预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景_刘康

建筑技术开发

Building Technique DevelopmentVol.42,No.1Jan.2015・开发综述・

预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的

发展及前景

刘 康

(中国建筑股份有限公司技术中心，北京 100037)

通过对日本、美国和法国等发达国家预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中发展历程的梳理，结合［摘 要］

我国预制装配式混凝土建筑与住宅产业化的发展现状，分析了我国预制装配式混凝土建筑在住宅产业化发展中存在的问题，最后对我国未来发展预制装配式混凝土建筑的前景进行了预测。

［关键词］ 预制；装配式；混凝土建筑；住宅产业化

473.1 ［文献标志码］A ［文章编号］ 1001–523X(2015)01–0007–09［中图分类号］TU

DEVELOPMENT AND OUTLOOK OF ASSEMBLED PRECAST CONCRETE BUILDING IN HOUSING INDUSTRIALIZATION

Liu Kang

［Abstract］ This paper introduced the development history of assembled precast concrete building in housing

industrialization in developed countries, such as Japan, America and France, etc. Based on domestic development status quo, it analyzed problems of assembled precast concrete building in domestic housing industrialization and forecasted the domestic development outlook of assembled precast concrete building.

［Keywords］precast; assembled; concrete building; housing industrialization

预制装配式混凝土结构(Prefabricated Concrete，简称PC 或PCa结构) 是以预制构件为主要构件，经装配、连接、部分现浇而成的混凝土结构[1]。预制装配式混凝土建筑就是将传统建筑产品拆分设计成可在工厂里进行生产的预制钢筋混凝土构件，经过工厂预制加工、吊装运输到施工现场，再拼装成整体的建筑物。

目前，境外大部分都采用了预制装配式混凝土建筑技术发展住宅产业。在日本高层集合住宅中的85%使用PCa工法，约占住宅总量的50%；瑞典新建工业化住宅中75%~80%采用了PCa技术；在瑞士，PCa技术生产住宅的量达到16%；2002年美国预制化生产住宅的产量为

收稿日期：2014–12–03

，河北邯郸人，预制装配研究室主作者简介：刘康（1972—）

任，博士。

8万套，比20世纪90年代初期多了2万套，占工业化生产的比例也由20世纪90年代早期的16%增加为2002年的35%。法国从20世纪50年代开始发展PCa技术，目前己形成成熟的技术和行业平台；2007年我国特别行政区己有65%的住宅项目采用了PCa技术；新加坡自1981年开始推广工业化建筑以后，其技术发展迅速，目前采用PCa技术的组屋已经达到总建设量的79%[2]。

钢筋混凝土工程在我国多层建筑中依然占主导地位，与其他结构相比，其历史悠久、技术成熟、耐久性好、结构刚度大而且造价相对低廉，是现阶段发展住宅产业化的首选。其次，预制装配式混凝土建筑具有标准化、部品化、生产工业化等特点，与住宅产业化的内涵及我国住宅产业化的要求一致，因此是我国推进住宅产业化理想

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第1期刘 康：预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景

第42卷的住宅建筑体系。1 概述

1.1 预制混凝土建筑的特点

预制装配式混凝土建筑与现浇钢筋混凝土建筑的区别在于不同的设计、生产和施工方式，由于需现场拼接，所以带来了构件和节点的设计方法、施工方式的变化。

预制装配式混凝土建筑与传统现浇工艺相比，最大特点是生产方式的转变，主要体现在五化上：建筑设计标准化、部品生产工厂化、现场施工装配化、结构装修一体化和建造过程信息化。其主要优势体现在提升工程建设效率、提升工程建设品质、保障施工安全、提升经济效益以及低碳低能耗、节约资源、实现可持续发展等方面[3]。1.2 预制装配式混凝土建筑的分类

预制装配式混凝土建筑的预制构件主要有：预制外墙、预制梁、预制柱、预制剪力墙、预制楼板、预制楼梯、预制露台等。按照预制构件的预制部位不同可以分为全预制装配式混凝土结构体系和预制装配整体式混凝土结构体系。1.2.1 全预制装配式结构

