对我国装配式建筑发展问题的思考

李 一 （同济大学经济与管理学院，上海 200092）

0 前言

装配式建筑是指全部或部分建筑构件由工厂预制完成后，运送到施工现场进行组装的建筑，与传统现浇建筑相比，具有建造效率高、节能环保等诸多优势[1]，已成为我国推进建筑业转型升级、实现建筑产业现代化战略目标的重要抓手。然而，当前我国装配式建筑处于发展初期，产业基础相对薄弱，仍面临技术、管理、组织等方面的问题[2]，探讨装配式建筑的发展已成为我国研究的热点问题。

1 装配式建筑的内涵

①标准化设计。产品的标准化、通用化是实现社会化大生产的前提。推广装配式建筑，就要进行设计方法的变革，形成标准化的设计方法。而标准化设计水平会影响到整个装配式产业系统的运行效率。作为装配式建筑标准化设计的核心，部品部件模数、建筑模数及其协调原则也是预制构件厂生产线、预制构件运输车及其配套运输架储存架、施工设备协同发展的基础。

②工厂化生产。预制构件厂代表了资金、技术的集成，预制构件在工厂的大规模生产、社会化供应是建筑工业化发展的必然趋势。机器作业取代人工生产可以大幅度提升生产效率，提高预制构件质量，缩短建设工期，实现规模效益。预制构件的生产效率也很大程度上反映了装配式建筑的发展水平。

③装配化施工。传统现浇建筑的施工方式粗放、生产效率低、环境污染重，与预制构件厂的机器生产相比，现场施工的质量控制难度较大。装配式建筑将建筑构件在预制构件厂进行生产，减少了传统的现浇作业，但是施工现场构件组装、构件与现浇结合部位的处理工作大量增加。

④一体化装修。土建施工与装修施工是相互联系、相互影响、相互作用的，统一于整个建设过程。设计环节缺乏对内装系统的考虑，容易导致装修施工与土建施工的冲突。同时，装修施工仍然属于传统湿作业施工的范畴，不符合装配式建筑的发展要求。因此，需要将装修施工与土建施工作为同一产品的两个密不可分的部分，在设计环节将内装系统与其他系统进行协同设计。

⑤信息化管理。按照系统论的观点，一个大的系统由若干个子系统组成，各个子系统的功能及其相互间的运行机制，又会影响甚至决定整个系统的功能。装配式建筑作为一个完整的产业系统，以实现整个产业的价值最大化为根本目标，需要各个子系统之间的协同，优化各个子系统的功能及其相互间的运行机制。而协同的重要条件是信息的集成与共享，需要构建完整的组织和协作网络，并以信息技术为支撑，为信息的集成与共享提供可行、可靠的技术手段。

⑥智能化应用。装配式建筑是建筑业、制造业、物流业、信息产业等深度融合的产物，在当前技术创新、市场需求的驱动下，各类新技术、新业态、新模式、新产业蓬勃发展，为大数据、云计算、人工智能等前沿技术在装配式建筑中的应用创造了条件。

2 装配式建筑面临的主要问题

①设计环节。目前装配式建筑设计环节面临的核心问题是行业内没有推广形成标准化的设计方法。现有的装配式建筑设计主要采用等同现浇的思想、“传统设计+深化设计”的模式，即在传统设计的基础上增加了深化设计环节，在深化设计阶段依据施工图进行预制构件的拆分。这种模式形成的设计图纸会产生大量的非标准构件，在很大程度上限制了预制构件厂大规模生产的优势，降低了运输和施工效率。例如，装配式建筑施工现场的重点工作是预制构件之间的连接，而目前节点连接多采用湿法连接，即采用钢筋连接和后浇混凝土的方法。非标准构件的增加意味着节点连接形式的复杂，产生大量现浇与装配的交叉作业，降低了工作效率。

