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建筑工业化道路要两条腿走

2018年12月25日

打印专业人士:陈振基   来源:混凝土世界杂志


拥护和积极响应者有之,一些地方政府出台相关规定和政策,鼓励本地区发展装配式建筑;反对和质疑者亦有之,以我国建筑业发展的历史证实装配式不应是建筑工业发展的唯一道路。


本人最早在公开发表的文章中提到我国建筑工业化始于1953年[1],1956年翻译了全苏混凝土及钢筋混凝土会议中的《居住-民用建筑中使用装配式混凝土及钢筋混凝土结构问题分组会议资料》[2];1957年参与我国大专院校“混凝土及制品”专业的创建工作,曾在北京基地设计院和东郊的第一构件厂实习;1960年暑期带学生在北京十里堡构件厂实习。可以说,本人在建筑工业化的道路上已走了60余年,看到如今业内分歧这么大,不禁要发表一下个人的观点。


我国建筑工业化的历史变革


1956年5月国务院出台《关于加强和发展建筑工业化的决定》,这是我国最早提出走建筑工业化的文件。该文件指出:“为了从根本上改善我国的建筑工业,必须积极地有步骤地实行工厂化、机械化施工,逐步完成对建筑工业的技术改造,逐步完成向建筑工业化的过渡”。


经过20多年的实践,1978年国家基本建设委员会正式提出,建筑工业化以建筑设计标准化、构件生产工厂化、施工机械化,以及墙体改革为重点,即所谓的“三化一改”。几十年来,建筑业的同仁就是不懈地依循这条道路在前进,特别是施工机械化及墙体改革。君不见,以往深基础的土方是用镐刨肩扛的方式挖掘的,后来无不用挖掘机装车代替;桩基过去是人工挖井、吊篮出土的方式,后来进步为钻土机,现在通行的是靠打桩机将预制管桩打入地下;过去几乎所有工地都有混凝土搅拌机,一包水泥配几小车砂石,不经称量就搅拌,现场尘土飞扬,噪音扰民,现在都是用预拌混凝土,泵送可以将混凝土打到数百米高度;几千年来一统天下的红砖逐渐被新型墙体材料代替,节土省工。


在装配式构件方面,上世纪五六十年代即已流行预制空心楼板,在那个鼓励“敢想敢干”的时代,几乎街边有空地的地方就可以建一个预制场,用简单的木模浇注成型后,翻转脱模,待混凝土达到一定强度后再把组装成的圆芯抽出,自然养护一段时间即可吊起。预制场的投资极低、技术落后、手工操作繁多、效率和质量低下,100公斤左右的成品用人力扛起放到墙上就位,根本无需吊装设备。但是那时无人理会水平楼板和竖向墙体的连接问题,直到唐山大地震造成95%的房屋倒塌,人们才从这种“简易装配式”的误区里醒悟过来,明白装配式不是简单地将建筑物的构件在工地现场搭接起来,而是必须将各个构件牢固连接,方能抵抗水平和竖向的外力。事实上,当时预制建筑物的水平构件基本没有任何拉结,简单地用砂浆铺坐在砌体墙上,无配筋的砌体墙和无拉结的水平楼板是建筑物倒塌的主因。


从上世纪50年代开始,法国、瑞典等国广泛采用大模板现浇混凝土工艺建造高层混凝土墙体,这项技术在唐山大地震后传到我国[3],解决了建筑界对装配式建筑抗震的忧虑。上世纪70年代中期,北京开始研究和发展钢筋混凝土高层建筑,采取因地制宜、从实际出发、混凝土预制装配化和现浇机械化施工并举的做法,采用大型工具式模板在现场组装,以机械化的方法浇注混凝土承重墙体来建造房屋,适用于内墙较多的住宅、旅馆等。因采用大模板施工工艺,便把这种现浇混凝土建筑简称作“大模建筑”。


