來源：總工之家

訪清華大學(xué)建筑設(shè)計研究院建筑產(chǎn)業(yè)化

分院副院長宋兵

《中共中央 國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中明確提出大力發(fā)展裝配式建筑，得到了各地方各行業(yè)的積極響應(yīng)，裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)得到蓬勃發(fā)展。那么該如何全面統(tǒng)籌、合理有序推動裝配式建筑良性發(fā)展，避免盲目跟風(fēng)造成產(chǎn)能過剩資源浪費，也是應(yīng)該考慮的重要問題。為此，本刊記者采訪了清華大學(xué)建筑設(shè)計研究院建筑產(chǎn)業(yè)化分院宋兵副院長。

記者

目前主要的概念有以下幾個

宋兵

建筑工業(yè)化：是在建筑行業(yè)運用現(xiàn)代化的大工業(yè)生產(chǎn)方式來取代傳統(tǒng)的手工業(yè)生產(chǎn)方式的過程。普通意義上的工業(yè)化有以下幾個基本特征：標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、規(guī)?；?、社會化、專業(yè)化、可控性、可測試性。

建筑大師梁思成早在1962年9月9日就在《人民日報》上發(fā)表了文章《從拖泥帶水到干凈利索》，提出了建筑工業(yè)化的基本特征，是設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件預(yù)制工廠化、施工機(jī)械化。同時還提出，建筑師要努力在“千篇一律”中取得“千變?nèi)f化”。

建筑工業(yè)化全產(chǎn)業(yè)鏈：指改變分段實施的傳統(tǒng)作業(yè)模式，以全產(chǎn)業(yè)鏈一體化實施的模式，用工業(yè)化的方式完成項目從策劃、規(guī)劃設(shè)計、建筑設(shè)計、生產(chǎn)加工、現(xiàn)場安裝、驗收、運營維護(hù)直至拆除循環(huán)利用的全過程。

住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化:簡稱住宅產(chǎn)業(yè)化，是指在住宅建設(shè)中實現(xiàn)工業(yè)化的過程，是建筑工業(yè)化的一部分。住宅產(chǎn)業(yè)化的主要標(biāo)志是設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、部品工廠化、施工裝配化和實施一體化。

住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化體系：

住宅是由結(jié)構(gòu)體系、機(jī)電體系和居室體系組成的，因此不能片面將住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化體系簡單地理解成結(jié)構(gòu)體系。住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化體系的具體組成為：

1.結(jié)構(gòu)體系：包括預(yù)制裝配式混凝土體系（簡稱PC大板體系）、鋼結(jié)構(gòu)裝配式體系、預(yù)應(yīng)力梁柱體系、輕鋼構(gòu)架固?，F(xiàn)澆剪力墻體系、凹槽板體系等

2.機(jī)電體系：由附著在結(jié)構(gòu)體上的管線和管井組成，包括強(qiáng)弱電系統(tǒng)、上下水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和燃?xì)庀到y(tǒng)等。

3.居室體系：把傳統(tǒng)意義上的室內(nèi)精裝內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)展，包括墻、頂、地、廚房、衛(wèi)生間、門窗、家具、設(shè)備、管線九大部品體系。

住宅產(chǎn)品名詞解釋：

1.成品住宅：不需要住戶進(jìn)行二次裝修的住宅，即全裝修住宅，俗稱“拎包入住”。成品住宅的概念是把住宅看成一個完整的產(chǎn)品，是不需要買方二次加工的產(chǎn)品。相對于毛坯房，成品住宅描述的是住宅的完成度。在國外發(fā)達(dá)國家，住宅是不存在毛坯房這個概念的。

2.集合住宅：多戶集中在一棟建筑內(nèi)的住宅，是與獨棟住宅相對應(yīng)的概念，主要描述的是集中居住的形態(tài)，例如日本的“公團(tuán)”、香港的“公屋”等都屬于集合住宅，國內(nèi)的保障性住房、多高層商品房也屬于集合住宅。

3.集成住宅：是采用工廠制造主體部件，現(xiàn)場組裝而成的住宅。集成住宅主要描述的是建造方法，所以產(chǎn)業(yè)化住宅也屬于集成住宅。但現(xiàn)階段的集成住宅多指輕鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)或密肋結(jié)構(gòu)的獨棟住宅。

4.整體住宅：指在工廠內(nèi)完成一棟住宅從結(jié)構(gòu)到裝修的所有工序，然后整體運輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行吊裝的成品住宅。例如集裝箱住宅，目前在發(fā)達(dá)國家多用于災(zāi)區(qū)臨時住宅、偏遠(yuǎn)地區(qū)住宅及工地臨時宿舍等。

目前，建筑工業(yè)化進(jìn)入了高速發(fā)展的階段，問題也隨之而來，主要表現(xiàn)在

宋兵

缺乏工業(yè)化思維、缺乏頂層設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化程度低、人才缺乏、行業(yè)管理碎片化、生產(chǎn)方式片段化、產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)片面化、企業(yè)發(fā)展只想做大不想做強(qiáng)、PC成本高、科研投入不足、迷信互聯(lián)網(wǎng)、迷信工業(yè)4.0、盲目冒進(jìn)、過分追求個性化等方面。

