全面解读装配式建筑光明的未来，需要突破成本高的难题

随着着我国建筑发展形式发生转变，建设城市的概念也不单单是追求现代化，而是更加注重绿色、环保、人文、智慧以及宜居性，装配式建筑具有符合绿色施工以及环保高效的特点，因此，全面推进装配式建筑发展成为建筑业的重中之重。但是，装配式建筑的成本问题，是目前行业里最难的问题。目前市场认为预制率越高成本就越高，所以，在项目实施中尽可能降低预制率。

装配式建筑是将部分或所有构件在工厂预制完成，然后运到施工现场进行组装的建筑。“组装”不只是“搭”，预制构件运到施工现场后，会再进行钢筋混凝土的搭接和浇筑。

一、发展优势

装配式建筑因有别于传统建筑的施工方法，具有许多优良特性。

1、提升建筑质量。预制构件的连接大多采用湿连接，但是它连接处的强度是比现浇施工要强。且预制构件在预制场加工完成，在浇筑、振捣和养护环节中质量也得到提升，能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病，并提高建筑整体安全等级、防火性和耐久性。钢筋套筒的高强度和高质量的预制构件可提高建筑的抗震性。同时，预制构件提前预留孔洞以及线槽等，充分避免了后期业主装修凿墙造成的结构损失。

2、提升施工效率。使用预制构件，工厂可以和施工现场同步作业，并辅助作业。同时预制不受限于季节性气候，能有效地预防和保护构件免受雨雪低温天气的影响。装配式建筑减少了现场湿作业，外墙围护结构与主体结构一体化完成，其他环节施工不必等主体结构完工后才进行，可尾随主体结构进行施工，总体施工进度得到有效加快。因此装配式建筑比传统方式的进度快30%左右。

3、降低施工污染。预制件全部在工厂生产，现场安装环节简化，建筑垃圾堆放减少。同时混凝土的振捣以及措施项目材料的加工均有减少，从而减轻了现场的施工噪声污染。而预制构件表面的平整光洁，现场无需抹灰，可有效减少扬尘。

此外，装配式施工将大部分作业地点转移到工厂，可有效降低人力成本，有利于文明施工、安全管理。

装配式建筑案例——纽约帝国大厦

装配式建筑案例——达拉斯佩罗自然博物馆

二、发展障碍

装配式建筑引入和发展的时间并不长，目前我国装配式建筑在设计、生产、安装施工、验收评定等技术标准尚未建立，缺乏配套的实施细则。

装配式建筑的关键质量环节为预埋钢筋、套筒或浆锚搭接孔的位置与角度需精准；随层灌浆和灌浆作业需饱满；夹心保温板拉结件锚固需牢固；避免预埋遗漏和节点拥堵等。然而，浆锚连接接头处的灌浆料密实度暂无有效检测手段，灌浆料质量在市场上良莠不齐。如果检测必须做破损试验，但破损试验后又需重新进行结构加固，这样对结构安全十分不利。目前，缺乏全国统一的规范标准和有效的检验方法，装配式建筑的发展受到一定局限和阻碍。

除安全问题外，装配式建筑的发展还有关键一环需解决——成本过高。下图是装配式与传统化施工造价的差别：

曲折而光明的发展前路：装配式建筑高成本之殇

曲折而光明的发展前路：装配式建筑高成本之殇

成本控制是装配式建筑实施过程的把控重点之一。同一住宅建筑，采用装配式设计在地下工程、砌筑工程等项目中均较传统现浇设计造价节约，仅预制构件及安装一项造价大幅增加，是造成装配式建筑比传统现浇建筑造价偏高的关键因素。

1、工程量增加

装配式在一定程度上减少了工程的材料用量，但也增加了部分工程量。装配式施工多采用叠合板、夹芯保温墙，不仅增加了混凝土厚度，且由于预制构件的连接均多采用了连接套、灌浆料等连接件材料，同时套筒的增加间接地加大了保护层的厚度，因此工程量及建筑材料成本同步提升。

我国住宅建筑特别是高层住宅较多采用剪力墙结构体系，混凝土量大，钢筋细、多，结构连接点多，与国外PC建筑常用的柱、梁结构体系比较，装配式施工成本明显较高。大体量情况下，接缝需要大量灌浆和现浇，很大程度影响了装配化施工。

2、运输和安装成本增加

装配式施工流程中，技术要求最高的是预制构件的吊装。吊装过程中要满足构件的精确放置和衡量其长度、高度以及重量等要求。预制构件通过吊梁专用吊环进行吊装，吊装吊梁采用工字钢焊接而成。吊梁下设置专用吊环用于悬挂吊孔进行不同类型预制墙体的吊装。待墙体下放至距楼面1000mm后，减缓下放速度，由两名专业操作工人手扶引导降落，一名工人利用镜子观察连接钢筋是否对孔。

