装配式建筑行业现状与发展前景分析

摘要装配式建筑行业的现状与前景分析摘要：本论文主要阐述了中国以及世界其他国家近年来装配式建筑行业的发展现状，对中外关于装配式建筑产业的工业化、产业化生产方式转变进行详细分析,并基于其本身固有特性和发展特点，结合国际、社会、人文地理等因素，对该产业未来一段时间可持续性发展及其发展趋势进行简要的例证分析，最后利用所学的经济学相关知识，进一步探究促进或制约该行业发展的相关因素，并提出若干可行性建议。关键词：装配式；发展；现状；前景目录目录一、绪论 三、国内装配式混凝土建筑产业的发展与应用现状上世纪中叶，国内学者开始针对装配式混凝土结构进行深入研究，同时形成了非常完善的理论体系和实际操作结构。其中，比较典型的结构体系包括装配式单层工业厂房排架体系以及装配式多层框架结构体系等等。上世纪70年代开始，我国建筑行业对混凝土预制空心板的应用范围大幅扩张。20世纪70年代末期，我国通过技术引进的方式拓展相关技术体系，20世纪80年代开始，我国对相关技术的应用已经非常成熟，在很多建筑中融入了装配式预制混凝土结构，在保证施工效率的同时，保证了工程项目的整体质量。就目前的情况来看，国内绝大部分区域在装配式混凝土结构在20世纪80年代后期进入衰退期，出现这一现象的主要原因有以下几点：一是，装配式混凝土技术发展缓慢，PC生产企业规模小，设备工艺落后，产品单一，质量标准低，国内建筑规模大幅提升，产业多样化的趋势日益明显；其次，装配式混凝土建筑质量和使用功能不佳，由于片面追求经济利益，导致装配式混凝土建筑普遍存在隔声、隔热、防水差等问题，致使装配式混凝土建筑在推广应用中受到社会普遍抵触；三是，装配式混凝土结构的抗震问题突出，由于未能精心设计连接节点并保证施工质量，导致结构整体性较差，在过去发生的几次地震中部分装配式混凝土结构破坏严重，抗震问题在一定程度上限制了其在抗震设防地区的推广应用。由于我国装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平跟不上社会需求及建筑技术发展的变化，到20世纪90年代中期，装配式混凝土建筑已被全现浇的混凝土结构体系全面取代。现场湿作业方式主要存在的问题为施工工期长、劳动生产率低、工业化水平低、成套技术集成度低、自然能源和社会资源消耗大等。进入21世纪后，随着劳动力成本上升、节能环保要求提高以及装配式施工技术和管理水平提升等因素，装配式混凝土技术在我国又重新受到重视。2016年2月，国家有关部门出台《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》该意见为装配式建筑的发展提供了良好的政策环境，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。随着国家和很多地方对装配式混凝土建筑产业发展扶持政策的推出，装配式混凝土结构近些年得到迅猛发展。目前，保温装饰一体化板因其热桥作用少，节能保温效果好等优点得到了较好的发展。G，可以在公共建筑中进行应用，也可以在常规住宅中用于保温和装饰，同时，在对旧房屋进行改造时，也可以采用相关技术进行优化;既适用于北方寒冷地区的建筑，也适用于南方炎热地区的建筑。四、装配式混凝土建筑产业的优势分析装配式混凝土结构有很多优点，当然它的优点都是相对于传统的现浇混凝土施工而言的，其主要的优势如下：（一）装配式建筑的特点及综合优势装配式建筑能够在一定程度上节约人力资源，降低施工难度，缩短施工周期，降低建筑过程对外部环境的依赖性。通过预制率35%左右的30层装配式混凝土进行建筑，能够将传统的建筑工期缩短30%左右，同时，也能够大量解放劳动力，降低对人力资源的依赖性，不仅如此，装配式建筑符合可持续发展的基本理念，能够避免对外部环境的破坏和依赖，降低建筑对环境的污染。1.节能环保装配式建筑的作业过程主要依靠干式施工来完成，这也就意味着，施工过程中不需要用到火，也不会有过多的灰尘，能够对噪声污染以及粉尘污染进行最大程度的控制、与传统的浇筑模式又非常明显的差别。