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論預制裝配式建筑發展

1、建筑產業方面


1.1 標準化程度低


裝配式建造最大優勢在于標準化、規模化生產施工,特別是類似于數量大、標準相對統一的保障房項目,更能體現其優勢。從目前的住宅建筑市場來看,建筑個性化程度大,不同開發商各有各的建筑風格,房型平面千變萬化,立面造型更是紛繁復雜,無論是商品房還是保障房,模數化、標準化程度都還比較低,通用化構件使用較少。特別是大量的保障房工程,目前上海市還沒有相應可組合拼接的設計選用圖集,造成裝配式建筑的建造效率還較低,成本較高,無法充分發揮產業化的優勢。


1.2 產業鏈不成熟


目前國內的PC住宅產業,由于市場尚處于培育期,對預制構件的需求較少,尚未形成足夠大的市場規模,因此,上下游配套產業鏈還遠不成熟,滿足預制住宅需求的產品、部品(如PC構件、鋼筋連接套筒、防水膠條、密封膠等)的生產廠家還比較少,可供選擇的產品范圍還不大。產業鏈上設計、PC深化、構件制作、配套材料生產、施工企業等資源跟不上市場擴容的步伐,產業鏈需要不斷完善。設和管理委員會等六部門制訂的《上海市綠色建筑發展三年行動計劃(2014—2016)》,修改了各區縣政府在本區域供地面積總量中落實的裝配式建筑比例,2014年不少于25%,2015年不少于50%;到2016年,外環線以內符合條件的新建民用建筑原則上全部采用裝配式建筑,裝配式建筑比例進一步提高。文件的出臺意味著上海市裝配式建筑的推廣使用已從政府鼓勵方式轉向了政府強制性推行方式。根據上海市6年來的開發規模統計數據,預測上海每年的預制裝配式建筑面積(表2),建筑產業化市場將迎來一個爆發性增長期。3目前預制裝配式建筑產業存在的問題上海地區從2006年起,由萬科、上海城建開始推行裝配式住宅,至今已完成100萬m2的建筑,總體來講,無論從建筑質量、建造工期、還是從現場節能、環境影響等方面都較傳統方式具有較大的優越性。目前,上海已經在土地招拍掛或出讓時納入了裝配式住宅要求的評價條件,并對符合綠色建筑標準的示范項目給予經濟上的政策獎勵,一些具有社會責任感和市場敏感度的企業迅速跟進,但也有一些設計、施工和構件生產企業,不管是否具備條件,也以裝配式住宅為噱頭,大有一哄而起之勢。


1.3 裝配式建筑總體成本高


目前預制構件大多數沒有模數化、標準化設計,且生產廠家較少,還未形成充分的市場競爭,達不到規模化生產,造成相應產品、部品的價格較高。再加上構件蒸養、運輸以及PC構件因生產、施工、構造要求而增加了鋼材用量,造成建設成本有一定增加。這也是目前影響市場開發商積極推進裝配式住宅的主要因素。


1.4 產品質量良莠不齊


從建筑預制構件生產情況來看,上世紀60~80年代是發展的黃金期,當時上海兩大住宅建設主體單位建工局和住宅總公司分別建設了7個和4個預制構件生產廠,最大的占地約20hm2,生產構件供不應求,后來不少鄉鎮企業通過和國營大廠聯營,也加入到構件加工行列,工廠總數在200家左右。到90年代初期開始,由于住宅建設由預制+現澆逐步向全現澆轉變,構件加工行業急劇萎縮,住宅構件訂單減少,迫使構件加工單位逐步轉向商品混凝土加工和市政構件加工,能夠延續至今的住宅構件加工單位已屈指可數,這些工廠之所以能夠延續至今,主要還是靠依附于工廠其它主業產品,如商品混凝土、地鐵管片、橋梁構件等,目前全國較有代表性的構件生產企業有:北京榆構(原北京第二構件廠)、上海城建物資(原住宅構件四廠)、上海建工三廠(原建工第三構件廠)、深圳海龍構件廠等。近年來,由于鼓勵政策的陸續出臺,上海開始涌現不少構件生產廠家,但質量參差不齊。一些具有多年生產經驗的企業構件產品質量較好、產品質量較為穩定。也有一些企業起步較晚,技術積累和管理經驗的缺乏,造成構件質量相對較差。


