(中國(guó)人民大學(xué) 北京 100872)
裝配式建筑是指有預(yù)制部品部件在工地裝配而成的建筑。按預(yù)制構(gòu)件的形式和施工方法分為砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升層建筑等五種類型。
隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,建造房屋可以像機(jī)器生產(chǎn)那樣,成批成套地制造。只要把預(yù)制好的房屋構(gòu)件,運(yùn)到工地裝配起來(lái)就成了。
裝配式建筑在20世紀(jì)初就開始引起人們的興趣,到六十年代終于實(shí)現(xiàn)。英、法、蘇聯(lián)等國(guó)首先作了嘗試。由于裝配式建筑的建造速度快,而且生產(chǎn)成本較低,迅速在世界各地推廣開來(lái)。
早期的裝配式建筑外形比較呆板,千篇一律。后來(lái)人們?cè)谠O(shè)計(jì)上做了改進(jìn),增加了靈活性和多樣性,使裝配式建筑不僅能夠成批建造,而且樣式豐富。美國(guó)有一種活動(dòng)住宅,是比較先進(jìn)的裝配式建筑,每個(gè)住宅單元就像是一輛大型的拖車,只要用特殊的汽車把它拉到現(xiàn)場(chǎng),再由起重機(jī)吊裝到地板墊塊上和預(yù)埋好的水道、電源、電話系統(tǒng)相接,就能使用?;顒?dòng)住宅內(nèi)部有暖氣、浴室、廚房、餐廳、臥室等設(shè)施。活動(dòng)住宅既能獨(dú)成一個(gè)單元,也能互相連接起來(lái)。
裝配式建筑規(guī)劃自2015年以來(lái)密集出臺(tái),2015年末發(fā)布《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》,決定2016年全國(guó)全面推廣裝配式建筑,并取得突破性進(jìn)展;2015年11月14日住建部出臺(tái)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》計(jì)劃到2020年裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年裝配式建筑占新建筑的比例50%以上;2016年2月22日國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》要求要因地制宜發(fā)展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑,力爭(zhēng)用10年左右的時(shí)間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%;2016年3月5日政府工作報(bào)告提出要大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑,提高建筑工程標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量;2016年7月5日住建部出臺(tái)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部2016年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃裝配式建筑科技示范項(xiàng)目名單》并公布了2016年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目建設(shè)裝配式建筑科技示范項(xiàng)目名單;2016年9月14日國(guó)務(wù)院召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,提出要大力發(fā)展裝配式建筑推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí);2016年9月27日國(guó)務(wù)院出臺(tái)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》,對(duì)大力發(fā)展裝配式建筑和鋼結(jié)構(gòu)重點(diǎn)區(qū)域、未來(lái)裝配式建筑占比新建筑目標(biāo)、重點(diǎn)發(fā)展城市進(jìn)行了明確。
裝配式建筑是指有預(yù)制部品部件在工地裝配而成的建筑。具有工期短、污染少、節(jié)約資源和勞動(dòng)力、低碳環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),其特點(diǎn)也是呼之即出,即:大量的建筑部品由車間生產(chǎn)加工完成,構(gòu)件種類主要有:外墻板、內(nèi)墻板、疊合板、陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板、樓梯、預(yù)制梁、預(yù)制柱等;現(xiàn)場(chǎng)大量的裝配作業(yè),比原始現(xiàn)澆作業(yè)大大減少;采用建筑、裝修一體化設(shè)計(jì)、施工,理想狀態(tài)是裝修可隨主體施工同步進(jìn)行;設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和管理的信息化,構(gòu)件越標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)效率越高,相應(yīng)的構(gòu)件成本就會(huì)下降,配合工廠的數(shù)字化管理,整個(gè)裝配式建筑的性價(jià)比會(huì)越來(lái)越高;符合綠色建筑的要求。
2016年9月14日,國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)主持召開了國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,部署加快推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”,以深化政府自身改革更大程度利企便民;決定大力發(fā)展裝配式建筑,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)。
