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來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
裝配式建筑工業(yè)化是世界性的大潮流和大趨勢 ,同時(shí)也是我國改革和發(fā)展的迫切要求
。在我
國建材工業(yè)和建筑業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。“十三五”期間,我國各方面的改革進(jìn)入深水區(qū) ,建筑業(yè)也不例外
,傳統(tǒng)建筑方式人們開始逐漸發(fā)現(xiàn)已經(jīng)不再完全符合時(shí)代的發(fā)展要求
。對于日益發(fā)展的我國建筑市場
,現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系所存在的弊端趨于明顯化。面對這些問題
,結(jié)合國外的建筑工業(yè)化成功經(jīng)驗(yàn)
,我國建筑行業(yè)必將掀起裝配式建筑工業(yè)化的浪潮,使其發(fā)展進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代
,并將促進(jìn)建筑領(lǐng)域生產(chǎn)方式的巨大變革
。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析
1. 全球裝配式建筑產(chǎn)業(yè)概況
全球裝配式建筑主要成就
西方發(fā)達(dá)國家的裝配式建筑經(jīng)過幾十年甚至上百年的時(shí)間,已經(jīng)發(fā)展到了相對成熟、完善的階段。日本、美國、澳大利亞 、法國
、瑞典
、丹麥?zhǔn)亲罹叩湫托缘膰?div id="m50uktp" class="box-center"> 。但各國按照各自的特點(diǎn),選擇了不同的道路和方式
。

全球裝配式建筑發(fā)展階段
從全球裝配式建筑發(fā)展階段來看 ,歐美、日本
、新加坡等國家和地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入成熟階段
,中國目前處于快速發(fā)展階段,而在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后的地區(qū)
,裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚未起步
。可見
,全球裝配式建筑發(fā)展階段受經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的影響較大
。
發(fā)達(dá)國家的實(shí)踐證明,利用工業(yè)化的生產(chǎn)手段是實(shí)現(xiàn)住宅建設(shè)低能耗、低污染,達(dá)到資源節(jié)約、提高品質(zhì)和效率的根本途徑。

全球裝配式建筑技術(shù)發(fā)展趨勢
目前,國外裝配式建筑的技術(shù)發(fā)展趨勢是從閉鎖體系向開放體系轉(zhuǎn)變,原來的閉鎖體系強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、快速施工,但結(jié)構(gòu)性方面非常有限,也沒有推廣模數(shù)化;從濕體系向干體系轉(zhuǎn)變,裝配模塊運(yùn)到工地,但是接口必須要現(xiàn)澆混土,濕體系的典型國家是法國,瑞典推行的是干體系,干體系就是螺絲螺帽的結(jié)合,其缺點(diǎn)是抗震性能較差,沒有濕體系好;從只強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的裝配式,向結(jié)構(gòu)裝配式和內(nèi)裝系統(tǒng)化、集成化發(fā)展;信息化的應(yīng)用越來越廣泛和深入,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是多模式的,一是填充式,二是結(jié)構(gòu)式,三是模塊式,目前模塊式發(fā)展相對比較快。
全球經(jīng)典裝配式建筑案例
(一)紐約帝國大廈
紐約帝國大廈是美國紐約的地標(biāo)建筑物之一。位于曼哈頓第五大道350號、西33街與西34街之間
。1955年,美國土木工程師學(xué)會(huì)將帝國大廈評價(jià)為現(xiàn)代世界七大工程奇跡之一
。紐約帝國大廈的預(yù)制件主要包括了PC樓板
、PC樓梯以及PC幕墻。
(二)芝加哥水族塔大廈
水族塔大廈由Studio Gang設(shè)計(jì),共82層
,面積約190萬平方英尺。芝加哥水族塔大廈的預(yù)制件種類主要包括:PC樓板
、PC樓梯
、PC外墻、PC陽臺(tái)
。
(三)悉尼歌劇院
悉尼歌劇院是悉尼市地標(biāo)建筑物,由丹麥建筑師約恩·伍重(Jorn Utzon)設(shè)計(jì),一座貝殼形屋頂下方是結(jié)合劇院和廳室的水上綜合建筑。悉尼歌劇院是澳大利亞的地標(biāo)建筑,也是20世紀(jì)最具特色的建筑之一,2007年被聯(lián)合國教科文組織評為世界文化遺產(chǎn)。悉尼歌劇院用到的預(yù)制件種類主要包括PC樓板、鋼構(gòu)梁柱以及PC幕墻;用到的預(yù)制件數(shù)量為:2194塊每塊重15.3噸的彎曲型混凝土預(yù)制件。
2. 美國裝配式建筑建設(shè)情況
美國裝配式建筑建設(shè)情況
美國的住宅建筑市場發(fā)育比較完善,住宅構(gòu)件和部件的商品化、集成化較高,各種機(jī)械和儀器業(yè)也很發(fā)達(dá),各種技術(shù)服務(wù)的專業(yè)化、社會(huì)化程度很高。一般情況下,房屋構(gòu)建在工廠制作成型以后,運(yùn)到工地與其他各種建筑構(gòu)建組成一個(gè)完整的住宅建筑。
據(jù)美國工業(yè)化住宅協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2001年,美國的裝配式建筑已經(jīng)達(dá)到了1000萬套,占美國住宅總量的7%。在美國
、加拿大,大城市住宅的結(jié)構(gòu)類型以混凝土裝配式和鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑為主
,在小城鎮(zhèn)多以輕鋼結(jié)構(gòu)
、木結(jié)構(gòu)住宅體系為主。

