如果我們把3萬(wàn)年前山頂洞人的洞穴算作最初建筑的“原型”的話(huà)，到距今5000年前建造難度極大、建造工藝水平極高的“金字塔”，到如今的世界最高建筑——迪拜的哈利法塔，我們不得不承認(rèn)，建筑業(yè)可以堪稱(chēng)最“古老”的行業(yè)。然而，這個(gè)最古老的行業(yè)，如今的建造方式還是以現(xiàn)場(chǎng)澆筑為主，整個(gè)行業(yè)的科技含量和生產(chǎn)效率都非常低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如制造業(yè)。

建筑業(yè)有沒(méi)有可能用100年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)從“手工”勞動(dòng)到先進(jìn)的“流水線(xiàn)”生產(chǎn)的跨越？有沒(méi)有可能用50年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)從“整體”家具到“拼裝”家具的跨越？

這是一代又一代建筑人的夢(mèng)想，這個(gè)夢(mèng)想在“裝配式建筑 ”概念的提出之后，讓我們看到了傳統(tǒng)行業(yè)的新希望。

裝配式建筑是什么

什么是裝配式建筑？簡(jiǎn)單說(shuō)，我們可以把梁、板、柱、墻等事先做好的構(gòu)件想象成一塊塊樂(lè)高積木，在施工現(xiàn)場(chǎng)只需和搭樂(lè)高一樣將預(yù)制部件通過(guò)可靠連接方式進(jìn)行組裝。但“組裝”又不僅僅是“搭”，預(yù)制構(gòu)件運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后，會(huì)進(jìn)行鋼筋混凝土的搭接和澆筑，來(lái)保證建筑的安全性。

裝配式建筑按照結(jié)構(gòu)材料分類(lèi)，主要包括混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和復(fù)合結(jié)構(gòu)建筑，歷史上還有石材結(jié)構(gòu)、鐵結(jié)構(gòu)等當(dāng)代應(yīng)用較少的建筑結(jié)構(gòu)。這種 “產(chǎn)業(yè)化”、“工業(yè)化”的建筑在歐美及日本已經(jīng)廣泛采用。

裝配式混凝土建筑的熱潮在50年代末興起。 瑞典、丹麥、芬蘭等北歐國(guó)家由政府主導(dǎo)建 設(shè)“安居工程”，大量建造裝配式混凝土建筑。瑞典當(dāng)時(shí)人口只有800 萬(wàn)左右，每年建造安居住宅多達(dá)20萬(wàn)套，僅僅5年時(shí)間就為一半國(guó)民解決了住房。北歐冬季漫長(zhǎng)，氣候寒冷，夜長(zhǎng)晝短，一年中可施工時(shí)間較少， 搞裝配式混凝土建筑 主要是為了縮短現(xiàn)場(chǎng)工期，提高建造效率，降低造價(jià)。 冬季在工廠(chǎng)大量預(yù)制構(gòu)件，到了可施工季節(jié)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。北歐的裝配式混凝土建筑提高了效率，降低了成本，也提升了質(zhì)量。其經(jīng)驗(yàn)被歐洲其他國(guó)家借鑒，又傳至美國(guó)、日本、東南亞……

而在中國(guó)，祖輩們?cè)缭趦扇曛熬鸵呀?jīng)熟練了裝配式建設(shè)技術(shù)。中國(guó)古建的設(shè)計(jì)和施工一直是基于一種“工廠(chǎng)預(yù)制”構(gòu)件和“現(xiàn)場(chǎng)裝配”的制造和施工工藝，與現(xiàn)代“裝配式建筑”的理念完全吻合。從2015年起，隨著政府的積極引導(dǎo)，技術(shù)體系規(guī)范逐步建立，預(yù)制構(gòu)建產(chǎn)能的提高和完整產(chǎn)業(yè)鏈的形成，出現(xiàn)了大量的優(yōu)質(zhì)裝配式項(xiàng)目。

國(guó)家為什么要推裝配式建筑

裝配式建筑之所以成為建筑界大佬投資的新寵，得力于2016年9月國(guó)務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》，報(bào)告中提出要以京津冀、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%。