按照推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的要求,大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、混凝土等裝配式建筑,具有發(fā)展節(jié)能環(huán)保新產(chǎn)業(yè)、提高建筑安全水平、推動(dòng)化解過(guò)剩產(chǎn)能等一舉多得之效。會(huì)議決定,以京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角城市群和常住人口超過(guò)300萬(wàn)的其他城市為重點(diǎn),加快提高裝配式建筑占新建建筑面積的比例。為此,一要適應(yīng)市場(chǎng)需求,完善裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,推進(jìn)集成化設(shè)計(jì)、工業(yè)化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修,支持部品部件生產(chǎn)企業(yè)完善品種和規(guī)格,引導(dǎo)企業(yè)研發(fā)適用技術(shù)、設(shè)備和機(jī)具,提高裝配式建材應(yīng)用比例,促進(jìn)建造方式現(xiàn)代化。二要健全與裝配式建筑相適應(yīng)的發(fā)包承包、施工許可、工程造價(jià)、竣工驗(yàn)收等制度,實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)、部品部件生產(chǎn)、施工及采購(gòu)統(tǒng)一管理和深度融合。強(qiáng)化全過(guò)程監(jiān)管,確保工程質(zhì)量安全。三要加大人才培養(yǎng)力度,將發(fā)展裝配式建筑列入城市規(guī)劃建設(shè)考核指標(biāo),鼓勵(lì)各地結(jié)合實(shí)際出臺(tái)規(guī)劃審批、基礎(chǔ)設(shè)施配套、財(cái)政稅收等支持政策,在供地方案中明確發(fā)展裝配式建筑的比例要求。用適用、經(jīng)濟(jì)、安全、綠色、美觀的裝配式建筑服務(wù)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、提升群眾生活品質(zhì)。
從國(guó)家在建筑產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的動(dòng)作頻頻,北京、上海、沈陽(yáng)、合肥等地今年頒布的政策及相關(guān)會(huì)議精神,結(jié)合各大開發(fā)商對(duì)產(chǎn)業(yè)化的熱情和關(guān)注度來(lái)看,國(guó)家和地方的產(chǎn)業(yè)化基本政策正由“強(qiáng)制與鼓勵(lì)相結(jié)合,以鼓勵(lì)為主”向“強(qiáng)制與鼓勵(lì)相結(jié)合,以強(qiáng)制為主”的方向轉(zhuǎn)變,將促進(jìn)現(xiàn)代建筑業(yè)生產(chǎn)方式和組織方式的深刻變革。那么什么樣的建筑適合采用預(yù)制裝配式來(lái)建造?首先,結(jié)合房?jī)r(jià)、政策、建設(shè)周期、勞動(dòng)力成本、材料價(jià)格等等因素,考慮建筑綜合成本。其次,發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),其勞動(dòng)力成本高,施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保要求高,建設(shè)周期短,市場(chǎng)對(duì)建筑的品質(zhì)要求高,這樣的地區(qū)采用預(yù)制裝配式的建造方式就能夠顯示出其明顯的經(jīng)濟(jì)效益。目前我國(guó)很多地區(qū)已經(jīng)凸顯建筑工業(yè)化的市場(chǎng)要求,處于建筑工業(yè)化的初期階段。
據(jù)住建部統(tǒng)計(jì),2015年全國(guó)新建裝配式建筑面積為7260萬(wàn)平方米,占城鎮(zhèn)新建建筑面積的比例為2.7%;2016年全國(guó)新建裝配式建筑面積為1.14億平方米,占城鎮(zhèn)新建建筑面積的比例為4.9%,比2015年同比增長(zhǎng)57%;2017年1-10月,全國(guó)已落實(shí)新建裝配式建筑項(xiàng)目約1.27億平方米。
黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視裝配式建筑的發(fā)展,《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》提出,要發(fā)展新型建造方式,大力推廣裝配式建筑,力爭(zhēng)用10年左右時(shí)間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%。2016年9月,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出以京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角三大城市群為重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū),常住人口超過(guò)300萬(wàn)的其他城市為積極推進(jìn)地區(qū),其余城市為鼓勵(lì)推進(jìn)地區(qū),因地制宜發(fā)展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑。2017年3月,住建部印發(fā)了《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》(以下簡(jiǎn)稱“方案”),提出了兩個(gè)總目標(biāo):一是到2020年,全國(guó)裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到15%以上,其中重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)達(dá)到20%以上,積極推進(jìn)地區(qū)達(dá)到15%以上,鼓勵(lì)推進(jìn)地區(qū)達(dá)到10%以上;二是到2020年,培育50個(gè)以上裝配式建筑示范城市,200個(gè)以上裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地,500個(gè)以上裝配式建筑示范工程,建設(shè)30個(gè)以上裝配式建筑科技創(chuàng)新基地,充分發(fā)揮示范引領(lǐng)和帶動(dòng)作用。
