美国装配式建筑：“六大链”积聚产业链优势

按照推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求，要以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的其他城市为重点，加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。用适用、经济、安全、绿色、美观的装配式建筑服务发展方式转变、提升群众生活品质。——国务院


世界发达国家都把建筑部件工厂化预制和装配产业化施工作为建筑产业现代化的重要标志。“装配式建筑产业化是世界性的大潮流和大趋势，同时也是各国改革和发展的迫切要求；而美国在这方面无疑代表了目前世界的最先进的水平。”美国建筑管理局国际联合会（ＩＣＢＯ）副主席凯文·伍尔夫教授认为，“美国已经形成成熟的装配住宅建筑市场，装配住宅构件以及部品的标准化、系列化以及商品化的程度将接近１００％。”其中，美国装配式建筑的产业链尤具特色。





美国装配建筑界的产业链模式，主要是基于各个地区客观存在的区域差异，着眼发挥区域比较优势，借助区域科技优势与市场协调全美国各地区间专业化分工和多维性需求的矛盾，以产业合作作为实现装配建筑产业化形式和内容的区域合作载体，呈现“六大链”特色。


第一链：研发


该链节主体是州专科大学与应用技术大学；专业研究机构；学会与协会研究组织；企业与公司研发部门和实验室。


美国在装配式建筑领域的技术和产品研发方面一直是走在前沿的先进国家，美国有很多大学和应用技术大学都与相关产品和技术研发需求的企业或者企业的研发部门保持着紧密合作的关系，企业根据自身产品和技术革新所需的要求，向大学提出联合或者委托研究，大学在理论和验证性实验方面具备完整的科研体系，能科学的完成相关科研设定目标。而其他专业的独立于大学之外商企研究机构，则在技术与产品革新等方面有着深厚的实用性研究的积累，大大促进了装配建筑产业新技术新产品的发展。


目前美国装配建筑产业技术研发动向有：美国德克萨斯州立技术大学的装配式门窗户构件性能试验；美国密歇根州立大学研究的住宅装配建筑物能效设计和建筑技术；美国弗吉尼亚技术学校研发的板式装配设计系统；美国采暖制冷与空调工程师学会（有限）公司研发的低层装配住宅建筑物墙骨架因素的特性描述；美国土木工程研究基金（CERF）研究的绿色装配建筑技术；美国全国建造商协会研究中心（NAHBRC）（有限）公司的全国绿色装配建筑项目的开发；美国德克萨斯州立技术大学和风科学和工程研究中心研发的未来模块化装配住宅试验；美国佛罗里达大学与西门伯格中心合作开发的可选择的装配建筑系统技术；美国弗吉尼亚技术学校住宅研究中心研发的住宅建造现场阶段I、阶段II和阶段III装配产业化。





第二链：生产建造


在装配式住宅与建筑的生产建造方面，美国的企业大多数是以往主要生产休闲的交通设备，后来拓展业务开始生产装配建筑的部品构件。此类企业的特点有：由于运输成本的关系，这类企业的地区化特点比较明显；市场份额向大型的专业化的跨区域经营的装配建筑公司集中；大型企业在每个区域设立生产点。在产业化发展中，美国装配式住宅与建筑的生产建造企业还有以下特点：


部品构件生产企业：全美国现有装配建筑部品与构件产业化企业3~4千家，所提供的通用梁、柱、板、桩等预制构件共八大类五十余种产品，其中应用最广的是单T 板、双T 板、空心板和槽形板。这些构件的特点是结构性能好、用途多，有很大通用性，也易于机械化生产。美国模块工程制造业从设计到制作已成为独立的制造行业，并已走上体系化道路。在生产品种方面，该产业为了竞争、扩大销路，立足于品种的多样化；全美国现有不同规格尺寸的统一标准模块3000多种，在建造建筑物时可不需砖或填充其它材料。


现场建造与施工企业：在产业化现场施工方面，美国装配建筑分包商的专业化程度很高。据《美国统计摘要》资料，2016年统计的全美国装配建筑总承包商为9.76万家，大型工程承包商0.49万家，而专业承包商则为3.20万家。这些装配建筑承包商的专业分工很细：混凝土工程0.84万家，钢结构安装0.40万家，装配工程1.33万家，建筑设备安装0.13万家，楼面铺设和其他楼板安装0.52万家，屋面、护墙、金属板工程1.38万家，其他装配建筑承包商1.47万家；为在装配建筑业实现高效灵活的“总/分包体制”提供了保证。


生产与建造企业分类：美国装配式住宅与建筑的生产建造主要由五类企业完成：


一是大板住宅生产商：用工厂生产的预制构配件，包括墙板、屋架和楼板体系等建造的房屋，为大板住宅，分通用和专用墙板体系两种。建房者可购买整套预制构配件，并按当地建筑法规建造安装。大板住宅制造商占美国住房生产商最大的份额并且具有相当典型性。2016年，全美国2100家大板住宅制造商建造了近98.2万套装配式住宅与建筑。其中包括以下3种不同的类型：一是传统大板住宅生产商：通常通过建筑经销商来销售他们的产品；二是木结构住宅建造商：他们直接将产品出售给住户或者通过经销商来出售产品；三是其他结构体系住宅生产商：他们生产轻钢、轻混凝土、加气板材等产品。