全预制装配式结构是指所有结构构件均由工厂内生产，运至现场进行装配。全预制装配式结构通常采用柔性连接技术，所谓柔性连接是指连接部位抗弯能力比预制构件低，因此，地震作用下弹塑性变形通常发生在连接处，而梁柱构件本身不会破坏，变形在弹性范围内，因此结构恢复性能好，震后只需对连接部位进行修复即可继续使用，具有较好的经济性能。1.2.2 预制装配整体式结构

预制装配整体式结构是指部分结构构件均由工厂内生产，如：预制外墙、预制内隔墙、半预制露台、半预制楼板，半预制梁、预制楼梯等预制构件运至现场后，与主要竖向承重构件（预制或现浇梁柱、剪力墙等）通过叠合层现浇楼板浇筑成整体的结构体系。

预制装配整体式结构通常采用强连接节点，由于强连接的装配式结构在地震中依靠构件截面的非弹性变形耗能能力，因此能够达到与现浇混凝土现浇结构相同或相近的抗震能力，具有良好

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的整体性能，具有足够的强度、刚度和延性，能安全抵抗地震力且具有良好的经济性。2 国外预制混凝土建筑发展状况

发达国家和地区装配式住宅发展大致经历了三个阶段：(1)初期阶段，解决的重点是建立工业化生产（建造）体系；(2)发展阶段，解决的重点是提高产品（住宅）的质量和性价比；(3)成熟期，解决的重点是进一步降低住宅的物耗和对环境负荷，发展绿色住宅并解决多样化、个性化、低碳环保等问题。各国按照各自的特点，选择了不同的装配式住宅发展道路和方式[4]。

目前，美国、日本、新西兰等国均有相应的装配式混凝土结构技术规程。美国联邦和城市发展部颁布了美国工业化住宅建设和安全标准HUD 标准。发达国家的预制装配式混凝土结构在建筑中已占很大比例，美国约为35%，欧洲占35%~40%，日本则超过50%。2.1 日本

日本预制装配式混凝土建筑的发展可分为4个阶段。

2.1.1 第一阶段（1955—1965年）：预制住宅

技术的开发期

该时期日本大中城市对房屋需求剧增，日本国内建筑行业技术人员和操作人员匮乏。为缩短建设周期、减少施工人员、提高建筑效率，日本开始实施大规模、批量化的建设房屋。1956 年日本开发了2层的建筑壁式预制住宅，即预制大板式住宅。1960年开始中层集合住宅研究，1961年采用纯剪力墙Tilt Up工法建设4层集合住宅取得成功。在经济高速成长期，5 层以下预制大板式住宅被大量建设。19年住宅公团设立大批量生产试验场，开发使用水平钢模板、蒸汽养护的工厂制作技术，自此，PCa工法迅猛发展。2.1.2 第二阶段（1965—1975 年）：预制住宅

的最盛期

这个时期也是日本住宅产业化发展的成熟期。大企业联合组建进入住宅产业化业，在技术上生产了盒子住宅、单位住宅等多种住宅形式。为完善住宅产业化，设立了工业化住宅质量管理优良工程认证制度。1970年，住宅公团

第42卷刘 康：预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景

第1期HPC(预制混凝土高层结构)工法被应用到14层的高层住宅开发。但是，1973年的第一次石油危机以后，由于土地不足，导致住宅小区小型化，同时由于需求的多样化、高级化，预制混凝土工法建造的住宅急速减少。1967—1974年进行了一系列足尺结构试验，充分考证了PCa结构体系的抗震性能，经过几十年，这种PCa结构体系经历了数次大地震，没有出现因结构问题而损坏建筑的报告。

2.1.3 第三阶段（1975—2000年）：预制住宅

的再度发展期

1975 年开始实施钢筋混凝土构造的PCa 化，即从现浇混凝土向预制混凝土转变。在此期间，预制混凝土框架结构 (RPC)施工工法被开发实施，预制大板式工法也向RPC 工法转化，而且RPC 工法也逐渐从多层向高层、超高层的应用发展。为了解决超高层建筑预制柱断面过大的问题，高强混凝土及高强钢筋开始被应用到实际工程。1980年代以后的PCa工法较之70年代以前工法，从目的到方法都有了较大变化。到20世纪90年代，采用工业化、产业化生产方式生产的住宅占总住宅竣工面积的25%~28%。2.1.4 第四阶段（2000 年以后）：预制住宅的

