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叶明:装配式建筑是建造方式的重大变革
信息类别:行业快讯   发布者:综合办公室   发布时间: 2018-01-03 08:50:12.0   点击次数: 583

导 读

在辞旧迎新时刻,回首2017,我国装配式建筑实现了大发展,政策春风频吹,规范标准完善,企业积极性高涨,试点示范项目也如雨后春笋般不断落地。

目前我国装配式建筑发展状况如何?

我国大力发展装配式建筑的内涵是什么?

装配式建筑技术创新和管理创新如何实现?

目前大力推广装配式建筑存在的问题如何应对?

本文一一为您解答

注:本文内容为住建部科技与产业化发展中心原副总工程师、中国建筑学会建筑产业现代化发展委员会秘书长叶明先生在2017年10月22日召开的中国芜湖·新型装配式住宅现场观摩暨技术研讨会上的讲话内容。该会议由中国建筑节能协会主办,青岛科瑞新型环保材料集团有限公司、三一筑工科技有限公司承办,来自全国的近四百位领导、专家及行业人士出席会议。

一、装配式建筑的发展状况

1.1 政策背景

2016年以来,大力发展装配式建筑受到党中央、国务院高度重视,已成为建筑业转型升级的重要抓手并上升为国家战略,国家层面多次发布相关支持政策,如图1所示。这些文件制定了装配式建筑发展目标:用10年左右时间,装配式建筑占新建建筑比例达到30%。住建部:到2020年,装配式建筑占新建建筑比例达到15%以上;划分了装配式建筑发展重点区域:重点推进地区达到20%以上,积极推进地区达到15%以上,鼓励推进地区达到10%以上。通过上述一揽子措施,推动我国建造方式的重大变革。

图1 国家发展装配式建筑政策

1.2大力发展装配式建筑的必要性

从国家战略发展要求层面,大力发展装配式建筑是贯彻落实国家绿色发展理念的需要;是提升建筑工程质量和品质的需要;是促进建筑业与信息化和工业化深度融合的需要;是供给侧结构性改革,培育新产业、新动能需要;也是建筑业转型升级,实现建筑产业现代化的需要。

从行业创新发展层面来讲,大力发展装配式建筑是我国建造方式的重大变革。具有革命性、根本性和全局性的意义。

因此,大力发展装配式建筑,一是顺应时代发展的要求,我们要从时代发展的高度,深刻认识装配式建筑发展的历史必然性及其重要性;二是国家创新驱动发展的要求,需要从国家创新驱动发展战略高度,充分认识发展装配式建筑的重大意义;三是建筑业转型升级的内在要求,要从助力推进建筑业转型升级的高度,充分认识发展装配式建筑的战略选择。

1.3装配式建筑发展现状

1)各地政策纷纷出台

据不完全统计,目前北京、上海、河北、江苏、浙江、安徽、山东、深圳、沈阳等30多个省市纷纷出台政策和措施。

2)技术标准逐步完善

经过多年积累和近两年的飞速发展,目前装配式混凝土、钢结构技术日趋成熟,国家标准《装配式混凝土结构技术规程》、《装配式钢结构技术规程》已于2017年6月1日正式颁布实施。

3)建筑企业积极参与

在国家及地方政策大力支持鼓励下,建筑业以及房地产业都积极主动地参与,开展技术研发和工程实践,尤其是大型建筑企业集团响应热烈。

4)工厂建设各地兴起

据初步调查统计,近3年内全国新建预制构件厂数量超过200个。

5)工程建设逐年增大

据统计,2015年全国装配式建筑的建设量约 3500万m, 2016年全国建设量约 1亿m ,2017年落实新建项目约1.27亿 m,部分地区已呈现规模化发展态势。

6)发展态势越发强劲

在政策持续推动下,装配式建筑产业集聚效应非常明显,社会热度空前,企业参与的积极性空前高涨。

总之,我国装配式建筑整体发展态势已形成,大力发展装配式建筑的方向已非常明确并得到各方面大力推动,装配式建筑迎来大发展的机遇期。

1.4面临的问题

当然,目前阶段我国装配式建筑发展还面临瓶颈制约突出,技术、利益、观念、体制等各方面都存在着保守性和强大的惯性,认识不到位、企业能力不强、体制机制不适应等问题还具有普遍性。需要从思想观念、技术管理、体制机制等方面进行创新、突破。

二、发展装配式建筑的内涵

2.1为什么要发展装配式建筑?