1.5 還未形成充足的產品供給


目前上海市有上海城建物資公司、上海建工、遠大、城業管樁等企業,從事預制構件的生產,年供應量約為250萬m2左右,未來隨著各家企業自動化生產線的上馬和產能的擴大,將能實現約1000~1500萬m2左右的產能規模。但生產線的上馬、技術工人的培訓、產品質量的穩定都需要一個過程,還不能滿足2015年上海市50%預制比例的需求(表3)。


1.6 管理制度和運營模式相對落后


裝配式建筑方式是生產方式的變革,是傳統生產方式向現代工業化生產方式轉變的過程。目前很多企業自發地開展產業化技術的研發和應用,但忽視了企業的現代化管理制度和運行模式的建立。管理制度和方式無法跟上,也阻礙了產業化的發展。


1.7 人才缺乏


在技術推廣初期對人才的需求非常旺盛,而目前,預制技術領域面臨的人才問題比較大。預制技術涉及到的人才涵蓋面比較廣,不光有設計、深化設計、預制生產、施工管理和操作,而且項目管理者也需要更新知識。而人才的培養需要一個過程,目前上海市涉及到預制產業鏈的人才資源還遠遠不能滿足現實需求。


1.8 配套政策滯后


目前上海市已經出臺了一系列關于裝配式建筑的鼓勵政策,對上海裝配式建筑產業的發展產生了巨大的推動作用,走在全國的前列。但前階段的政策更多著眼于落實裝配式建筑比例,明確鼓勵措施等,項目進入建設階段后的一些配套政策還未出臺,亟需補充或修改。同時,新的鼓勵政策在實踐中也出現一些新問題。


1.8.1 標準、規程缺乏


目前已經出臺的預制設計規程,只有2010年頒發的《裝配整體式混凝土住宅設計體系規程》,以及2014年10月1日出臺的行業標準《預制混凝土結構技術規程》;另外還有構件制作和施工方面的規程。2010年頒發的規程由于當時建成實例還不夠多,規程覆蓋的范圍比較少,裝配式住宅的生產、安裝施工、驗收評定等技術標準還尚未建立,亟需修訂。上海市政府還鼓勵在學校、醫院、養老院、商業辦公樓等建筑中推廣預制技術,這方面的針對性規程目前還在制定中。目前上海預制規范的廣度和深度落后于北京地區。北京市目前已出臺的預制規程有《裝配式剪力墻結構設計規程》(DB11/1003—2013)、《裝配式混凝土結構工程施工與質量驗收規程》(DB11/T1030—2013)、《裝配式剪力墻住宅建筑設計規程》(DB11/T970—2013)、《預制混凝土構件質量檢驗標準》(DB11/T968—2013)。雖然北京市預制規程的數量不多,但其針對住宅市場的預制技術規程的深度和針對性較好。


1.8.2 與傳統驗收程序存在矛盾


國外主流的框剪預制裝配式建筑,多為上部結構施工的同時,下部結構進行二次結構或安裝裝修工程施工。日本施工速度最快的PC住宅,施工到第四層時,第一層已可以交鑰匙。但根據國內目前驗收規程要求,需待結構封頂后進行整體驗收。因此在主體結構施工上還無法發揮建設周期短的優勢。


1.8.3 與傳統安全措施存在矛盾


按照傳統的安全管理規定,工地現場需在建筑物外側滿布腳手架并搭設安全網,但有些預制建筑的施工工藝已可取消外腳手架的搭設,另外在取消腳手架后,在施工現場臨時安全圍護、外墻涂料吊籃吊繩作業方式上,都與上海現有的安全管理規定產生了矛盾。


