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上海市装配式建筑发展的经验做法调研

时间:2017年08月16日         来源:建筑时报         作者:中国建筑业协会调研组

 

6月30日,中国建筑业协会调研组赴上海调研装配式建筑发展情况,并与上海市建筑施工行业协会共同召开专题座谈会。上海建工房产有限公司、万科地产上海公司、上海市建工设计研究总院、华东都市建筑设计研究总院、上海建工二建集团有限公司、中国建筑第八工程局有限公司、隧道股份上海城建物资有限公司、上海家树平湖万家兴建筑工业有限公司等开发、设计、施工、构件生产企业的代表介绍了上海市当前装配式建筑发展的总体情况、面临的困难和应对措施,对稳步推动装配式建筑发展提出了建议。上海市住建委有关负责同志出席会议。

装配式建筑结构体系包括钢筋混凝土结构、钢结构和木结构。本次调研重点围绕钢筋混凝土结构装配式建筑(即PC)发展情况展开。

 

一、上海市推广装配式建筑的经验做法  

上海市从上个世纪90年代中期实施住宅产业化和绿色建筑政策基础上推行装配式建筑,2013年开始全面推广,快速发展。2014年全市建成装配式建筑312万平方米,比2013年翻了一番。2015年建成600万平方米,2016年建成1385万平方米。2016年~2018年,将有3000万平方米工程项目推行装配式建筑。建筑构件生产企业发展到近50家,年生产能力从2014年仅能满足180万平方米装配式建筑需求,到2015年提升至500万平方米,2016年已形成满足每年建设1200万平方米装配式建筑的构件生产能力。按照《上海市装配式建筑2016~2020年发展规划》,“十三五”期间,将建立适应上海特点的装配式建筑制度体系、技术体系、生产体系和监管体系,形成适应装配式建筑发展的市场机制和发展环境。到2020年,装配式建筑将成为上海地区主要建设模式之一,建筑品质全面提升,节能减排、绿色发展效果明显,创新能力大幅提升,形成较为完善的装配式建筑产业体系,成为全国装配式建筑发展的引领者。全市符合条件的新建建筑原则上采用装配式建筑。装配式建筑的单体预制率达到40%以上或装配率达到60%以上。外环线以内采用装配式建筑的新建商品住宅、公租房和廉租房项目100%采用全装修,实现同步装修和装修部品构配件预制化。从2016年起,外环线以内新建民用建筑应全部采用装配式建筑;外环线以外不少于50%,并逐年增加。

上海市推广装配式建筑引领全国的发展,其经验做法可总结为以下五个方面。

(一)政策到位,目标明确  

从2008年开始,上海市政府和主管部门陆续出台了《关于本市新建住宅节能省地发展的指导意见》、《关于加快推进本市住宅产业化若干意见》、《关于本市进一步推进装配式建筑发展若干意见》等一系列推广装配式建筑的政策规定;制定了《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014~2016)》和《上海市装配式建筑2016~2020年发展规划》。

为贯彻落实上海市政府的战略部署,有关部门制定《关于推进本市装配式建筑发展的实施意见》、《关于进一步强化绿色建筑发展推进力度提升建筑性能的若干意见》、《关于本市装配式建筑单体预制率和装配率计算细则(试行)的通知》、《关于推进本市保障性住房实施装配式建设若干事项的通知》、《上海市建设工程材料使用监督管理规定》等实施性规定,提出了推广装配式建筑的具体措施和进度要求。

这些政策和措施的出台,在土地出让、技术标准、行政许可、市场激励等四个方面形成了推进与监管的机制,明确了发展装配式建筑的方向、目标和任务,逐步形成了比较完整的政策、制度体系,使这项工作有章可循,循序渐进,装配式建筑率先在住宅领域取得突破,并逐步向公共建筑推进。