美國裝配式建筑典型項(xiàng)目
(一)紐約植物園停車場
這是一棟擁有825個(gè)停車位的裝配式預(yù)制混凝土建筑。停車樓共8層
,建筑面積27870m2
,總計(jì)有1159個(gè)預(yù)制構(gòu)件
,包括雙T樓蓋、板
、梁
、柱、樹形柱
、托梁
、分隔墻、剪力墻
、樓梯墻
、樓梯、叉骨墻以及豎向建筑外墻
。整棟建筑為全預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)
。
這棟建筑獨(dú)有的外觀特點(diǎn)是其四個(gè)方向的外墻面由一系列巨大的叉形構(gòu)件組成,使得整個(gè)建筑的外觀呈現(xiàn)出一種豎向交叉成格的效果。交叉格子間的空間被種上了各種不同的綠色藤狀植物
,給密集的城市增添了綠色的質(zhì)感。
(二)萬豪(Marriott)旅店
這是一棟8層,建筑面積13333m2
,擁有175個(gè)客房的住宿旅店,其中首層667m2用于商業(yè)和餐飲
。地下室包括50個(gè)停車位
,健身中心,室內(nèi)游泳池等
。
這棟建筑的獨(dú)特之處在于采用的梁-板體系允許鋼結(jié)構(gòu)部分首先施工,然后再安裝預(yù)制空心樓板。這種梁-板體系采用一種獨(dú)特的“D梁”用于支撐空心樓板
,“D梁”同樓板的連接處有刻槽
,用于梁-板之間的灌漿密封
。這種梁-板體系可以大大提升施工速度。
3. 歐洲裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析
歐洲裝配式建筑建設(shè)情況
(一)德國裝配式建筑建設(shè)情況
德國的裝配式建筑主要采取疊合板、混凝土
、剪力墻結(jié)構(gòu)體系,采用構(gòu)件裝配式與混凝土結(jié)構(gòu)
,耐久性較好
。德國是世界上建筑能耗降低幅度最快的國家,近幾年更是提出發(fā)展零能耗的被動(dòng)式建筑
。從大幅度的節(jié)能到被動(dòng)式建筑
,德國都采取了裝配式建筑來實(shí)施,裝配式建筑與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)相互之間充分融合
。二戰(zhàn)后多層辦事裝配式建筑
,1970年代東德工業(yè)化水平90%。
德國小住宅建設(shè)方面裝配式建筑占比最高,2015年達(dá)到16%
。2015年1月至7月德國共有 59752套獨(dú)棟或雙拼式住宅通過審批開工建設(shè),其中預(yù)制裝配式建筑為8934套
。這一期間獨(dú)棟或雙拼式住宅新開工建設(shè)總量較上年同期增長1.8%
;而其中預(yù)制裝配式建筑同比增長7.5%。
(二)法國裝配式建筑建設(shè)情況
法國是世界上推行裝配式建筑最早的國家之一,法國裝配式建筑的特點(diǎn)是以預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)為主
,鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)為輔
。法國的裝配式建筑多采用框架或者板柱體系
,焊接、螺栓連接等均采用干法作業(yè)
,結(jié)構(gòu)構(gòu)件與設(shè)備
、裝修工程分開,減少預(yù)埋
,生產(chǎn)和施工質(zhì)量高
。法國主要采用的預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式框架結(jié)構(gòu)體系,裝配率可達(dá)80%
。