质量提升期

2000年后，日本开始注重长寿命住宅的建设，提出了百年住屋计划；并针对住宅产业化导致房屋设计形式单一的问题，提出还套内设计决策权给居住者。这一时期的预制混凝土结构发展更多是为了解决高层和超高层住宅的抗震问题。它除了满足更快速的建造、更高品质的住宅性能，更注重结合每个项目各自的地形特点和功能需求采用不同的工法，并进行柱、梁和楼板、预制墙板的单独设计和组织工厂对项目批量生产。同时采用预制与现浇相结合的方法来保证建筑的整体性，该时期的另一特点即预制组装体系又出现了钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。

现在，在日本的预制组装结构中，建筑技术水平和工业化程度都达到十分高的水平。构件与构件之间再无须连接钢筋或钢材，只通过钢索施加的预应力来保证建筑物的强度和整体性。

日本装配式住宅以市场需求为导向，但强有力的干预和支持对其健康发展起到积极作用；通过立法确保了装配式混凝土结构的质量；制订了一系列住宅建设工业化的方针、，组织专家研究建立统一的模数标准，解决了标准化、大批量生产和住宅多样化之间的矛盾。

日本装配式住宅部件主要有装配式外墙板、装配式楼梯、装配式阳台和半装配式叠合楼板。现场用工量在实施建筑工业化之前为20~30人/m2· h，之后下降到5~8人/m2·h。人均年竣工面积达100 m2左右，相当于我国3~4倍，住宅建筑单位面积采暖能耗比我国节能50%的绿色节能标准提高1~2倍。2.2 美国

美国预制/预应力混凝土协会(PCI)长期研究与推广预制建筑，预制混凝土的相关标准规范也很完善，所以其装配式混凝土建筑应用非常普遍。美国的预制建筑主要包括建筑预制外墙和结构预制构件两大系列，预制构件的共同特点是大型化和预应力相结合，可优化结构配筋和连接构造，减少制作和安装工作量，缩短施工工期，充分体现工业化、标准化和技术经济性特征。

目前，分布于全国各地的有数千家混凝土制品厂，所提供的预制构件包括梁、柱、板和桩等类53种产品，其中应用最广的是单T板、双T板、空心板和槽形板。此外，高度发达的建筑机械化也使一些人工难以完成的复杂装配施工工艺成为可能，从而促进了预制混凝土结构在美国的发展。美国已将预制混凝土结构成功应用于住宅、工业、文化和体育建筑等各领域[5]。美国住宅市场发育完善，住宅用构件和产品的标准化、系列化及其专业化、商品化、社会化程度很高，几乎100%，各种施工机械、设备、仪器等租赁化非常发达，混凝土商品化程度达到84%[6]。

用户可自由地从上万种产品组成的目录单中，选取满足自己需求的产品。由于其构件结构性能好、用途多、适用度广，更有助于其高效率产品的诞生。由于美国装饰装修材料有齐全的配套施工机具，基本上不存在现场湿作业的情况。

当前，美国人选择这种工业化住宅的比例

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第1期刘 康：预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景

第42卷占据1/16。美国住宅建筑用构件需要达到国家要求的“五化”，即标准化、系列化、专业化、商品化和社会化。现阶段，美国国内专业面向住宅建筑用构件的公司不少于34家。此外，针对住宅构建的安全性问题，主要采用产品构件的认证的形式。由去履行其认证的全过程。1976年，美国国会通过了国家工厂化住宅建造及安全法案，同年开始由HUD负责出台一系列严格的行业规范标准，一直沿用到今天。除了注重质量，现代装配式住宅更加注重提升环保、美观、舒适性及个性化。美国绿色建筑认证体系认证评比的百分制中，建筑选址占22%，节水占8%，能源消耗占20%，建筑材料使用占27%，空气质量占23%。装配式住宅大多数都能达到认证级以上标准。

通过多年的发展与探索，美国与大部分发达国家都已构建起完善的住房构件的认证制度与认证体系。同时，在住宅构件的性能评测上，美国相关部门也做出规范，促使它成为住宅商品化的推动力。从实际来看，住宅产业化是一个前景十分广阔的市场，在整个美国市场利润可达到大约十万亿美元。从混凝土构件与制品到其他生产所需构件，以及其他安装设备，都有专门的供应商来提供，并且设备种类丰富。2.3 法国

