近年来,随着国家政策大力推动和各地市政策的积极响应落实,我国装配式建筑进入了全面发展期,呈现出欣欣向荣的发展态势。从行业协会到科研院所,从集团型龙头企业、开发商到设计院、总包单位、构件加工厂等产业链上下游企业,都在各自领域或主动、或被动地开展了大量装配式建筑的研究和探索,使装配式建筑技术得到日益广泛的工程应用。
为什么要发展装配式建筑?我国装配式建筑及政策发展历程是怎样的?未来我国装配式建筑有哪些发展趋势?本文针对以上问题试做简要分析。
装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑,是建筑工业化技术集成的营造表现方式,其核心理念的形成由来已久。早在1910年,瓦尔特·格罗皮乌斯(Walter Gropius,1883~1969)出版的《住宅工业化》一书,对住宅单元的标准化预制、装配和应用前提等进行了详尽阐述,主张采用批量化的工厂预制构件经济、高效生产住宅,被视为装配式建筑和住宅产业化理念的开拓性著作。
图1为瓦尔特·格罗皮乌斯(Walter Gropius,1883~1969),德国建筑师,现代主义建筑学派倡导人和奠基人;
装配式建筑的诞生和发展是建筑产业走向工业化、现代化的必然结果,是建造方式从传统的依赖廉价劳动力成本从事大量手工作业的生产方式,转向机械化、工厂化生产方式的客观需求。特别适合于民用建筑需求旺盛、劳动力资源短缺或成本较高、机械化程度发达、社会财富积累丰富、建筑品质和社会效益备受重视的社会发展阶段,是社会经济发展带来建筑营造方式的重大变革。
(1)装配式建筑可以提高工程质量。传统现浇建设方式仍然依赖大量的手工绑扎钢筋、支拆模板、抹灰铺贴,施工偏差大,质量通病多,人为因素影响明显。而装配式建筑将大量的部品部件在工厂流水线上施工,操作规范,机械化程度高,产品质量好。现场部品部件的安装和连接由产业工人专职施工操作,建筑品质显著高于现浇方式。
(2)装配式建筑可以提高生产效率。工厂生产不受恶劣天气等自然环境影响,施工机械化和自动控制程度高,构件加工工期更为可控。现场主体结构施工方面,装配式钢结构同传统钢结构时间相当,装配式钢筋混凝土结构较现浇方式时间略长,但结合穿插施工等工艺,尤其是结合装配式内装修等工业化技术,可以实现较传统现浇方式缩短综合工期25%~30%。
(3)装配式建筑可以大幅降低建造过程的能源资源消耗,减少施工污染。相对于现浇建设方式,装配式建筑可节水约25%,降低抹灰砂浆用量约55%,节约模板木材约60%,降低施工能耗约20%,同时可以减少75%以上的建筑垃圾,显著降低施工粉尘和噪声污染,减少碳排放。
(4)装配式建筑可以减轻劳动力资源压力。以工业化的方式减少大量手工作业,降低了劳动者的工作强度,减少了约30%的现场用工数量,更便于施工管理和技术培训,建立起稳定的、高素质的装配式建筑产业工人队伍。
对标世界主要发达国家,其建筑施工已广泛采用装配式建造方式。据统计,截至2018年5月,英国等欧洲国家建筑工业化面积达到70%以上,日本和美国则达到90%。而据某研究院数据显示,我国新建建筑中装配式建筑比例尚不足10%。发展装配式建筑,是我国迈向现代化无法绕过的、需要奋起直追的一个重要课题。
我国装配式建筑发展起步同发达国家相比差距不大。自我国第一个五年计划开始,就提出了实现建筑工业化的发展目标。1956年,国务院发布了《关于加强和发展建筑工业的决定》,指出“采用工业化的建筑方法,可以加快建设速度,降低工程造价,保证工程质量和安全施工”,“为了从根本上改善我国的建筑工业,必须积极地有步骤地实行工厂化、机械化施工,逐步完成对建筑工业的技术改造,逐步完成向建筑工业化的过渡”。
在此方针政策的指引下,我国预制构件生产技术取得长足进步,预制梁柱、空心楼板、预制屋架等构件大量使用;大型砌块、楼板、墙板等结构构件的施工技术也发展起来;建筑设计标准化成效显著,设计效率极大提高。我国的装配式建筑技术体系确立起来,如大板住宅体系,大模板“内浇外挂”住宅体系和框架轻板住宅体系等逐步得到大量工程应用。尽管当时建筑材料、工艺和机械设备仍较为落后,建筑技术相对初级,住宅建筑样式偏于单一,人均住宅面积较少,但是装配式建筑在新中国现代化建设前期,为解决城市居民基本居住需求仍然发挥了至关重要的作用。
1978年十一届三中全会以后,我国进入了改革开放新时期。随着市场经济的发展,原有的定型产品规格逐渐不能满足人们对住宅建筑多样化的需求,并且由于之前经济、技术、材料、工艺的相对落后,前期兴建的大量装配式建筑逐渐暴露出在建筑物理性能方面的缺陷和弊端。随着商品混凝土的兴起、大模板浇筑技术的进步,现浇建设方式开始显露优势,同时大量农民工涌入城市,提供了充足的廉价劳动力来源,使得现浇建设方式逐渐发展到近乎全面占领了国内住宅建筑市场,而装配式建筑一度停滞不前。
步入新世纪,随着国民经济发展和人民生活水平提高,居民对于住宅建筑的设计标准和品质要求提高到新的水平,现浇建设方式在大量应用的同时也逐步显现出固有的缺点:手工作业多、劳动强度大、工作条件差、建筑质量通病多、资源能源消耗量大、环境污染严重,加上我国人口红利日渐消退,开始出现劳动力资源紧张,人力成本提高的状况。而装配式建筑在技术革新的基础上,迎来了新的发展机遇。
2012年党的以后,中国特色社会主义进入了新时代,综合国力显著提高,从注重发展速度转向着力提升发展质量,加强生态文明建设,坚持绿色发展理念。建筑业迎来转型升级,实现跨越式发展的新局面。
2013年住建部《绿色建筑行动方案》提出“加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系”,“推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系,加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平”。新时代装配式建筑政策支持体系开始建立。
2016年2月国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出十年期发展目标,“大力推广装配式建筑,力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”。
2016年9月27日,国务院印发的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发[2016]71号)文件,是当前推进装配式建筑的纲领性文件。文件明确了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,并提出了“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、提升装配施工水平、推进建筑全装修、推广绿色建材、推进工程总承包、确保工程质量安全”等八项重点任务,以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区,常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区,其余城市为鼓励推进地区,因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。装配式建筑在国家意志的引领下,走上发展的快车道。
2017年3月,住建部发布《“十三五”装配式建筑行动方案》,进一步细化了工作目标、重点任务、保障措施:“到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上,其中重点推进地区达到20%以上,积极推进地区达到15%以上,鼓励推进地区达到10%以上”。
目前除港澳台之外,全国31个省市自治区均已出台相应的装配式实施意见,制定了明确的发展规划和目标。各省市以落实装配式建筑占新建建筑面积比例、建立国家级装配式建筑示范城市、布局装配式建筑产业化基地、推动龙头企业和产业联盟形成装配式产业聚集等等方式,为装配式建筑政策落地和阶段性目标的顺利实现打下了坚实的基础。
根据国务院文件定义及各地市2020年的装配式建筑发展目标,当前全国划分为装配式建筑重点推进地区的省市自治区为13个,积极推进地区为12。