1、绿色装配式建筑的发展历程现状及对策建筑经济论文经济学论文绿色装配式建筑的发展历程、现状及对策-建筑经济论文-经济学论文文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印 摘 要：建筑业在促进我国经济持续健康发展、提高城镇化水平过程中起着重要作用，而巨大的资源、环境压力阻碍了传统建筑行业的可持续发展。近年来，作为建筑产业现代化核心的装配式混凝土结构体系，是一种典型的绿色建筑模式。装配式建筑是推动建筑业转型升级、绿色发展的关键，对建筑工业化建设有着重要意义。本文梳理装配式建筑的发展历程，阐述其发展现状，从绿色建筑的角度，分析其发展过程中存在的问题，包括：政策支持力度不够，顶层设计落后；技术标准体系
2、不健全，标准化程度低；产业不成熟，产业管理不完善；建筑工程成本高，前期投入大。基于此，提出以下创新策略:制定、完善国家相关政策;构建完善的技术标准体系;加强行业管理，优化产业管理模式;抓重点扩规模，降低以下装配式建筑成本。 关键词：装配式建筑; 现状; 问题; 策略; Abstract：The construction industry plays an important role in promoting the sustainable and healthy development of Chinas economy and improving the level of urbaniza
3、tion, while the traditional construction industry has huge resource and environmental pressure, which is adverse to the sustainable development of the industry. In recent years, as the core of the modernization of the construction industry, the fabricated concrete structure system is a typical green
4、 building model. Prefabricated building is the key to promote the transformation and upgrading of the construction industry and green development, which is of great significance to the construction industrialization. In this paper, the development process of prefabricated buildings is summarized, an
5、d the current situation of their development is expounded. From the perspective of green buildings, problems existing in their development process are analyzed, including insufficient policy support and backward top-level design; imperfect technical standard system and low standardization level; imm
6、ature industry and imperfect industry management; high construction project cost and large initial investment. Based on this, innovative strategies are put forward: formulating and improving relevant national policies; establishing a perfect technical standard system; strengthening industrial manage