11年，巴黎Ed. Coigent公司首次在Biarritz的俱乐部建筑中使用装配式混凝土的构件。至今，装配式混凝土结构在法国已经历了130余年的发展历程。

法国构造体系以装配式混凝土体系为主，钢、木结构体系为辅。多采用框架或者板柱体系，向大跨度发展，焊接、螺栓连接等干法作业流行，结构构件与设备、装修工程分开，减少预埋，生产和施工质量高。主要采用预应力混凝土装配式框架结构体系，装配率达到80%。据有关资料显示，与现浇结构相比，施工模板减少85%，脚手架用量减少50%，节能70%，节水80%，节约钢材20%，节地20%，节时70%，减少建筑垃圾83%，节省人工20%~30%，缩短工期30%~50%等，符合绿色建筑提出的“四节

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一环保”等标准要求。

另外，为促进构造体系的发展应用，法国混凝土工业联合会和法国混凝土制品研究中心把全国近60个预制厂组织在一起，由它们提供产品的技术信息和经济信息。经过多年努力，编制出一套G5软件系统，该系统可把任何一个建筑设计转变成为用工业化建筑部件进行设计而又不改变原设计的特点，尤其是建筑艺术方面的特点。最近，法国一直在推广这个信息处理工具。2.4 瑞典和丹麦

自20世纪50年代，在法国的影响下，瑞典开始由民间企业开发了大型混凝土板的装配式住宅体系，之后大力发展以通用部件为基础的体系。目前瑞典的新建住宅中，采用通用部件的住宅占到了80％以上。瑞典的新建住宅单位面积能耗比传统住宅节约2/3以上。

丹麦是世界上第一个将模数法制化的国家，国际标准化组织的ISO模数协调标准就是以丹麦标准为蓝本的。丹麦推行建筑工业化的途径是开发以采用为中心的通用体系，“产品目录设计”同时比较注意在通用化的基础上实现多样化。2.5 新加坡

新加坡建屋发展局（简称HDB）开发的组屋一般为15~30层的单元式高层住宅，自20世纪90年代初尝试采用装配式住宅，现已发展得较成熟。其通过平面布置、部件尺寸和安装节点的重复性来实现标准化以设计为核心，设计和施工过程的工业化，现场机械化。装配式构件包括梁、柱、剪力墙、楼板（叠合板）楼梯、内隔墙、、外墙（含窗户）、走廊、女儿墙、设备管井等，整个工程装配式化率达到70%以上。

3 预制装配式混凝土建筑与住宅产业化发展的 关键因素分析

纵观发达国家预制装配式混凝土建筑与住宅产业化的发展历程，下面几个关键因素起到了决定性的作用。3.1 国家主导

美国、日本和欧洲住宅工业化具有不同的技术特点，但在推动住宅产业化方面都起到了无法替代的作用。从各国工业化发展的总

第42卷刘 康：预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景第1期体情况来说，基本上是靠起主导作用的，美国先后出台《住宅法》《住宅法案》《住宅与城市发展法案》和《国家工业化住宅建造及安全法案》等推进住宅工业化。日本先后从20世纪50年代开始出台《公营住宅法》《日本住宅公团法》《城市住房计划法》和修正后的《建筑基准法》《住宅品质确保法》等。除此法律层面外，发达国家还有相当多的行规来保证工业化住宅的健康发展。如美国的节能之星住宅性能认定制度、日本的住宅性能保证制度和住宅优良部品管理制度等。日本以住宅建设五年计划为框架、以住宅性能认定制度与住宅部品认定制度为基础，构成了住宅工业化的发展的良性体系。法国一系列的工业化标准的出台和法规也都是由推动的，如法国建设部推出的“构造体系”以及后来的“构造逻辑系统”等都是行为在作用。3.2 重视标准

各国工业化发展快速的原因之一主要在工业化技术上较成熟，基本上都形成了自己的技术体系。1976年的HUD 标准是美国住宅工业化发展历程上的里程碑，规范了工业化住宅的生产与销售。日本的产品设计目录、住宅部件目录以及模数协调规范等都为工业化住宅的推进起到了关键作用，有效地促进了住宅部品的工业化生产，确保了住宅成品与部品的质量，保护了购房者的权益。在1981年，法国全国就已确定了25种工业化建筑标准体系。3.3 技术创新

