文｜本刊記者 王景

在新常態(tài)下，建筑行業(yè)面臨著新的發(fā)展形勢，當前建筑市場投資領(lǐng)域的新變化、生產(chǎn)方式的新轉(zhuǎn)變、資源環(huán)境和生產(chǎn)要素的制約以及用工荒等問題的出現(xiàn)，都呼吁傳統(tǒng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，進一步轉(zhuǎn)型升級。認識新常態(tài)、適應(yīng)新常態(tài)、引領(lǐng)新常態(tài)，保持建筑業(yè)穩(wěn)中有進，實現(xiàn)調(diào)速不減質(zhì)、量增質(zhì)更優(yōu)，已經(jīng)成為建筑業(yè)新的發(fā)展主題。推行工程總承包和走建筑工業(yè)化發(fā)展之路已成為國內(nèi)大型建筑施工企業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要方式，也是業(yè)內(nèi)公認的未來建筑業(yè)發(fā)展大趨勢。

建筑工業(yè)化是隨西方工業(yè)革命出現(xiàn)的概念，工業(yè)革命讓造船、汽車生產(chǎn)效率大幅提升，隨著歐洲興起的新建筑運動，實行工廠預制、現(xiàn)場機械裝配，逐步形成了建筑工業(yè)化最初的理論雛形。二戰(zhàn)后，西方國家亟需解決大量的住房而勞動力嚴重缺乏的情況下，為推行建筑工業(yè)化提供了實踐的基礎(chǔ)，因其工作效率高而在歐美風靡一時。1974年，聯(lián)合國出版的《政府逐步實現(xiàn)建筑工業(yè)化的政策和措施指引》中定義了“建筑工業(yè)化”：按照大工業(yè)生產(chǎn)方式改造建筑業(yè)，使之逐步從手工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向社會化大生產(chǎn)的過程。它的基本途徑是建筑標準化，構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化，施工機械化和組織管理科學化，并逐步采用現(xiàn)代科學技術(shù)的新成果，以提高勞動生產(chǎn)率，加快建設(shè)速度，降低工程成本，提高工程質(zhì)量。

建筑工業(yè)化也指通過現(xiàn)代化的制造、運輸、安裝和科學管理的大工業(yè)的生產(chǎn)方式，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑業(yè)中分散的、低水平的、低效率的手工業(yè)生產(chǎn)方式。建筑工業(yè)化的內(nèi)涵則是先進工業(yè)化生產(chǎn)方式在建筑領(lǐng)域的集成應(yīng)用，同建筑功能的集成，與結(jié)構(gòu)體系的集成和房屋性能的集成和信息化的集成。

建筑工業(yè)化集成技術(shù)項目實踐

華東建筑集團股份有限公司（以下簡稱“華建集團”）是一家以建筑設(shè)計為核心，以先瞻科技為依托的技術(shù)服務(wù)型上市企業(yè)，集團定位為以工程設(shè)計咨詢?yōu)楹诵?，為城?zhèn)建設(shè)提供高品質(zhì)綜合解決方案的集成服務(wù)供應(yīng)商。旗下?lián)碛腥A東建筑設(shè)計研究總院、上海建筑設(shè)計研究院、華東都市建筑設(shè)計研究總院、工程建設(shè)咨詢公司、上海水利工程設(shè)計研究院、建筑裝飾環(huán)境設(shè)計研究院、美國威爾遜室內(nèi)設(shè)計公司等十余家分子公司和專業(yè)機構(gòu)。連續(xù)十多年被美國《工程新聞記錄》列入“全球工程設(shè)計公司150強”企業(yè)。

華建集團是上海建設(shè)全球創(chuàng)新中心重要力量之一，在標志性建筑和超高層建筑領(lǐng)域處于領(lǐng)導地位，全國化、全過程戰(zhàn)略布局領(lǐng)先，以建筑設(shè)計為核心，向業(yè)務(wù)鏈兩端縱向延伸。華建集團也是中國工業(yè)4.0（智能建造）及建筑工業(yè)化模式引領(lǐng)者，一直以來，華建集團在建筑工業(yè)化領(lǐng)域領(lǐng)先于行業(yè)，先后有諸多優(yōu)秀案例問世。

