建筑工業化

　　建筑工業化是隨西方工業革命出現的概念，工業革命讓造船、汽車生產效率大幅提升，隨著歐洲興起的新建筑運動，實行工廠預制、現場機械裝配，逐步形成了建筑工業化最初的理論雛形。二戰后，西方國家亟需解決大量的住房而勞動力嚴重缺乏的情況下，為推行建筑工業化提供了實踐的基礎，因其工作效率高而在歐美風靡一時。1974年，聯合國出版的《政府逐步實現建筑工業化的政策和措施指引》中定義了“建筑工業化”：按照大工業生產方式改造建筑業，使之逐步從手工業生產轉向社會化大生產的過程。它的基本途徑是建筑標準化，構配件生產工廠化，施工機械化和組織管理科學化，并逐步采用現代科學技術的新成果，以提高勞動生產率，加快建設速 度，降低工程成本，提高工程質量。

　　建筑工業化，指通過現代化的制造、運輸、安裝和科學管理的大工業的生產方式，來代替傳統建筑業中分散的、低水平的、低效率的手工業生產方式。它的主要標志是建筑設計標準化、構配件生產施工化，施工機械化和組織管理科學化。

　　基本內容

　　以工業化的方式重新組織建筑業是提高勞動效率、提升建筑質量的重要方式，也是我國未來建筑業的發展方向。建筑工業化的基本內容是：采用先進、適用的技術、工藝和裝備科學合理地組織施工，發展施工專業化，提高機械化水平，減少繁重，復雜的手工勞動和濕作業;發展建筑構配件、制品、設備生產并形成適度的規模經營，為建筑市場提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構配件和制品;制定統一的建筑模數和重要的基礎標準(模數協調、公差與配合、合理建筑參數、連接等)，合理解決標準化和多樣化的關系，建立和完善產品標準、工藝標準、企業管理標準、工法等，不斷提高建筑標準化水平;采用現代管理方法和手段，優化資源配置，實行科學的組織和管理，培育和發展技術市場和信息管理系統，適應發展社會主義市場經濟的需要。

　　特征

　　一、設計和施工的系統性。在實現一項工程的每一個階段，從市場分析到工程交工都必須按計劃進行。

　　二、施工過程和施工生產的重復性。構配件生產的重復性只有當構配件能夠適用于不同規模的建筑、不同使用目的和環境才有可能。構配件如果要進行批量生產就必須具有一種規定的形式，即定型化。

　　三、建筑構配件生產的批量化。沒有任何一種確定的工業化結構能夠適用于所有的建筑營造需求，因此，建筑工業化必須提供一系列能夠組成各種不同建筑類型的構配件。

　　特點

　　傳統建筑方式與建筑工業化生產方式的對比傳統建筑生產方式，是將設計與建造環節分開，設計環節僅從目標建筑體及結構的設計角度出發，而后將所需建材運送至目的地，進行露天施工，完工交底驗收的方式;而建筑工業化生產方式，是設計施工一體化的生產方式，標準化的設計，至構配件的工廠化生產，再進行現場裝配的過程。

　　根據對比可以發現傳統方式中設計與建造分離，設計階段完成藍圖、擴初至施工圖交底即目標完成，實際建造過程中的施工規范、施工技術等均不在設計方案之列。建筑工業化顛覆傳統建筑生產方式，最大特點是體現全生命周期的理念，將設計施工環節一體化，設計環節成為關鍵，該環節不僅是設計藍圖至施工圖的過程，而需要將構配件標準、建造階段的配套技術、建造規范等都納入設計方案中，從而設計方案作為構配件生產標準及施工裝配的指導文件。除此之外，PC構件生產工藝也是關鍵。沈陽衛德住宅工業化科技有限公司經過多年裝配整體式建筑體系研究，在PC構件生產過程中需要考慮到諸如模具設計及安裝、混凝土配比等因素。與傳統建筑生產方式相比，建筑工業化具有不可比擬的優勢。