(二)技术创新,标准先行

为了规范装配式建筑技术,上海市加大了框架、剪力墙等多种装配整体式混凝土结构体系的研究力度,建立并初步完善了从设计、构件生产、施工安装到竣工验收的标准规范体系和图集。  据上海市住建委建筑节能处叶海松副处长介绍,目前装配式建筑的技术标准规范,已经出台了9个,今年还将出台6、7 个,未来将达到20个左右。此外,工业化建筑的评价标准出台,对规范装配式建筑发展将起到积极作用。据参加调研企业介绍,上海市已经出台的装配式建筑标准规范有下列11项:

1.《装配整体式混凝土公共建筑设计规程》

2.《装配整体式混凝土居住建筑设计规程》

3.《预制混凝土夹心保温外墙版应用技术规程》

4.《工业化住宅建筑评价标准》

5.《装配整体式混凝土住宅构造节点图集》

6.《装配整体式混凝土构件图集》

7.《装配整体式保障性住房套型》

8.《装配式建筑预制混凝土构件工厂建设导则》

9.《装配式建筑预制混凝土构件工厂技术导则》

10.《装配整体式混凝土结构施工及验收规程》

11.《装配整体式混凝土结构预制构件制作与质量检验规程》

此外,还印发了《上海市建筑工业化实践案例汇编》。

(三)开发产能,协同推进

2014年以来,上海市发展装配式建筑的政策和目标激励构件生产企业快速发展。上海本地的构件产能从2014年底仅能满足180万平方米装配式建筑需要,提升至2015年底近500万平方米,2016年又有约500万平方米产能投入建设,近期构件产能将达到建造1200万平方米装配式建筑的能力,为建筑工业化进程提供保障。上海市成立了涵盖建设、设计、施工、构件生产企业及科研单位的“建筑工业化产业技术创新联盟”,为相关企业合作提供了交流平台,全地区发展装配式建筑的产业链已经初步形成。同时鼓励大型企业以工程总承包方式推进装配式建筑,形成投资开发、规划设计、科技研发、工程总承包、构配件生产与装配一体化的装配式建筑和建筑工业化建造全产业链体系。

(四)示范引路,利益激励

2012年上海开展“装配式住宅示范项目”工作,到2014年共确定装配式钢筋混凝土住宅示范项目17个,建筑面积达88万平方米,起到了良好的带动和引导作用,有效推进了面上工作,当年装配式住宅就突破200万平方米。同时,为了调动建设单位的积极性,上海市在推行装配式建筑的初期,实行了一系列的奖励措施。归纳起来有以下六项:

一是符合装配式建筑示范项目要求,总建筑面积3万平方米以上、预制装配率40%以上的项目,每平方米补贴100元,单个项目最高补贴不超过1000万元。

二是对于自愿实施装配式建筑的项目奖励不超过3%的容积率。装配式建筑采用预制夹心保温墙体的,其墙体不计入建筑面积,其面积不超过总建筑面积3%,从而提高了容积率,相应增加了建筑面积,相当于开发商每平方米可以多得到900元的收益。

三是装配式建筑的混凝土墙体部分不计入新型墙体材料专项基金征收计算范围,装配式保障房免收新型墙体材料专项基金,相当于每平方米减少了250~300元的支出。

四是实行装配式建筑的项目,给予每平方米60至100元节能补贴。

五是对因采用装配式建筑而增加成本的保障房项目给予补贴。

六是在房产预售政策上给予扶持。装配式建筑项目可以分层、分段验收。装配式新建商品房7层以下的,主体结构封顶,8层以上的主体结构完成50% (不少于7层)即可预售,从而大大减轻了房地产开发企业的财务成本和资金压力。

(五)强化监管,狠抓落实

上海市建立了由土地规划、发改、住建、财政等20多个机构组成的“上海市绿色建筑发展联席会议制度”,加强了工作协调力度,以土地源头控制为抓手,确保装配式建筑项目落地,充分释放市场需求,并在报建、审图、施工许可、竣工验收等环节严格把关,确保装配式项目按照规定的标准实施建设。

 

