业根据自身产品和技术革新所需的要求，向大学提出联合或者委托研究，大学在理论和验证性实验方面具备完整的科研体系，能科学地完成相关科研设定目标。而其他专业独立于大学之外的商企研究机构，则在技术与产品革新等方面有着深厚的实用性研究积累，大大促进了装配建筑产业新技术新产品的发展。

目前美国装配建筑产业技术研发动向有：美国德克萨斯州立技术大学的装配式门窗构件性能试验；美国密歇根州立大学研究的住宅装配建筑物能效设计和建筑技术；美国弗吉尼亚技术学校研发的板式装配设计系统；美国采暖制冷与空调工程师学会（有限）公司研发的低层装配住宅建筑物墙骨架因素的特性描述；美国土木工程研究基金（CERF）研究的绿色装配建筑技术；美国全国建造商协会研究中心（NAHBRC）（有限）公司的全国绿色装配建筑项目的开发；美国德克萨斯州立技术大学和风科学和工程研究中心研发的未来模块化装配住宅试验；美国佛罗里达大学与西门伯格中心合作开发的可选择的装配建筑系统技术；美国维吉尼亚技术学校住宅研究中心研发的住宅建造现场阶段I、阶段II和阶段III装配产业化。

第二个环节：生产建造方面

在装配式住宅与建筑的生产建造方面，美国的企业大多数是以往主要生产休闲的交通设备，后来拓展业务开始生产装配建筑的部品构件。此类企业的特点有：①由于运输成本的关系，这类企业的地区化特点比较明显；②市场份额向大型的专业化的跨区域经营的装配建筑公司集中；③大型企业在每个区域设立生产点。在产业化发展中，美国装配式住宅与建筑的生产建造企业还有以下特点：

（1）部品构件生产企业：全美国现有装配建筑部品与构件产业化企业3 ～4千家，所提供的通用梁、柱、板、桩等预制构件共八大类五十余种产品，其中应用最广的是单T 板、双T 板、空心板和槽形板。这些构件的特点是结构性能好、用途多，有很大通用性，也易于机械化生产。美国模块工程制造业从设计到制作已成为独立的制造行业，并已走上体系化道路。在生产品种方面，该产业为了竞争、扩大销路，立足于品种的多样化；全美国现有不同规格尺寸的统一标准模块3000多种，在建造建筑物时可不需砖或填充其它材料。

（2）现场建造与施工企业：在产业化现场施工方面，美国装配建筑分包商的专业化程度很高。据《美国统计摘要》资料，2016年统计的全美国装配建筑总承包商为9.76万家，大型工程承包商0.49万家，而专业承包商则为3.20万家。这些装配建筑承包商的专业分工很细：混凝土工程0.84万家，钢结构安装0.40万家，装配工程1.33万家，建筑设备安装0.13万家，楼面铺设和其它楼板安装0.52万家，屋面、护墙、金属板工程1.38万家，其它装配建筑承包商1.47万家；为在装配建筑业实现高效灵活的“总/分包体制”提供了保证。

（3）生产与建造企业分类：美国装配式住宅与建筑的生产建造主要由5类企业完成：

①大板住宅生产商：用工厂生产的预制构配件，包括墙板、屋架和楼板体系等建造的房屋，为大板住宅，分通用和专用墙板体系两种。建房者可购买整套预制构配件，并按当地建筑法规建造安装。大板住宅制造商占美国住房生产商最大的份额并且具有相当典型性。2016年，全美国2100家大板住宅制造商建造了近98.2万套装配式住宅与建筑。其中包括以下3种不同的类型：一是传统大板住宅生产商：通常通过建筑经销商来销售他们的产品；二是木结构住宅建造商：他们直接将产品出售给住户或者通过经销商来出售产品；三是其他结构体系住宅生产商：他们生产轻钢、轻混凝土、加气板材等产品。

②住宅组装营造商：这些公司通常在大都市中心的郊区建造独户住宅和公寓式住宅楼。美国4900多个大的建筑生产商中95%以上优先采用屋顶预制构架，同时使用其他工厂制造的零部件，例如预制地板构架和墙板等。美国住宅预制构件的迅速增长，一是因为劳动力成本高和现场建设花费大，二是因为一些较大的建筑生产商通常有自己的部件生产工厂。住宅组装营造商直接将他们的房屋出售给住户，不通过经销商等中间环节。2016年，住宅组装营造商营造了大约128.4万套装配式新旧房屋。

