□北京市住宅产业化集团股份有限公司副总经理 王炜

 

       摘要：装配式建筑以往的发展比较缓慢，其原因很多，从整个建筑产业结构组成和开发模式来看，整个建筑行业发展的诉求和技术推广基本呈现出点状、单一维度和自下而上的特点，成为制约装配式建筑发展的原因之一。这种逆水行舟的状态自2016

年底开始得到改变。

       2016年9月30日，国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发[2016]71号），指出：近年来，我国积极探索发展装配式建筑，但建造方式大多仍以现场浇筑为主，装配式建筑比例和规模化程度较低，与发展绿色建筑的有关要求以及先进建造方式相比还有很大差距。发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措。此后不久，2017年2月24日，国务院办公厅印发《关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19号），明确将推广智能和装配式建筑作为推进建筑产业现代化的重要手段。坚持标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用“七化合一”，力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。

       从中可以看出国家层面自上而下推进建筑产业转型升级的决心和力度。针对国家的政策导向，建筑业从业者需要认真思考装配式建筑的产品特点和现阶段建筑行业发展中的问题。本文从装配式建筑的特点、行业现状、流程再造、技术集成方式做了深入分析，并提出了一体化技术集成的发展建议。

       关键词：建筑产业现代化、装配式建筑、流程再造、一体化技术集成

 

        一、引言：装配式建筑的内涵

        装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑，概括起来就是工厂精密制造，现场安全组装。从主要结构材质上大体可以分为装配式混凝土结构建筑、钢结构建筑、现代木结构建筑和其它符合装配式特征的建筑。工业化的属性决定了装配式建筑是实现建筑产业现代化的一条重要途径。

       从广义上看，装配式建筑的内涵应该包括建筑部品部件的装配和与之配套技术的一体化集成。从这个角度上说，装配式建筑应该被定义为：建立在资金和技术的高度集中、大规模机械生产和社会化供应下，通过工业化和信息化技术相结合的方式，以装配式技术为手段的一种新型的生产组织模式。其核心是要建造高品质的建筑，以满足使用者对高品质生活的追求。

       装配式建筑通过设计模式、生产模式、建造模式的整体改变，为其它相关技术特别是绿色建筑技术、智能化技术的引入和应用，提供了更大的可能。同时，装配式建筑作为载体，也为建筑的后期使用模式、运营维护模式提供了更多的接口和空间。

       二、装配式建筑发展的内因与外因

       装配式建筑并不是一个全新的事物。早在上世纪80 年代，“大模板住宅”就将装配式建筑的概念带入了中国。由于当时材料和工业化整体水平偏低，以及后来的现浇技术的日趋成熟，导致大模板住宅逐渐淡出了人们的视线。

       进入新世纪以后，随着科技和工业化水平的进步，装配式建筑再次迎来了大发展期。而实际上，从更深层次分析，装配式建筑的“第二春”是中国城镇化的必然结果。中国的快速城镇化所带来的人口红利淡出与能源问题引发的环境污染，都直接影响到了建筑业的发展。

       中国的建筑业曾经在消化吸纳农村以及区域过剩劳动力方面发挥了积极的作用，为国家的稳定做出了重要的贡献，但也造成了建筑业长期处于劳动密集型的产业形态。准入门槛低、用工价格低、操作水平低，整体管理简单粗放、产品质量不稳定等现象比较普遍。随着计划生育政策的深入和城镇化进度的加快，中国人口所释放出的红利已经逐渐退去，用工荒和招工难成为建筑业市场的普遍问题，劳动力资源的低质与不足构成了加快推进工业化进程的外力。与此同时，随着互联网经济的发展，催生了大量的新型体力输出型行业，比如快递业、送餐业、包装业……年轻劳动力向这些行业的集中，使建筑工地的招工难成为一个不可逆的现实。

       另一方面，传统依靠人工的生产模式已难以适应新时代建筑行业的需求。全社会对建筑行业提升产品质量、加快转型升级的呼声，成为发展装配式建筑的内生动力。

       正是基于这样行业背景和装配式建筑的自身优势，作为一种新型的生产模式，新时期的装配式建筑依靠工厂机械化生产和现场精细化建造，以装配式为手段，利用整体技术进步带动建筑产业转型升级，促进建筑业与信息化、工业化、智能化的深度融合，成为了国家绿色建筑行动的重要组成部分和中长期发展规划的重要目标。

三、装配式建筑的设计流程再造

       装配式建筑作为一种工业化的建造模式，其核心是建造高品质的建筑产品，这种产品属性决定了装配式建筑从整个建造流程上需要符合工业制造的模式。设计作为建筑行业的龙头，也需要树立工业设计和产品设计的意识，通过技术集成去实现流程的再造。

       传统建筑实施流程一般是串联式推进，设计完成后有各专业分包和深化设计单位介入进行二次设计，然后再传导到施工阶段。传统设计以施工图外审为截止点，后期配合的工作只占设计工作的十分之一左右，同时专业间条块分割严重，缺少前期集成，容易造成施工中的错漏碰缺、质量失控。这些问题的形成一方面是由于我国建筑法、资质体系对设计行业的一些限定，另一方面则是由于现行的建筑设计教育对设计师成本、管理、建造知识的缺位。

       装配式建筑的实施流程相对传统设计增加了两个阶段，分别是前端技术策划阶段和后端的构件生产阶段。前端技术策划决定了项目的整体实施策略，后端在施工前要对接构件生产，中间的设计阶段强调与构件深化设计与内装设计的集成。整个设计过程更加注重装配式建筑技术路线的选择,是理论设计向工程设计的必然转换，也是专业割裂设计向集成设计的变革，同时深化设计是装配式建筑实施阶段的关键环节。