7、ment and optimizing industrial management mode; and focusing on expanding the scale and reducing the cost of prefabricated construction. Keyword：prefabricated building; current situation; problem; strategy; 一、引言 长期以来，传统建筑行业在发展过程中面临诸多矛盾及难题，如环境污染严重、建设周期长、生产效率低下、安全隐患众多、质量监管力度不足、管理难度大等。随着BIM等先进技术的迅速发展，
8、倡议的推进，传统的建造方式已经不能适应建筑行业可持续发展的要求。基于此，要实现建筑行业可持续健康发展，促进其快速转型升级，大力发展绿色装配式建筑就是极其重要的手段1。 20世纪60年代，人们开始关注装配式建筑，法国、英国等欧洲国家做了先期尝试，积累了一定的经验。20世纪80年代，随着中国人口基数的增加及城镇化进程的加快，人们对住房的要求也进一步提高，装配式建筑应运而生。2016年9月14日， 总理 主持 常务会议，强调要大力发展装配式建筑，服务于产业结构转型升级2。同年9月27日， 办公厅印发了关于大力发展装配式建筑的指导意见。2017年2月， 办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见出台，明确
9、大力发展装配式建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。2018年1月，住建部强调，要因地制宜、稳步推进装配式建筑协调、有序发展。2018年12月25日，全国住房城乡建设工作会议明确把大力发展装配式建筑作为2019年的重点任务和总体要求。作为一种新型建造方式，装配式建筑具有生产速度快、效率高、减少劳动力资源、绿色环保等优点，但也存在不少弊端，比如：建筑成本偏高、构件搭接处质量问题，以及整体抗震性能低等。在装配式建筑的推广过程中，要清晰认识其基本内涵、种类及特征，发现其优点，指出其不足，积累、学习优秀先进经验，引导绿色装配式建筑健康发展。可以说，绿色装配式建筑的推广
10、、应用，是一段时期内建设行政主管部门的一项重要工作，而如何把装配式建筑效能发挥到最大，促进行业可持续发展，是当前建设领域面临的一项重大难题。 二、研究综述 关于装配式建筑结构体系，国外学者进行了大量研究。二战以后，欧美国家大量采用装配式结构体系。在美国，装配式工业建筑有着明显的经济优势，主要体现在：原材料批量采购，节约材料成本；标准化设计，效率高、质量可靠，减少了生产费用；工期缩短，降低了时间成本3。他们的住宅产业化处于比较成熟阶段，尤其是在预制装配式混凝土主体结构理论研究、实践应用研究方面取得了突出成就，如Edward K.Ricel对装配式混凝土多层结构构件连接问题进行了深入研究，总结了锚
11、固方法；William LBrown对装配式结构墙体技术进行了科学总结；Melvin Zimmernian对装配式墙体结构进行了创新研究。在英国，把预制装配式方式称为非现场施工方式，其发展过程障碍较大，成本高。在德国，装配式建筑成本也很高，主要体现为人工费用方面；建筑构件标准化、模数化程度较高，钢材使用量大，大体量的预制构件工厂预制率较低，运输成本明显偏高。20世纪80年代，欧美国家针对装配式结构形成了许多专利，包括设计、施工及关键连接部位的力学性能等领域。 从经济性角度出发，着名学者David Arditi(2000）和Gul Polat(2008）对装配式工业化建筑进行了广泛调查、研究，认
12、为只有各环节、各工种相互配合、相互交流，才可能实现装配式的经济优势4。以色列Abraham Wars za wski、David Carmel(1984）通过对传统建造方式、装配式建造方式直接成本比较认为，成本不受现浇、预制等施工方案的影响5。而Payan(1996）、Mecalco则认为，与传统的建筑体系相比，装配式工业化结构体系具有明显的经济优势。 在成本对策研究方面，美国学者Ahmed El Sayed、Mustafa Al Saudi(2007）对装配式结构体系进行了评价比较发现，当到达一定规模，成本会明显下降。新加坡学者Alireza Khalili(2013）提出了标准化、规模化的
13、思想，以降低构件成本。经济成本高，是预制装配式结构发展初期大多数国家面临的困境。 除此之外，安全性、稳定性以及充分的抗震性，也是很多国家在建筑工业化、装配式过程中的又一难题。前南斯拉夫Branko zezely教授经过多年研究，构建了整体预应力预制装配式板柱体系IMS受力体系，并成功用于工程实践，其建造产品抗震性能好，先后承受了1969年、1981年两次强烈地震的考验。针对强地震的新西兰，着名学者Sevket Ozden、Ertas,Onur等人，大胆创新，对螺栓节点、焊接节点、后浇带整体部位以及现浇节点进行了低周、反复荷载实验，得出螺栓节点和后波整体部位的安全性、抗震性与现波节点相同的结论。