二、各类企业对装配式建筑发展的看法与实践

据参加调研的企业介绍,装配式建筑是工程项目建造方式的一项根本变革,实践经验缺乏。推行伊始,无论建设单位、设计单位、施工企业均感到被动。开发商更多的是关注当期的收益,多数房地产开发企业是为了应对上海土地出让合同要求,或享受容积率等奖励措施而被动地实施装配式建筑的;设计单位没有转型,多数施工单位也没有装配式建筑施工的实践,但却只能适应市场的要求,无论有无装配式建筑的经验都要承接装配式建筑项目;构件生产企业对装配式建筑项目是否能够如期落地存有疑虑,担心投资难以取得预期收益;大多数购房者  更多的是关注是住宅的地段、价格、环境、户型,对装配式建筑与现浇方式建造的住宅,没有特别的要求和更多的理解。他们认为有政府监管,开发商应该能够保证装配式住宅质量。也有一些购房者担心抗震性能、防水性能等质量安全问题而不乐于购买,装配式住宅市场情况主要是看开发商的宣传与营销手段。

由于上海市推行装配式建筑的政策关系到房地产市场和建筑市场的结构和走向,将直接影响相关企业的市场占有率,房地产开发企业和各类工程建设企业对此高度重视。一些大型企业积极响应,加大了研发力度,创新经营理念,改进服务方式,在推进装配式建筑进程中起到了带动和示范作用,为工程建设领域提供了丰富的经验。

万科地产是装配式建筑的倡导者和先行者。在学习和引进国际先进做法的基础上,开发建设结构装饰一体化装配式住宅,目前已经形成了第三代PC技术体系,装配率达到25%,第四代技术应用后,装配率可达到40%以上。到目前,万科地产在上海累计建设了150万平方米的装配式建筑,并在全国其他地区的开发项目上扩展。上海建工集团积极顺应装配式建筑与工业化建造的发展趋势,以追求国际领先水平为目标,采用开发建设一体化、工程总承包方式推进装配式建筑。集团基本形成了投资开发、规划设计、科技研发、工程总承包、构配件生产与装配一体化的装配式建筑和建筑工业化建造全产业链体系。2010年起,围绕开发长效节能装配式建筑开展课题研究,首创了长效节能装配式建筑体系(PCTF),应用与结构同寿命的加气混凝土解决了外保温问题。

上海建工设计院是上海市最早开展装配式建筑的设计单位。具有提供装配式建筑方案设计、初步设计、施工图设计、PC构件深化设计全过程设计服务能力,并曾以EPC形式承接装配式建筑工程项目,与全国知名房地产开发企业建立了长期合作关系。从2006年以来,已经累计完成30余项装配式住宅、公共建筑、工业建筑的设计,建筑面积达200万平方米。设计项目的预制装配率达到15~85%。该院还利用BIM技术,提供装配式建筑全生命周期的服务,并建立了参数化预制构件库,既提高设计质量和设计效率,又便于建设单位、总承包企业实行可视化预拼装及建设项目投入使用后的运营、维修管理。该院还积极参与上海装配式建筑地方标准编制(主编3项、参编7项)、地方政策制定和课题研究,取得了多项国家和地方奖项和专利。华东都市建筑设计研究总院根据政策导向和市场需求,及时组建了装配式建筑研发团队,成立了工业化建筑专项技术委员会,与原有的BIM团队、绿色建筑技术团队紧密合作,积极参与装配式结构体系标准、图集、科研课题研究,承担了多项省部级装配式示范项目的设计,在科研和实践过程中逐步培育了装配式建筑设计能力。

上海建工二建集团有限公司早在2006年即与万科地产上海公司合作,建成了国内第一个装配式“万科新里程”住宅项目。公司注重技术与队伍的提高、更新,积极参与项目的前期工作,在装配式建筑市场占有领先地位。公司还承担了上海建工集团装配式建筑技术工人培训基地的管理工作。中建八局集团有限公司在采用工程总承包实施装配式建筑项目的基础上,积极参与构件产能建设,其构件厂年产20万立方米,可满足200万平方米的装配式建筑施工。公司的5个研发中心开展装配式建筑关键技术的科研和推广,并探索采用“移动式加工厂”来降低构件转运成本。