       装配式建筑设计流程中最重要的一个环节是在方案阶段进行技术策划，确定技术路线与实施途径。在方案阶段就需要建设单位组织、设计单位牵头、各方充分参与，结合任务目标进行技术策划。在这个过程中，设计单位要充分了解建设单位的意图、政策法规要求、建设所在地周边预制部品产能情况及技术特点，提出装配式建筑的技术路线，并根据技术路线形成概念设计方案。建设单位要组织构件生产单位、精装设计单位、工程顾问单位提前介入，对方案进行综合评估。设计单位根据各方反馈意见调整设计，结合装配式建筑平面进行构件拆分、结构试算、节点构造等深化设计，初步形成成本测算和装配率计算指标，最终完成装配式建筑方案设计。

       在方案设计中，装配式建筑要遵循标准化、模数化的设计原则。合理的控制模数系统，能使建筑、结构、部品、内装、设备在一个统一的标准体系内进行设计与集成，提升各专业、各种技术、各种产品的接口的标准化程度和兼容性，减少材料和成本的浪费。对于装配式建筑而言，模数化原则并不仅是平面轴线的模数网格，而是空间系统整体的模数系统，更适合采用模块化的设计理念，将建筑平面分解成套型模块、厨房模块、卫生间模块、核心筒模块等功能单元模块。可以将模块理解成一个中观系统，再利用模块进行组合，形成宏观层面的建筑的多样化，而模块的分解可以形成微观层面的部品、部件、材料的标准化与模数化。

       模块化的设计逻辑同样适用于装配式建筑的立面设计和整体造型。通过将建筑的立面系统分解成结构围护模块和外装饰模块，使立面的多样性不会影响结构构件的标准化程度，通过外装饰模块概念的形成，也可以让装配式建筑的立面更能产生工业化产品有机变化的韵律。

       四、装配式建筑的技术集成

       装配式建筑在设计中的另一个重要环节就是构件深化设计。这个环节是将设计图纸转化成工厂能够生产加工、现场能够安全实施的构件产品的过程，也是一个技术集成的过程。在方案阶段，深化设计图纸包括装配式建筑平面、典型节点、典型构件详图、装配率计算文件等。在施工图阶段，深化设计需要更多地考虑加工便利性的问题，包括了部品部件设计、构件加工要求、运输方式，以及加工安装过程中的机电管线预埋、临时加固等问题。在深化设计中更要考虑施工措施对构件设计的影响，如吊装方案、临时支撑方案、模板安装方案、塔吊、维护架、施工电梯等，都是在综合设计需要考虑的问题。

       当前实操过程中，由于传统设计单位对施工工艺与工厂加工工艺知识的缺失，行业监管力度的不足，以及建设各方对深化设计重视程度的严重不足，造成了现阶段行业内构件深化设计常常转由构件生产单位或是施工单位主导完成，一体化设计的主导作用被大大削弱。这也造成了一些影响质量和安全的问题在构件加工和施工过程中暴露出来，如构件吊装吊钉、吊件的荷载要求、吊装过程的动平衡要求、套筒选择和灌浆中的一些关键技术控制等等。这些问题鲜有设计单位关注，因此一般不会在设计文件中表述和强调，对这些问题的技术交底工作也自然缺失。这些安全隐患留到施工过程中都是一颗颗定时炸弹。所以，建设单位应当提高对一体化集成设计的要求，同时设计单位也应该补充相应的深化设计能力，把紧控严预制构件深化设计的关键环节。

 

       五、对行业发展的建议

       时至今日，装配式建筑的发展已经进入了新的阶段，从装配式结构到装配式装修，越来越多的新体系、新技术，特别是专利技术和专有技术涌现出来，如纵肋叠合剪力墙、EVE 等结构体系，以免套筒的方式，创造了适合中国现阶段国情、符合中国特色的装配式结构体系；基于免支模的干式连接技术、纯螺栓连接技术都是针对低多层建筑、新农村建设的装配式结构体系；同时，新型钢结构体系的研发更为装配式建筑提供了更加灵活的空间，为建筑全生命周期的改造提供了更多的可能。

       专业边界更加模糊、体系更加开放，更需要周边技术的介入和多元化发展。整个行业内除了投资商、开发商，还涌现出如北京市住宅产业化集团为代表的设计-生产-施工一体化装配式建筑先行企业，未来的技术研发不再是基于少数项目、少数企业的点状发展，而是要串“点”成“线”，最终形成纵横交错的技术网络。装配式建筑的产品化属性和工艺设计特性，决定了装配式建筑需要一体化技术集成，而EPC 工程总承包模式打破了传统设计施工两层皮的模式，从本质上实现了设计阶段的各方融合和技术集成。同时，设计、生产、施工各自为政、各管一摊、各取其利的模式也被打破，转而成为利益的共同体，传统的二次深化和洽商变更也就不存在了，装配式建筑的成本增量问题通过技术集成和BIM 信息技术的前端主导得到了有效解决。责、权、利在EPC 工程总承包单位高度集中，也决定了其对装配式建筑产品质量的集中负责，避免了环节与环节直接的责任盲区问题，所以装配式建筑的未来一定会走上EPC 工程总承包的道路。

       推进装配式建筑发展是建筑业转型升级的必由之路，更是加快建筑业发展方式转变，减少建筑污染，促进节能降耗，提高资源利用效率，最终提高社会效益和经济效益以及保持建筑业可持续发展的重要路径。转型升级离不开技术创新和管理创新，离不开信息化与产品开发的深度融合，每一项新兴信息技术与工业企业的深度融合，都将为我国工业现代化、智能化、服务化和信息化发展带来新机遇和挑战。