在2017年3月份，住建部發(fā)布的《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》明確到2020年，全國(guó)裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)15%以上，其中重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)達(dá)到20%以上。根據(jù)此套方案提出的目標(biāo)，各省市都開(kāi)始了裝配式建筑落實(shí)方案。

裝配式建筑質(zhì)量效率大為提高，還有利于節(jié)能降耗 ，傳統(tǒng)施工時(shí)，工人用木板搭制勾出墻的外形，再澆入水泥凝固后形成墻體，表面往往粗糙不平，而在“住宅工廠(chǎng)”里，模具制作由電腦控制，最后制成的“積木”長(zhǎng)寬高誤差僅為1—2毫米。制作墻體時(shí)，工廠(chǎng)還能根據(jù)客戶(hù)需求加裝“配件”，水電、燃?xì)狻⒅评渲茻峁芸梢灶A(yù)埋，門(mén)窗可以預(yù)裝，瓷磚、地板、外墻的裝飾涂料也都能預(yù)制。

在生產(chǎn)效率上，“積木”同樣優(yōu)勢(shì)明顯。“拿樓梯來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)澆筑特別麻煩。每一層臺(tái)階都得費(fèi)力氣做平整，澆筑完還要封上木板做成品保護(hù)，在常溫下風(fēng)干養(yǎng)護(hù)，28天后才能開(kāi)封。”采取預(yù)制方式，樓梯可以“躺”在養(yǎng)護(hù)窯里養(yǎng)護(hù)，10小時(shí)內(nèi)就能完工。預(yù)制構(gòu)件在工廠(chǎng)里生產(chǎn)擺脫了季節(jié)、天氣、場(chǎng)地拆遷條件等限制，“只要有施工藍(lán)圖，就算地基還沒(méi)開(kāi)挖，也可以提前生產(chǎn)起來(lái)。

從建筑業(yè)本身來(lái)看，裝配式建筑是提升質(zhì)量和效率的一條好路子；而從對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響來(lái)看，裝配式建筑也更加綠色，更有利于減少污染、節(jié)約資源。

傳統(tǒng)建筑工地給人的印象往往是“塵土飛揚(yáng)、垃圾滿(mǎn)地、叮叮當(dāng)當(dāng)”。相較之下，裝配式建筑的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)則干凈安靜得多。“施工裝配機(jī)械化程度很高，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)的和泥、抹灰、砌墻等濕作業(yè)。傳統(tǒng)施工的建筑垃圾約為每立方米50—60公斤，而裝配式能將其減少80%以上。此外，還能節(jié)水60%、節(jié)省木材80%、減少能耗70%，噪音也大為降低。

從經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局看，發(fā)展裝配式建筑也有重要意義。“裝配式建筑量大面廣、產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)分支眾多。發(fā)展它，能夠帶動(dòng)部品部件生產(chǎn)企業(yè)、專(zhuān)用設(shè)備制造企業(yè)、物流產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)等新的市場(chǎng)需求，有利于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)再造和增加就業(yè)，并帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

怎么破解裝配式建筑發(fā)展困難

在國(guó)際上，裝配式建筑被視為建造業(yè)的重大變革，早已被發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用。但我國(guó)，它的推廣卻非順風(fēng)順?biāo)?/span>

一些建筑實(shí)施單位缺乏經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)水平低下、管理不到位，造成工程質(zhì)量還比不上傳統(tǒng)建筑。拆分方案不合理，造成土建造價(jià)上升30%；構(gòu)件吊裝時(shí)，各工種配合不好，輕則費(fèi)時(shí)返工、重則會(huì)造成傷亡……

相較技術(shù)上的缺陷，成本因素對(duì)于裝配式建筑推廣的制約顯得更為明顯，也更亟待化解。

一般來(lái)說(shuō)，在組裝階段，裝配式建筑在人力、工期、裝修等方面均可節(jié)約成本，唯獨(dú)在預(yù)制構(gòu)件上成本更高。“預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)現(xiàn)澆對(duì)比，按照預(yù)制率不同，每平方米的單價(jià)要增加100元—200元不等。