各国对技术创新和应用都非常重视。日本从1965年开始，由住宅公团研发了一系列PCa工法，如W-PC工法、R-PC工法、HPC工法等，以及预应力在预制混凝土结构中的应用研发。自20世纪末，美国对采用柔性连接节点的预制预应力抗震结构体系进行了研究，取得了大量研究成果并成功应用到预制装配混凝土建筑工程中。法国编制出一套G5软件系统。“构造逻辑系统”3.4 规模效益

根据各国发展工业化的实际情况来看，工业化住宅建设在没有达到一定的规模前，采用工

业化生产方式建造的住宅成本要高于传统方式建造的住宅，如法国第二次工业化尝试的项目采取工业化方式成本高出16.7%。但是达到一定规模后，工业化方式建造的成本就要低于传统方式，欧美及日本等发达国家由于一开始就采用工业化建造方式大规模建设住宅，往往就能体现工业化住宅在成本上的优势。3.5 大企业联合

住宅产业化的生产企业组织形式对开展工业化住宅建设有着重要作用，日本在 1995年成立了大企业联合组建集团即住宅公团。同样，法国也建立了类似于日本住宅公团的工业化建筑集团对工业化的全过程管理。而美国的市场化程度比较高，主要发挥各种大型专业供应商的作用，不同供应商之间的产品进行融合，最终通过专门生产建筑公司生产出用户想要的住宅形式。4 装配式住宅技术发展总体趋势4.1 从闭锁体系向开放体系发展

西方国家装配式混凝土结构的发展，已从闭锁体向开放体系转变，致力于发展标准化的功能块、设计上统一模数，这样易于统一又富于变化，方便了生产和施工，也给设计者更大自由度[7]。

4.2 从湿体系向干体系发展

现在又广泛采用现浇和装配式相结合的体系。湿体系又称法国式。其标准较低，所需劳力较多，接头部分大都采用现浇混凝土，但防渗性能好。干体系又称瑞典式，其标准较高，接头部分大都不用现浇混凝土，但防渗性能稍差。4.3 从单纯结构装配式向结构装配式和内装系

统化集成的方向发展

装配式住宅既是主体结构的可装配化也是内装修部品的可装配化，两者相辅相成，互为依托，片面强调其中任何一个方面均是错误的。4.4 加强信息化管理

通过信息化技术搭建住宅产业化的咨询、规划、设计、建造和管理各环节中的信息交换平台，实现全产业链的信息平台支持。以“信息化”促进“构件化”，是实现住宅全生命周期部件质量责任可追溯管理和满足多样化需求的重要手段。

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第1期刘 康：预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景

第42卷4.5 结构设计方面更趋多模式发展趋势

例如填充式结构可根据家庭构成和居住者的生活方式的变化，改变房间布局和内部装修，这种居住体每10~30年就可更新一次，具有更新性。该结构具有耐久性更高的构造，便于维修、更新的公用设备，可维持100年以上的结构体，耐久性优异。

5 我国预制装配式混凝土建筑与住宅产业化发

展状况

我国住宅产业化发展历程可分为三个阶段。5.1 第一阶段：20世纪50至80年代的创建和起

步期

20世纪50年代我国提出向苏联学习工业化建设经验，学习设计标准化、工业化、模数化的方针，在建筑业发展预制构件和预制装配件方面进行了很多关于工业化和标准化的讨论与实践。20世纪五六十年代开始研究装配式混凝土建筑的设计施工技术，形成了一系列装配式混凝土建筑体系，较为典型的建筑体系有装配式单层工业厂房建筑体系、装配式多层框架建筑体系、装配式大板建筑体系等。六七十年代借鉴国外经验和结合国情，引进了南斯拉夫的预应力板柱体系，即后张预应力装配式结构体系，进一步改进了标准化方法，在施工工艺、施工速度等方面都有一定的提高。20世纪80年代提出了“三化一改”方针，即：设计标准化、构配件生产与工厂化、施工机械化和墙体改造，出现了用大型砌块装配式大板、大模板现浇等住宅建造形式，但由于当时产品单调、造价偏高和一些关键技术问题未解决，建筑工业化综合效益不高。这一时期可以说是在计划经济形式下所推动，以住宅结构建造为中心的时期。