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,如今的裝配式建筑由于工期短、污染少、節(jié)約資源和勞動(dòng)力、低碳環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),被公認(rèn)為傳統(tǒng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向,裝配式住宅的市場(chǎng)空前廣闊。但是,裝配式建筑仍存在技術(shù)不成熟、上下游產(chǎn)業(yè)不健全、標(biāo)準(zhǔn)不健全等發(fā)展阻力,投入成本高、外觀單一、質(zhì)量有問(wèn)題等施工上難點(diǎn),這些問(wèn)題仍制約著裝配式建筑的發(fā)展。要想搶占這片藍(lán)海,就需要結(jié)合裝配式住宅的特點(diǎn),把握需求痛點(diǎn)。要健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、創(chuàng)新裝配式建筑設(shè)計(jì)、優(yōu)化部品部件生產(chǎn)、提升裝配施工水平、推進(jìn)建筑全裝修、推行工程總承包、確保工程質(zhì)量安全、確保建筑材料綠色環(huán)保這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具,通過(guò)對(duì)建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合,在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過(guò)程中進(jìn)行共享和傳遞,使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì),為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑、運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性等特點(diǎn)。BIM的核心是通過(guò)建立虛擬的建筑工程三維模型,利用數(shù)字化技術(shù),為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫(kù)。不僅可以在設(shè)計(jì)中應(yīng)用,還可應(yīng)用于建設(shè)工程項(xiàng)目的全壽命周期中;用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)屬于數(shù)字化設(shè)計(jì);BIM的數(shù)據(jù)庫(kù)是動(dòng)態(tài)變化的,在應(yīng)用過(guò)程中不斷在更新、豐富和充實(shí);為項(xiàng)目參與各方提供了協(xié)同工作的平臺(tái)。
裝配式建筑在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中具備高細(xì)化、高協(xié)調(diào)度、低容錯(cuò)性的個(gè)性化特征,適于導(dǎo)入BIM技術(shù)來(lái)提升其操作效率。業(yè)內(nèi)有人認(rèn)為,裝配式建筑核心是“集成”,而BIM技術(shù)是“集成”的主線。這條主線串聯(lián)起設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過(guò)程,服務(wù)于設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維、拆除的全生命周期,可以數(shù)字化虛擬,信息化描述各種系統(tǒng)要素,實(shí)現(xiàn)信息化協(xié)同設(shè)計(jì)、可視化裝配,工程量信息的交互和節(jié)點(diǎn)連接模擬及檢驗(yàn)等全新運(yùn)用,整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)全過(guò)程、全方位的信息化集成。BIM技術(shù)的應(yīng)用,能有效地提高裝配式建筑設(shè)計(jì)的效率,實(shí)現(xiàn)裝配式預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),降低裝配式建筑的設(shè)計(jì)誤差,大大減少了人工行為中造成的主觀失誤,切實(shí)提高工作效率。依托信息技術(shù),打破傳統(tǒng)建筑業(yè)上下游接線,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈信息共享,推動(dòng)裝配式建筑實(shí)現(xiàn)智能升級(jí)。
利用BIM標(biāo)準(zhǔn)化模型庫(kù),構(gòu)建建筑三維模型,使各專業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生鏈接,再加上BIM的碰撞檢查和自動(dòng)糾錯(cuò)功能,可以幫助找到各專業(yè)的設(shè)計(jì)沖突,避免裝配式建筑“錯(cuò)、漏、碰、缺”等施工問(wèn)題,使得建筑在設(shè)計(jì)階段就很清晰、直觀。同時(shí)也有利于信息的有效傳遞,減少設(shè)計(jì)變更提高設(shè)計(jì)效率,避免由于設(shè)計(jì)原因造成的資源浪費(fèi)和成本增加,實(shí)現(xiàn)裝配式建筑從設(shè)計(jì)到運(yùn)維的一體化協(xié)同管理,有效的提升裝配式建筑整體建造及管理水平。
目前,全國(guó)已有30多個(gè)省市出臺(tái)了針對(duì)裝配式建筑及建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)和相關(guān)配套措施,不少地方更是對(duì)建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展提出了明確要求。而國(guó)家高層更是提出的“10年30%”的目標(biāo),為裝配式建筑的發(fā)展送來(lái)政策東風(fēng)。隨著裝配式建筑的發(fā)展,在為行業(yè)帶來(lái)新氣象的同時(shí),建筑行業(yè)業(yè)態(tài)或?qū)⒚媾R洗牌和重構(gòu)。讓綠色建材與裝配式建筑有機(jī)結(jié)合,讓房子做到生態(tài)宜居。用綠色生態(tài)的材料造老百姓買得起、住得好的房子。