装配式建筑标准化设计没有大范围推广应用的原因包括：一是建筑行业设计人员对装配式建筑的理解不深入，对装配式建筑设计存在认知错误，缺乏对装配式建筑标准化设计模式、方法的研究与学习；二是装配式建筑在我国处于起步阶段，建筑设计企业也在逐渐转型，技术进步不可能一蹴而就，而现有的设计规范也在采用“等同现浇”的思想，也在一定程度上阻碍了设计企业的转型过程和设计方法的变革[3]；三是标准化设计方法需要国家和地方不断完善相关的标准规范，包括模数协调标准、设计标准等。

②预制生产环节。目前在建的装配式建设项目普遍成本偏高，是装配式建筑推广过程中面临的最主要阻碍因素，而预制生产效率不高、规模化优势没有充分实现是装配式建筑增量成本偏高的重要原因[3-5]。装配式建筑预制生产效率不高的原因包括：一是标准化设计在行业的应用不足，现行的非标准化设计方法以满足预制率要求为目的，单个项目中的预制构件规模相对较小，使得单个项目的生产效率难以提升，现有的建筑结构体系和部品部件不统一、不通用，不同结构体系对于预制构件、部品部件的选择也有不同，使得多个项目之间也难以形成规模效益；二是预制自动化水平和生产线的工艺有待提升，部分预制构件厂基本采用人工生产的模式，只是将传统施工现场的作业转移到“预制构件厂”进行，同时建筑产品与制造业产品相比具有不同特点，在整条流水生产线实现自动化生产仍有难度。

③施工环节。与现浇建筑相比，装配式建筑更加强调精细化施工与管理。预制构件之间的连接和接缝处理直接决定整个建筑的质量和安全，以往粗放式的施工方法无法适应装配式建筑的发展需要，使得施工单位原有的管理体系、施工工艺、人员培训都面临转型压力。装配式建筑施工环节也会受到设计、生产、运输多个环节的影响，需要施工单位转变思维，提高与各参与单位的协作能力。装配式建筑设计环节的标准化水平直接决定预制构件的标准化程度，设计阶段确定的结构体系以及节点连接方式，会影响施工作业的复杂程度和难易程度。预制构件厂、运输单位的技术水平会对施工质量和施工效率产生影响。例如，预制构件厂的工艺水平决定了预制构件的质量，在预制构件时需要预埋施工阶段必需的吊装零件；运输单位需要制定详细的运输和保障方案以保证运输构件的质量和安全，避免预制构件的任何质量损坏。

3 结论

装配式建筑具有整体性、系统性特点，以建设项目为核心，涵盖土地规划、项目策划、设计、生产、施工、运维等多个阶段，由政府、房地产开发企业、设计企业、预制构件生产厂（包括部品部件供应商）、物流企业、施工企业、运维企业、监理单位、咨询服务企业、科研院所、高等院校、预制生产线及其设备制造商、运输设备制造商等众多参与方形成一个完整的产业系统，涉及到诸多子系统，整个系统的结构、运行机制复杂。

当前装配式建筑发展面临的问题总是跨学科、跨领域、跨行业，背后往往涉及到多种具有不同知识结构的行业类型和组织机构，呈现复杂性、系统性特点。解决装配式建筑的发展问题，就需要采用产业系统的视角统筹优化。而根本途径就是要建立不同行业、不同组织之间的协作机制，通过知识、信息的开放、集成与共享，在密切分工协作的基础上，充分发挥自身优势，实现科学技术、发展模式、管理制度的创新。发展装配式建筑要基于各地的经济发展水平、产业基础条件，坚持因地制宜，可以以装配式建筑产业基地为抓手，构建涵盖设计企业、施工企业、预制生产厂、科研机构、预制生产线及其设备制造商等单位的产业联盟，研究可复制、可推广的装配式建筑结构体系、标准化设计方法、预制生产技术和配套施工工艺，用装配式建筑产业的合力解决装配式建筑发展面临的问题。