14、同时，发展了多种预制装配式结构连接方式，广泛用于民用住宅，其中最有代表性的是双十字型节点构件以及预制T型构件，其表现出强大的抗震性能。AliEmre Karahan和Kasim Armagan Korkmaz等学者，对预制装配式结构的抗震性也进行了大量研究，认为在减轻地震方面填充墙起着重要作用，且经济实惠，并被广泛用于土耳其的建筑市场。 在国内，很多大型企业（主要包括万科集团、长沙远大等）对装配式技术进行了创新尝试，普遍反映装配式体系成本高。着名学者付超（2015）通过典型案例研究发现，装配式结构成本增加的原因主要在建造安装环节6；李颖（2016）对传统结构体系与装配式结构体系成本进行了比较；
15、同样，齐宝库、马博等人（2016）也认为装配式结构体系比传统建筑体系减少了现浇施工量，但构件生产、安装成本明显增加7。尹珺（2015）以郑州市住宅为例，分析得知装配式实际建造成本明显高于现浇建筑成本，其原因主要为缺乏规模效益。李丽红、付欣等人（2014）重点分析了预制装配式结构的土建成本，得出土建成本偏高是PC构件、现场安装成本高导致的结论。 还有，从装配式建筑预制率的角度，国内许多着名学者也对装配式住宅的成本进行了分析。刘春梅、张程程（2015）分析认为，预制构件的预制率、生产成本、运输成本等是影响装配式建筑造价的主要原因。李丽红、陈思琪等人（2015）以沈阳市多个装配式工程为典型案例，综合
16、分析其技术经济性，得出最佳的预制装配率应该为50%-65%。赵福顺（2015）采用五栋结构相似的装配式住宅，进行成本分析，发现钢筋混凝土工程的成本主要取决于预制构件部分的用量，预制率与造价的高低成正比。 在预制装配式结构体系的安全性、抗震性能方面，国内学者也进行了大量研究。李晓明（2011）强调装配式混凝土技术先进，只要设计合理，具有很强的抗震性能，可以广泛用于高层和超高层建筑中。农宝世（2008）经过反复验算，认为抗震设防7度以下可以大范围使用装配式建筑8。孟宪宏、刘伟等人（2015）通过对装配式墙梁节点反复加载抗震实验，设计出不同的剪力墙与梁连接试件，得出装配式构件的最佳配筋及尺寸。郭正兴
17、、朱张峰等人（2012）通过对预制装配式中间层边节点进行抗震研究，证明装配式构件与现浇试件抗震性能相当，只是钢筋用量有所增加，主要体现在节点连接处。从抗震性能方面分析预制装配式建筑，对推广住宅产业化具有重大意义。 综上，国内外学者已对装配式建筑结构体系经济性、抗震性、安全性进行了较为深入研究，这将有利于我们进一步分析装配式结构体系理论，同时对制定降低成本、提高抗震策略有着引导作用。但是，当前研究也有一定局限性，对装配式建筑发展历程研究不够；大多强调装配式结构体系成本高，对存在的问题缺乏系统分析，和绿色建筑、绿色发展的结合也有限。为此，本文将结合相关研究基础，从绿色建筑的角度，重点研究装配式建筑
18、发展存在的问题，提出相应策略，这对推动绿色装配式建筑发展具有重要意义。 三、绿色装配式建筑的发展历程 （一）国外的发展历程 1初期阶段： 建立建筑工业化生产体系。19世纪，欧洲开始出现工业化预制技术；20世纪初，社会逐步重视，欧洲、日本、美国逐步发展。工业 的开展，使得大批农民流向城市，城市化运动迅速发展，城市居住条件极为恶劣。城市居住的需求促使了当时预制建筑的发展。第二次世界大战后，城市住宅破坏严重，而且劳动力严重不足，为了解决这一问题，20世纪50年代，欧洲一些发达国家大力发展预制装配式建筑，建筑工业化得到较大的发展。采用工业化的装配式手法大批量建造住宅，成为当时的重要做法，不少标准的、完
19、整的、系列化建筑住宅体系初步形成，并延续至今。法国的建筑大师勒柯布西耶就是当时建筑工业化的典型代表。 2发展阶段： 提高预制装配式产品质量。20世纪80年代，住宅产业化发展有了新的变化，开始注意住宅产品多样化、功能化，美国、日本、丹麦，法国是当时的典型代表。美国的结构学家巴克敏斯特富勒极力推动构件工业化生产，先后发明了轻质金属房屋、第一代、第二代、第三代多边最大限度利用能源住宅；成功设计出用轻质构件制造穹顶，主张在城市中建满这种房子9。在这种背景下，美国的建筑工业化迅速发展，预制装配式住宅产品社会化、商品化、专业化程度都很高，深深影响着国民经济各领域。高层钢结构住宅达到通用化、标准化、干作业；