改革开放30多年来,我国建筑业的产业规模不断扩大,科技水平不断提高,建造能力不断增强,带动了大量关联产业,已成为国民经济的重要支柱产业,但是我们必须清醒地看到,目前我国建筑业仍是一个劳动密集型、建造方式相对落后的传统产业。传统粗放的生产方式已不适应当今时代发展要求。

落后生产方式突出体现在:第一,设计、生产、施工相脱节,导致建造过程不连续;第二,以单一技术推广应用为主,导致技术集成化程度低;第三,现场以手工、湿作业为主,生产手段相对落后;第四,依赖劳务分包进行粗放式经营,企业缺乏核心能力;第五,以农民工等低廉劳动力为主,工人技能和素质低;第六,开发项目切块分割碎片化管理,工程难以高效组织。

生产方式决定了生产质量、效率和资源消耗的水平,质量、效率、效益、资源和环境都是影响建造方式的因素,因此,必须综合考虑,实现传统生产方式向现代工业化生产方式转变。

因此,大力发展装配式建筑,不仅是建造方式的变革,也是建筑业生产方式的革命。按照政治经济学理论——生产方式=技术(生产力)+管理(生产关系),不难看出,当前大力发展装配式建筑,就是发展先进的生产力,而不是替代“现浇”,也不是“唯装配”;有什么样的生产力,就决定了有什么样的生产关系,是通过发展先进的生产力来驱动落后的生产关系的变化。也就是说:通过大力发展装配式建筑,助力并驱动建筑业从技术和管理以及体制机制上发生根本性变革,从而实现建筑业的转型升级。

2.2传统建造方式与新型建造方式的区别

与传统建造方式相比,新兴建造方式主要在五个方面存在不同:

1)理念不同:系统化思维模式;

2)方法不同:一体化建造方法;

3)模式不同:工程总承包管理;

4)路径不同:新型工业化道路;

5)效益不同:整体效益最大化。

二者对比如表1所示。

表1传统建造方式与新型建造方式的区别



2.3装配式建筑特征

装配式建筑以“五化一体”的建造方式为典型特征,即标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理。

2.4装配式建筑发展路径

基于装配式建筑最终要形成高质量产品的特点,要通过“三个一体化”的路径来发展装配式建筑,具体为:

1)从技术层面,通过建筑、结构、机电、装修的一体化,从建筑设计的技术协同来解决产品问题;

2)从管理层面,通过设计、生产、施工的一体化,以工程建设高度组织化解决效益问题;

3)从生产方式层面,通过技术与管理一体化,解决装配式建筑的发展问题,可以归结为前述的技术+管理+工业化生产方式的公式。

三、装配式建筑的技术创新

3.1技术创新的重点

大力发展装配式建筑,必须实现技术创新,重点研究“三个一体化”中的技术层面的一体化,即建筑、结构、机电、装修的一体化集成技术体系(图2)。



图2 一体化集成技术体系

一体化具有系统化、集约化的显著特征,主体结构系统、机电设备系统、装饰装修系统需要通过总体技术优化,多专业协同,按照一定的技术接口和协同原则组装成装配式建筑产品;同时,还需要建立完整的技术支撑(图3)。



图3技术体系相适应的技术支撑

同时,实现装配式建筑的技术创新,应建立以房屋建筑为最终产品的技术思维。

3.2技术创新的路径

技术创新的发展是从专用体系逐步走向社会化的通用体系的过程。建筑、结构、机电装修一体化的集成技术体系具有企业专用体系属性。专用体系是企业核心竞争力,是不可跨越的发展阶段,是走向社会化大生产的必由之路。

专用体系是以技术、管理为基本内核,将生产活动的资源与能力系统集合,形成适合企业特有的设计、生产、运营与管理体系,是企业的核心竞争力。专用体系具有价值性、系统性、不可替代性和不可复制性,典型的如日本鹿岛、大和等有具有自己的企业专用技术体系。

3.3装配式混凝土结构技术

目前,装配式混凝土结构技术方面存在的主要问题为:

1)没有形成建筑、结构、机电、装修一体化的建造技术。如:将传统现浇建筑“拆分”成构件来加工制作。

2)没有形成设计、生产、施工一体化的生产组织模式。如:分包给没有工程实践经验的包工队进行生产加工、施工装配。

3)没有摆脱传统现浇结构的施工工艺、工法和施工组织。如:施工措施、节点处理等,均采用现浇混凝土工艺、模板技术。

4)装配式建筑结构技术应用的目的性不清晰、不明确。如:为装配而装配,不是经济适用、优化合理的技术体系。

基于目前现状,装配式混凝土结构技术发展趋势主要有如下几个方面:第一,高强、高性能混凝土和钢筋的应用;第二,装配式结构与免震减震技术的结合;第三,建筑底层加强区采用装配式的应用;第四,钢筋机械连接技术在结构中的应用;第五,预应力在装配式混凝土结构中应用;第六,混凝土预制构件与钢结构构件结合;第七,工具式模板技术在装配式施工应用。