5.2 第二阶段：20世纪80年代至2000年的探

索期

20世纪80年代开始住房开始实行市场化的供给形式，住房建设规模空前迅猛，这个阶段我国工业化方向做了许多积极意义的探索，例如模数标准与工业化紧密相关，1987年我国制定了GBJ2—1986《建筑模数协调统一标准》，主要用于模数的统一和协调。部品与集成化也开始在

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20世纪90年代的住宅领域中出现，这个时期相对主体的工业化，主体结构外的局部工业化较突出，同时伴随住房的改革，对住宅产业理论进行了相关研究，主要以小康住宅体系研究为代表，但是这个时期住宅产业化与房地产建设的发展脱节。

5.3 第三阶段：2000年至今的快速发展期

这个时期关于住宅产业化和工业化的和措施相继出台。在方面，2006年原建设部颁布了《国家住宅产业化基地实施大纲》，2008年开始探索SI住宅技术研发和“中日技术集成示范工程”；在装修方面，进一步倡导了全装修的推进。近年来，地方关于住宅工业化的也相继出台，其中北京、上海、深圳、沈阳等城市也专门制定了规范。2013年1月国家和住建部联合发布了《绿色建筑行动方案》（国办发〔2013〕1号），明确将推动建筑工业化作为十大重点任务之一。在大力推动转变经济发展方式，调整产业结构和大力推动节能减排工作的背景下，北京、上海、沈阳、深圳、济南、合肥等城市地方以保障性住房建设为抓手，陆续出台支持建筑工业化发展的地方。国内的大型房地产开发企业、总承包企业和预制构件生产企业也纷纷行动起来，加大建筑工业化投入。从全国来看，以新型预制混凝土装配式结构快速发展为代表的建筑工业化进入了新一轮的高速发展期。这个时期是我国住宅产业真正进入全面推进的时期，工业化进程也在逐渐加快推进，但是总体来看与发达国家相比差距还很大。

6 我国预制装配式混凝土建筑与住宅产业化存 在的问题

我国预制装配式混凝土建筑及住宅产业化尚处于初级阶段，存在以下几个方面问题。6.1 技术标准滞后

纵观发达国家的产业化发展历程，标准对产业的推进起到了关键作用，确保了住宅成品与部品的质量，有效地促进了住宅产业化的健康发展，保护了消费者的权益。我国目前的标准体系尚不完备，特别是缺乏系列的评价标准。装配式住宅的设计、生产、安装施工、验收评定等技术

第42卷刘 康：预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景

第1期标准尚未建立，试点成果无法大规模推广。6.2 建造成本偏高

目前装配式住宅的建造成本比传统方式成本高500元/m2左右。原因有：未形成大规模生产，规模效益无法体现 ；同时，工业化生产属生产企业，构件工业化生产产品要交纳17%的，增加了生产成本；建设管理也是造成成本增加的原因之一。6.3 建筑设计与深化设计脱节

建筑设计一般仍由传统的设计院按非装配式结构进行建筑、结构和设备设计。承建商需要按装配要求进行二次设计，因原设计基本未考虑装配要求，其间还需要协调原设计根据装配工艺要求进行协商变更，浪费大量管理资源和时间，变更后的设计很难达到最优的效果。6.4 未形成规模效益

预制装配式混凝土建筑的优势在于工业化大生产，我国目前现存的结构体系众多，各个结构体系之间差异大，构配件无法通用。因此，若项目体量不大，很难形成规模效益，无法发挥社会化大生产的成本优势。6.5 未形成稳定的专业施工队伍

我国目前采用预制装配式混凝土建筑的工程项目占整个住宅项目比例很小，专业施工队伍难以为继。例如，一个预制装配式混凝土住宅项目培养了一批专业施工人员，这些经过培训的技术人员接到的下一个工程很可能是传统现浇住宅项目；而且人员流动性很大，同一批经过培训的技术人员很可能分散到不同的项目中，直接影响了预制装配式混凝土住宅项目的施工质量和施工效率。