上海家树平湖万家兴建筑工业有限公司是由上海家树建筑工程有限公司投资,与万科地产上海公司合作成立的一家集建筑构件研发、生产供应、安装服务于一体的创新型企业,占地130亩,规划总投资3亿元,构件设计产能13万立方米。目前已建厂房1万平方米,2条国内流水线和两个固定台模车间,模具130套,年产6.5万立方米构件。2015年投产以来,已经承接过20个装配式建筑项目。产品包括阳台板、空调设备平台板、隔墙板、内外墙板、飘窗板、叠合楼板、叠合梁、预制柱。形成了PC、PCF、面砖反打、夹心保温等多个板型体系。公司注重装配式建筑全过程的跟踪服务。项目开工前主动与建设单位、设计单位和施工单位就PC图纸疑问及优化内容情况进行沟通,以充分考虑构件生产、运转、堆放、运输、现场吊装、水电安装等各个阶段的情况,为项目的顺利实施做好前期服务。公司在广泛收集整理各种板型生产、安装等方面的技术资料基础上,编制了企业产品标准,并不断完善了各种板型的生产工艺标准。公司还注重行业前沿技术和空白技术的研发,先后参与了《装配整体式混凝土构件图集》成果运用和《装配式混凝土构件连接节点构造图集》的编制。公司建设单位开展有关课题研究,共申报各种专利技术15项。据隧道股份上海城建物资有限公司介绍,随着装配化建筑项目的不断增加,建筑构件的需求逐年增长,到2016年,该企业构件产能达到220万立方米/年,成为上海构件行业的骨干企业。

 

三、推行装配式建筑存在的问题

装配式建筑引入工业制造技术,构配件工厂化、标准化生产,可以提升建筑物的质量和性能,有效治理质量通病、减低返修率。装配化施工方式有利于节约资源能源和材料消耗,减少扬尘和噪音污染,提高了建筑业的生产效率,降低了劳动强度和人工成本。相对于传统的现浇方式,在工程造价、建设工期、施工安全、节能环保等方面都具有明显的比较优势。但是,由于相关标准规范尚不完善,各类企业服务方式转型滞后,上海推行装配式建筑存在一些亟待解决的问题。

(一)技术和标准体系尚不健全

一是在国外已成熟应用在PC装配式建筑的隔震、减震技术在国内应用还比较少,全装配式的PC结构体系建筑向高层发展现阶段还有瓶颈;二是在装配式建筑产业链技术研究方面,预制装配式剪力墙结构连接、防水保温连接、现场安装施工及验收方法等关键技术尚未成熟;三是预制装配式轻质隔墙等内装工业化技术也尚待探索,主体结构建设与装修相分离仍是目前的主流模式,难以发挥结构、外保温、装饰装修、机电安装一体化的优势;四是结构体系和墙体技术没有突破,住宅项目以剪力墙结构为主,装配率难以提高;五是相关技术的标准、规范、工法还需要不断补充完善。

(二)标准化程度不高

开发商往往追求住宅体系和户型的多样性和个性化,各企业技术自成体系,房型平面千变万化,立面造型也是纷繁复杂,无论是商品房还是保障房,建筑构件的模数化、标准化程度都比较低,通用构件使用较少,从而造成装配式建筑建造效率低、成本高,难以发挥工业化的优势。

(三)工程建设企业转型滞后

一是设计单位的服务方式没有创新。目前设计单位普遍是按照现浇方式进行方案设计,再由专业的深化设计企业按照装配式建筑的要求进行拆分,或者将深化设计交由总承包或构件生产企业进行设计分包。即使是拥有装配式建筑全过程设计能力的单位和具有工程总承包能力的企业,也是先按现浇方式进行方案设计,再由内部从事装配化深化设计团队,或者自有的构件加工单位进行拆分。由于方案设计没有考虑到以后构件的生产和安装施工,通过深化设计拆分出来构件,往往是个性化的定制产品。深化设计单位需要对每一种构件进行深化图绘制,构件生产企业再对每构件进行模具设计、钢筋翻样。这不仅导致构件产能大打折扣、生产成本激增、劳动生产率低下,也平添了深化设计的额外费用,造成社会资源浪费。据隧道股份上海城建物资有限公司介绍,目前构件加工行业平均每个人工仅能生产0.5立方米构件。

