建筑工业化的实践与忧思

1 建筑工业化产生的背景
　　在我国，以房地产为代表的传统建筑业规模已经达到了史无前例的峰值，它一方面极大地加快了中国的城市化进程，但另一方面，其弊端也已显露无遗，高耗能、高污染、高浪费、粗放型的现场人工作业，对城市、对生态、对产业结构都带来了极其严重的不利影响。面对这种情况，以全球的发展趋势来看，推动绿色装配式建筑必将成为了我国未来发展的方向，也是建筑业全面向工业化转型的必由之路。

　　 2 建筑工业化的概念与特点
　　所谓建筑工业化，就是采用工业化的预制装配化技术，选用合理的可装配式建筑（结构）体系，将主要构件和部品在工厂按工业化、精确化、标准化的模式预制生成，再运输到现场进行就位与装配的建造过程。也就是将构配件的生产过程，由传统的现场浇捣砌筑，大量地前移至工厂车间里完成。

　　与传统建筑方式相比，工业化建筑具有质量、成本、进度可控等优势，真正体现了“四节一环保”的概念。它既节约资源和材料，减少现场的湿作业，减少建筑垃圾，降低扬尘与噪音污染，又解决了传统建筑保温差、隔音差、外墙渗水开裂等通病，是提高建筑质量与建造效率的最佳途径，是建筑行业的一次重大变革。


3 项目背景与概况
　　目前，国家与地方政府都在大力的推动与扶持住宅产业化。其中，安徽省合肥市作为全国批准的“国家住宅产业化基地”，先行推出“绿色建筑与住宅产业化”示范区，该示范区位于合肥市高新区内，区内引进有数家国内一流的住宅工业化企业进驻，如长沙远大住工、宇辉集团、合肥鹏远住工、西韦德等等。

　　合肥市滨湖桂园项目就位于“绿色建筑与住宅产业化”示范区内，占地165亩，总建筑面积约31万多平米，项目定位为回迁房和保障房。本工程总共分为A、B、C三区，作为住宅产业化的试点与示范工程，区管理局邀请了当地三家住宅工业化的龙头企业，分别承建这三个区。其中，A区由长沙远大住工承建，总建筑面积约13万多平米，包含六栋25～32层不等的高层住宅，共有4种户型，是三个区中规模最大、复杂程度最高的一个区。笔者以设计负责的身份参与到了该项目之中，深刻的体会到了建筑工业化的优势与困惑。

　　 4 结构体系与构件选型
　　4.1结构体系
　　针对A区作为一类高层的实际情况，远大住工在经过严格的结构计算和综合权衡后，采用了叠合楼盖加现浇剪力墙的结构体系。相对于全现浇体系（现场湿法作业量大，模板用量多，施工慢，工业化率低）和预制装配式剪力墙体系（装配精度要求高，仅适合于多层或18层以下），这一体系在结构安全、施工进度、工业化率这三个方面，取得了一个较好的综合平衡。

　　 4.2墙板构件
　　外墙采用160厚的夹芯混凝土的外墙挂板，即60厚的混凝土外叶墙板+50厚的挤塑聚苯板+50厚的混凝土内叶墙板，通过高强度、低导热的特制玄武岩拉结件将三层构造联结成一个整体；内墙也采用的类似的预制墙板。所有墙板均在工厂里预制、养护完毕，现场只进行吊装就位，基本节省了搭建脚手架的工序，也大大地减少了施工安全隐患。

　　这种一体化的外墙挂板，既一次性的解决了外墙的保温、防渗、隔音、防火等问题，又利于生产与装配，提高了施工进度，还解决了传统保温体系中出现的墙体层与保温层不同寿命这一个严重问题（建筑主体工程使用寿命最少50年，而普通保温层使用寿命最多在20～25年左右），完全省去了日后维护与翻新的费用，具有较高的效费比。

　　 4.3叠合楼板、叠合梁
　　本项目的楼板与梁，采用的是工厂预制构件层（下）加面层现浇（上）叠合而成的结构形式，其中，叠合楼板的预制层厚度为60mm，现浇叠合层厚度为70mm，叠合梁的预制层厚度为320mm，现浇叠合层厚度为130mm，两层之间通过拉结钢筋的合理分布，浇筑完毕后成为一个整体，充分保证其强度与刚度；同时，预制构件层又充当了现浇层底部模板的作用，省去了传统的混凝土构件支模工序，减少了模板用量，提升了施工的进度。

　　 4.4其余构件
　　如楼梯、阳台等均也采用类似的建造模式，先在IV里生产出标准构件，然后再在现场统一装配施工。


5 工业化流程
　　第一步，拿到建设方所提供的传统图纸后，我方进行适当的工业化设计修改，以使其符合本企业的标准与要求，并提交工艺设计所需的建筑结构设备条件图。

　　第二步，工艺设计专业会根据修改后的条件图，绘制出每一块构件（墙、板、梁、梯等）的分拆图，并在图纸上预留出所有的门窗或其余孔洞的定位、尺寸、走向等相关信息，形成最终的工业化施工图。

　　第三步，工厂依据分拆图，以流水线的方式大批量、规模化的生产出每一块墙板、楼板、梁、阳台等构件，养护完成之后并编号备位。由于是工厂化生产出来的标准构件，其配筋、尺寸、留洞、平整度等数据都是非常精确而一致的，从而避免了传统手工作业时，产品质量因人而异、参差不齐的现象。

