新型装配式钢结构住宅在中原地区的应用对策研究＊

2023-10-15李科

科技与创新 2023年18期

李科

（南阳师范学院土木建筑工程学院，河南南阳 473061）

随着改革开放的不断深入发展，中国的建筑业获得了巨大的进步，建筑业正朝着工业化的发展目标迈进。但是长久以来支撑中国经济快速发展的建筑行业主要以湿作业的现浇混凝土结构为主，这种作业方式需要投入的人力较多，生产效率低，容易产生质量问题，存在资源消耗大、污染环境等情况，这种粗放式的建造模式已经制约着中国经济的快速、健康发展[1]。在“一带一路”的背景推动下，中国的建筑业市场还有着很大的发展潜力。但是传统的建造模式已经适应不了新形势的要求，未来的建筑行业将是以绿色、环保、节能、创新、开放为理念，向着工厂化、产业化、标准化、模块化的目标发展。

近年来，随着人们生活品质的不断提升，国家也在不断出台相关政策、措施引导住宅产业的升级。装配式建筑的出现极大地改变了传统的建筑行业的发展模式，装配式建筑同传统的建筑相比，有着诸多优势，如可有效降低粉尘污染、减少建筑垃圾，避免引起环境污染；可有效控制工程质量，提升工程品质；可有效缩短建造周期、节约建造成本；构件的便准化、工程化制作便于工程项目管理、提高项目的运营效率等[2]。

1 钢结构装配式住宅的应用情况

装配式结构抛弃了传统的构建制作流程，根据工程的实际需要，在获取楼板、梁、墙、楼梯等结构构件的详细形状、尺寸等信息后，由工厂完成制作，然后运送到指定场地，在施工场地按照设计要求采用合适的连接方式进行拼装。

早在20 世纪，装配式建筑已经开始在发达国家得到应用，并且从工业建筑领域逐渐扩展到住宅领域。经过了几十年的发展，日本、美国等发达国家的装配式结构技术已经相当成熟，并形成了一整套比较完善的理论、标准体系，各国结合自身国情特点和实际需要，正在逐步发展本国的装配式结构，在部分国家，装配式结构已经相当普遍[3]。而中国的建筑业虽在改革开放后得以快速发展，但主要还是以粗放型的模式在发展，装配式结构起步较晚，同发达国家相比，中国的装配式结构还处在初级发展阶段[4]。但是中国正逐步改变这一现状，国家不断推出促进装配式结构发展的文件、政策，国内部分省市也在结合自身实际情况，因地制宜地推动装配式结构的健康有序发展。

装配式结构相比较于传统的结构形式，其优势明显主要体现在：①由于采用了便准化生产工艺、工厂化生产手段，产品的质量可以得到有效控制，施工质量甚至于整个结构的安全品质都能得到很大程度的提升；②装配式结构省去了传统结构建造过程中的很多工序，可以极大程度地缩短工程，可以快速实现结构的功能需要，如为应对新性冠状病毒肺炎疫情而建设的雷神山、火神山医院，仅用10 d 的时间就拔地而起，有力地保障了防疫工作的快速开展；③装配式结构对资源的利用率较高，资源的浪费较少，同时工程化的施工方式极大地减少了噪声污染和粉尘污染，符合目前的环保节能理念。

2 中原地区推广装配式钢结构住宅所存在的问题

中原地区人口众多，建筑住宅的需求量较大，各地的相关部门对建筑业的发展也比较重视，但是受限于技术、经济、文化等因素，中原地区在建筑行业的发展过程中主要还是以传统的模式进行发展。随着人口红利的消退，建筑行业也在积极寻找新的转型目标。在国家政策指引下以及新型城镇化建设的需要下，部分建筑企业开始尝试向装配式结构方向发展，并已经初步形成了一批实力雄厚、具有一定经验的设计、生产、施工的企业，但是装配式钢结构住宅的推广程度仍落后于其他省份[5]。目前，受各种因素的影响，装配式钢结构住宅在推广的过程中还存在很多制约因素，主要体现在以下方面。