③住宅部件生产商：即独立生产住宅构件、住宅配件的工厂，美国约有3500个住宅部件生产商。他们将住宅部件、配件出售给住宅组装营造商。住宅部件生产商通常按照一定的流水线来生产屋顶构架、地板构架、墙板或者门窗等构配件，同时也生产楼梯、汽车库等其他住宅组成部分。

④特殊单元生产商：即生产安装住宅中各种类型特殊功能单元的生产商。美国约有570家特殊单元生产商，每年平均建造1400个特殊装配式单元，他们既可通过经销商也可采用直销的方式来销售产品。特殊单元不仅用于装配式住宅，还可用于技术要求更高的装配式公共建筑，如学校、办公、银行、医院等。

⑤多类型装配式住宅分包商：即活动住宅／模块住宅／大板住宅的分包商，这类分包商与多个生产商交易，主要承揽基地准备、基础设施配套、监理住宅施工。

（4）生产运营与建造流程：以上各类型企业或独立运营或相互配合，具有一套完善的装配住宅与建筑生产流程，其流程包括以下阶段：①合同洽谈及工程设计；②工厂生产及加工装配；③基础设施及避雷处理；④结构施工及屋面安装；⑤内外装饰及设备安装；⑥完工交接。

美国装配建筑界的整个生产建造周期在产业化程度方面十分成熟，不仅缩短了住宅生产周期，也使得装配式住宅与建筑的性能得以保证。

第三个环节：运输方面

美国各地装配建筑用料与材料的现场运输一般都外包，而且全部由专业公司承担。但是运输的过程受到高速公路相关条例的严格限制：对运输的时间、日期、每天运送的次数、运载房屋的大小、重量都有严格的限制。

另一方面，承担运输的公司同时兼营挖掘、搬运、清理现场垃圾等业务。在旧建筑拆除方面，有几百家小公司专门从事控制爆破拆除技术，同时兼营场地平整、托运等项目。

美国科罗拉多森林里的微型学生宿舍-满足客户的住宿和存储需求，小屋形成了两个独立的部分，一个是“盒子”，一个是“框架”。“框架”是作为仓储设施(自行车，滑雪装备，皮艇等)，而“盒子”和门廊则是居住空间。在“盒子”上面还建造了一个保护框架，搭建了一个防雪屋顶，及防水又防雪。另外使用了维护率很低的热轧钢板作为防雨设施。这个钢板装饰和支撑柱与周围的黑松树林融合在一起让这个小屋看起来不是那么的显眼。

第四个环节：零售方面

在美国各地的市场上，关于装配式住宅与建筑的部品与构件样式齐全，而且轻质板材、装修制品以及设备组合构件、花色品种繁多，可供用户任意选择。用户可通过产品目录，买到所需的产品。这些装配式构件结构性能好，有很大通用性，也易于机械化生产。美国发展装配住宅与建筑材料的特点是基本上消除了现场湿作业，同时具有较为配套的施工机具。特别是厨房、卫生间、空调和电器等设备近年来逐渐趋向组件比，以提高工效、降低造价，便于非技术工人安装。

美国在产业化发展装配建筑产品的零售方面，其特点还有：①符合标准产品一般通过专业零售渠道进入市场；②消费者可以选购或个性化定制；③直销模式逐渐显露；④工厂生产商的产品有15%～25%的销售是直接针对建筑商；⑤大建筑商并购生产商或建立伙伴关系大量购买住宅组件，通过扩大规模，降低成本；⑥多类型装配式住宅分包商，与多个生产商进行活动住宅、模块住宅、大板住宅等交易的销售业务。

第五个环节：金融服务方面

美国是一个典型的以财团投资为主的商业经营型的产业金融服务市场，产业信贷成为产业发展机制和财团投资的中心，完善和发达的产业信贷系统，有力地支持了美国许多大中小装配建筑与建材企业拥有自己的发展。目前，美国产业金融服务市场已发展成为市场体系相对独立和完善的、政府调节的、多种信用交织成网络的、世界上规模最大的产业金融服务市场。但在装配建筑产业方面，金融服务的特点有：与其他房地产建筑的“不动产”贷款不同，对于装配建筑与建材企业的贷款方式更类似于汽车贷款的“动产贷款”；此类贷款一般利率较高而且条件苛刻。另一方面，零售商有时扮演借贷经纪人从中牟利，使消费者不能充分享受装配式住宅的低成本生产的优势。