6.6 新技术新体系的认证不够规范

我国目前市场应用的预制装配式混凝土结构体系种类繁多，鱼龙混杂，有些是引进国外技术消化吸收，有些是自主或合作研发的新体系或新技术。部门或行业机构在鼓励创新的同时，应该严格把关，特别是涉及到人民生命和财产安全的关键技术。

6.7 个别地区行政手段过度

个别地区过度使用行政手段，忽视了市场

规律和市场容量。工业化的技术体系和管理模式需要在实践中逐步发展成熟，不能一哄而上，更不能急功近利，这才是健康发展之道。6.8 个别地区过度追求装配率

采用多少装配率应由建筑综合成本来决定，过度强调装配率，或搞一刀切的会导致企业积极性不高或表面应付，不利于住宅产业化的健康发展。

6.9 激励不够

企业要在市场中生存，必须追求利润，因此，大多数企业在预制装配式混凝土住宅发展初期往往只看到成本提高因素，而忽视了通过生产方式转变将带来的长远效益和综合效益。这种思维方式的转变，需要通过激励的手段对企业进行适当引导。

7 我国预制装配式混凝土建筑与住宅产业化发 展的主要对策7.1 加大科研投入

突破关键技术绿色装配式住宅要以标准化设计、工业化生产、机械化安装、信息化管理的现代化建造方式。其优点是SQSEE，“S”即Speed（速度），“Q”即Quality（质量），“S”即Safety即Environment friendly（安全），“E”（环境友好），“E”即Economic（效益）。

推广装配式住宅须解决下列关键技术：（1）加强高强度、自保温、阻燃、长寿命、可循环、健康（吸附污染）的轻型建材开发；（2）加快类似于法国G5的设计软件和“绿色”评估软件的开发应用；加强装配式住宅新型结构研发，（3）推行混凝土、木材、钢材等多种混合新型结构、装配式绿色建筑、高抗震性能结构的开发，尤其是开发高强度、抗震、可拆卸的构件标准化连接技术。

7.2 加快项目建设改革

加快项目建设改革，创造有利于装配式住宅发展的市场环境。

（1）要研究解决适应于装配式住宅研发、生产、推广应用的项目管理，鼓励大型企业集团从生产、设计、安装与管理一体化的社会化大生产模式发展。

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第1期刘 康：预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景第42卷（2）加快绿色施工企业营业税改进程，优化建筑企业结构，淘汰技术力量薄弱、挂靠、分包小队伍，促进建筑业结构调整。

（3）改革现有的以项目公司运作的房地产开发管理，有利于开发企业统筹协调发展。7.3 扶持和培育大型企业集团和集群

激发市场主体推进装配式住宅的积极性和创造性。装配式住宅发展须实现设计、施工、管理一体化。从项目策划、规划设计、建筑设计、生产加工、运输施工、设备设施安装、装饰装修及运营管理等全过程统筹协调，形成完整的一体化运行模式。这种“一体化”有三种模式：一是大型集团（内部化）；二是以某企业为龙头，形成构件生产、原材料供应、结构设计、施工建造、家具部品生产和住宅物业管理等企业参与集群（外部化）；三是利用因特网建立类似于零库存生产体系，组织各种协作企业按照生产、运输、存储、施工零库存化、即时化的原则进行物流创新。8 我国预制装配式混凝土建筑与住宅产业化发 展前景

借鉴国外发达国家预制装配式混凝土建筑与住宅产业化发展的成功经验，结合我国行业基础和现状，对我国未来预制装配式混凝土建筑与住宅产业化发展前景进行了预测并总结如下[8]。

8.1 形成领军的龙头企业

根据日本的产业化发展经验，在发展初期，在社会化程度不高、专业化分工尚未形成的条件下，只有通过培育龙头企业才能使技术体系和管理模式逐步成熟，发挥各种大型专业企业的领军作用，才能带动全行业的发展。8.2 确立工程总承包的发展模式

预制装配式混凝土建筑从设计、建造到施工的各个环节，都对从业人员提出了更高的专业技术要求，因此，成立一支专业化的、协作化的建筑工业化工程总承包队伍尤为重要。采用工程总承包的发展模式，在研发设计、构件生产、施工装配、运营管理等环节实行一体化的现代化的企业运营管理模式，可以最大限度地发挥企业在设计、生产、施工和管理等一体化方面的资源优