2.1 认识不足，推广阻力大

受传统观念的影响，传统的结构形式有着相对成熟的产业链，人们对传统结构的使用范围、使用效果有着充分的认识和了解，有着较好的群众基础。装配式结构虽然已经在工业厂房、场馆建设等领域逐步发展开来，但是在国内的住宅领域涉及较少，加之，政府和企业对装配式建筑的宣传力度不够，没有从用房者的日常生活入手去普及装配式结构的知识，人们对其工程质量、舒适性、实用性、安全性等方面的认识和了解还不太全面，对装配式结构的认识存在一定的误区，限制了装配式结构在住宅领域的应用。

2.2 装配式结构的行业技术标准不统一、不完善

装配式结构的整个建设周期包含了多个环节，为保证结构的整体质量和品质，在各个环节都需要有相应的标准进行规范，要做到有标准可依靠，避免盲目设计，混乱施工，减少不必要的返工，避免由于设计、生产、施工等环节出现问题造成的资源浪费。在设计环节，装配式结构是由基本的标准化构件组建而成的，这些构件的设计方法与要求和传统的结构形式存在着明显的差别，没有完善齐备的设计标准做依靠，装配式结构很难进行推广、发展；另外装配式结构的施工方式、过程也明显区别于传统的建造模式，对装配式结构的施工还处在摸索阶段，缺乏相应的建造经验，同时由于缺少有经验、有能力的施工队伍，给装配式结构的施工带来了很大的困难，因此，必须要有相配套的施工技术标准来指导施工，避免出现施工错误。

2.3 法规政策不完善，政策支持力度不够

建筑市场的健康有序离不开国家的扶持与监管，目前在装配式建筑市场，国家以及地方政府虽然出台了一些政策和指导性的文件，但这些政策措施对于尚在起步发展阶段的装配式建筑行业而言，明显是不足的，政府在税收、资金补贴等方面的优惠措施，不足以抵消装配式建筑目前所处在劣势地位所受到的影响。

装配式结构尚处在探索发展阶段，需要行政部门加以有效的指导，目前行政部门虽然出具了一部分政策文件，但是设计、生产、施工等环节的细节指导不够清晰，造成部分环节衔接不够、政策交叉、解释混乱等问题，制约了行业的健康发展。

2.4 装配式建筑尚未形成完整的产业链

装配式建筑主要依靠产业化、模块化、系统化的生产模式来发展，这就需要形成以业主、设计、生产、施工、管理等多方位配合的完整体系，才能推动产业结构的有序、优化、健康发展。但是目前业主方对装配式结构了解较少，很难给出实质性的指标要求；有装配式结构设计经验的单位不多，一些设计方法、设计理念还不成熟；生产单位对构件的模块化生产工艺流程尚未吃透；施工单位缺少实际的施工经验，也是在不断摸索中提升施工能力，施工管理经验不足，监管不到位等问题也普遍存在，导致结构的质量得不到有效控制。

2.5 缺少专业的装配式结构人才

装配式结构采用了不同于传统建筑结构的建造模式，需要有一定的专业知识、技能，进行精细化、标准化施工与管理，但是就目前的行业状况而言，装配式结构施工作业人员主要是从传统建筑企业施工、管理队伍中转型过来的，主要的施工技术、管理经验等以传统的施工作业模式为主，依靠传、帮、带的形式进行技能培训，很少有专业的结构理论知识培训。同时，现有的开设土木工程专业课程的高校，在理论课的讲授过程中，主要还是以传统结构形式为主，装配式结构的专业理论知识基本上没有涉及，这进一步加剧了专业技术工人紧缺的局面。