另外，成型构件在运输过程中需特别注意破损问题，并需考虑施工现场与构件厂之间的距离。高要求的运输和安装导致成本的增加。

3、技术成本增加

预制构件尺寸要遵循少规格、多组合的原则。同时，考虑现场脱模、堆放、运输、吊装的影响，要求单构件重量尽量接近，一般不超过6t，高度不宜跨越层高，长度不宜超过6m。因此，建筑设计时要考虑对外立面风格、保温形式、降板区域、楼梯面层做法，预埋窗框、瓷砖、石材反打等方面的影响。涉及到预制构件的预留洞、预埋管，图纸细化工作量非常大。涉及机电点位提资, 内装介入时间需大大提前。施工时，总包、吊装单位、构件生产厂家都需提前介入。由此可见，与传统现浇建筑相比，装配式建筑对设计、建造，及各施工方、生产方的配合度要求更高。

另外，工厂未形成规模化、均衡化生产；专用材料和配件因稀缺而价格高；设计、制作和安装环节人才匮乏导致错误、浪费和低效，额外增加的设计拆分费、咨询费这些因素都会增加成本。

装配式建筑案例——悉尼歌剧院

三、解决方案

在功能满足的情况下，价格的优势是核心的优势。因此，成本过高将严重限制装配式建筑的发展和推广。目前对于如何解决装配式建筑成本过高的问题，业界有几种看法：

1、设计整体优化

目前许多装配式建筑的设计不符合装配式建筑的特点与规律，按照现浇设计之后再进行拆分，僵化地照搬标准图或规范节点图。在整体设计时，应充分考虑降低成本、适宜制作和安装、缩短工期等因素。

预制结构工程的技术要求应前置到传统设计流程的方案设计阶段，而传统设计流程中的专业工程的二次设计（如保温、外装、门窗、内装等）要前置到预制构件的拆分图设计中去。预制构件在生产工艺、安装方法上的管理要求需要前置到设计环节中去考虑和模拟，以便于设计图具备可生产性和可装配性，而传统后置招标的外装、门窗、机电等专业标段需要前置到预制构件拆分图设计前完成，以便于一体化预埋。

2、注重专业集成化

装配式建筑是专业的集成而非叠加。装配式建筑是基于全生命周期价值最大化的新型建造方式。通过建筑、机电等专业设计与结构专业的集成、建筑及机电与结构同寿命设计等措施以降低使用和运维成本。

在技术上，装配式建筑的设计需要将结构、保温、机电、外装等全专业进行集成化设计，需要将构件所担负的如承重、装饰、节能等功能在构件设计中集成式实现，而尽量避免同一个构件的结构、装饰、节能等功能拆分式设计、叠加式实现。在管理上，装配式建筑的设计既需要关注项目层面的工程质量、进度、成本等各管理职能目标，也需要关注工程施工层面的构件、原材料市场供应情况和预制构件在生产、运输、吊装等环节的技术要求和限制条件等。

3、优化构件拆分、提高重复率

在设计环节通过改进，提高构件重复率，尽量减少模具种类、提高周转次数，从而大幅降低成本。因此需要对结构构件进行拆分，选择预制构件重复率高的单体，一般构件重复率建议要大于100件，重复越多成本越低。对于大体量、可复制性高的建筑群体，装配式建筑节约模具材料可达50%以上。

在构件深化设计中进行精细化设计时，应充分考虑生产、运输、堆放、吊装以及现场现浇施工等各环节的需要，制作高质量、高精度、高效率的构件。

4、提高运输效率和施工效率

预制构件编号和摆放追求科学简洁，尽量将构件平放或立放，提高构件的运输效率，节省运费。施工中应充分利用现有规范标准给出的空间，采用少出筋、少现浇段、简化连接节点的方案方法。

5、提高预制率

针对装配式建筑预制率较为低下，构件场内和现场施工成本居高的情况，应提高预制率，发挥吊车使用效率，最大限度避免水平构件现浇，减少满堂模板和脚手架的使用，降低直接费和减少措施费双管齐下。

装配式建筑案例——凤凰城图书馆

四、未来展望

装配式建筑的成本问题，是目前行业里最难的问题。目前市场认为预制率越高成本就越高，所以，在项目实施中尽可能降低预制率。这本质上是一种因噎废食的思维。因为从理论上而言，工业化率越高，成本应该越低。因而某程度上说明目前的装配式建筑工业化、标准化程度不够高。

《“十三五”装配式建筑行动方案》确定，到2020年全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上，其中重点推进地区达到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。因此，装配式建筑将是未来建筑发展的一大趋势。

中国早期预制装配化过程出现的问题在发达国家装配式早期阶段也都出现过，但随着装配式混凝土技术日趋成熟，问题逐步得到解决。因此，最大程度上推进预制构件生产的工业化、标准化、流水线化和装配式施工的高效化、专业化，降低材料成本和施工成本，才能从源头上解决问题。

装配式建筑是否能跨过成本过高这道坎，顺利发展前行，我们可拭目以待。