　　提升工程建設效率。建筑工業化采取設計施工一體化生產方式，從建筑方案的設計開始，建筑物的設計就遵循一定的標準，如建筑物及其構配件的標準化與材料的定型化等，為大規模重復制造與施工，打下基礎。遵循工藝設計及深化設計[1] 標準，構配件可以實現工廠化的批量生產，及后續短暫的現場裝配過程，建造過程大部分時間是在工廠采用機械化手段、一定技術工人操作完成。

　　與傳統的現場混凝土澆筑、缺乏培訓的低素質勞務工人手工作業對比，建筑工業化將極大提升工程的建設效率。據資料顯示，發達經濟體預制裝配建造方式與現場手工方式相比節約工期可達30%以上。而衛德住工科技介紹，一棟33層高的住宅樓采用建筑工業化模式當年即可完成建設。

　　措施

　　建筑工業化，首先應從設計開始，從結構入手，建立新型結構體系，包括鋼結構體系、預制裝配式結構體系，要讓大部分的建筑構件，包括成品、半成品，實行工廠化作業。一是要建立新型結構體系，減少施工現場作業。多層建筑應由傳統的磚混結構向預制框架結構發展;高層及小高層建筑應由框架向剪力墻或鋼結構方向發展;施工上應從現場澆筑向預制構件、裝配式方向發展;建筑構件、成品、半成品以后場化、工廠化生產制作為主。二是要加快施工新技術的研發力度，主要是在模板、支撐及腳手架施工方向有所創新，減少施工現場的濕作業。在清水混凝土施工、新型模板支撐和懸挑腳手架有所突破;在新型圍護結構體系上，大力發展和應用新型墻體材料。三是要加快“四新”成果的推廣應用力度，減少施工現場手工操作。在積極推廣建設部十項新技術的基礎上，加快這十項新技術的轉化和提升力度，其中包括提高部品件的裝配化、施工的機械化能力。

　　在新型結構體系中，應盡快推廣建設鋼結構建筑，應用預制混凝土裝配式結構建筑，研發復合木結構建筑。在我國，進行鋼結構建設的時機已比較成熟，我國已連續8年世界鋼產量第一，一批鋼結構建筑已陸續建成，相應的設計標準、施工質量驗收規范已出臺;同時，鋼結構以其施工速度快、抗震性能好、結構安全度高等特點，在建筑中應用的優勢日顯突出;鋼結構使用面積比鋼筋混凝土結構增加面積4%以上，工期大大縮短;在工程建設中采用鋼結構技術有利于建筑工業化生產，促進冶金、建材、裝飾等行業的發展，促進防火、防腐、保溫、墻材和整體廚衛產品與技術的提高，況且鋼結構可以回收，再利用，節能、環保，符合國民經濟可持續發展的要求。

　　預制裝配式結構應積極提倡。目前，大量的混凝土結構都是現場澆筑的，不僅污染環境，制造噪聲，還增加了工人的勞動強度，又難以保證工程質量。南京大地建筑公司從法國引進的預制裝配式結構體系(簡稱“世構體系”)，是采用預制鋼筋混凝土柱，預制預應力混凝土梁、板，通過鋼筋混凝土后澆部分將梁、板、柱及節點連成整體的框架結構體系。具有減少構件截面，減輕結構自重，便于工廠化作業、施工速度快等優點，是替代磚混結構的一種新型多層裝配式結構體系。該結構體系已在南京多個工程中應用，效果明顯。

　　復合木結構應盡快研發。復合木結構不僅適用于大跨度的建筑中，還可適用于廣大村鎮建筑和二至三層的別墅中。應該說，與混凝土結構不同，復合木結構作為今后新型結構形式之一，極具有人性化和環保的特點。針對楊樹快速生長和再生的特點，應著力開發楊樹木材的深加工技術，包括木材的處理、復合、成型等，制作成建筑用的柱、梁、板等構件，并使其具有防蟲、防火、易組合的能力。大量使用復合木結構，可減少對鋼材、水泥、石子等建材的需求，這對資源是一種保護;同時，也為廣大種植楊樹的農民提供了一個優越的市場，不僅提升了楊樹的使用價值，而且還為廣大農民脫貧致富尋找到一個新途徑。可謂是一舉多得。可以預見，復合木結構的潛在能量將隨著技術的成熟日益顯現出來，必將會對我國的建筑業帶來一場革命。

