白 鴿(沈陽(yáng)建筑大學(xué), 遼寧 沈陽(yáng) 110168)
2017年2 月,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》,明確提出:“力爭(zhēng)用十年左右的時(shí)間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%?!?017年3 月,住建部印發(fā)《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》《裝配式建筑示范城市管理辦法》《裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地管理辦法》,為各個(gè)省市推行裝配式建筑指明了方向,并使得我國(guó)裝配式建筑逐漸呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。當(dāng)然,在發(fā)展過(guò)程中,相關(guān)企業(yè)仍然要受到技術(shù)和成本等因素的影響,必須要面臨成本、質(zhì)量、安全、進(jìn)度、施工技術(shù)、構(gòu)件生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、綜合效益及其他相關(guān)因素的挑戰(zhàn)。本文分析了我國(guó)裝配式建筑存在的問(wèn)題,同時(shí)提出一些相關(guān)建議,旨在對(duì)我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用。
早在 20 世紀(jì) 50 年代,由于受到生產(chǎn)技術(shù)和建設(shè)能力的限制,我國(guó)提出了發(fā)展裝配式建筑,但發(fā)展速度十分緩慢。直到 20 世紀(jì) 90 年代末,我國(guó)才提出大力發(fā)展裝配式建筑,并開始重視裝配式建筑的各方面性能。自 2014 年以來(lái),國(guó)務(wù)院及地方政府相繼出臺(tái)了關(guān)于發(fā)展裝配式建筑的文件,指明了裝配式建筑的發(fā)展方向。2017年11 月,住建部認(rèn)定了首批 30 個(gè)裝配式建筑示范城市和 195 個(gè)產(chǎn)業(yè)基地。由此,我國(guó)裝配式建筑市場(chǎng)遇到了快速增長(zhǎng)的機(jī)會(huì),各省市陸續(xù)開始重視并加速發(fā)展裝配式建筑。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2018 年我國(guó)裝配式建筑開工面積達(dá)到 2.9 億 m2(約占新開工面積的 13.9%),比 2015 年的 7 360 萬(wàn) m2增加了2.164 億 m2。
近幾年,為了發(fā)展裝配式建筑,國(guó)務(wù)院及地方各級(jí)政府相繼出臺(tái)了很多優(yōu)惠政策,公布了一些試點(diǎn)城市,設(shè)立了一些產(chǎn)業(yè)基地,但從行業(yè)發(fā)展的角度看,有些政策仍然不利于裝配式建筑的發(fā)展。以稅收政策為例,裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件(Precast Concrete,PC 構(gòu)件)的增值稅為16%,更高的稅額無(wú)疑增加了裝配式建筑的成本,而這些成本最終都要由消費(fèi)者來(lái)承擔(dān)。
與現(xiàn)澆式建筑相比,裝配式建筑的增量成本主要包括PC 構(gòu)件的生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本。
(1)PC 構(gòu)件生產(chǎn)所在的基地需要投入大量資金。由于前期資金投入較多,一些中小型企業(yè)沒(méi)有能力進(jìn)行投資建設(shè),能夠擁有更多資金參與投資建設(shè)的,只能是大型企業(yè)。構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)較少是不爭(zhēng)的事實(shí)。
(2)PC 構(gòu)件生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度很低。生產(chǎn)構(gòu)件期間,不同的構(gòu)件會(huì)用到不同類型的模具,并且模具的周轉(zhuǎn)次數(shù)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命,因而增加了模具成本。在構(gòu)件裝卸運(yùn)輸過(guò)程中,一些異型構(gòu)件會(huì)降低空間的利用率,進(jìn)而增加運(yùn)輸成本。
(3)PC 構(gòu)件的生產(chǎn)成本相對(duì)較高。與傳統(tǒng)施工方法相比,PC 構(gòu)件的生產(chǎn)需要使用一些特殊基材如嵌入式部件等,以及一系列專用設(shè)備如 PC 構(gòu)件自動(dòng)化生產(chǎn)線、建筑PC 構(gòu)件固定生產(chǎn)線等,因而 PC 構(gòu)件的成本普遍高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆件的成本。