1.8.4 配套政策帶來的新問題


1.8.4.1 機械地執行裝配式面積比例


上海市新的激勵政策出臺后,逐漸暴露出一些新的問題,比如各區土地出讓環節建筑面積不少于20%的裝配式住宅的規定,造成政府在土地出讓時,將此比例落實到單個地塊中,上海大多地塊只有5~10萬m2的建筑面積,但有1~2萬m2的建筑面積需采用預制技術進行建造,而這種小規模的建造要求和現澆與預制兩種作業方式在現場并存的狀況,勢必造成成本上升,難以管理等問題。


1.8.4.2 獎勵政策的局限性


現有的鼓勵政策,對在土地出讓時已經明確采用裝配式技術的地塊,不再給予面積獎勵,例如一個10萬m2建筑面積的地塊,裝配式比例25%,即有2.5萬m2需采用預制技術,則剩余的7.5萬m2即使開發商自愿采用預制技術進行建造,也無法享受面積獎勵,這既打擊了開發企業將預制技術擴大到整個地塊的積極性,也與鼓勵政策的初衷不符,而且在某種程度上限制了上海市預制建筑面積總量目標的落實。


1.8.4.3 高預制率體系無法推廣的問題


目前的鼓勵政策中,僅在文件中提出了鼓勵企業提高預制率的說法,但如何鼓勵并沒有提出相應的配套措施,實際上造成企業從成本角度出發,只愿意貼著政策規定的預制率下限進行開發。而低預制率與高預制率的技術并不相同,為達到將來預制率不斷提高的目的,勢必需要采取一定的鼓勵政策,鼓勵企業開發高預制率建筑,做好相應技術儲備。


1.9 技術體系方面


國外預制裝配式建筑基本采用框剪結構體系,現在國內除了應用裝配式框剪結構體系,還在對預制剪力墻結構等各種裝配式建造體系進行不斷的探索完善,全面推廣應用還有待總結提高。國內目前的PC預制技術尚未成熟,主要包括以下三個方面。


1.9.1 預制框架和框架剪力墻體系該體系在國際上已經完全成熟,但由于結構體系本身的特點,室內具有凸出的梁柱,在中小套型住宅中使用時,凸出梁柱會有一些不利影響,需通過裝修予以弱化。


1.9.2 PCF體系或剪力墻內澆外掛體系由于結構體系本身的限制,未來在預制率方面沒有較大的提升空間,而且在現澆部分外部增加一層預制外皮的做法,并沒有對傳統作業方式發生革命性改變。


1.9.3 預制剪力墻結構體系該體系較適合國內中小套型室內規整的需求,但由于之前沒有規范的支持,目前還在不斷完善和擴大規模應用。


1.9.4 社會認知度方面整個社會層面對預制裝配式建筑的認識不足,很多人依然存在以往預制建筑抗震性差、易滲漏的舊觀念,用戶對于裝配式建筑的認識和評價才是市場接受度提高的關鍵,需要在政策頂層設計和市場客戶端(小業主)兩方面雙管齊下,PC產業才能順利和迅速地得到發展。


2、對策


基于以上因素,上海有必要考慮制定裝配式住宅建筑發展的頂層規劃,加強管理,正確引導。優化建筑企業結構,淘汰技術力量薄弱、掛靠分包小隊伍,促進建筑業結構調整。將致力于工業化住宅研究的企業、科研院校進行資源整合,健康發展,建立研究開發、建筑設計、技術推廣與運營管理一體化的生產模式。建議在以下幾方面加大統籌規劃。