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化配置作用，实现整体效益的最大化。8.3 形成成熟的、多样化的技术体系

未来发展的趋势是逐步完善预制装配剪力墙结构体系关键技术，发展高强混凝土技术和预应力技术，进一步研发预制/预应力框架结构体系和预制/预应力框架剪力墙结构体系，形成系列化、多样化的技术体系支撑，保障整个行业的健康发展。8.4 形成通用体系

通用体系是采用定型构件的方法，以部品构件及连接技术的标准化、通用性为基础，一个构件厂生产的构件能在各种类型的房屋之间互换通用。通用体系适合组织构配件生产的专业化和社会化，是更有利于高度机械化、自动化的工艺，是一种完美的工业化形式，必然是未来发展趋势。8.5 形成成熟的SI体系

SI体系是将主体结构体系（skeleton）与户内装修及设备填充体系(infi ll)体系完全分离，在主体结构体系强调耐久与安全性能的同时，装修与设备则注重灵活性与更新改造的方便。这种理念是指通过将住宅骨架和基本设备与住户内的装修和设备等明确分离，从而延长住宅的可使用寿命。因为骨架寿命一般较长，而装修和住宅用设备老化较快，如不能改装设备与更新装修，建筑将不能再继续使用。我国及一些发达国家近年来一直致力于SI体系的研发和推广，相信在不久的将来，一定会形成适合预制混凝土结构的成熟的SI体系住宅。

8.6 向公共建筑、工业建筑领域拓展

随着高强混凝土技术和预应力技术的发展，预制装配式混凝土建筑向大跨、重载的公共建筑和工业建筑领域拓展，更能充分发挥结构的经济效益，是未来必然的发展趋势。8.7 全面应用BIM信息化技术

在预制装配式混凝土建筑“规划-设计-施工-运维”全生命期中的应用BIM技术，以敏捷供应链理论、精益建造思想为指导，建立以BIM模型为基础，集成虚拟建造技术、RFID质量追踪技术、物联网技术、云服务技术、远程监

第42卷第1期2015年1月

建筑技术开发

Building Technique DevelopmentVol.42,No.1Jan.2015・开坛・

地下工程工业化建造发展进程及技术创新

油新华， 耿冬青， 许国光， 马庆松， 郭建涛

(中国建筑股份有限公司技术中心，北京 100037)

地下工程工业化建造是一种可持续发展的地下工程新型建筑生产方式,通过列举国内外地下工程工［摘 要］

业化建造的研究进展和应用案例,可看出发展地下工程预制技术具有较明显的经济和社会效益；并通过方案比选分析了盖挖预制装配技术的关键技术及可行性。

［关键词］ 地下工程；工业化建造；预制装配；盖挖

741 ［文献标志码］A ［文章编号］ 1001–523X(2015)01–0015–04 ［中图分类号］ TU

DEVELOPMENT AND TECHNICAL INNOVATION OF UNDERGROUND

CONSTRUCTION INDUSTRIALIZATION

You Xin-hua, Geng Dong-qing, Xu Guo-guang, Ma Qing-song, Guo Jian-tao

［Abstract］ Industrialized underground construction is a new sustainable architectural construction. This paper

introduced domestic and foreign research development and some application cases of industrialized underground construction. It was shown that prefabrication techniques for underground project have obvious economic and technical benefits; schemes were compared with each other to analyze key techniques and feasibility of covered-excavation prefabrication technique.

［Keywords］underground project; industrialized construction; prefabrication and assembly; covered excavation

建筑工业化是以构件预制化生产、装配式

收稿日期：2014–12–12

作者简介： 油新华（1972—），男，山东东明人，教授级高级

工程师，副总工程师，博士，主要研究方向为隧道及地下工程。

施工为生产方式，以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征，能够整合设计、生产、施工等整个产业链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续

控技术、高端辅助工程设备（RTK/智能机器人放样/3D打印机/3D扫描等）等的数字化精益建造管理系统，实现对整个建筑供应链（勘察设计/生产/物流/施工/运行维护）的管理，是未来发展的必然方向。

参考文献

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[2] 白一页.基于PCa装配式的大连市公租房设计策略研究[D].大连：

大连理工大学，2012.

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