20、 的木结构、钢结构在工厂生产、现场组装，总体实现干作业，具有种类丰富、功能多样的室内外装修材料及设备设施，建筑材料品种齐全，使用说明书规范。住宅质量有保证、工业化程度高，是当时美国装配式的重要特点。同时，亚洲的新加坡也积极发展装配式住宅，其建屋发展局开发的组屋体系都采用装配式技术，可建15-28层的高层住宅。 法国是世界上推行建筑工业化最早的国家之一，先后创立了第一代建筑工业第二代建筑工业化体系，实现了由全装配大板，配合工具式模板现浇工艺向通用构件制品及设备过渡，大力发展通用体系，积极推广构造体系，努力实现向通用建筑体系的快速转变。 3成熟阶段： 降低物耗，提倡环保，实现低碳化、个性化。在这阶
21、段，各国大力开发大型混凝土板预制装配式体系，形成以通用部件为基础的装配体系，逐步探索实现装配低碳化、个性化、绿色化。瑞典在新建住宅中，通用部件使用率达82%；单位建筑面积能耗较传统住宅节约25%以上。在丹麦，其将建筑模数法制化，鼓励标准化构件，降低消耗。在日本，政府大力支持装配式建筑发展，解决其住宅人均资源和能源贫乏的问题，积极学习欧洲先进国家的PC技术经验，实现PC技术产业化、规模化建立PC技术新型工业化的开发向迎接新挑战，PC深化发展的过渡。20世纪80年代，日本又将预制装配式住宅向精细化、寿命持久化方面发展，构建了百年住宅建设系统（CHS）10。在美国，预制混凝土协会（PCI)积极研究、
22、推广预制建筑,相关标准、规范非常完善，尤其在结构预制构件和建筑预制外墙，实现预制构建大型化和预应力相结合，优化主体结构配筋及构件连接，使制作、安装工程量 减少，减少了消耗，加快了建造进度，推动了预制装配式标准化、工业化和技术经济化。目前，新西兰、日本、美国等国都形成了完善的预制装配式技术规程，美国的工业化住宅建设和安全标准HUD就是典型代表之一，在政府的政府支持下，众多专家学者努力研究，预制装配式各项技术逐步完善，装配式建筑日益实现低碳环保、绿色发展。 （二）国内的发展历程 1学习起步阶段（1953-1975年）。 国内的装配式建筑起步来源于苏联建造经验。第一至第五个五年计划期间，提出向苏联学
23、习装配式建筑的构想。当时生产力低下，国家提出工业复兴计划，建筑行业推行标准化，发展预制构件，大量建造工业厂房。小型的建筑构件、砖混结构是当时的重要特征，限于计划经济体制，未能提出建筑产业化的概念，当时只能称之为建筑工业化。而且受技术、管理水平影响，建筑技术水平普遍低下，工业化范围非常小，仅仅追求主体结构预制装配化，产品规格单调，缺乏灵活性，而且成本较高，从而导致劳动生产率提高非常有限，建筑工业化的综合效率不明显。同时，外墙的防渗、防水技术落后，业内对预制技术缺乏积极研究，装配式建筑发展十分缓慢。 2积极探索阶段（1976-1995年）。 20世纪70-80年代，高层住宅楼装配式试点工作在 展开
24、，主体结构采用现浇混凝土和预制装配相结合，其他细部构件采用预制结构，如外墙板、内隔墙等。试点项目竣工后，一定程度上影响着建筑工业化，为装配式建筑在各大城市推广积累了宝贵经验。 3逐步发展阶段（1996-现在）。 20世纪90年代，装配式建筑有了一定的发展，但受运输不便、成本偏高影响，加上安全、防水、抗震等先天不足，这些问题未能很好解决，制约着装配式建筑的推广11。直到2015年，随着建筑技术的不断发展，在国家政策的大力支持下，加上国外先进人才的涌入以及成功经验的交流，装配式建筑在 、深圳、上海等特大城市开始发展起来，逐步占据一定市场比例。 当前，我国装配式建筑虽然发展迅速，但与西方发达国家相比
25、，仍处于起步阶段，新建建筑中装配式市场占有率仍不足5%（见图1）。2016年11月，住建部明确提出：到2020年，我国装配式建筑占新建建筑的比例要达20%以上；到2025年，要达到50%以上。有政策的支持以及技术的保证，我国的装配式建筑市场必将进入快速工业化时代。 四、绿色装配式建筑发展现状及问题 （一）发展现状 1国外发展现状 在国外一些发达国家，工业化进程较快，预制装配式建筑发展迅速，其建筑体系较为成熟，在设计、生产、构建运输、施工安装等整个过程都有十分完善的技术标准和安全质量体系。在美国，住宅建设有独特的发展路径，重点以低层木结构、轻型钢结构模式为主，强调多样化特征；充分发挥市场机制的主