第六个环节：安装方面

在美国，安装被认定是装配式住宅与建筑的最后一道工序。2000年，美国国会颁布的《装配式住宅改进法案》，就装配式住宅使用过程中的多项责任给安装企业及其主管部门界定了相关的法律依据。另一方面，美国的安装机械设备租赁业较发达。据《美国统计摘要》显示，在装配式住宅与建筑界，美国现有10多家年租金额达20亿美元的安装设备租赁公司。装配建筑机械租赁业的发展提高了机械的利用率，避免了企业资金积压，也推动了装配建筑界的产业化发展。

美国纽约阿默甘西特Qual Hill住宅-大型的烟囱和木瓦壁板的房子都让人联想到长岛东部传统民居。该住宅主体采用橡木制作，烟囱则由轻薄的混凝土板建造成的。

4.美国发展装配建筑产业化的经验特点

美国物质技术基础较好，商品经济发达，而且建筑业一直沿着工业化产业道路发展，已达到较高水平。美国装配式住宅与建筑产业化的发展中，已经实现设计体系标准化、材料制造工厂化、构配件供应配套化、现场建造工业化、材质结构长寿化与综合指标绿色低碳化的程度很高，几乎达到100%。纵观美国发展装配建筑产业化可借鉴的经验特点有：

（1）设计体系标准化：装配式住宅相对于传统设计区别在于更加需要建立一套相对完整的标准化设计体系。美国装配建筑大多数的标准化设计体系由标准化户型模块及标准化交通核模块共同构成。以统一的建筑模数为基础，形成标准化的建筑模块，促进专业化构配件的通用性和互换性。

（2）材料制造工厂化：美国装配产业界把房屋与建筑看成是一个大设备，所有屋架、轻钢龙骨、各种楼板、屋面、门窗及各种室内饰材是这台设备的零部件。这些零部件经过严格的工厂化流水线生产可以保证其质量，组装出来的房屋才能达到功能要求。况且，所有建材在工厂生产过程中，其性能诸如耐火性、抗冻融性、防火防潮、隔声保温等性能指标，都可随时进行标准化控制。

（3）构配件供应配套化：美国装配产业界要求构配件的预制化规模与装配化规模相适应；构配件生产种类与建筑多样化需求相适应；政策激励方向与措施落地相配套。

（4）现场建造工业化：现在美国，工厂预制好的建筑部品构件运到现场后，在工人们按程序实施工业化组装。例如外立面及主体采用预制装配体系及标准构配件等技术手段，内装采用干式工法、工厂化通用部品构件等技术手段，大大缩短了生产工期，提高了生产效率，降低了建造成本。

（5）建筑装修一体化：美国装配建筑界正在推行采用建筑与装修一体化设计，理想状态是装修可随主体施工同步进行。再配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高。

（6）建造形式多样化：在美国装配式住宅与建筑的设计中，多采用轴线的调整和功能的微调以实现大开间灵活分割的方式；根据用户的需要，可分割成大厅小居室或小厅大居室。住宅采用灵活大开间，其关键是要具备配套的轻质隔墙，而美国的轻钢龙骨配以复合板或其它轻型板材恰恰是隔墙和吊顶的最好材料。

（7）建筑品质优良化：主要强调对综合性玄关、全屋收纳、阳台家政区等进行人性化设计，同时采用环保内装、新风系统、地暖、整体卫浴等工业化新技术，有效提高建筑性能质量，提升建筑品质。

（8）构配件功能现代化：美国装配式建筑的构配件要求应具有以下功能。节能：外墙有保温层，最大限度地减少冬季采暖和夏季空调的能耗；隔声：提高墙体和门窗的密封功能，保温材料具有吸声功能，使室内有一个安静的环境，避免外来噪音的干扰；防火：使用不燃或难燃材料，防止火灾的蔓延或波及；抗震：大量使用轻质材料，降低建筑物重量，增加装配式的柔性连接；为厨房、厕所配备各种卫生设施提供有利条件；为改建、增加新的电气设备或通讯设备创造可能性。

（9）材质结构长寿化：这是美国发展装配式建筑产业化的主要标志，其基础是结构支撑体的高耐久性和长寿化，但不可否认，建筑内填充体的寿命无法与结构主体同步，传统住宅随着时间的累积，内填充的装饰、管线部分逐渐老化，必然面临更新检修的要求。因此产业化的美国业界装配百年住宅强调采用SI住宅体系，实现支撑体与填充体完全分离、共用部分与私有部分区分明确，有利于使用中的更新和维护，实现100年的安全、可变、耐用。