　　第四步，施工部门将养护完成的预制构件按序运至施工现场，依编号对号入座，吊装，对位，再将构件上预留出的拉结钢筋相互之间焊接固定，并埋置于叠合楼板或叠合梁上的现浇层或是剪力墙之内。

　　最后，浇筑板与梁的叠合现浇层和剪力墙，将横向构件和竖向构件联结为一个整体，完成一个标准层装配作业。如此层层装配，由于是以干法作业为主，在上部层数的土建正在吊装的时候，下部层数内的门窗、栏杆、管线等配件安装也同时进行，甚至户内装修，整体厨房卫浴的安装也逐层开始，其装配施工的进度仅需传统建造模式的30～40%。待工程完毕时，工业化住宅提供给客户的产品，是基本可以直接入住的“家”的概念，为住户提供了生活的便利性，也极大的体现了工业化住宅的综合优势。

　　 6 问题与建议
　　尽管工业化住宅有着诸多的优点和广阔的发展前景，但就目前而言，还是有许多不尽如人意的地方，需要政府、行业、社会的共同努力：

　　 6.1应建立相适应的建设审批与监管程序。
　　工业化建筑介于建筑业与工业之间，无法照搬目前传统现场施工的建设监管流程，应尽快建立工业化建筑部品认证和市场管理制度，为部品研发、品质保障、商品化流通提供保障，并颁布有针对性的建设审批与监管程序。

　　以设计为例，工业化设计与传统施工图设计最大的不同就是，其设计与施工是一体的，是无法脱离而单独操作的，它必须兼顾到生产、吊运、装配的全过程，也必须与本企业的技术、体系、标准相衔接和融合。这跟传统施工图完成后，可以交给任何一家施工企业去施工的模式是截然不同的。



比如，在滨湖桂园A区的工业化设计过程中就出现了这一问题：具有资质的传统设计机构，既不了解也不愿去掌握工业化设计，而懂工业化的企业又不具备传统的设计资质的这一问题，这就造成一系列的出图程序上的推脱和矛盾。同样，在施工图审图阶段，在建设监理阶段都出现了类似的问题，由于没有相匹配的建设审批与监管程序，这种权责不明与错位，严重地影响了项目的进度。



6.2应出台相适应的规范与标准来引导和扶持。
　　国家对工业化住宅没有明确的定性，也就没有针对性的标准与规范。因此，目前的相关规范都是建立在传统体系上的，一些约定熟成的习惯性规则，往往有利于传统建筑反而不利于工业化建筑，也就难以起到推动和扶持的作用，甚至在某些操作细节上还阻碍了其发展。

　　比如，在本项目面积计算中，原设计采用的是传统的外保温体系（30～35厚的外保温层加粘结层、找平层等共计约60厚），但在传统施工图中，60厚的外保温体系通常是忽略而没有表达出来，核面时也就没有计入此部分面积。但是，当我们采用工业化预制夹芯墙板时，是将保温层含人整体墙板之内的而无法省略的，是必须计入建筑面积的；正是由于这种不公平，致使在套内使用面积相同的情况下，我们工业化住宅的最终建筑面积比传统住宅要“多”计算出2%左右，这也导致一些住户对于工业化的认可度低，甚至是抵制。

　　 6.3社会对于工业化建筑的认可与接受有待提高。
　　我国目前的住宅，大多还停留在毛坯房的半成品阶段。而在本项目中，由于大部分构件都是车间里预先生产的，所有孔洞、插座、线路等都是预留完毕，这对于产品的质量、准确性、平整度都是十分有利，但是却不能随意的在成品上打孔开槽。然而现实情况是，许多普通民众还是习惯性的偏好那种可以敲墙打柱，随意改动电路和插座，甚至是可以所谓“偷面积”的毛坯房，反倒是对设计并预留好的装配式住宅不太接受，这样的一种现状，也阻碍了工业化住宅的推广与发展。

　　 6.4工业化率还亟待提高。
　　目前，滨湖桂园A区已进入施工阶段，但实际的工业化率却低于预期。这与全产业链的成熟度低、关联率低、标准化低有着密切的关系。要提高工业化率，绝不是建筑工业化企业一家之事，它需要全社会的推广与促进，涉及到整个产业链，从材料供应商、部品制备商、集成营销商，到部件运输商、零配件商、授权维护商等，都是其中的重要参与者。只有像汽车业或飞机业一样，全产业链上的各个环节都提高产业性能，形成系统性的采购、生产、销售、维护保养体系，才能提高整体的工业化率。

　　 7 结语
　　尽管各方做出了很大努力，作为工业化住宅的试点与示范项目，滨湖桂园A区目前却是“叫好不叫座”的尴尬现状。因此，我们也必须理性面对这一系列客观现实因素，为将来的发展积累宝贵的经验与教训。

　　要改变目前的局面，除了企业自身的努力之外，更必须从行业、政府、社会等多方面人手，层层推进，全面发展，加大宣传力度，真正落实扶持优惠的政策，改变人们对于建筑业的传统认知，并尽早建立起相对应的工业化建筑的部品、标准、体系与建设监管程序，最终推动我国传统建筑行业全方位的转型与升级。