二是建筑设计、构件生产、安装施工协调机制尚不健全。真正具有工程总承包能力,能够协调设计、构件制造、安装施工的企业不能满足日益增长的装配式建筑市场的需求。一些缺乏装配式建筑实践,管理和技术水平较差的企业,难以保证工程项目的顺利实施。有些装配式建筑项目的施工进度远远赶不上现浇方式的施工进度;有些项目为了应对规定指标,甚至通过增加预制墙体厚度来提高预制装配率,导致资源浪费,违背了装配式建筑发展的初衷。

(四)人力资源瓶颈亟待突破

上海市从事工程建设企业1.23万家,专业技术人员13万人,务工人员约50万人,但从事过装配式建筑研究、设计、制作、安装的单位和人员很少,难以满足装配式建筑发展的需要。特别是以农民工为主体的技术工人,未经过转型培训,难以适应构件生产和安装施工需要。

(五)监管体系有待进一步健全

目前上海市推行装配式建筑监管机制尚分散在各个部门和多个环节,尚未形成合力;推行装配式建筑的配套措施有待健全;装配式建筑的招投标及承分包规定、各阶段设计深度要求、预制构件厂的能力评价、绿色建筑综合评价等市场规则,亟须根据建筑工业化的特点进行调整;构件生产、施工安装等环节的质量安全监管方式、相关企业的责任界定,以及检测、验收要求也应补充完善。

(六)成本因素制约发展进程

构件的工厂化生产势必增加土地、厂房、设备折旧,以及模具、仓储、运输等建造成本。而装配式建筑市场规模尚不充分,标准化程度不高、设计与生产环节联系不紧密、施工队伍技术不成熟等因素,造成装配式建筑的比较优势难以发挥。与传统现浇方式相比,现阶段PC装配式建筑成本每平方米一般要高出200~300元。如果开发商过分强调个性化,一味增加装配式建筑模具成本,丧失装配式建筑标准化、集约化的优势,成本甚至会高出传统技术约500元/平方米。虽然各种优惠、补贴措施可以有效弥补增加的成本,使PC装配式建筑综合比较传统技术成本,总体上可以做到基本持平甚至略有优势。但这是完全靠政策扶持的,这些政策措施作为“扶上马送一程”的制度设计毕竟不是长久之计,最终还是要靠PC技术不断优化才能发展。

(七)构件生产行业管理有待健全

构件生产资质取消以后,上海市采用备案制的市场准入管理,由行业协会组成产业联盟,实行自律管理。构件生产企业快速发展,行业管理难度加大。由于大部分工厂管理人员素质和工人的专业技能一时难以跟上,造成目前市场上预制构件质量参差不齐,给装配式建筑的质量带来隐患;低价中标也影响着行业的技术进步和产品品质;标准化程度低,模具摊销成本高、人工成本高,造成构件生产成本居高不下,长期维持微利经营,长此下去将严重影响行业的健康发展。

 

四、推动装配式建筑发展的进一步建议

上海市通过政府引导、市场主导大力推动装配式建筑发展,走在了全国前列,取得了明显成效。人民群众得到了最直接的实惠和好处,得房率实实在在提高了(1~3%),房屋质量比传统技术明显提升,开裂渗漏等质量通病问题基本上得到解决。开发商由原来的普遍抵触变为积极推广,在“倒逼机制”和“奖励机制”共同作用下寻找什么样的装配式建筑更好更省更快。设计院不断深化设计能力,积极研究什么样的装配式建筑更能符合市场需要。施工单位由普遍观望转为主动参与,不断加大技术研发和资金投入,提升装配式建造水平,向装配式建筑全产业链企业发展。预制构件生产企业不断加大投入提升产能,快速拓展市场,积极性空前高涨。同时,上海市及周边城市人民政府都非常重视装配式建筑产业的聚集效应,把装配式产业作为提升本地经济转型和跨越发展的一次契机。上海市引领全国装配式建筑发展的情况为各地推动装配式建筑发展提供了有益参考。当然我们也要清醒认识到要更好地发展装配式建筑当前还存在不少问题,需要不断创新。为此,本调研组提出以下进一步建议。