2.施工周期短装配式建筑的预制件能够在工厂内直接完成生产，设备对养护条件以及养护时间的要求相对较低，在施工项目开展之前，即可完成快速安装，这也就意味着，装配式建筑能够有效提升施工效率。进而实现缩短工期的目标；根据相关数据显示，如果在施工过程中使用预制率约为35%左右的30层装配式混凝土结构，就可以将原本施工周期为28个月的项目缩短至20到22个月，在提升效率和缩短工期方面，具有非常明显的优势。3.减少施工现场人员配备装配式建筑能够降低建筑行业本身对于人力资源的依赖性，同时，可以通过调节数量的方式，帮助建筑工作者降低工作量，提升人力资源的整体效率。在目前工程实际中，已经可以做到一个施工现场，仅需10人左右即可按时按质按量完成施工任务，减少施工现场人员配备可以帮助管理者更好更高效地管理施工现场，保障施工安全。比起以前大量劳动力同时参与工作，装配式产业链发展成熟以后不仅可以保障施工人员的工作环境，而且一部分的劳动力也因此可以把体力劳动转变为操纵机械的劳动，对提高劳动力的综合素质也很有帮助。总的来说，装配式混凝土结构建筑对于减少施工现场人员配备的优势是影响装配式产业往前发展的重要因素之一。随着市场转型的需求，建筑行业科技进一步发展，将来装配式施工现场甚至有可能变成“无人施工”。（二）对装配式结构建筑行业的政策鼓励国内装配式建筑的发展取得了非常显著的成就，这与国家和政府的支持是密不可分的。2016年国家开始通过出台政策的方式带动整个产业的发展。国务院联合其他部门共同发布《建筑产业现代化发展纲要》、《关于大力发展装配式建筑的指导意见》以及《“十三五”装配式建筑行动方案》，这些方案和文件在一定程度上给我国装配式建筑的发展提供了思路和方向。与此同时，中央政府也对全国各地区预制建筑的发展提供了明确的标准。北京：到2020年装配建筑的占比应该达到30%以上，政府部门可以通过财政奖励以及增值税退税的政策来带动整个产业的发展；天津：相关企业在对公共建筑进行建造的过程中，需要做到100%采用装配式进行建造，中央城区以及滨海新区的所有建筑都需要采用装配式进行建造；上海：通过财政补贴的方式，对预制率大于45%的建筑进行补贴，每一平方米的补贴金额约为100元；广东：深圳地区35%以上的建筑都应采用装配式建筑进行建造，通过增值税即征即退的方式为相关企业提供积极政策……（三）装配式结构建筑在节约资源、保护环境中的作用传统的现浇混凝土结构施工，经过现场扎钢筋、支模板、混凝土浇筑、养护、拆模等几个施工步骤，由于混凝土构件的尺寸不统一性，模板在每次周转过程中都会产生损耗与浪费，周转利用率低，重新支模时需添置新模板。当采用预制混凝土构件时，构件全部由工厂制作，钢模周转利用率高，损耗极低。预制构件在安装过程中，无需搭设满堂脚手架搭设，只需安装支撑点，施工现场更整洁卫生，省去了搭拆满堂脚手架的时间，大大的节省了工期。由于预制构件是在工厂中生产完成的，所以施工现场湿作业工作及二次结构施工大大减少，从而减少了传统作业时所产生的建筑垃圾与对环境的污染。传统的混凝土浇筑工程，浇筑及施工噪音污染持续时间长，易影响周边居民休息，特别是在夜间施工过程中。采用预制混凝土构件，节点湿作业时间少，噪音污染持续时间短，减少了对周边居民的影响，有利于环境保护。五、装配式混凝土建筑的局限性分析（一）尺寸要求的局限性装配式建筑对于构建尺寸的要求非常严格，任何尺寸出现偏差或者不符合相关标准，都有可能导致施工过程中出现严重影响，对相关企业造成不可预估的损失。（二）与个性化的冲突装配式建筑在发展的过程中，需要形成更加完善的标准体系，而建筑标准化与个性化之间本身具有一定的冲突，装配式建筑在外观以及建造过程中，强调标准的统一化发展。装配式建筑在实现建筑个性化的方面有些难度，或者说不划算。装配式建筑化比较适合于简单简洁的建筑立面，对于一些对外形具有特殊要求的建筑而言，预制建筑在应用过程中存在阻力。普通建筑在建造的过程中，是由成千上万个不同的结构组成的。