(三)丹麥裝配式建筑建設(shè)情況
丹麥在1960年制定了工業(yè)化的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(丹麥開放系統(tǒng)辦法),規(guī)定凡是政府投資的住宅建設(shè)項(xiàng)目必須按照此辦法進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,將建造發(fā)展到制造產(chǎn)業(yè)
化 。
(四)瑞典裝配式建筑建設(shè)情況
瑞典采用了大型混凝土預(yù)制板的裝配式技術(shù)體系 ,裝配式建筑部品部件的標(biāo)準(zhǔn)化已逐步納入瑞典的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為推動(dòng)裝配式建筑產(chǎn)品建筑工業(yè)化通用體系和專用體系發(fā)展,政府鼓勵(lì)只要使用按照國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的建筑標(biāo)準(zhǔn)制造的結(jié)構(gòu)部件來建造建筑產(chǎn)品
,就能獲得政府資金支持
。
歐洲裝配式建筑建設(shè)情況
產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)環(huán)節(jié)分析
1. 裝配式建筑項(xiàng)目開發(fā)模式分析
工程總承包(EPC模式)

設(shè)計(jì)-施工總承包模式(BD模式)

平行發(fā)包(DBB模式)

2. 裝配式建筑構(gòu)配件生產(chǎn)分析
全國構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2014年底 ,全國共有構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)111家
。2015年構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量達(dá)到130家,到2016年底
,我國構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量達(dá)到了156家
,同比增長了20%。