3.4钢结构技术体系

目前我国钢结构技术发展在不同类型建筑中发展不平衡,如公共建筑和工业建筑中,钢结构技术已得到广泛采用;但在居住建筑中,钢结构应用并不多,还有待进一步推广应用。

我国钢结构技术发展中也面临一些问题:第一,没有推行设计、生产、施工一体化的EPC工程总承包的管理模式;第二,没有将钢结构的公共建筑、工业建筑、居住建筑区分研究和推广;第三,没有大力推行钢结构建筑室内装修一体化技术;第四,没有很好研究钢结构对居住建筑的适用性问题;第五,没有重点研究钢结构建筑外墙板的技术与系统。

上述五大问题造成钢结构住宅建筑推广难,工期、成本增加,资源浪费严重,而解决诸多问题的关键是实施设计-生产-施工一体化、主体-装修一体化,提高全产业链的整体生产效率和协同性。

3.5混合结构技术体系

目前装配式混合结构技术发展缓慢,还停留在单一材料的结构体系上。然而,国外一些发达国家技术体系十分成熟,已经得到了广泛应用。

在混合结构体系方面,日本藤田预制混凝土柱+钢梁结构体系非常有代表,如图4。




图4 预制混凝土柱+钢梁结构体系(日本藤田)

3.6信息化技术

从装配式建筑未来发展看,信息化技术必将成为重要的工具和手段。

1) BIM信息模型技术

主要功能:三维可视、专业协同、数据共享。

主要用途:建筑设计、施工模拟、技术协调。

2) 信息技术发展问题

当前,建设行业信息化技术正处在发展的初级阶段。主要表现在:数据不能共享,系统不能整合,流程不能贯通。

3) 信息技术未来发展趋势

从“部门软件”逐步向“软件集成”过渡,从“单一项目”逐步向“企业平台”过渡,形成企业大数据下的软件集成管理平台,不同于基于BIM的项目信息化管理平台(图5)。




图5 企业大数据下的软件集成管理平台

四、装配式建筑的管理创新

4.1管理创新重点

装配式建筑的管理创新重点要解决“三个一体化”管理层面的问题,即设计、生产、施工一体化的问题。通过管理模式创新,整合、优化整个产业链上的资源,才能使工程建设实现最大化的效率和效益。

4.2管理模式创新

目前,我国的建筑工业化处于发展的初期阶段,多种发展模式并存。 有以下几种模式:

1)以房地产开发为龙头的工程管理模式。以万科为代表(研发设计+应用平台+资源整合)。

2)以设计为龙头的工程总承包管理模式。以中国建筑西南设计研究院等为代表。

3)以施工为龙头的工程总承包(EPC)管理模式。以中建科技有限公司为代表。

4.3工程总承包管理模式

工程总承包(Engineering-Procurement-Construction简称 EPC )是国际通行的建设项目组织实施方式。是指从事工程总承包的企业按照与建设单位签订的合同,对工程项目的设计、采购、施工等实行全过程的承包,并对工程的质量、安全、工期和造价等全面负责的承包方式。

工程总承包企业是我国大型建筑业企业实施项目组织方式变革的目标模式,这一新的企业模式与传统模式相比,不仅表现在建造技术和核心业务上,更重要体现在经营理念、组织内涵和核心能力方面发生了根本性变革。工程总承包的典型特点:

1)经营理念:以建筑为最终产品,以实现工程项目的整体效益最大化为经营目标。

2)组织内涵:建立了对整个项目实行整体策划、全面部署、协同运营的承包体系。

3)核心能力:体现在技术产品的集成能力和组织管理的协同能力,并具有独特性。

要推行工程总承包,需要从企业基础能力建设方面培育,突出体现在:完善总承包企业组织机构、建立总承包项目管理体系、掌握企业的核心技术体系、拥有预制构件制作能力、建立工程设计和研发中心、建立集约化采购管理系统、建立企业信息化管理平台、培育市场化协作专业公司等。

推行工程总承包的意义可概括为“四个有利于”和有效提高企业“三个力”,即有利于适应和发展装配式建筑;有利于优化资源、控制成本;有利于提高工程质量和效率;有利于实现专业化分工合作。可以有效提升企业的创造力、整合力和执行力。