解決方案就是向制造業(yè)學(xué)習(xí)，建立工業(yè)化思維，搭建建筑工業(yè)化體系，提高設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化程度，培訓(xùn)從業(yè)人員，改革行業(yè)管理，鼓勵多種類型的產(chǎn)業(yè)化體系，引導(dǎo)企業(yè)做精做強(qiáng)，加大科研投入，以標(biāo)準(zhǔn)化輸入實現(xiàn)多樣化輸出。

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化是建筑工業(yè)化的基礎(chǔ)，通過戶型的標(biāo)準(zhǔn)化形成套型模塊、空間模塊和功能模塊系列。把功能模塊繼續(xù)細(xì)分為部品模塊，如馬桶、洗手盆、淋浴間或整體衛(wèi)浴等，從而建立起部品標(biāo)準(zhǔn)化體系。這樣，就由設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化階段進(jìn)入到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化階段了。

部品的標(biāo)準(zhǔn)化使得大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)成為可能，只有實現(xiàn)了部品的標(biāo)準(zhǔn)化才能實現(xiàn)部品工廠化。

部品在工廠生產(chǎn)后，將在現(xiàn)場完成裝配。因此應(yīng)建立與部品標(biāo)準(zhǔn)化體系相對應(yīng)的工法體系，使安裝工序形成標(biāo)準(zhǔn)化的安裝工法和操作流程，以保證裝配化施工的可行性。在完成了模塊的逐級分解之后，今后的設(shè)計過程就是模塊的逐級組合過程。即，由功能模塊組合成空間模塊，由空間模塊組合成套型模塊，最后由套型模塊組合成樓座。這樣的組合過程將使設(shè)計變得簡單高效，可以使設(shè)計過程規(guī)?；⒁?guī)范化和程序化。

建筑工業(yè)化體系的建立，包含了各分支體系的所有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以部品體系為例，需要明確規(guī)定部品的性能指標(biāo)、邊界條件、規(guī)格尺寸及使用年限。以這些分支體系的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，組成住宅產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。

由此，建筑企業(yè)將產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性變革。首先，組織形式將由開發(fā)商、設(shè)計院、施工總包的臨時組合模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤伴_發(fā)承建商”形式的住宅全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)集團(tuán)或聯(lián)合體。其次，項目的運作方式也將由拿地→策劃→規(guī)劃設(shè)計招標(biāo)→規(guī)劃設(shè)計→建筑設(shè)計招標(biāo)→工程設(shè)計→工程總承包招標(biāo)→分包→加工→安裝等的串行模式，轉(zhuǎn)變?yōu)殚_發(fā)、設(shè)計、制造、安裝一體化的并行模式，即實施一體化模式。

下面的照片是瑞典馬爾默一家酒店的立面。用同樣窗戶、同樣尺寸但色度不同的墻板組合，就產(chǎn)生了豐富生動的立面效果。

2011年，受北京市保障性住房建設(shè)投資中心的委托，由清華大學(xué)和北京工業(yè)大學(xué)組成的課題組針對北京市的公租房居室裝修進(jìn)行了研發(fā)，最終于2013年完成了公租房居室工業(yè)化建造體系的理論研究，并形成了專著

宋兵

《公共租賃住房居室工業(yè)化建造體系理論與實踐》-ISBN978-7-112-16427-1

該體系對建筑工業(yè)化的貢獻(xiàn)主要有以下幾點：

1.確定了居室空間的功能模塊，建立了符合建筑工業(yè)化的模數(shù)協(xié)調(diào)體系，即以300㎜作為進(jìn)級模數(shù)控制室內(nèi)裝修完成面的凈尺寸，以30㎜作為進(jìn)級模數(shù)控制室內(nèi)部品的設(shè)計尺寸，使室內(nèi)部品模數(shù)和建筑模數(shù)形成了進(jìn)級關(guān)系，從而建立了30㎜部品模數(shù)體系和300㎜建筑模數(shù)體系的協(xié)調(diào)體系。

2.確定了公租房標(biāo)準(zhǔn)套型系列。

3.建立了居室九大部品體系：墻、頂、地、廚房、衛(wèi)生間、門窗、家具、設(shè)備和管線。

4.對應(yīng)九大部品體系建立了居室九大工法體系。

5.在公租房標(biāo)準(zhǔn)套型的基礎(chǔ)上，制定了收納系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

6.在建筑設(shè)計中確定了先室內(nèi)后室外的設(shè)計流程。

7.采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行裝配式集成，不做發(fā)明創(chuàng)造。

8.搭建了北京市公租房體驗館，展示了30、40、50、60平米公租房套型的工業(yè)化裝修工法。

溫泉C03公租房項目該項目由北京市保障性住房建設(shè)投資中心建設(shè)，位于北京市海淀區(qū)溫泉鎮(zhèn)規(guī)劃中心區(qū)，規(guī)劃總建筑面積86953㎡，其中地上建筑面積57942㎡，地下建筑面積29011㎡。小區(qū)由7棟建筑組成，住宅部分分為普通公租房和適老型公租房。其中1#-4#樓為公租房，建筑面積32000㎡。