全國構(gòu)配件產(chǎn)品生產(chǎn)能力
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) ,2014年我國構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)擁有生產(chǎn)線281條
,年生產(chǎn)能力為2590萬立方米。2015年構(gòu)配件年生產(chǎn)能力提升至3160萬立方米
,到2016年底
,我國企業(yè)的構(gòu)配件年生產(chǎn)能力接近4000萬立方米,年均復(fù)合增長率達(dá)20.18%
。隨著我國建筑工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快
,構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力將繼續(xù)保持高速增長
。
全國構(gòu)配件生產(chǎn)面臨的問題
構(gòu)配件生產(chǎn)與我國建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展緊密相關(guān),據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國部分地區(qū)構(gòu)件生產(chǎn)能力很充足
,但問題是市場太小
,市場需求量的不足導(dǎo)致我國構(gòu)配件的產(chǎn)能利用率較低。做大市場
、做大規(guī)模有利于降低產(chǎn)品成本
,也有利于企業(yè)降低管理、施工等成本
,形成良性循環(huán)
,并促進(jìn)企業(yè)技術(shù)體系不斷改進(jìn)、完善
。
3. 裝配式建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)分析
裝配式建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)發(fā)展特點(diǎn)
(一)綠色施工
傳統(tǒng)的住宅裝修是原材料現(xiàn)場施工,在施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體、裝修垃圾
、廢水等
,這些都會(huì)造成很大的環(huán)境污染。而通過裝配式建筑的室內(nèi)設(shè)計(jì)
,大量的裝修部件由工廠統(tǒng)一加工
,施工現(xiàn)場只需要裝配安裝,不需要進(jìn)行現(xiàn)場濕作業(yè),節(jié)約了大量清洗用水
,也避免了廢水
、廢漿對周圍環(huán)境的污梁。
(二)量產(chǎn)化優(yōu)勢
裝配式建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化作為社會(huì)化大生產(chǎn)的生產(chǎn)經(jīng)營形式,其優(yōu)勢集中體現(xiàn)在規(guī)模效益和社會(huì)化協(xié)作上 。住宅裝修的規(guī)模化生產(chǎn)最明顯的體現(xiàn)在構(gòu)配件
、住宅設(shè)備
、部品的量產(chǎn)化。在保證住宅裝修質(zhì)量與功能的基礎(chǔ)上
,通過提高技術(shù)設(shè)備水平
,大幅度提高產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)規(guī)?div id="m50uktp" class="box-center"> ;a(chǎn)
,大幅度降低生產(chǎn)成本,從而降低價(jià)格
,提高質(zhì)量和效益
,并大大提高產(chǎn)品的市場競爭力和市場占有率。裝配式建筑裝修的最佳質(zhì)量功能價(jià)格比只有在規(guī)?div id="m50uktp" class="box-center"> ;a(chǎn)的條件下才能體現(xiàn)出來
。
(三)機(jī)械化程度高
使用傳統(tǒng)的裝修模式需要大量熟練的技術(shù)工人,而我國裝修行業(yè)的熟練技術(shù)工人的數(shù)量明顯不足 ,而且今后這種現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重
。裝配式建筑裝修以工廠化
、裝配化的方式進(jìn)行
,簡化了施工過程
,機(jī)械化程度高,預(yù)制構(gòu)件的裝配化
,成型模具和生產(chǎn)設(shè)備一次性投入后可重復(fù)使用,提高了使用效率
,耗材少
,節(jié)約資源和費(fèi)用,縮短施工工期
,施工受季節(jié)影響小
,且質(zhì)量更易得到有效控制
,對熟練技術(shù)工人的依
賴減小,操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度得到有效緩解 ,勞動(dòng)力資源投入相對減少。
裝配式建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)動(dòng)向
(一)海爾集團(tuán)的室內(nèi)裝配集成
作為以裝配式內(nèi)裝總承包為發(fā)展定位的海爾家居,從技術(shù)支撐層面,主要包含施工工法與施工質(zhì)量管理體系和內(nèi)裝部品體系兩塊內(nèi)容。施工工法與施工質(zhì)量管理體系主要是研究和解決如何在滿足我國施工驗(yàn)收規(guī)范的基礎(chǔ)上,進(jìn)行工業(yè)化施工工序的協(xié)調(diào)、施工過程質(zhì)量控制、成品保護(hù)以及指導(dǎo)具體施工工作;而內(nèi)裝部品體系的研究關(guān)注點(diǎn)主要為在充分調(diào)研和分析市場需求的基礎(chǔ)上優(yōu)化部品使用功能,形成可滿足多樣化需求的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化部品體系,以解決早期介入和影響項(xiàng)目前期的主體設(shè)計(jì),為設(shè)計(jì)提供產(chǎn)品選型和設(shè)計(jì)預(yù)留條件,從而為標(biāo)準(zhǔn)化部品的應(yīng)用提供條件。
(二)遠(yuǎn)大住工的部品化全裝修
遠(yuǎn)大住工是國內(nèi)第一家以“住宅工業(yè)”類別核準(zhǔn)成立的新型建筑制造工業(yè)企業(yè),在充分吸收美國
、日本、德國
、新加坡等國家先進(jìn)理念與技術(shù)基礎(chǔ)上,自主創(chuàng)新
,運(yùn)用PC(預(yù)制混凝土構(gòu)件)集成技術(shù)
,用工廠化
、大裝配、流水線生產(chǎn)方式建造房屋
,結(jié)構(gòu)體系符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求,具有標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)
、短周期施工
、合理化成本
、安全環(huán)保節(jié)能等多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢
。運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái)和強(qiáng)大的制造能力,為建筑的研發(fā)
、設(shè)計(jì)、材料
、制造
、施工各個(gè)環(huán)節(jié)提供技術(shù)支持
服務(wù)、建筑及建筑關(guān)鍵部品。解決新技術(shù)與高成本的矛盾
,創(chuàng)新研發(fā)出適應(yīng)中國國情的
、符合線形設(shè)計(jì)規(guī)范要求的集成建筑產(chǎn)品。
1. 上海市裝配式建筑發(fā)展情況分析
上海市裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀
上海市在裝配式建筑上走在國家前列 ,并且在逐步提高預(yù)制率和裝配率的要求。目前上海新建建筑的預(yù)制率已經(jīng)不小于40%了
。
(一)發(fā)展歷程
自上世紀(jì)90年代中期以來,上海從住宅產(chǎn)業(yè)化入手,探索推進(jìn)本地裝配式建筑的發(fā)展,經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:

(二)竣工面積
2014年全市裝配式建筑落實(shí)量達(dá)到312萬平方米,
較2013年翻了一番;2015年落實(shí)裝配式建筑近600萬平方米,全市累計(jì)落實(shí)裝配式建筑總量已超過1000萬平方米。