北京住宅建筑总公司前副总工程师金鸿祥很好地总结了上世纪70年代北京发展建筑工业化的经验,他曾在文章中写道:从1974年开始,北京研究发展高层建筑,打破了“只有混凝土预制装配才是建筑工业化”的框框,确定了混凝土预制装配化和现浇机械化施工并举的方针,促进了现浇混凝土技术的发展。1980年前后北京建筑界四次开会,结合建筑业和混凝土的特点,总结经验、解放思想,重新认识了建筑工业化的内涵,从理论上弄清了“大工业生产的特征,首先是使用机器代替手工工具操作,工业化的核心应该是机械化”,并认为“发展工业化建筑必须以多快好省的实际效果作为检验的标准,在相当长的时间内,还要采取预制和现浇相结合、干法作业和必要的湿法作业相结合、新材料和传统材料相结合、工厂生产和现场预制相结合等一系列两条腿走路的方针,调动一切积极因素,因地制宜,多种途径,走我们自己发展工业化建筑的道路”。(摘自胡世德先生著述《历史回顾》)


建筑工业化标准及政策之我见


进入新世纪以来,建筑建设主管部门先是提出“住宅产业化”的口号,然后全国各地建筑主管部门、协会和研究组织纷纷跟上,冠名为住宅产业化中心、协会和研究部;后来又提出“建筑现代化”,没有多久,由于过多人不接受,这个名词就销声匿迹了。2015年建筑界翘首以待的国家标准GB/T 51129-2015《工业化建筑评价标准》(以下简称《标准》)发布了。《标准》首先把“工业化建筑”定义为标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理,不少人心脏“咯噔”一下,难道全国近万个预拌混凝土工厂、56亿立方米的生产能力[4]、数万个新型墙体材料企业,只是工厂化生产,不能装配化施工,难道就被打入工业化外的另册?


当时本人细读了《标准》,感到问题极多,预料这份标准可能成为住建部发布寿命最短的国家标准。果不其然,有关部门开了几次修订会,终于在前一个国标发布两年后,推出了《装配式建筑评价标准》,以代替前一个《标准》,旗帜鲜明地用装配式建筑代替工业化建筑,舍弃了半个世纪以来业内对工业化建筑方式的理解,单一地推行装配式建筑。其实,装配式建筑只是诸多建造方式中的一种,有关部门不应该引导依靠这条单腿走在建筑工业化的道路上。


《装配式建筑评价标准》的前言写道:“认真总结了《工业化建筑评价标准》的实施情况和实践经验……并在广泛征求意见的基础上,编制了本标准”。本人对此表示怀疑。在短短两年时间内,当业内人士对标准内容还有许多异议的情况下,“实施情况和实践经验”从何谈起?能否拿出一个实施样板的评价实例,来说明前一个标准的不妥而必须修订。细心人可以看出,两个标准的主编单位虽然都是一个单位,但前一个标准的参编单位中只有四个单位参与了后一个标准的编写(占总数的7%),主要起草人只有四人(也是7%)是两个标准都参加的,而主要审查人员只有一人是重复的。令人不解的是,为何用另一套班子推翻自己主编的前一个国家标准,用新标准(指《装配式建筑评价标准》,下同)代替发布仅两年多的旧标准(指《工业化建筑评价标准》,下同)。


2016年,金鸿祥老先生曾向住建部领导进言:“近年来,本人对把装配化当作产业化、着力推进装配化混凝土结构的导向一直持有异议,怕盲目推广造成不良后果,去年初花半个月时间写成这篇带有科普性的文章,送有关领导部门以供参考”,似乎没得到重视。不过本人看了金鸿祥的文章不禁哑然失笑,金老发表时冠以“科普一文”,原来单独推进装配式建筑的导向错误只是科普知识,似乎暗指我们犯了低级错误。