2.1 建筑產業方面


2.1.1 建立標準化、模數化建造方式,完善預制裝配式建造體系(1)對數量大、標準相對統一的保障房,征集匯編可組合拼接的保障房設計選用圖集,通過標準化規范、模數化協調,既可以加快設計施工進度,又可以降低預制構件生產成本。(2)在推進預制裝配式商品房建造的近幾年中,建議采用區域總量控制的方式,按照預制裝配式項目相對集中建設模式進行,避免所有商品房在項目全面快速推進過程中,因設計、構件制作、施工等一系列質量問題而留下遺憾。(3)除了將國外主要應用的預制裝配式框剪結構體系技術進一步落地外,對預制裝配式剪力墻結構各種體系不斷總結完善,擇優甄選。


2.1.2 標準化體系建設與推廣(1)鼓勵產業鏈上各大型龍頭企業針對市場需求,研發標準化產品系列并推廣使用。可以從標準化構件角度出發,慢慢形成自身標準化預制戶型體系。(2)政府倡導,學習香港及新加坡等地的成功經驗,率先在保障性住房和政府投資項目使用標準化裝配式建筑。(3)對標準化產品采取適當的知識產權保護措施。(4)在土地出讓、審圖、工業化建筑評定等環節中優先考慮標準化產品。(5)在標準化體系建設與推廣同時,結合運用BIM技術,為傳統建筑施工來一次真正意義上的革命,這也是符合創新驅動、轉型建筑發展的時代需求。


2.1.3 對預制構件生產進行規劃與扶持要加強對預制構件生產行業的產業規劃,一方面要合理規劃預制生產廠家地域分布,滿足上海預制建筑需求的同時,輻射上海周邊地帶;另一方面應合理規劃全市產能,防止一擁而上造成產能過剩,從而陷入惡性競爭的局面。


2.1.4 加大人才的培養和引進亟需開展相應的技術培訓、加大人才引進力度和做好內部培養工作。(1)技術培訓。建議經常由主管部門組織相關的技術培訓,組織相互參觀交流學習、標準宣貫工作,將預制裝配式相關的標準讓更多的企業掌握,讓預制技術在更多的企業生根發芽。(2)人才引進。加強外省市相關人才的引進力度,促進本市相關產業的快速發展。例如將本領域作為人才引進重點領域,制定相應的5年人才引進計劃,滿足本市中長期對本領域人才的需求。(3)重視人才培養,加強產學研合作。加強本市相關產業鏈企事業單位人才培養力度,制定人才培養計劃,必要時可以給予外地戶籍人才加快落戶的優惠措施,促進人才穩定發展。建議在院校開設相關專業,聘請具有實踐經驗的工程師擔任講師,同時企業可作為院校的實習基地,重點培養理論和實踐相結合的專業人才。


2.2 配套政策與法規


2.2.1 適時調整鼓勵政策在大力推廣預制裝配式建筑的近幾年,對土地出讓時有要求做裝配式建筑而面積比例較少的地塊,開發商自愿在同一地塊內,對剩余面積也采用預制技術的,給予一定的面積獎勵;在土地出讓時,已明確預制率的項目,開發企業自愿提高預制率的,根據預制率的高低,給予一定的面積或費用獎勵;對土地出讓時,未明確采用預制技術而開發企業自愿采用預制技術進行建造的,可在目前3%面積獎勵的基礎上,根據預制率的不同,額外給予一定的面積或費用獎勵。以上鼓勵政策可以推動企業在走向預制裝配式道路的基礎上繼續進行研究和探索,提高預制建筑的工業化水平。


2.2.2 金融政策支持充分發揮金融支持作用,對裝配式建筑產業實施鼓勵性稅收政策。政府通過稅收工具,降低開發環節成本,可以充分調動房地產開發企業的積極性。比如日本建設省和通產省在上世紀70年代推廣工業化住宅時,采取了一系列財政金融方面的鼓勵政策,包括“住宅生產工業化促進補貼制度”,對新技術、新部品的使用,給予長期低息貸款等。對符合條件的預制建筑項目優先提供開發貸款、適度放寬負債率限制或降低開發貸款利率,對購買該類型住宅的購房者降低首付要求或降低按揭貸款利率。