这些结构在生产工艺方面具有不同的要求。如果结构过于复杂或者生产流程过多的话，就会导致预制件建筑在应用和装配的过程中，容易出现因为构件误差而导致的问题。从这个角度来看，在对装配式建筑进行设计的过程中，应该用“少规格、多组合”的标准对构件进行要求，避免因为构件不匹配而导致的一系列问题。（三）装配式建筑成本较高现阶段，我国才刚刚处于装配式阶段，相关的制度还不够完善。据了解，成本非常高，导致成本非常高的因素有很多种，具体有以下几个方面，其一是建设含有装配式的前期工厂，其二是邀请技术研发专家，其三是加强人员培训，其四是稀缺材料的减少导致价格增加而引发多余的成本以及税款。目前来看，装配式建筑比传统现浇建筑的成本略高，主要因素还是目前装配式建筑的产业链不完善、不成熟，PC构件设计没有标准化、PC构件预制需要前期投入，这些客观因素都将导致装配式建筑的建造成本升高。另外，除了PC构件的建造成本提高，其他构件，如连接各个部件所用的螺栓等连接件，也是装配式建筑企业不可忽略的成本之一。由于日前装配式产业发展尚不完善，在交易程序上也为这些企业带来了一定的经济负担，据了解，以下三方之间相互独立，没有任何与建设方有关的交流，具体是设计者，生产者还有实施者。建设方是该过程的核心，生产中所有的沟通协作均交给建设方调配，但是建设的过程中参与的人特别的多，以致于该生产过程集成的程度特别的低。（四）人才缺乏，技术待完善目前，必须解决的核心问题是：优化剪力墙装配式技术，具体是指剪力墙的结构连接之间的节点必须要稳定牢固，而且使用起来必须得方便。据了解，结构节点存在的主要问题就是连接，然而装配式建筑的核心则是连接点，在以下三个方面必须小心对待，其一是制作，其二是施工，其三是实施，优化该技术相关工作势在必行。然而，我国的装配式建筑品的部件品种非常多，但是构件与构件之间的模板相互不协调，对施工的正常实施存在很大问题。（五）产业管理不完善装配式建筑项目包括很多个步骤，其一是考察，其二是设计，其三是生产，其四是实施，其五是售后服务，现阶段，我国的装配式建筑行业才刚刚开始，稳定成熟的企业比较少，这些企业大部分都存在以下缺点，其一是缺少相对比较完整的管理制度，其二是缺少相互协调的设计单位，其三是当前的建筑产业链没有办法达到开发建筑产品的标准。据了解，由于目前的建筑产业现代化的标准各种各样，结构与标准之间存在很大的差异化，市场没有完全统一。导致大部分的企业存在很大的安全隐患，具体表现在以下几个方面，其一是企业资质不够，其二是构件的质量不过关，其三是监督没有达到要求。六、装配式混凝土建筑发展前景分析（一）推行总承包模式发展工程总承包的模式，可以重点关注以下几个环节，其一是产品的研发设计过程，其二是构件的生产，其三是施工过程中的装配，其四是运营管理，利用以上环节可以实现综合体的现代化运营管理模式，使企业资源在优化配置的过程中将作用发挥到最大化。为了适应设计一体化，必须要了解总承包需要的资质要求，而且完善招投标方式以及指导性文件势在必行。现阶段，我国发展装配式建筑离不开工程总承包的相关管理机制。由于我国的装配式建筑行业现阶段仍然在发展中，技术体系有待优化，管理体系有待完善，社会化的程度有待提高，没有制定好专业分工，而且当下企业很多功能都需要不断加强，比如说传统的模式还有渠道的依赖性特别的强。实现期望的发展目标，仅仅依靠发展装配式建筑是远远不够的，必须要优化管理方式。当下，利用工程总承包的方式有以下几点好处，其一是加强工程的组织化，其二是减少前期成本的发生，其三是实现资源与效益的最大化，基本上与建筑现代化的发展目标一致，而且还形成了以下五个方面的优势，其一是积极响应现代化建筑行业的相关要求，其二是使管理的效率及效益发挥到最大化，其三是有利于消解装配式建筑的增量成本；第四，发展工程总承包，有利于专业分工合作实现社会化大生产；第五，发展工程总承包，有利于提高建筑业门槛、增强核心竞争力。