成本上的劣勢(shì)，很大程度上是由項(xiàng)目規(guī)模小造成的。像在生產(chǎn)預(yù)制混凝土構(gòu)件時(shí)，模具成本占了很大一塊，工程量小了，它攤到每個(gè)構(gòu)件中的成本勢(shì)必就會(huì)走高。但當(dāng)工程量達(dá)到一定規(guī)模、企業(yè)有規(guī)范科學(xué)有序的管理、有一支比較嫻熟的職工隊(duì)伍后，完全能夠降低成本。

政策扶持將逐步化解成本難題，外界環(huán)境有待再優(yōu)化。規(guī)模小導(dǎo)致成本高，成本高又反過(guò)來(lái)限制規(guī)模擴(kuò)大。不讓裝配式建筑陷入發(fā)展“死循環(huán)”，還需政府伸手拉一把，市場(chǎng)需求激活了，項(xiàng)目多了，成本難題就能迎刃而解，優(yōu)勢(shì)也會(huì)更明顯，裝配式建筑才能更快走上良性軌道。

從“惡性循環(huán)”到“良性軌道”，不可或缺的是政策外力。事實(shí)上，在國(guó)務(wù)院文件出臺(tái)之前，近年來(lái)已有不少省市出于環(huán)保、節(jié)能、推進(jìn)建筑方式變革等目的出臺(tái)了激勵(lì)扶持政策。

有些是“硬杠杠”。比如上海市提出，從2016年起，外環(huán)線(xiàn)以?xún)?nèi)新建民用建筑應(yīng)全部采用裝配式建筑、外環(huán)線(xiàn)以外超過(guò)50%；又如南京市在2016年6月一次地塊出讓中，也對(duì)裝配式建筑面積的比例和建筑的預(yù)制裝配率提出明確要求。

有些則是“真金白銀”。在北京，滿(mǎn)足相關(guān)條件的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目可獲不超3%的規(guī)劃建筑面積獎(jiǎng)勵(lì)。在上海，一定政策期限內(nèi)，總建筑面積在3萬(wàn)平方米以上的裝配式項(xiàng)目，預(yù)制裝配率達(dá)到40%及以上的，每平方米可獲補(bǔ)貼100元，單個(gè)項(xiàng)目最高補(bǔ)貼1000萬(wàn)元。

學(xué)校裝配式建筑浪潮

眾所周知，發(fā)展教育，基礎(chǔ)先行。在2019年國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》中明確提出了“加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)”的新標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)推進(jìn)義務(wù)教育學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)提出了更高的要求。為了使教育更加面向未來(lái)，對(duì)建筑企業(yè)而言，設(shè)計(jì)更科學(xué)的校園功能分區(qū)、建設(shè)更安全舒適、綠色便利的學(xué)校，迫在眉睫。而在教育投資建設(shè)中，高品質(zhì)的學(xué)校裝配式項(xiàng)目在2018年起在國(guó)內(nèi)大量井噴，儼然成為學(xué)校建設(shè)新浪潮。

那么裝配式建筑為什么越來(lái)越成為一種學(xué)校建設(shè)趨勢(shì)呢？離不開(kāi)以下優(yōu)點(diǎn)：

設(shè)計(jì)過(guò)程明確

裝配式建筑往往采用平面標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化，在滿(mǎn)足學(xué)校功能的前提下，在立面和布局上卻不失靈活性。并將工業(yè)設(shè)計(jì)理念引入建筑設(shè)計(jì)中層層升級(jí)，基于學(xué)校設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)，BIM三維可視化設(shè)計(jì)。

有效縮短施工周期

裝配式建筑采用的預(yù)制基礎(chǔ)技術(shù)能大幅縮短基礎(chǔ)工期，基礎(chǔ)施工時(shí)，上部構(gòu)件已在工廠(chǎng)加工好，現(xiàn)場(chǎng)只需較少的人工進(jìn)行裝配化施工。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的全栓鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)使用壽命100年，也能有效保證施工質(zhì)量，提高一度抗震。