2.2.3 加快調整審批體系和驗收、安全制度管理制度創新應匹配技術進步發展的需要。針對裝配式這種新工藝,各監管部門可根據裝配式工藝的特點,調整原有的監管程序和監管要點。另外由于裝配式建筑在管理體制上與傳統建筑(設計、產品、施工相脫節)完全不同,屬于有機、全過程的管理,因此原有的“串聯審批”建議優化為“并聯審批”。考慮到裝配式建筑的特性,采用住宅產業化的工程驗收可以考慮采用分批多次驗收的方式,可以使項目開發周期大大縮短,發揮裝配式建筑的優勢,同時減少開發企業管理成本和時間成本。在安全制度方面加快制定與預制建筑體系相配套的管理規定,適應預制裝配式建筑生產方式的特點。


2.2.4 技術規程加快相關技術規程的修訂和編制,促進標準規程與市場需求的統一。同時,預制建筑技術發展是百花齊放的,各個企業可能有自己獨特的體系,一本規程包打天下的做法不太現實,應鼓勵各個先行企業將自己的企業標準提升為上海市標準。


2.2.5 質量保證體系開發商和建筑商對質量的責任建議上升到立法高度,并貫徹建筑全生命周期,如延長保修期等。開發企業在構件產品的選擇上,應慎重選擇生產廠家。PC建筑的起步階段,需以優良的質量贏得口碑、培育市場,避免因產品質量問題影響PC建筑產品形象和開發企業形象。建立優良住宅部品認定制度,由專業的住宅部品認定中心對部品的外觀、質量、安全性、耐久性、使用性、易施工安裝性、價格等進行綜合審查,公布合格的部品,并貼“優良部品”標簽,設定一定的有效期。經過認定的住宅部品,政府可強制要求在保障性住宅中使用。優良住宅部品認定制度建立,可逐漸形成住宅部品優勝劣汰的機制,是提高部品質量和建筑產品質量,推動住宅產業和住宅部品發展的一項重要措施。


2.2.6 對傳統作業方式加以限制采取措施,有步驟、有計劃、有區域地對傳統建造方式加以限制,例如在一定階段,一定區域內,仿照香港的做法,采用征收建筑廢物處置費的形式促使減少建筑垃圾的產生,提高使用預制構件的積極性。在此基礎上,漸進式、逐步地加以推進。另外在裝配式建筑的產業化生產方式中,應大力推廣信息化技術,推進住宅工業化建造與信息化的深度融合,以保障性住房建設材料部品采購信息平臺為基礎,建立住宅工業化信息技術與管理系統,包括建立建筑部品部件的編碼標識規范與體系等,逐步實現對建筑部品部件全生產過程、全壽命周期的跟蹤監測,完善質量追溯機制。


2.3 社會宣傳方面


需要加大預制裝配式建筑以及示范項目的宣傳,如打造公益性教育宣傳基地,讓老百姓實實在在感受到PC建筑帶來的成效,感受到建筑質量提升、科技含量提升、住宅保值增值帶來的實惠。


3、結語


近年來,上海城建、萬科、遠大、中南建設、寶業等企業在裝配式建筑發展方面做了不少的探索,但從社會綜合效益分析以及改善住宅品質、提高安全生產和文明施工水平、縮短施工周期、減少對熟練勞動力依賴等潛在價值來看,發展PC技術是發達國家和港臺地區開發建筑產品的一致選擇,也將是我國住宅技術發展的必由之路。因此,在裝配式技術發展道路上還需要這些企業、科研、設計、構件等單位做進一步深入的研究。從目前社會環境來看,政府已在裝配式建筑的政策支持方面邁出了一大步,但在快速推進的同時,還亟需建立裝配式建設體系的頂層研究和設計,從各方面入手,全面、深入、有序地推進預制裝配式建筑發展。


作者系上海城建置業發展有限公司副總工程師 施嘉霖

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