以某體育場項目為例，該體育場是裝配式技術(shù)與結(jié)構(gòu)體系的集成體現(xiàn)，從該體育場的建筑形體來看，它的外觀是呈現(xiàn)柔和、飄帶狀。在具體的建造過程中，怎樣利用工業(yè)化手段、標準化設(shè)計才能實現(xiàn)建筑的形體呢？首先，對建筑的“飄帶”進行一些解構(gòu)，然后讓它成為體育場的一個支撐體系。那么整個屋蓋就是一個張力的支撐體系，這個是剛性的內(nèi)部和剛性的外部，中間是通過輻射性的鎖來進行一個張力形成支撐體系。所以說在結(jié)構(gòu)的整個體系當中，體現(xiàn)了屋蓋與維護體系的一體化。而在以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，經(jīng)常會強調(diào)整體考慮、整體分析，而這個結(jié)構(gòu)體系既反應(yīng)了建筑物上下屋蓋與支撐體系的一體化設(shè)計，也在豎向的支撐體系上進行了一些工業(yè)化思考。通過對“飄帶”進行標準化設(shè)計，復雜的拉花外形只需要20種型號，共計310塊預制預應(yīng)力混凝土構(gòu)件拼裝而成，有效縮短了項目工期，并節(jié)省了造價。可以說，體育場項目就是將建筑的支撐體系與工業(yè)整體結(jié)合考慮，同時在支撐體系下面利用標準化設(shè)計，來實現(xiàn)項目的標準化和工廠化的生產(chǎn)。

關(guān)于裝配式技術(shù)與結(jié)構(gòu)體系、建筑功能的集成方面，Yamato Forum體育館項目則是另一個典范。該項目位于東京羽田縣，是一座能容納500名觀眾席位的現(xiàn)代化體育館，體育館整體造型呈倒圓臺狀，圓臺最大直徑60米，屋頂最大標高13.48米。整個體育館分看臺和屋蓋體系兩大部分，其中下部看臺采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，看臺擋墻總高14米，外傾45度，傾斜后墻頂標高10米。

該體育館如果采用現(xiàn)澆方式建造會存在風險。一是看臺擋墻支模困難，看臺擋墻呈弧形且外傾，現(xiàn)場施工需要大量曲面模板和臨時支撐，費時費工，對周邊環(huán)境會造成大量破壞。二是混凝土現(xiàn)場澆筑質(zhì)量難以控制，容易出現(xiàn)混凝土大面積開裂的情況。

針對這些風險，項目團隊改變思路，利用預制混凝土構(gòu)件做成24塊看臺擋墻板。整個屋蓋與擋墻體系通過鉸連接成一體，屋蓋頂升過程則類似于一把折疊傘的打開過程。華東建筑集團股份有限公司副總工程師楊聯(lián)萍表示：“這個項目有一個最大的受益亮點，就是隨著觀眾數(shù)量增加的同時，體育場的屋面始終處于受壓狀態(tài)，而懸梁在使用過程中的受力非常好?？梢哉f這個項目把它的功能和建筑形體，以及后期維護、使用過程等進行有機結(jié)合，將受力狀態(tài)發(fā)揮到極致。這個項目也將結(jié)構(gòu)和建筑功能進行了結(jié)合，結(jié)構(gòu)也與標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)有機結(jié)合。同時，結(jié)構(gòu)在整體分析時，也考慮到屋頂與支撐結(jié)構(gòu)，進行整體考慮、整體分析，是真正實現(xiàn)了空間結(jié)構(gòu)的典型案例?！?/p>

裝配式技術(shù)與結(jié)構(gòu)體系的集成方面，以某大空間展館為例，該展館為雙層展廳，下層柱網(wǎng)27米*27米，上層柱網(wǎng)27米*108米，可供設(shè)置無柱展覽空間；二層樓面結(jié)構(gòu)體系可采用預制預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系。對于這個項目，需要考慮它的現(xiàn)場施工和現(xiàn)場裝配情況，“因為從項目的樓層來看，它的實際總高度為15米，同時它還要承擔兩噸的荷載，所以在這種情況下，如果采用現(xiàn)澆方式，那么現(xiàn)場的腳手架需要五層還不止，這樣一來會對項目施工帶來非常大的難度。基于這種情況，我們采用了裝配式的概念，具體步驟是，首先將帶梁柱節(jié)點柱就位；第二步將花籃預應(yīng)力梁吊裝就位；第三步，安裝就位后，采用‘壓著工法’，進行接頭部位施工；第四步，預制雙T板安裝就位；最后整澆層施工?！睏盥?lián)萍具體介紹到。