　　建筑方式

　　工業化建造方式是指采用標準化的構件，并用通用的大型工具(如定型鋼板)進行生產和施工的方式。根據住宅構件生產地點的不同，工業化建造方式可分為工廠化建造和現場建造兩種。

　　工廠化建造

　　工廠化建造是指采用構配件定型生產的裝配施工方式，即按照統一標準定型設計，在工廠內成批生產各種構件，然后運到工地，在現場以機械化的方法裝配成房屋的施工方式。采用這種方式建造的住宅可以被稱為預制裝配式住宅，主要有大型砌塊住宅、大型壁板住宅、框架輕板住宅、模塊化住宅等類型。預制裝配式住宅的主要優點是：構件工廠生產效率高，質量好，受季節影響小，現場安裝的施工速度快。缺點是：需以各種材料、構件生產基地為基礎，一次投資很大;構件定型后靈活性小，處理不當易使住宅建筑單調、呆板;結構整體性和穩定性較差，抗震性不佳。日本為克服預制裝配式住宅抗震性差的缺點，在預制混凝土構件連接時采用節點現澆的方式，以加強其整體的強度和結構的穩定性，取得了很好的效果。這類結構被稱為預制混凝土結構(PC)，目前我國的萬科公司正在進行相關的試驗和改進。長沙遠大住宅工業有限公司則已經運用國際最先進的PC構件進行工業化住宅生產。

　　現場建造

　　現場建造是指直接在現場生產構件，生產的同時就組裝起來，生產與裝配過程合二為一，但是在整個過程中仍然采用工廠內通用的大型工具和生產管理標準。根據所采用工具模板類型的不同，現場建造的工業化住宅主要有大模板住宅、滑升模板住宅和隧道模板住宅等。采用工具式模板在現場以高度機械化的方法施工，取代了繁重的手工勞動，與預制裝配方式相比它的優點是：一次性投資少，對環境適應性強，建筑形式多樣，結構整體性強。缺點是：現場用工量比預制裝配式大，所用模板較多，施工容易受季節的影響。

　　發展

　　歷史

　　1900 年，美國創制了一套能生產較大的標準鋼筋混凝土空心預制樓板的機器，并用這套機器制造的標準構建組裝房屋，實現了建筑工業化。工業化建筑體系是從建造大量的建筑如學校、住宅、廠房等開始的。建筑工業化明顯加快了建設速度，降低了工人的勞動強度，并使效益大幅度提高。但建筑物容易單調一致，缺乏變化。為此，工業化建筑體系發展將房屋分成結構和裝修兩部分，結構部分用工業化建筑手段組成較大的空間，再按照不同的使用要求，用裝修手段，靈活組織內部空間，以使建筑物呈現出不同的面目和功能，滿足各種不同的要求。

　　現狀及前景

　　建筑工業化是我國建筑業的發展方向。近年來，隨著建筑業體制改革的不斷深化和建筑規模的持續擴大，建筑業發展較快，物質技術基礎顯著增強，但從整體看，勞動生產率提高幅度不大，質量問題較多，整體技術進步緩慢。為確保各類建筑最終產品特別是住宅建筑的質量和功能，優化產業結構，加快建設速度，改善勞動條件，大幅度提高勞動生產率，使建筑業盡快走上質量效益型道路，成為國民經濟的支柱產業。我們主要吸取我國幾十年來發展建筑工業化的歷史經驗，以及國外的有益經驗和作法;考慮我國建筑業技術發展現狀、地區間的差距，以及勞動力資源豐富的特點;適應發展建筑市場和繼續深化建筑業體制改革的要求;重點是房屋建筑，特別是量大面廣、對提高人民居住水平直接相關的住宅建筑。