中國為什么要發展工廠化裝配式建筑。中共中央、國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》指出:要大力推廣裝配式建筑,減少建筑垃圾和揚塵污染,縮短建造工期,提升工程質量。制定裝配式建筑設計、施工和驗收規范。完善部品部件標準,實現建筑部品部件工廠化生產。鼓勵建筑企業裝配式施工,現場裝配。建設國家級裝配式建筑生產基地。加大政策支持力度,力爭在10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。
我國現有的建造技術路徑(以下簡稱“傳統技術”)形成于1982年,即鋼筋混凝土現澆體系,又稱“濕法作業”。從客觀上講,鋼筋混凝土現澆體系雖然對城鄉建設快速發展貢獻很大,但弊端亦十分突出:一是粗放式,鋼材、水泥浪費嚴重;二是用水量過大;三是工地臟、亂、差,往往是城市可吸入顆粒物的重要污染源;四是質量通病嚴重,開裂滲漏問題突出;五是勞動力成本飆升,招工難、管理難、質量控制難,這一條恰恰是最本質的。這表明,傳統技術已非改不可了,加上節能減排的要求,必須加快轉型,大力發展工廠化裝配式建筑。
經過近10年的艱苦努力,我國工廠化裝配式建筑已取得突破性進展,有些已處于世界領先地位。歸納起來有3種模式:一是以萬科和遠大住工等為代表的鋼筋混凝土預制裝配式建筑(PC)。該模式適用于量大面廣的多層、小高層辦公、住宅建筑,在傳統技術框架和框剪基礎上側重于外墻板、內墻板、樓板等的部品化,部品化率為40%~50%,并延伸至現場裝修一體化,成本進一步壓縮,已接近傳統技術成本,可以做到約5天建一層。二是以東南網架、中建鋼構等為代表的鋼結構預制裝配式建筑。該模式適用于高層超高層辦公、賓館建筑,部分應用到住宅建筑,在傳統技術核心筒的基礎上,側重于鋼結構部品部件盡量工廠化,還延伸至現場裝修一體化,部品化率為30%~40%,強調集成化率。三是以遠大工廠化可持續建筑等為代表的全鋼結構預制裝配式建筑。該模式適用于高層超高層辦公、賓館、公寓建筑,完全替代傳統技術,更加節能(80%)、節鋼(10%~30%)、節混凝土(60%~70%)、節水(90%),部品化率為80%~90%。部品在工廠內一步制作并裝修到位,現場快捷安裝,高度標準化、集成化使成本比傳統技術壓縮1/4~1/3,可以做到每天建1~2層,實現“六節一環保”,符合循環經濟理念,又好、又省、又快。從某種意義上講,這體現了從粗放的建筑業向高端制造業的轉變,是建筑產業轉型發展的一場深刻變革。可持續建筑是在全鋼結構上的部品化、集成化,采用近似標準集裝箱式運輸,海運成本大幅降低,可破解一般裝配式建筑運輸半徑的瓶頸。
分析了3種裝配式模式,就是要說明,此裝配式非彼裝配式,對此要有全面辯證思維。各有市場細分,各有特色,也各有局限性。必須指出,時至今日,行業里仍有些同志容易產生誤解,即建筑產業現代化簡單等于裝配化,裝配化簡單等于PC,這一認知是錯誤的,是不全面的。
我們對裝配式建筑與傳統建筑的建安成本作過全面分析,得出以下結論:一是對80~120層超高層建筑,按現行鋼筋混凝土核心筒+鋼結構傳統技術施工并簡裝后竣工合同總價平均約為14500元/平方米~16000元/平方米(全面統計),同比,全鋼結構裝配式建筑成套交付價可節省1/3。二是對30~70層高層建筑,傳統技術竣工合同總價平均約為5500元/平方米~6500元/平方米左右(抽樣統計),同比,鋼構裝配式建筑成本可節省1/4。三是對20~30層小高層辦公類建筑,抽樣樣本偏少,采用鋼構裝配式也能節省一定空間(約1/6)。而對于20~30層及以下住宅類建筑,由于PC推廣量增大、成本進一步降低,加上傳統技術勞動力成本進一步增加形成剪刀差,再加上地方政府加大對裝配式建筑的獎勵力度,現在可以說,PC與傳統技術成本相比較,基本上持平甚至略有優勢。
在深刻解讀中共中央、國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》和國辦《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》的文件精神時,務必把握其中最重要的兩點內涵。一是“實現建筑部品部件工廠化生產”,“鼓勵建筑企業裝配式施工”。二是“力爭在10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%”。
下一步,各地政府在貫徹落實以上文件精神中的主要作用,一是加大倒逼機制,二是出臺鼓勵政策和做好示范工作。以上海為例,裝配式建筑發展風生水起、如火如荼,其核心點就是倒逼+獎勵。上海市政府規定2016年起外環線以內新建民用建筑應全部采用裝配式建筑;外環線以外不少于50%,并逐年增加。
敦煌文博會主場館成為工廠裝配式發展的經典范例,中國建筑工程總公司僅用8個月的時間就又好、又省、又快地建成了,不但結構裝配化,機電設備裝配化,裝飾裝修也裝配化,裝配化率達到91.92%,創造了新的“敦煌奇跡”。敦煌文博會主場館的示范經驗表明,裝配式建筑要取代現澆體系必須更好、更省、更快,這是不以人的意志為轉移的。科技發展同樣應遵循馬克思主義哲學觀點,即歷史唯物主義和辯證唯物主義觀點。我們用歷史唯物主義觀點可以解決認識論的問題,即中國現階段為什么要大力發展裝配式建筑;我們用辯證唯物主義觀點可以解決方法論的問題,即都有什么樣的裝配式建筑,我們如何選擇。用發展的眼光分析重大技術的是非曲直與來龍去脈,用全面辯證的思維找準可行路線。
應對裝配式建筑的挑戰,我們要全面轉型發展。對于地方政府,必須加大倒逼機制,必須落實鼓勵政策,必須加強示范引導,必須抓住機遇發展裝配式建筑產業化以提升當地經濟實力。對于建設方,必須采用裝配式模式,必須降低成本,必須為廣大用戶帶來好處。對于設計方,必須采用裝配式模式,必須是裝配式設計,必須要有新的設計核心能力。對于施工方,必須是裝配式施工,必須盡快謀劃發展裝配式產業,必須引伸發展裝配式建造的核心能力。
引伸發展,我們還要關注裝配式建筑與BIM技術的結合、裝配式建筑與超低能耗被動式建筑的結合、裝配式建筑與設計施工總承包模式的結合這三個方向性問題。當然,緊隨BIM技術的云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等信息化重大科技對建筑科技發展及對建筑業發展的深刻廣泛影響,我們亦要研究。