建筑工業(yè)化集成技術(shù)思考

裝配式技術(shù)與結(jié)構(gòu)體系、建筑功能的集成方面，以某圖書館的開架書庫為例，眾所周知，圖書館需要擺放很多書架，同時還要有足夠的采光。在這個項目中，最大的亮點是建筑的結(jié)構(gòu)體系與采光功能和書架擺放形成了一個有機結(jié)合，比如說書庫的曲面實際上就是結(jié)構(gòu)板，沒有做任何的裝飾，在整個結(jié)構(gòu)板放置的過程中，它與書架進行有機結(jié)合。開架書庫樓層采用了“底梁一體型曲面PC板”樓蓋體系，“曲面燈罩”的橫向間距與將來書架的排放間隔一致，達到自然和諧的效果。該項目樓蓋跨度均勻、板塊分割標準，一體化曲面PC板采用了工廠化預制、現(xiàn)場拼裝的方式建造?？梢哉f這個項目實現(xiàn)了建筑功能結(jié)構(gòu)的體系和建筑工業(yè)化的一體化，同時在建造的過程當中也便于在現(xiàn)場的拼裝。

此外，華建集團已經(jīng)建成的惠南鎮(zhèn)23號樓示范項目也是裝配式技術(shù)與建筑功能的集成體現(xiàn)。該項目建筑面積9755平方米，建筑層數(shù)為13層，建筑高度達38.6米，結(jié)構(gòu)體系是疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。

這個項目從結(jié)構(gòu)角度而言，華建集團選取了一個大開間剪力墻體系，其初衷是設(shè)計團隊在項目設(shè)計之初就在考慮可不可以使整個房屋隨著人的生命周期進行全生命周期的房型設(shè)計。對此，楊聯(lián)萍具體解釋到：“簡單來說，就是房屋可以在小兩口剛結(jié)婚的時候是兩房一廳，到小孩出生之后就能變?yōu)槿恳粡d；而如果用戶是大戶人家，也許會購置兩套房屋，當老人或者親戚來訪時，房屋就可以變成四房一廳。由于該項目大開間的結(jié)構(gòu)體系，使建筑在功能設(shè)計和后期裝修過程中，有供用戶足夠施展的空間。”

采取大開間剪力墻體系也提高了標準化程度，因為在施工過程中預制板的類型和總類都有減少，這樣不僅滿足了建筑的功能要求，同時也提高了性能品質(zhì)。

華建集團在歷經(jīng)眾多實踐之后，對建筑工業(yè)化的發(fā)展也有著自己的思考。建筑工業(yè)化在工程項目方面不能僅僅局限于住宅，還要走向公共建筑，“之前我們可能更多考慮的是可重復性單元，但在公共建筑中，依然有工業(yè)化建筑的發(fā)展前景。華建集團過去經(jīng)手的一些項目，實際上就很好的詮釋了裝配式與結(jié)構(gòu)體系、建筑功能、建筑性能的有機結(jié)合。而在華建集團的這些案例中，真正的住宅可能只有一個保障性住宅，更多的項目則是體育場、展覽館和圖書館等公共建筑?！?楊聯(lián)萍補充到。

建筑工業(yè)化的課題研究方面，在“十二五”之前，行業(yè)可能更多將注意力集中在結(jié)構(gòu)體系的研究上，但隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展和需求變化，應(yīng)該從與建筑功能與建筑性能的結(jié)合去考慮，只有這樣建筑行業(yè)才能真正圍繞著產(chǎn)品、用戶來進行建筑工業(yè)化的推廣和應(yīng)用。

目前來看，建筑工業(yè)化規(guī)范標準略顯單一，反映建筑工業(yè)化真正特點的標準規(guī)范也不是很多，需要從規(guī)范體系的角度，結(jié)合項目的實踐經(jīng)驗、課題研究以及相關(guān)規(guī)范，制定符合建筑工業(yè)化特點的標準體系。相信在項目研究和規(guī)范體系的前提下，工業(yè)化建筑的發(fā)展目標一定會實現(xiàn)標準化設(shè)計，一體化的施工和管理，最后以信息化的手段來實現(xiàn)建筑的全生命周期管理。