工程总承包模式不仅可以确保工程质量以下四个过程的质量检测，其一是设计过程，其二是采购过程，其三是施工实施过程，其四是完工验收过程，还可以解决质量不稳定的因素。施工总承包内部主要进行两个环节，其一是设计，其二是施工，相关工程师之间相互沟通，可以有效的解决以下两个问题，其一是解决设计与施工之间的限制与矛盾，其二是避免在施工过程中没有办法正确了解设计意思而出现问题的现象发生，与此同时，根据工程建设过程中提出的难点，建议总承包的负责人可以与设计施工方面的负责人提前沟通好，设计方案中可以把施工建议考虑进去，还可以适当指导施工过程，相互合作可以优化建设质量。（二）完善产业链只有共同协作才能促进产业链在建筑产业中的延伸。从运行模式分析，该机制包含了多方面内容，既有设计、策划；也有加工运输；还包括了运营管理以设备的安装调试等；都要在统一的原则下保证产业链的高效运行。在具体实施过程中，不同企业之间要建立良好的合作关系，一方面在硬件设施上加强协调，实现经验的共享；另一方面在软件上加强投入，建设高水平的职工队伍。可采取联合的形式，在主体结构上搭建产业体系，体系的构成不仅有研发机构；也有运输以及施工；还包括了部分科研单位等，这些不同的职能部门按照协同发展的形式完成信息的共享和技术的整合；为提升产业链的完整奠定坚实的基础。基于国家政策；首先应当有法律、法规做保障，以便减少不必要的纠纷，从而提高解决事务的效率。特别是在发展装配建筑的过程中，难免会遇到一些问题，解决这些问题的依据就是有关的法律法规。考虑到地区性的差异，标准体系的规范最好统一，形成全国通用的版本，该标准既要涵盖经济力量的协调；也要有对资源的优化等。其次，在政策上加强引导，提高企业参与的积极性。可以从两个方面入手：（1）降低税费，甚至免除。尤其是刚开始运作的中小企业，消耗较大，资源的可协调能力弱，可在财政上给予适当补贴；（2）为了提高消费的信心，增强对主体市场的信赖程度，可使用消费补贴的方式加速资金的流传。（3）提升企业的话语权，做好帮扶工作。只要有了相关政策作为依据，企业的执行力必然会增强。此外，装配式建筑的风格不同于传统的产业，龙头企业更是代表了行业中的领先者。从企业自身考虑：（1）不管是结构还是设计都要符合既定的设计目标。如果深层次的分析，就需要展开每个单元，进行详细的分解。比如：设计方面。方案是否可行，不是施工单位一方所作出的决定；而是多方面综合论证的结果，其中包括生产企业以及设计院等，这样做有利于相关企业的共同协作；（2）从体制的维度做好全产业链的沟通，提高对科研的资金投入。装配式建筑的突破、产业结构的调整，都离不开现代工作技术体系的支持。例如在对全工程施工进行模拟时使用BIM技术，此技术能够从头到尾分析产业链条上的各个环节，并对关键节点的消耗提出管控建议，从而达到风险降低的效果。另外，随着装配建筑需求的升级，企业要逐步摆脱单一的管理体制形式，从战略的高度做好管理能力的提升；（3）资源优化，促进效率提升。多数企业在开始阶段就遇到了难题，主要表现为较高的生产成本，使得装配建筑得不到发展。针对此，可采取量化的形式，从规模上入手，在批量生产中消耗前期的投入，从而获得较高的收益；具体可采取以下两项措施：其一为资源重新分配、生产方式转换；其二为消费提供可连接的入口，比如宣传以及营销策略的制定等，都可以为利润的提升创造有利条件。（三）信息化研究应用信息平台的支撑至关重要，因此要把产业的信息化构建作为一项重要内容来抓。从目前的应用情况看，具有数据信息共享特征的BIM软件可以满足装配建筑分析的要求。该软件不仅具有较高的交互性；而且可视化程度高。此外，物联网技术也为建筑产业一体化提供了有力保障，可以达到融合装配式建造信息技术的效果，其中的关键项目有很多，常见的包括质量监控、柔性生产；还有档案电子化以及BIM设计等；通过这些技术的支撑，一方面可以满足全过程的跟踪和定位；实现分销管理的目的；另一方面还可以有效调节库存，优化生产，提高效率。除此之外，对于人才的培训培养，很多高校都开设了BIM系统课，对信息化的技能提升起到了有效的促进作用。