26、导作用，同时政府积极推动，出台了一系列方针政策，支持装配式建筑发展。在瑞典，装配式建筑技术体系比较完善，预制装配式构件的标准化已逐步纳入国家工业标准。政府在政策、资金方面，给装配式建筑产品工业化通用体系、专用体系建设巨大支持，在建筑模数协调的基础上，构建了瑞典工业标准SIS体系，实现部件规格、尺寸、连接方式的通用化、标准化，减少资源浪费。在日本，政府积极推动，制定了系列鼓励政策，构建装配式住宅性能认定制度。建筑产品工团和民间企业，是日本装配式建筑的两类主导机构。前者主要研究预制产品标准化技术，钢结构、木结构以及混凝土结构建筑产品的研制试验，机械化施工工法等；后者则主要包括大成建设、大和房屋等，
27、主要负责预制装配式工程的具体建设。随着技术体系不断成熟，日本形成了都市再生机构骨架+填充住宅建筑体系（KSI）装配式建筑体系12。 图1 2014-2018年我国装配式建筑行业总产值 资料来源：前瞻产业研究院整理 除此以外，新加坡，法国和英国等发达国家也非常重视预制装配式建筑发展，形成了各自独特的技术体系及规范标准，广泛用于工业与民用建筑。据相关资料统计，截至2018年底，美国预制装配式结构占混凝土结构总量的比例为52%；日本的预制装配技术及管理处于世界领先水平，其预制装配式结构占混凝土结构总量的比例为78%；瑞典预制装配式结构占市场总量的比例76%；新加坡、法国、丹麦、英国分别为47%,49
28、%,51%,45%，具体见图2。 2国内发展现状 1999年， 首次提出建筑工业化；2013年初， 转发了住房和城乡 、国家发改委绿色建筑行动方案，将推动新型建筑工业化作为一项重要内容；2014年4月， 出台了国家新型城镇化发展规划，明确提出了强力推进建筑工业化的要求；2016年9月， 出台了关于大力发展装配式建筑的指导意见；2017年2月， 总理强调，深化建筑业房管服，推广装配式建筑。这些政策、文件的出台，为装配式建筑的发展指明了方向。 在地方层面， 、深圳、上海、浙江、江西等3多个省市区先后出台政策，从金融、税收等方面支持、促进绿色装配式建筑发展。其主要体现在以下五个方面：一是各种财政补贴
29、方式，包括科技创新专项资金扶持，利用节能专项资金扶持，减免城市建设配套服务等；二是在土地出让环节明确建筑项目产业化面积比例；三是通过税收政策给予扶持，包括将构件生产企业纳入高新技术企业，享受相关财税优惠政策，给予信贷扶持政策等；四是在住宅建设领域大力推进新建住宅装修完备，鼓励产品交付；五是重点以政府投资项目为主，大力推进产业化项目建设 试点带动效果越来越明显，相关技术标准越来越完善。为响应 要求，住房和城乡 设立国家住宅产业现代化综合试点城市，也成立了住宅产业化促进中心。同时，装配式混凝土结构技术、施工技术、生产工艺日趋成熟，相应规范、标准先后出台，比如：装配式混凝土结构技术规程装配整体式混凝
30、土公共建筑设计规程整体预应力装配式板柱结构技术规程等，这一系列技术标准形成了装配式混凝土结构建筑的标准体系，指导着装配式建筑持续发展13。 图2 部分发达国家预制装配式建筑市场占有率 资料来源：前瞻产业研究院整理 产业聚集效应越来越凸显；一大批预制混凝土构件厂先后建成投产，同时大量装配式混凝土结构住宅建筑也顺利完工。远大、万科、龙信集团、宝业集团等一大批企业积极开展装配式建筑研发与实践工作。以湖南、辽宁、江苏为典型，新建了近50家PC构件厂，引进了国内外自动化生产线及设备，加快了构件的工业化生产。据初步调查统计，全国2014-2015两年建成的装配式住宅大约在8000万平方米，2016-201
31、7两年全国装配式住宅建成总量超过1亿平方米，2018年累计达到2.6亿平方米。 （二）绿色装配式建筑发展存在的问题 近年来，经过各级政府、各大企业的大力推进，装配式混凝土结构在技术标准、施工方法、施工工艺等方面取得了显着成绩。但与此同时，受各种因素影响，其发展也遇到一些瓶颈。 1政策支持力度不够，顶层设计落后 近年来，为了鼓励装配式建筑的发展，从中央到地方各级政府出台了系列优惠政策，也进行了一些城市和产业基地试点，取得了一定成效，但站在行业发展的角度看，有些政策包括金融、税收等，对装配式建筑发展并非十分有利，比如：税收方面，作为预制装配式建筑中的最主要元件混凝土构件，被认定为一种商品，征收16%的增值额，比普通建筑工程施工材料4%的税额高出很多，同时装配式建筑具有设计、生产、运输及施工安装各环节的整体协调性特征，不同于传统的现浇结构体系。由于生产工艺流程的差异，在设计、生产、施工、监理等环节，装配式结构体系都产生了移位，从而导致各参与主体的业务范围、责任权限发生了较大变化14。现行的政府行政管理制度对设计、生产、施工安装分开 管理，缺乏对设计、生产、运输、安装一体化经营模式的政策体系设计，