總體造價(jià)低

裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系是當(dāng)前將“高能耗建筑”向“綠色建筑”轉(zhuǎn)變，提高建筑業(yè)現(xiàn)代化建造能力的最有效途徑之一。 采取的全裝配式結(jié)構(gòu)不僅節(jié)能、環(huán)保，也可獲得國(guó)家補(bǔ)貼，在后續(xù)材料回收率上更可達(dá)60%~80%。 在綜合造價(jià)上比傳統(tǒng)工藝節(jié)省20%~30%。

學(xué)校裝配式建筑優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目

現(xiàn)在，綠色裝配式學(xué)校已經(jīng)初見(jiàn)成效，在政府的大力推廣下，涌下了一批具有代表性的項(xiàng)目。

星河灣中學(xué)

「星河灣中學(xué)」作為上海市第一所采用預(yù)制裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)體系建造的公共配套完全中學(xué)建筑示范項(xiàng)目，在裝配率、項(xiàng)目類(lèi)型和規(guī)模上都是建設(shè)先例。

項(xiàng)目PC設(shè)計(jì)特點(diǎn)

• 高預(yù)制率公共建筑
• 教學(xué)辦公樓預(yù)制率45.1%、學(xué)生宿舍樓47.2%。
• 標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計(jì)的學(xué)校建筑
• 教學(xué)辦公樓、宿舍樓等使用功能明確，適合進(jìn)行模數(shù)化設(shè)計(jì)。
• 抗震等級(jí)高、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求高

抗震設(shè)防為重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)，節(jié)點(diǎn)與構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)要求高；其中宿舍樓抗震等級(jí)為一級(jí)、教學(xué)辦公樓抗震設(shè)計(jì)等級(jí)二級(jí)。

裝配式建筑模數(shù)化

教學(xué)辦公樓采用了模數(shù)化的建筑設(shè)計(jì)，由普通教室、專(zhuān)業(yè)教室、衛(wèi)生間等標(biāo)準(zhǔn)模塊單元組成； 其中對(duì)于不同功能的普通教室進(jìn)行尺寸歸并，專(zhuān)業(yè)教室采用1.5或2倍的擴(kuò)大軸網(wǎng)進(jìn)行布置；通過(guò)結(jié)構(gòu)布置歸并，大大減少構(gòu)件種類(lèi)。

深圳市大磡小學(xué)

「深圳市大磡小學(xué)」是深圳首個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)學(xué)校，從開(kāi)工到竣工僅用了138天。

深圳市大磡小學(xué)充分發(fā)揮裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑輕、快、好、省的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造全過(guò)程中應(yīng)用的BIM技術(shù)、智慧工地等先進(jìn)管理手段，使項(xiàng)目工期從傳統(tǒng)建筑所需要的一年時(shí)間縮短到138天，完成了近25000平方米的園林景觀施工和8200平方米的建筑施工。

濟(jì)南市鋼城區(qū)金水河學(xué)校

「濟(jì)南市鋼城區(qū)金水河學(xué)?！沟匿摻Y(jié)構(gòu)制作、AAC墻板及樓承板板全部在車(chē)間生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工強(qiáng)度，省去了砌筑和抹灰工序，大大縮短了整體工期，具有綠色、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，該工程的順利推進(jìn)對(duì)公用建筑發(fā)展起到良好的示范引領(lǐng)作用。

裝配式建筑不僅僅是一門(mén)建設(shè)的新工藝，它更是服務(wù)于我們的莘莘學(xué)子。早一天完工，讓孩子們?cè)缫惶焐蠈W(xué)。

唯有校園里清脆的朗讀聲與操場(chǎng)上嬉戲的身影才是所有投身教育事業(yè)的教育人所希冀看到了。希望在未來(lái)有更多的孩子們能在綠色環(huán)保、安全放心的裝配式校園里，度過(guò)一段難忘的多姿多彩的學(xué)生時(shí)光！

裝配式建筑解決方案

Planbar建筑工業(yè)4.0BIM軟件

Planbar在市政橋梁方向的應(yīng)用