(4)PC 構(gòu)件的運(yùn)輸成本相對(duì)較高。我國(guó) PC 構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化程度較低,其規(guī)格多種多樣,只能采取散裝運(yùn)輸?shù)姆绞?。在運(yùn)輸時(shí),不合理的裝載和放置、不充分的固定措施、不良的路況等,都有可能給構(gòu)件帶來(lái)致命傷害,包括磨損、磕碰等;無(wú)序裝運(yùn)和反復(fù)裝運(yùn),在降低施工效率的同時(shí),也有可能損壞構(gòu)件。這些因素都會(huì)增加生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本。另外,市場(chǎng)上生產(chǎn)預(yù)制件的企業(yè)不多且規(guī)模較小,生產(chǎn)地距離項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn),運(yùn)輸效率較低,勢(shì)必增加運(yùn)輸成本。
技術(shù)體系為裝配式建筑的發(fā)展提供了有效的支持。從技術(shù)體系的角度來(lái)看,到目前為止,設(shè)計(jì)和生產(chǎn)還沒(méi)有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),一些施工單位還沒(méi)有熟練掌握裝配式施工技術(shù)和管理技術(shù)。雖然開發(fā)公司清楚地認(rèn)識(shí)到裝配式建筑在以后的發(fā)展中會(huì)有相當(dāng)大的潛力,并對(duì)它們充滿信心,但是目前許多承包商、生產(chǎn)廠家和建筑單位等仍未具備研究和開發(fā)裝配式建筑技術(shù)的能力。由此可見(jiàn),不成熟的技術(shù)體系是造成裝配式建筑緩慢發(fā)展的重要原因。只有不斷地完善技術(shù)體系,裝配式建筑的技術(shù)體系才能更加成熟,才能得到更快發(fā)展。
裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)動(dòng)態(tài)的增值鏈,主要是以裝配式建筑為對(duì)象,以每個(gè)利益相關(guān)企業(yè)為載體,以共同承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、共同享有利益為引導(dǎo),上中下游企業(yè)相互作用、相互依存的產(chǎn)業(yè)鏈[1]。相比于傳統(tǒng)模式,裝配式體系對(duì)產(chǎn)業(yè)流程各環(huán)節(jié)間的協(xié)同合作提出了更高的要求。從建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)和構(gòu)件運(yùn)輸,到現(xiàn)場(chǎng)施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù),裝配式建筑的整個(gè)建造過(guò)程都需要每個(gè)主體、每個(gè)環(huán)節(jié)的密切合作,但我國(guó)的裝配式建筑仍處于初始階段,在每個(gè)環(huán)節(jié)上只有少數(shù)企業(yè)具有卓越的相關(guān)資質(zhì)能力,很難形成一條成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,使得裝配式建筑的配合作用在全壽命周期的每一個(gè)階段都顯得十分低下。
項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)運(yùn)用三維模型在項(xiàng)目的各個(gè)階段(從項(xiàng)目批準(zhǔn)到運(yùn)營(yíng)維護(hù))都可以實(shí)時(shí)、有效、無(wú)誤地共享信息;項(xiàng)目建設(shè)中涉及的各個(gè)單位還可以采用碰撞試驗(yàn)等方法提前模擬可能發(fā)生的問(wèn)題,進(jìn)而提高工作的協(xié)調(diào)性。目前,BIM 在多個(gè)建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但在裝配式建筑工程項(xiàng)目中,其應(yīng)用場(chǎng)景需要拓展,應(yīng)用水平也亟待提高。
裝配式建筑目前尚在推行起步階段,其成本相對(duì)傳統(tǒng)施工建筑要高出很多。當(dāng)相關(guān)單位第一次采用裝配式建筑形式且沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益時(shí),稅收減免、資金扶持、補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策將是全面推廣裝配式建筑的關(guān)鍵因素。因此,企業(yè)在發(fā)展裝配式建筑時(shí),能否得到政策支持至關(guān)重要。