上海市裝配式建筑發(fā)展規(guī)劃
(一)《關(guān)于推進(jìn)本市裝配式建筑發(fā)展的實(shí)施意見》
根據(jù)相關(guān)政策的規(guī)劃,到2016年我國裝配式建筑單體預(yù)制裝配率不低于40%
。
(二)《上海市裝配式建筑2016- 2020年發(fā)展規(guī)劃》
1、建設(shè)目標(biāo)
“十三五”期間 ,全市符合條件的新建建筑原則上采用裝配式建筑
。全市裝配式建筑的單體預(yù)制率達(dá)到40%以上或裝配率達(dá)到60%以上。外環(huán)線以內(nèi)采用裝配式建筑的新建商品住宅
、公租房和廉租房項(xiàng)目100%采用全裝修
,實(shí)現(xiàn)同步裝修和裝修部品構(gòu)配件預(yù)制化。
2 、示范目標(biāo)
“十三五”期間 ,建成國家住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化綜合示范城市。培育形成2-3個(gè)國家級建筑工業(yè)化示范基地
,形成一批達(dá)到國際先進(jìn)水平的關(guān)鍵核心技術(shù)和成套技術(shù)
,培育一批龍頭企業(yè),打造具有全國影響力的建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
。
3 、產(chǎn)能目標(biāo)
“十三五”期間,實(shí)現(xiàn)上海地區(qū)裝配式建筑工廠化流水線年產(chǎn)能不小于500萬平方米 。
上海市裝配式建筑扶持政策
目前上海市裝配式建筑項(xiàng)目優(yōu)惠政策主要有現(xiàn)金補(bǔ)助和容積率獎(jiǎng)勵(lì)兩種 。
(一)1000萬
對總建筑面積達(dá)到3萬平方米以上,且預(yù)制裝配率達(dá)到45%及以上的裝配式建筑項(xiàng)目 ,每平方米補(bǔ)貼100元
,單個(gè)項(xiàng)目最高補(bǔ)貼1000萬元。
(二)3%容積率
自愿實(shí)施裝配式建筑的項(xiàng)目給予不超過3%的容積率獎(jiǎng)勵(lì) ;裝配式建筑外墻采用預(yù)制夾心保溫墻體的
,給予不超過3%的容積率獎(jiǎng)勵(lì)。
上海市裝配式建筑重點(diǎn)項(xiàng)目
從2012年開始 ,上海市以“裝配式建筑示范項(xiàng)目”為切入點(diǎn)
,加大政策扶持力度。2012年2014年共確定裝配式鋼筋混凝土住宅示范項(xiàng)目17個(gè)
,示范項(xiàng)目建筑面積達(dá)到約87.77萬平方米
,其中11個(gè)項(xiàng)目預(yù)制裝配率達(dá)到25%及以上。
典型示范項(xiàng)目中,上海城建(集團(tuán))公司投建的浦江瑞和新城
,其中試點(diǎn)住宅預(yù)制裝配率達(dá)到50%-70%,在國內(nèi)達(dá)到領(lǐng)先水平
。
上海市部分裝配式建筑項(xiàng)目裝配率情況匯總?cè)缦拢?/span>

2. 北京市裝配式建筑發(fā)展情況分析
北京市裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀
(一)發(fā)展歷程
上世紀(jì)90年代初,北京的大板建筑“突然死亡”之后,全國的預(yù)制裝配式建筑經(jīng)歷了15年左右的“停滯期”。2007年開始,北京市結(jié)合一些試點(diǎn)示范工程項(xiàng)目,進(jìn)行了近十年的實(shí)踐和探索。研究、優(yōu)化、完善了裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)住宅建筑體系并編制了一批國家和地方工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
從北京市裝配式建筑發(fā)展歷程來看,大體經(jīng)歷了研發(fā)試點(diǎn)階段(2007- 2009年);優(yōu)化完善階段(2009-2013年);體系成熟、全國推廣階段(2013-至今)三個(gè)階段。
(二)竣工面積
“十二五”期間,北京市有60余萬平方米的商品房采用了裝配式剪力墻。到2015年12月,建成了近20個(gè)裝配式建筑工程,總建筑規(guī)模超過150萬m2。截至2016年底,北京市納入實(shí)施住宅產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃的項(xiàng)目累計(jì)超過1800萬平方米 ,已完成和在施的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)住宅約300萬平方米
。
北京市裝配式建筑發(fā)展規(guī)劃
(一)主要目標(biāo):
1、到2018年實(shí)現(xiàn)裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上 ;
2 、到2020年比例達(dá)到30%以上;
3 、裝配式建造方式成為本市重要建造方式之一
。
(二)實(shí)施范圍
1、保障性住房全部采用裝配式建筑