宋兵

該項目1#-4#樓公租房從結(jié)構(gòu)到室內(nèi)裝修全部采用工業(yè)化的方式進(jìn)行建造，初步采用一體化的設(shè)計方法，嘗試“并行設(shè)計”的流程。節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)綠色三星。

項目于2014年開工，住宅樓結(jié)構(gòu)采用PC大板，安裝速度達(dá)到平均三天一層，目前住宅樓已封頂，正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化裝修。采用的主要技術(shù)措施如下：

技術(shù)措施1—運用“柔性模塊技術(shù)”解決結(jié)構(gòu)與室內(nèi)產(chǎn)業(yè)化裝配的配合公差

將公共管井左側(cè)的剪力墻移至右側(cè)靠走廊側(cè)，剪力墻開洞形成檢修口；公共管井靠衛(wèi)生間一側(cè)用輕體砌塊砌筑形成柔性模塊，以調(diào)節(jié)廚房、洗手間和衛(wèi)生間三個剛性模塊間的公差。同時，剪力墻形成直線，減少了轉(zhuǎn)角和短邊，不僅有利于結(jié)構(gòu)受力，還能降低結(jié)構(gòu)造價。

技術(shù)措施2—陽臺內(nèi)置

將外掛預(yù)制陽臺板取消，采用室內(nèi)陸面不同鋪裝的方法區(qū)分陽臺空間與起居室空間。這樣帶來的好處是：

1)減去了陽臺板的安裝工序，簡化施工難度，減低工程造價。

2)簡化外墻及保溫形狀，減少外墻面積，有利于節(jié)能。

3)增加室內(nèi)空間調(diào)整的靈活性和未來變化的可能性。

4)內(nèi)置陽臺部分可作為柔性模塊，為后期居室空間尺寸微調(diào)創(chuàng)造有利條件。

技術(shù)措施3—外窗及遮陽一體化集成技術(shù)與結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的邊界條件

采用三玻兩腔斷橋鋁合金外窗，雖然造價較高，但考慮到西曬問題，如外墻增加金屬活動百葉，即便是使用較便宜的塑鋼推拉窗，綜合造價也和斷橋鋁持平。活動百葉置于外腔內(nèi)，既可在夏季有效遮擋陽光，又可在冬季不影響陽光的射入，同時還便于百葉的維修和更換。窗戶的開啟扇可進(jìn)行向內(nèi)平開和內(nèi)倒兩個動作，既便于通風(fēng)又便于清洗外窗，同時還消除了人工清洗外窗的風(fēng)險。

外窗在安裝時內(nèi)退，產(chǎn)生陰影效果，使外立面有凹凸感。內(nèi)附保溫層的外窗套與PC板的保溫層連接，保證了外墻保溫的連續(xù)性，外窗套突出外墻，加強(qiáng)了外墻的凹凸感，窗套上口設(shè)滴水板，下口設(shè)窗沿板解決了“尿墻”問題。

外窗部品的一體化設(shè)計滿足了遮陽、保溫、排水、美觀、易維護(hù)等多項復(fù)合功能，同時還解決了與預(yù)制墻體的連接問題。

技術(shù)措施4—結(jié)構(gòu)構(gòu)件與室內(nèi)部品裝配的配合公差

左圖中廚房的右下角外墻內(nèi)側(cè)尺寸預(yù)留了250㎜，但管井尺寸是300㎜，意味著管井無法收口；另外，按室內(nèi)凈空300的模數(shù)原則，如設(shè)計使用300㎜規(guī)格的瓷磚，就需要現(xiàn)場裁切。在比較了人工費用與結(jié)構(gòu)增加50㎜的差價后，最終確定PC大板增加50㎜。同時，為保證外窗尺寸的一致性，將另一側(cè)的外墻尺寸減少了50㎜，前提是剩余的350㎜PC大板在工藝上可行。

技術(shù)措施5—戶型、部品模塊標(biāo)準(zhǔn)化

在滿足室內(nèi)使用功能的前提下，將戶型尺寸盡量規(guī)整，簡化構(gòu)件品種，提高了構(gòu)件的重復(fù)率。提高了構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化程度后，既減少了模板數(shù)量，降低了生產(chǎn)難度，同時還降低了運輸和安裝成本，最終降低了結(jié)構(gòu)造價。

技術(shù)措施6—優(yōu)化體形系數(shù)

建筑體型系數(shù)減小：第一次調(diào)整外墻從180M到123M；減少30%外墻面積。第二次調(diào)整外墻從123M到105M；減少16%外墻面積。通過設(shè)計調(diào)整共減少：41%的外墻面積。

溫泉的例子說明，通過建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電和裝修一體化設(shè)計，可以在多個環(huán)節(jié)減少結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化帶來的成本增量。下圖是溫泉實景照片。

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