筆者認(rèn)為,政府應(yīng)當(dāng)設(shè)立一個(gè)特定的部門以改進(jìn)和推廣裝配式建筑。在各地發(fā)展裝配式建筑初期,政府應(yīng)給予一定的優(yōu)惠,尤其是對(duì)作為商品征稅的 PC 構(gòu)件,應(yīng)該給予一定的優(yōu)惠。發(fā)展到一定程度后,可以按照規(guī)定收取相應(yīng)的稅費(fèi),或者直接降低 PC 構(gòu)件的增值稅以減少構(gòu)件的成本,或者降低從事裝配式技術(shù)研發(fā)的企業(yè)及其相關(guān)企業(yè)的所得稅。由于裝配式建筑在發(fā)展初期需要投入很多資金,政府應(yīng)當(dāng)積極主動(dòng)為 PC 構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)提供一些幫助,以支持這些企業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。對(duì)于資金充足、能力較強(qiáng)的企業(yè),政府可以提供工業(yè)用地以及所需要的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施等,幫助他們努力向裝配式建筑方向發(fā)展;對(duì)于資金不充足、能力不強(qiáng)的企業(yè),政府應(yīng)當(dāng)放寬貸款條件,并提供技術(shù)咨詢及其他幫助。
裝配式建筑的設(shè)計(jì)主要涉及構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)以及各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)。構(gòu)件的多樣性不僅限制了裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化,還降低了構(gòu)件使用的重復(fù)率,從而增加一些材料的生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本。目前,我國(guó)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或文件大多由省出臺(tái),設(shè)計(jì)生產(chǎn)的構(gòu)件總是達(dá)不到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化程度,從而限制了規(guī)模經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[2]。對(duì)此,我國(guó)應(yīng)當(dāng)首先解決設(shè)計(jì)模數(shù)的通用性和設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)性等問(wèn)題,統(tǒng)一將構(gòu)件的設(shè)計(jì)和零件的生產(chǎn)序列化,以利于模具的重復(fù)使用,從而大大減少模具更換,促進(jìn)構(gòu)件拼裝,在降低成本的同時(shí),確保建筑的品質(zhì)。
從裝配式建筑的全生命周期來(lái)看,設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)注重構(gòu)件的合理拆分,合理確定構(gòu)件的大小,在減少模具類型和構(gòu)件規(guī)格的前提下,務(wù)必保證構(gòu)件的質(zhì)量,同時(shí)還要提高模具周轉(zhuǎn)率。生產(chǎn)階段應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要制訂好計(jì)劃以防浪費(fèi),要充分利用資源,盡量實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),在生產(chǎn)構(gòu)件的同時(shí)還要不斷改善構(gòu)件的生產(chǎn)工藝,以提高機(jī)械化水平。運(yùn)輸階段應(yīng)合理考慮構(gòu)件的運(yùn)輸距離和路況,以免因長(zhǎng)途運(yùn)輸而造成成本過(guò)高和構(gòu)件損壞。同時(shí),根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn),合理選擇能夠加固構(gòu)件的工具、裝車布置以及運(yùn)輸工具,以防構(gòu)件磨損、磕破,并擬訂詳盡的運(yùn)輸和裝卸方案以降低運(yùn)輸成本。施工階段應(yīng)發(fā)揮吊車使用效率,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)布置情況,減少構(gòu)件存儲(chǔ)和二次搬運(yùn),并采用分段流水施工法,提高安裝效率,減少措施費(fèi)和人工費(fèi)[3]。