七、发展装配式建筑的可行性建议（一）充分发挥政府的引导作用除了政府政策的引导能够加速装配式建筑的发展外；市场的作用也不能小觑。因为受到客观环境的影响，有些地方的具体措施未得到有效落实，进程非常缓慢，使得整体产业出现了停滞不前的情况；加之，规模化的程度低，消耗大，前期的投入无法产生效益，发展得不到强有力推行；因此，政策落实至关重要，否则会降低对装配式建筑发展的关注，为此，一方面要简化审批流程，逐步提升资金的介入力度；另一方面做好监督，实现对全过程的跟踪。（二）不断完善通用制度和体系装配式建筑是建筑行业新出现的一种绿色环保的建筑模式，此模式也是建筑行业不断更新的产物，更是未来的发展趋势，但是关于此模式的应用，不同城市制定的相关制度和规定的验收标准之间存在明显不同，这种不同会阻碍装配式建筑的发展，所以，为了确保装配式建筑在我国的发展健康可持续，必须要加大其通用制度和体系的完善力度。虽然近年来我国一直注重于建筑工程质量的提高和管理体系的完善，目前，建筑工程质量整体水平和之前相比，有所提高，但仍然存在一些问题，导致这些问题出现的主要原因是建筑工程量太大、面积太广阔。所以，为了建筑工程质量的管理不出现任何问题，必须不断加强质量保障体系的完善，国家住房城乡建设部针对如何完善质量保障体系提出了相关意见和指导，要求装配式产业以供给和侧结构性为发展主体，在保证工程质量的基础上清除体制机制障碍以促进质量保障体系的完善，通过提高群众认可度和验收成功率间接提高建筑工程质量整体水平。国务院办公厅与2017年针对如何促进建筑业发展健康可持续提出了相关意见，要求装配式产业进一步深化建筑业“放管服”改革，加快产业升级，促进建筑业持续健康发展，为新型城镇化提供支撑。（三）加强对专业技术人员的培训装配式建筑施工包括很多阶段，也需要做很多工作，比如初期阶段，不仅要进行建筑的设计和开发，还要做规划；中期阶段，最主要的工作是预制构件；后期阶段，一定要做好运输和安装等工作。所以，要想保证工程质量和施工的顺利，施工操作必须由大量的专业技术人员来负责，这对于建筑企业的发展来说是一种新的挑战，因此，企业应该结合装配式建筑独有的特征和实际情况，不断改进实施技术、完善管理体系、加强对专业技术人员的培训，保证能跟上建造技术不断进步的脚步。随着建筑产业科技的不断发展，施工工艺不断革新进步，装配式建筑的施工人员不再像以前一样仅靠体力劳动就能完成相关工作，为此，国家还新增了装配式建筑施工员这一新职业。为了保证装配式建筑的施工质量，工人需要准确控制包括钢筋绑扎、构件生产、吊装、灌浆、铝模安装、打胶、钢结构安装等，贯穿装配式建筑从构件生产到现场吊装的全过程。产业工人持证上岗已是大势所趋。住建部要求，到2025年，在建项目施工现场的中级工占比达到20%、高级工及以上占到5%，并要求施工现场所有技工100%持证上岗。武汉市城建局已发文明确，2022年起未经培训的或考核不合格的人员，不得上岗从事装配式混凝土结构建筑施工关键岗位作业。（四）对装配式建筑成本进行控制从成本角度来看，装配式建筑的成本之所以比传统现场浇筑施工的成本高出些许，主要和预制构件的价格比较高有很大关系，所以，可以从预制构件的成本入手，只要确保预制构件的价格不是很高，装配式建筑的成本就不会很高，这样就能确保装配式建筑的可持续发展。目前，保障性住房的需求量和生产规模相对来说较大，对建筑质量的要求也比较高，所以，在施工过程中可以融合预制装配式技术，这样做的好处除了可以有效防止预制构件的价格太高外，还可以在短时间内保证大量的保障性住房完工以满足大量人员的住房需求。此种方法已广泛应用于我国建筑行业比较发达的城市，并取得一定成果。另外，对于装配式预制构件而言，大多数情况下需要采用大型器械和设备进行为期约一周的养护，这对于企业而言也是一笔不可忽略的费用。据此，运用GRC轻质材料成为行业趋势，这种新型材料虽然质量轻，但是强度和刚度都比较高，不容易出现变形，并且对施工现场的环境要求不高，既节约成本，坚固耐用，还有利于加快施工进度，可以缩短工期。结