(一)加大政策引导力度,完善行政监管

一是随着技术进步和标准体系的完善,不断提升装配化建筑品质的要求,释放装配式建筑体系的比较优势;二是完善与装配式建筑相适应制度措施,明确界定各方主体的责任,强化设计、构件生产、施工等环节的监管,保障建造质量;三是奖励措施应当向技术创新、采用标准化构件的项目倾斜。建立深化设计评审、完善审图标准,减少建设单位随意性,推进装配式建筑的标准化进程。

(二)鼓励技术创新,完善标准规范

一是引导科研单位、建设单位和工程建设企业研发抗震、构件连接等关键技术,突破发展瓶颈;二是加强装配式建筑集成技术的研究推广,走结构、外保温、装修、机电管线安装一体化之路,不断提高装配率;三是广泛采用新型绿色节能材料,提高装配式建筑的技术含量,节约能源资源;四是加快发展安装施工成套技术、安装防护技术、施工质量检验技术,提升装配式建筑的建设效率;五是不断充实完善装配式建筑的标准规范体系,编制可组合拼接的设计选用图集。

(三)提高标准化水平,减低工程造价

一是设计单位创新服务模式,形成装配式建筑整体设计能力,充分考虑构件生产和安装施工的需要;二是在政府起主导作用的保障房强制采用标准化、模数化、系列化的建筑构件,提高构建加工企业的生产效率,降低制造成本。

(四)推行工程总承包,以利建设项目顺利实施

从上海的实践来看,装配式建筑的实施不但需要完整、健全的产业链,更需要项目实施者具有建筑设计、构件生产、安装施工全过程的协调能力。采用设计-采购(制造)-施工一体化、投资-开发-建造一体化的方式,有利于装配式建筑项目各个环节的协调配合,提高建设效率、降低建造成本,体现装配式建筑的综合优势;设计单位增强对构件生产、施工安装全过程的沟通和服务能力,也能对装配式建设项目顺利实施起到促进作用。

(五)采用信息化技术,提高工程建设水平

装配式建筑是工业制造技术、现代建造技术和信息化技术相互融合的产物。特别在具有工程总承包能力的企业难以满足装配式建筑发展需要的情况下,应用信息化技术,对于装配式建设项目各个环节的协调、沟通,具有至关重要的作用。政府应当引导各方市场主体通过信息化建设,提升技术管理水平。一是将BIM模型作为设计产品的组成部分;二是将BIM技术的应用能力作为装配式建筑招标的必要条件,以利于提高工程建设水平和项目建成后的维护管理。

(六)普及装配式建筑知识,开展从业人员转型培训

从业人员的转型培训是推广装配式建筑的基础。一是开展推行装配式建筑政策和标准、规范宣贯,增进产学研合作和行业经验交流;二是将装配式建筑知识列入高校的专业课程;三是在执业资格考试和继续教育中增加装配式建筑的内容;四是开展企业管理人员的岗位培训和技术工人的技能培训,补充装配式建筑的相关知识。

此外,与会企业代表诚恳地建议,推行PC装配式建筑要因地制宜,遵循市场经济的规律,以需求为导向;尚未全面起步的地区首先要完善地方标准、规范体系;要在突破关键技术的基础上逐步提高装配化率,包括结构、机电、装饰装修的全面装配化率;对大型或有特殊要求的建设项目应通过组织专家评审,科学客观地确定装配化率。

(中国建筑业协会调研组组长:王铁宏,成员:李燕鹏、王承玮,执笔:李燕鹏)

 

 

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