我國(guó)裝配式建筑發(fā)展起步較晚,沒(méi)有像許多發(fā)達(dá)國(guó)家那樣形成了自己特有的裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系,在一定程度上延緩了發(fā)展進(jìn)程。為此,我們要在大力推廣裝配式建筑并盡可能地保證其質(zhì)量的前提下,快速發(fā)展自己獨(dú)特的裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系。采取標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、配套化的方式,研究開發(fā)能夠適用于工業(yè)化生產(chǎn)要求的結(jié)構(gòu)體系,系統(tǒng)設(shè)計(jì)如主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、廚衛(wèi)、設(shè)備等建筑產(chǎn)品的部件和構(gòu)配件[4]。此外,要努力提高構(gòu)件和模數(shù)的協(xié)調(diào)性,促進(jìn)形成構(gòu)件體系的完整集成技術(shù),使得建筑構(gòu)件體系的模塑保持一致,為研究開發(fā)一系列標(biāo)準(zhǔn)化的建筑構(gòu)件體系及其配套體系創(chuàng)造條件。
近幾年,我國(guó)多地相繼發(fā)展裝配式建筑,涌現(xiàn)了許多能力強(qiáng)大的裝配式建筑公司和施工單位。如果將國(guó)家試點(diǎn)項(xiàng)目的相關(guān)信息收集在一起,鼓勵(lì)行業(yè)中的領(lǐng)先企業(yè)向其他企業(yè)分享信息,帶動(dòng)具有建造能力的建筑企業(yè)投入到裝配式建筑領(lǐng)域中,那么我國(guó)的裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化體系也必定會(huì)得到進(jìn)一步完善。
行業(yè)管理是裝配式建筑發(fā)展的基礎(chǔ)。裝配式建筑的建設(shè)包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工等,目前已形成了一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。組成建筑主體的部件需要在工廠中預(yù)制并運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。這就要求構(gòu)件設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)組裝保持高度協(xié)調(diào),各相關(guān)企業(yè)均具有很強(qiáng)的合作能力。其中,地產(chǎn)開發(fā)商在資源(如資金)方面具有很多優(yōu)勢(shì),是產(chǎn)業(yè)鏈的核心,因此更要加以管理,以充分發(fā)揮其溝通作用。
從裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)鏈形成開始,將裝配式建筑領(lǐng)域的生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和研究相結(jié)合,培育裝配式上下游企業(yè),以及集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和后期維護(hù)于一體的綜合型領(lǐng)先企業(yè)。同時(shí),推行總承包模式,鼓勵(lì)加強(qiáng)裝配式建筑領(lǐng)域各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系和合作,以提高裝配式施工過(guò)程的運(yùn)作和溝通效率,并實(shí)行統(tǒng)一的綜合管理。此外,鑒于BIM技術(shù)能組合各方、各階段的信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,在裝配式建筑中還應(yīng)多加運(yùn)用,使裝配式建筑的數(shù)據(jù)更加真實(shí)、準(zhǔn)確。
BIM 技術(shù)能夠跟蹤部件生產(chǎn)進(jìn)度和其他的一些信息,并在任何時(shí)候都能夠了解組件的進(jìn)度。另外,施工單位可以通過(guò) BIM 可以對(duì)實(shí)際的施工數(shù)據(jù)和計(jì)劃的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析,找出它們之間的不同,不斷改善施工計(jì)劃,減少建設(shè)工期。
在設(shè)計(jì)階段,BIM 能夠?yàn)椴煌膯挝惶峁┒鄠€(gè)數(shù)據(jù)端口。各專業(yè)設(shè)計(jì)單位通過(guò)設(shè)計(jì)好的 BIM 獲取所需要的圖紙,再運(yùn)用這些圖紙準(zhǔn)確獲取每個(gè)構(gòu)件的位置信息,進(jìn)行碰撞檢查,能夠快速、有效地發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。在生產(chǎn)階段,生產(chǎn)企業(yè)能通過(guò) BIM 獲取自己想要的信息,制造商通過(guò)射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)能夠清楚地掌握構(gòu)件的生產(chǎn)進(jìn)度等信息。在最后的組裝階段,將 BIM 與 RFID 結(jié)合在起來(lái),能夠防止產(chǎn)生如因 PC 構(gòu)件太多而引起的誤用或者遺失等問(wèn)題。