建筑工业化发展概况及我国建筑工业化现阶段存在的问题

建筑工业化发展概况及我国建筑工业化现阶段存在的问题

顾铭

杭州卓越城置业有限公司浙江杭州310000

摘要：介绍了建筑工业化基本概念及目前国外建筑工业化发展方向和趋势，针对我国目前建筑工业化现状，归纳总结了三种主要体系特点及需要重点解决的问题。

关键词：建筑工业化，装配式混凝土结构，现浇结构，钢结构

1建筑工业化发展概况

建筑工业化是指采用现代化的制造和生产方式，代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式，其主要标志是：建筑设计标准化、构配件生产工厂化，施工机械化和组织管理科学化。

与“建筑工业化”相近的概念有：装配式建筑、PC建筑、住宅产业化等。需要说明的是，这几个概念并不等价。工业化是一种技术手段，是一种生产方式。

国外建筑工业化是二战后期发展起来的。战后欧洲法、德、苏等国家房屋损毁严重，重建工作量大，人工匮乏，先后掀起了建筑工业化高潮。到60年代，建筑工业化已经扩及到其他工业发达国家，如美国、加拿大、日本等。我国的建筑工业化始于上世纪50年代。总体来说，上世纪我国建筑工业化发展并不理想。90年代后提出了新型建筑工业化，并逐步推进发展。

2国外建筑工业化的发展方向和趋势

2.1标准化、模数化、通用化与新体系

目前西方发达国家建筑工业化已向标准化、模数化、通用化方向发展，并研发出多种新型建筑体系，如新型钢结构、钢混结构、木结构等。目前瑞典和日本建筑部品通用化程度较高，可以根据建筑需要直接进行组合。

2.2定制化、集成化

西方国家将制造业中定制化概念引入住宅工业化生产中，形成模块化设计和生产定制建筑，提升客户体验，满足个性化需要。

运用建筑技术集成化，提升科技含量，提高建筑设施精细化程度，降低功能造价，节省建筑空间，在提升建筑使用舒适性、便利性的同时，实现了经济性优势。

2.3专业化服务体系

发达国家建筑工业化发展形成了新型工程技术服务体系，形成了专业的施工队伍。如，模板工程由现场作业进化为从设计到制作的独立商品运营模式，订购、选购、租赁、维修、拆除等等实现了一体化运营，提高了生产效率，缩短了工期，降低了造价，改善了施工场地环境。

2.4贯彻绿色、可持续发展理念

在建筑全寿命中运用绿色建筑技术与节能技术，保护环境，节约资源，降低能耗。在实现节能减排的前提下，能够创造出健康、舒适的建筑环境，并与周围生态环境相协调，改造周围的自然环境和景观，实现人与自然和谐发展。

3当前我国建筑工业化发展存在的问题

现阶段我国的建筑工业化发展常常局限于装配式混凝土结构，一些片面的观点认为发展建筑工业化就是发展装配式混凝土结构。不可否扔，装配式混凝土结构的建筑工业化特性明显，需要加强研发与推广，但同样要研发与推进现浇体系的工业化，以及加强推广钢结构的应用。

装配式混凝土结构体系、现浇结构体系、钢结构体系是目前三种主要的建筑工业化体系。三种体系的主要特点和工业化过程中遇到的问题概述如下：

3.1装配式混凝土结构体系

装配式混凝土结构体系具有预制构件工厂化制作、现场作业量少、现场环境污染小、节水、节材等诸多优点，但在近年来的推广中还存在一些问题有待于解决。

3.1.1建造成本偏高

与传统建造方式相比，目前建筑市场对预制混凝土构件的需求量相对较低，构件生产并没有发挥出工厂化生产的优势。此外，装配式混凝土结构体系的构件节点连接成本、运输费用等偏高，装配式混凝土结构体系对现场施工设备和人员的要求也都更高。

目前国内具有开发、设计、生产、施工能力，能够串联起上下游业务的企业有限，资源整合度不够，无法形成综合效益。

这些因素综合导致目前我国装配式混凝土结构的建造成本比传统现浇结构方式要高，当然，可以预见，随着人工成本的进一步上升、技术的发展，装配式混凝土结构成本差将逐步降低。

3.1.2模数化、标准化与多样性

模数化、标准化是发挥装配式混凝土结构体系优势的关键，但是，怎样做民用建筑中做好模数化、标准化工作，同时兼顾建筑多样性是行业内共同面对的问题。目前国内研究还远不足以适应形势发展。