4.4管理创新的主要瓶颈

1)先期成本提高的瓶颈。初期建造成本提高是正常的,原因是企业还没有完全掌握技术,没有专业队伍和熟练工人,没有建立现代化企业管理模式,做好了这些准备,量产后成本自然会降下来。

2)现行管理体制的瓶颈。建筑工业化的设计、生产、施工、监理等环节都将产生移位,主体责任范围都将发生变化,与现行的管理体制机制不相适应是发展的瓶颈,需要企业面对和政府解决。

3)企业运营机制的瓶颈。传统的企业运行管理模式根深蒂固,各自为战、以包代管、层层分包的管理模式严重束缚了产业化发展,必须要通过转型升级,才能建立新的发展模式。

4)生产利益链上的瓶颈。传统的生产方式早已形成了固有的利益链,而建筑工业化具有革命性,新的发展模式必然要打破原有的利益链,形成新的利益分配机制。

4.5发展方式和路径

1)发展方式:大力推行以工程总承包(EPC)为龙头的设计、生产、施工一体化管理模式。

2)发展路径:要从市场实际出发,采取以点带面的方式,逐步推进,协同发展的路径。

从“点”来讲,要建立一支专业化、协作化、工业化的工程总承包队伍和管理模式。在研发设计—构件生产—施工装配—运营管理等环节实行一体化的现代化的企业运营管理。

从“面”来讲,要通过建立EPC工程总承包队伍的探索和实践,影响和带动全集团乃至全行业的发展。

五、装配式建筑发展面临的问题与对策

5.1面临的主要问题

1)重“目标”轻“目的”。为了完成阶段性的发展目标,一味地追求装配式建筑的建设数量,甚至一哄而上,不考虑现有的产业基础、技术水平和企业能力,忽视了装配式建筑发展是建造方式变革这一重大目的和要求。

2)重“技术”轻“管理”。将装配式建筑简单理解为装配化。需要强调的是,装配式建筑不能等同于传统生产方式+装配式技术,而应该是现代科学技术+现代化的管理,即从生产力和生产关系两个方面实现建造方式的变革,没有技术就没有产品,没有管理就没有效益。建筑工业化行业同样遵循马克思主义政治经济学规律。

3)传统路径的“依赖性”。传统建造方式具有很强的路径依赖性,技术、利益、观念、体制等都顽固地存在保守性和强大的惯性。特别是传统生产方式在向工业化转型过程中,尤其是“工地”向“工厂”转型,“分包”向“总包”转型:缺乏工业思维和管理能力,缺乏系统理念和设计能力,缺乏技术集成和采购能力,缺乏生产协同和组织能力。

4)急于求成、缺乏耐心。当前,影响装配式建筑持续、创新发展的最大障碍是缺乏耐心。装配式建筑未来的发展道路,取决于我们对建造方式变革是否有耐心?是否脚踏实地?是否有扎实、专注、执著的实业精神?一哄而上、急功近利、规模扩张、追求上市、以大为傲都不是正确的发展模式。

5.2发展策略

装配式建筑发展要处理好三个重要关系。

1)处理好全面推进与重点发展的关系。

要积极营造发展氛围,但不可一哄而上,也不可能一步迈入现代化。要处理好“目标”与“目的”的关系,不能混淆偏颇,要明确重点,通过试点探索、示范引领,带动全面发展。

2)处理好短期效益与长期发展的关系。

要抓住机遇迎难而上,但不可急功近利。要有长期战略思考,装配式建筑的发展是一个长期的发展过程,要从技术和管理两个方面一点一滴地积累和完善。

3)处理好项目建设与能力建设的关系。

要通过政策手段,大力推行工程项目采用装配式建造方式,但不可忽视能力建设。要利用好有限的工程项目,通过工程项目的实践,将重点放到培育企业的核心能力上来,而不是仅仅为了“数量”。

5.3发展建议

大力推广装配式建筑,促进装配式建筑发展,要做好顶层设计、建立协调机制、重视管理创新、培育企业能力、树立革命精神。坚持技术创新和管理创新的融合发展。

装配式建筑发展是一个长期的、艰苦的、全方位的创新过程,需要科学的管理组织,需要建立一个高效的管理体制,更需要站在行业发展的高度做好顶层设计,主要包括三个方面重大任务:一是建立先进的技术体系;二是建立现代的建筑产业体系;三是建立高效的管理体系。三位一体。

装配式建筑在国家政策的大力推动下,必将迎来大发展!

通过装配式建筑的大力发展,未来中国建筑业必将迈上绿色化、集约化、社会化、信息化的发展之路!


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