2.6 装配式建筑的成本较高

目前由于装配式结构的市场不成熟，产业链不完整，造成其建造成本要高于传统的建筑。首先目前能够生产装配式建筑构件的生产企业不多，容易造成市场的垄断及价格的不透明；其次，由于装配式建筑尚未形成一定规模的市场，对于装配式建筑来说前期需要投入较多资金，用于购置土地、改建生产线、增添设备等项目，这无疑增加了企业的运营成本，企业为了追求利润最大化，不敢贸然采用装配式结构。

2.7 产业融合程度不够，信息技术应用程度不够

目前，在装配式建筑市场多为单个企业单打独斗，单靠一个企业去解决设计、开发、生产、施工等各个环节出现的问题，难度非常大，同时由于环节衔接不畅导致资源过度浪费，因此必须尽快形成完整的产业体系来解决此类问题。

装配式结构涉及的环节较多，容易造成沟通不畅，随着新兴技术手段的形成，可以有效规避、解决很多问题，如利用BIM 可视化技术可实现结构的三维建模，可直观检查结构在设计、施工阶段出现的潜在问题，但是这些信息化技术兴起时间较短，具备该能力的专业技术人员紧缺，在装配式建筑市场这类人才更是少之又少。

3 应对措施

为了更好地推广装配式建筑，针对装配式建筑在推广应用过程中所存在的难题，必须从多层次、全方位地寻找对策，促进装配式建筑的有序、健康发展。

3.1 增大政策扶持，进一步做大做强装配式结构产业

装配式建筑在中国还处在发展初期，同传统结构相比处于劣势地位，政府部门可进一步加强与企业的联动，加大对装配式住宅结构的推广力度，普及装配式结构知识，增强民众的接受程度。同时政府部门可以在审批、税收等环节为装配式结构提供便利，对装配式建筑企业在信贷、培训等方面给予帮助。地方政府可结合本地区的地理环境、生活习惯等特点，合理制定适合本地区地域特色的行业发展政策，制定优惠政策充分调动装配式企业的主动性和积极性，帮助企业做大做强，努力增加市场份额。

3.2 完善行业标准体系

装配式建筑目前处在探索研究阶段，整个理论体系不太成熟，应召集科研、设计、施工等一系列相关高校、企业、政府部门等，经过充分研讨、论证，结合本地区装配式结构发展目标，制定、完善行业标准体系。

3.3 建立健全监管体系

装配式建筑尚处在初级发展阶段，相比与传统建筑结构而言，监管保障体系不健全，导致行业内部乱象横生，不利于行业的健康发展。因此，必须由政府部门出头对装配式建筑行业进行规范化管理，建立健全与装配式建筑市场相适应的新性管理体系和质量保障体系，对装配式建筑进行全方位、全过程的监督管理，提高产业结构的准入标准，确保结构的质量品质，提升装配式结构的产品竞争力。

3.4 人才培养

目前，装配式结构对专业技术人员的需求非常迫切，应进一步拓宽渠道积极培养专业技术人才。首先，具备一定装配式结构设计、生产、施工的企业单位，要加强人才培养渠道建设，培养一批具有实践能力的技术人才；其次，依托开设有土木工程专业的大中专院校，利用其优质的教育教学资源，培养一批适应市场需要的具有一定专业理论知识的技术人才；最后，政府应充分发挥行政主导作用，广泛开展职业技术培训，为企业输送一批可靠的技术人员。

3.5 利用信息化技术，助力行业快速发展

信息化技术的出现，给建筑行业注入了一股新的活力，装配式建筑的快速发展要充分利用信息化技术所带来的巨大优势，实现跨越式发展。通过引入BIM技术、RFID 技术等信息化技术，打通装配式结构从设计到施工、应用等各个环节的壁垒，促进项目各参与方之间的沟通，避免返工、重复劳动等问题的出现，实现资源的统一有序调配，节约建造成本。

除此以外，还应提升用户的参与度，培育装配式建筑良好的消费意愿。政府和企业强强联合，搭载一批优质精品工程，优化社会舆论环境，积极促进装配式建筑市场的健康发展。