3.1.3预制率和装配率

现行的工业化建筑评价体系重点考核建筑的预制率和装配率，认为满足一定的预制率和装配率的建筑才是工业化建筑。然而，不同建筑的特性不同，片面追求预制率和装配率，在实际建造超高层建筑时可能导致施工周期的延长，因为高空吊装大型预制构件时耗时较长、难度较大。

3.1.4国外体系引进

装配式建筑引自国外，但事实上各国的国情与国策各不相同，引起各国的发展路线也不同，盲目效仿国外发展思路并不一定适合我国实际情况。比如说，欧洲国家装配式建筑产业体系相对完善，但欧洲多为非地震区，对结构抗震性能要求低，且多应用于低层住宅，这与我国建筑市场环境不符；日本地震频繁，建筑对抗震要求较高，多采用耗能支撑技术，建造成本高。因而也不能简单借鉴其研究发展成果。

3.1.5设计过程与配套技术措施

目前，大部分装配式混凝土结构设计思路仍是先按现浇结构的设计方法进行设计，再按预制构件要求进行拆分出图（或由专业公司进行二次深化设计），这种模式未能充分考虑装配式结构的特点，导致构件非标种类多、节点复杂，增加了构件生产和施工安装的难度，同时增大设计工作量。

3.1.6现场施工安装

装配式混凝土结构施工安装过程相对复杂，对构件运输、进场堆放、吊车垂直运输、安装作业面、构件临时固定、节点连接等一系列过程均需要科学地安排管理，否则会导致安装过程耗时长，无法体现装配式混凝土结构应有的优点。

3.2现浇结构体系

现浇体系中的混凝土很早就形成了工厂化生产、商品化配送的工业化模式。但模板、钢筋需在施工现场加工作业，人力资源消耗较大，建筑垃圾多，现代建筑工业化对现浇体系提出了新的要求，解决施工现场模板与钢筋的加工问题，减少现场人力投入与施工工作量，减少建筑垃圾的产生。现浇结构具有良好的整体性，避免了装配式混凝土结构连接安装时的复杂过程，在建筑工业化的大趋势中，这些优点应继承发扬。

3.2.1新型模板

大模板、爬升模板等应用较广的新型模板能显著提高施工效率，减少现场支模拆模的工作量，模板利用率高，污染小，浇筑成型的混凝土墙面平整度高，有效避免后期装修的湿作业，但大模板未能有效解决楼盖结构的模板问题。

一种新型铝合金复合模板具有轻质、高强、周转次数高、浇筑出的混凝土表面平整等特点。并且该模板的制作在工厂内完成，在施工现场不需要进行剪裁、切割等，对环境几乎没有污染，优势较明显，但目前这种模板的一次性制作投入成本较高，限制了其应用推广。

3.2.2成型钢筋验收

钢筋集中加工配送能有效地减少施工现场的作业量和环境污染，提高现浇结构的工业化程度，但成型钢筋的进场材料验收还是不能完全按照钢筋产品以合格证方式进行验收，实际操作不便。

3.2.3水资源浪费与噪声污染

现浇结构具有水资源浪费与噪声污染问题。节水降噪，环保施工是目前现浇体现需要重点改进的短板。

3.3钢结构体系

钢结构建筑工业化程度高、施工周期短，极具工业化特色。美国、日本等西方发到国家大多采用钢结构发展建筑工业化。我国的钢结构发展迅速，其应用面广、应用量大，但钢结构建筑发展同样面临一些问题：

3.3.1防腐、防火、保温等问题

钢结构材料自身特性所限，应用中必须解决防火、防腐、保温问题，然而到目前为止，这方面问题还没有得到完美解决方案。

3.3.2建造成本

由于钢结构构件一般按订单式加工制作，且多为非标形式，难以实现标准化、批量化，需二次设计，加工成本高；现场安装设备投入大，对安装技术人员素质要求严，综合导致目前钢结构体系建造成本高。

3.3.3钢结构从业人员素质

相对于混凝土结构，目前钢结构设计的工程技术队伍力量相对薄弱，加上钢结构设计本身相对复杂，导致从业者更偏爱传统混凝土结构设计。钢结构施工现场需要进行大量焊接作业，大量节点对焊工要求较高。另外现场焊接污染大，质量也难以控制。