（10）综合指标绿色低碳化：美国装配建筑界致力于利用智能技术与环保材料，在增加外墙的保温及门窗的气密性外，考虑增加外遮阳设施，节约空调能耗。同时采用干式工法，主体结构及外墙采用装配式，减少工地扬尘、噪声污染；内装采用架空地板、轻质隔墙、整体卫浴，减少现场湿作业。综合实现节水、节地、节能、节材指标，达到绿色低碳化。

5.美国装配建筑的产业化发展优势

美国装配式住宅与建筑的产业化发展优势体现在多方面：

（1）时代推动性。美国装配建筑的产业化发展在较短的时间内获得如此高的水平主要依赖以下四个因素：一是经济技术高度发达，幅员辽阔，土地资源丰富；二是各种新型建材的蓬勃发展，为现代住宅建筑提供了良好的物质基础；三是人民生活水平的日益提高，对居住环境质量的迫切要求；四是政府的宏观管理、重视和引导。这四个因素相互制约、互相促进，推动着美国装配建筑的产业化向着世界高水平的方向发展。

（2）社会需求性。在美国，多年来广泛的社会需求，是装配式住宅与建筑市场存在与不断发展的主要基础。首先在社会意识方面，普遍认可这种住宅。其次在低收入人群、无福利的购房者中，装配式住宅是住房的主要来源之一。

（3）质量保障性。在行业技术方面，修建住宅的原材料、木材、钢材等易于装配式。在装配式住宅与建筑设计方面，质量不断提高，产品替代性强。临时建设的情况也会大大削减或者消除；此外，一般都会有专业的第三方监理来持续监察房屋建造质量的各个方面。

（4）能效安全性。根据出售的地理位置，专门设计装配建筑的抗风安全性和能源效率；所有的装配式住宅与建筑在烟雾探测、逃生、墙体可燃性、热水器、厨房构造等方面必须严格符合HUD标准；此外，在飓风多发区，所安装的装配式建筑的抗风性也有具体要求。在建造方面是全过程全方位监控的，库存管理好，物料不会被偷窃，也不会因天气引起损失；更不会因天气影响建设进度；所有技术员、工人以及装配工以团队的形式合作并受专业安全指导和监督。

（5）成本有效性。例如美国民用的装配式住宅已成为非政府补贴的经济适用房的主要形式，因此其成本还不到非装配式住宅的一半。在投资途径方面，与现场建房的投资收益率相当，成为一种优良的投资手段。在采购成本方面，可实行大批量的原材料采购。在建造价格方面，装配式住宅每平方英尺的建造价格具有区域差异性，平均来讲要比传统式现场建房的成本低10%～35%。在生产成本方面，既可实施生产线生产管理，而且效率高；也可实行标准化设计、质量稳定。在时间成本方面，既可室内生产，不受天气影响，工期得到保障；也可符合HUD，地方主管部门审批简单，时间短。

（6）建造便民性。装配式住宅与建筑的建造具有很大的便民性，首先是内部装修设计方案和外墙材质多样化都可以体现许多传统的设计风格；而且通过技术改造，阳蓬、露台、车库等都可以根据客户的要求量身定制；还有所有建筑材料、内部装修以及电器等都是批量购买后快速装配的，没有任何待工待料现象。

（7）降低风险性。传统的住宅开发是一种备货型开发模式，先生产后销售，是一种被动型的生产模式。这种模式下，开发生产不能很好地与市场需求结合，导致产品定位不准，不能适应市场的需求，最终产品积压，或不得不降价销售。而在装配式建筑的部品构件开发中，企业以客户提出的个性化需求为起点，是装配型优选生产，因而是一种需求拉动型开发模式。承建纽约特朗普大厦附属交流中心的Pulte Homes开发商达纳·麦金泰尔表示：“这种模式以有效的需求来决定生产，避免产品因为没有适应需求而导致库存积压风险。”

译据美国杂志《佛瑞斯特经济》2016年第12期、《产业投资·建筑》2017年2月号

原文作者：佛瑞斯特研究院研究员约翰·格雷斯博士、美国商务部产业投资局首席顾问约翰·凯·史密斯博士。