二是住宅组装营造商：这些公司通常在大都市中心的郊区建造独户住宅和公寓式住宅楼。美国4900多个大的建筑生产商中95%以上优先采用屋顶预制构架，同时使用其他工厂制造的零部件，例如预制地板构架和墙板等。美国住宅预制构件的迅速增长，一是因为劳动力成本高和现场建设花费大，二是因为一些较大的建筑生产商通常有自己的部件生产工厂。住宅组装营造商直接将他们的房屋出售给住户，不通过经销商等中间环节。2016年，住宅组装营造商营造了大约128.4万套装配式新旧房屋。


三是住宅部件生产商：即独立生产住宅构件、住宅配件的工厂，美国约有3500个住宅部件生产商。他们将住宅部件、配件出售给住宅组装营造商。住宅部件生产商通常按照一定的流水线来生产屋顶构架、地板构架、墙板或者门窗等构配件，同时也生产楼梯、汽车库等其他住宅组成部分。


四是特殊单元生产商：即生产安装住宅中各种类型特殊功能单元的生产商。美国约有570家特殊单元生产商，每年平均建造1400个特殊装配式单元，他们既可通过经销商也可采用直销的方式来销售产品。特殊单元不仅用于装配式住宅，还可用于技术要求更高的装配式公共建筑，如学校、办公、银行、医院等。


五是多类型装配式住宅分包商：即活动住宅／模块住宅／大板住宅的分包商，这类分包商与多个生产商交易，主要承揽基地准备、基础设施配套、监理住宅施工。


生产运营与建造流程：以上各类型企业或独立运营或相互配合，具有一套完善的装配住宅与建筑生产流程，其流程包括以下阶段：合同洽谈及工程设计；工厂生产及加工装配；基础设施及避雷处理；结构施工及屋面安装；内外装饰及设备安装；完工交接。


美国装配建筑界的整个生产建造周期在产业化程度方面十分成熟，不仅缩短了住宅生产周期，也使得装配式住宅与建筑的性能得以保证。





第三链：运输


美国各地装配建筑用料与材料的现场运输一般都外包，而且全部由专业公司承担。但是运输的过程受到高速公路相关条例的严格限制：对运输的时间、日期、每天运送的次数、运载房屋的大小、重量都有严格的限制。


另一方面，承担运输的公司同时兼营挖掘、搬运、清理现场垃圾等业务。在旧建筑拆除方面，有几百家小公司专门从事控制爆破拆除技术，同时兼营场地平整、托运等项目。





第四链：零售


在美国各地的市场上，关于装配式住宅与建筑的部品与构件样式齐全，而且轻质板材、装修制品以及设备组合构件、花色品种繁多、可供用户任意选择。用户可通过产品目录，买到所需的产品。这些装配式构件结构性能好，有很大通用性，也易于机械化生产。美国发展装配住宅与建筑材料的特点是基本上消除了现场湿作业，同时具有较为配套的施工机具。特别是厨房、卫生间、空调和电器等设备近年来逐渐趋向组件比，以提高工效、降低造价，便于非技术工人安装。

美国在产业化发展装配建筑产品的零售方面，其特点还有：符合标准产品一般通过专业零售渠道进入市场；消费者可以选购或个性化定制；直销模式逐渐显露；工厂生产商的产品有15%~25%的销售是直接针对建筑商；大建筑商并购生产商或建立伙伴关系大量购买住宅组件，通过扩大规模，降低成本；多类型装配式住宅分包商，与多个生产商进行活动住宅、模块住宅、大板住宅等交易的销售业务。





第五链：金融服务


美国是一个典型的以财团投资为主的商业经营型的产业金融服务市场，产业信贷成为产业发展机制和财团投资的中心，完善和发达的产业信贷系统，有力地支持了美国许多大中小装配建筑与建材企业拥有自己的发展。目前，美国产业金融服务市场已发展成为市场体系相对独立和完善的、政府调节的、多种信用交织成网络的、世界上规模最大的产业金融服务市场。但在装配建筑产业方面，金融服务的特点有：与其他房地产建筑的“不动产”贷款不同，对于装配建筑与建材企业的贷款方式更类似于汽车贷款的“动产贷款”；此类贷款一般利率较高而且条件苛刻。另一方面，零售商有时扮演借贷经纪人从中牟利，使消费者不能充分享受装配式住宅的低成本生产的优势。





第六链：安装

在美国，安装被认定是装配式住宅与建筑的最后一道工序。2000年美国国会颁布的《装配式住宅改进法案》，就装配式住宅使用过程中的多项责任给安装企业及其主管部门界定了相关的法律依据。另一方面，美国的安装机械设备租赁业较发达。据《美国统计摘要》显示，在装配式住宅与建筑界，美国现有10多家年租金额达20亿美元的安装设备租赁公司。装配建筑机械租赁业的发展提高了机械的利用率，避免了企业资金积压，也推动了装配建筑界的产业化发展。