新标准基本规定中要求装配式建筑的最低装配率为50%。对装配式混凝土建筑的门槛指标过高,全国两会期间多名政协委员均提出意见[5],认为这样将使装配式建筑的推进难度更大,大规模推进有可能出现质量隐患,不利于装配式建筑的健康发展。新标准中计算装配率的“表4.0.1 装配式建筑评分表”,也可以明显看出编制人的倾向,柱、支撑、承重墙、延性墙板等竖向构件给分很高(20~30分),而非砌筑的内隔墙则只有5分。且不说目前竖向承重构件(整个建筑中最重要的受力结构)的设计施工技术尚不成熟、工人操作马虎、业内对采用预制装配式有很大分歧,至少施工难度是明显的。本人在《我国住宅工业化的发展途径》[6]一文中对我国住宅工业化描绘的发展路径模式是:内隔墙板—楼梯和楼板—外墙板—立体构件—结构承重构件,相应各阶段的预制率累计可能为15%~20%、35%~40%、50%~60%、65%~75%和85%~95%。实际上,这也是香港公共房屋预制装配建筑方法的演进路径,本人在12年前即已撰文提及[7]。这种装配式“三板”和竖向构件的生产难度,拿岑岩先生的比喻来讲[8],如果把传统施工方法视为第一阶段(小学),那“三板”的应用就是第二阶段(中学),预制外墙板是第三阶段(大学),预制承重构件是最难的,可视为第五阶段(博士)。现在许多地方刚刚开始推行装配式,新标准鼓励先用承重构件,而设计、施工、安装各阶段的人员还没完全掌握技术,好似让中学毕业生、大学毕业生去搞博士的课题,这种导向是值得讨论的。2017年3月,江苏省住房和城乡建设厅发布《关于新建建筑中加快推广应用预制内外墙板等的通知》,该文件要求从2018年7月开始,“全省城市(县城)范围内推广应用预制内外墙板、预制楼梯板、预制楼板,简称‘三板’……单体建筑中强制应用‘三板’的总比例不得低于60%”,“三板”应用有所反应。在2015年7月住建部住宅建筑产业化促进中心召开的“装配式建筑装修与建筑设计一体化及BIM应用交流会”上,住建部陈宜明总工程师也提出了“推进装配式建筑要三步走:第一步是先发展水平构件,主要是指叠合板、阳台板、空调板等预制构件;第二步是发展竖向构件的非承重构件,如外挂外墙板、内墙板等构件;第三步是发展竖向构件的承重构件”。看起来,新标准的编制忽视了住建部总工程师的意见。


上述发展建筑工业化的意见丝毫没有否定装配式构件的意图,只是建议构件从易到难、从最经济的到成本最高的、从最安全的提高到要求最严格的,这就是有序发展,不要为装配而装配,定最低指标、用补贴来鼓励使用最难的部件。其实,竖向的承重构件用现浇混凝土早经实践证明其可行性、经济性和安全性,再配以简单可行的非承重构件,这是具有“中国特色”的建筑工业化初级阶段,我们再努力五年、十年,必然会进入更高级的工业化阶段。现阶段排斥现浇混凝土,只引导全盘装配式,宁可提高建筑成本,也要把装配式做到“等同现浇”,靠单腿走建筑工业化的道路,靠经济或面积的补贴来推行,这是一种对市场经济的不尊重、对国情的不了解、对历史的忽视,事实将证明这种导向是偏颇的。


新标准对集成厨房和集成卫生间也是不公平的。这两种立体构件在工厂内制作,运到现场安装是毫无风险的,也是省工量最明显的。传统现场施工时,这部分归于装修,钻孔、贴面砖、装洁具,费工费时,质量又难以保证,多少家庭入住后因漏水、漏电而苦恼过。现在新标准只给6分,与竖向构件给20~30分相差极大。看来新标准就是想拉高受力重要、施工难度大、经济性差、检测手段跟不上的装配式部件,忽视那些简单制作、省工量大、对整个建筑的安全性没有影响的构件。这让人怀疑是真的推行装配式吗?


其实,我国幅源辽阔,各地经济发展差距很大,有的地方连建筑工业化的第一步尚未开始。2017年2月14日,国家发改委办公厅与工信部办公厅联合发布了“关于印发《新型墙材推广应用行动方案》的通知”(以下简称《行动方案》),要求到2020年,全国县级(含)以上城市禁止使用实心粘土砖,地级城市及其规划区(不含县城)限制使用粘土制品,副省级(含)以上城市及其规划区禁止生产和使用粘土制品;新型墙材产量在墙材总量中占比达80%,其中装配式墙板部品占比达20%;新建建筑中新型墙材应用比例达90%。原来实心粘土砖在许多地方还有相当市场,30年前政府要求的墙材革新至今尚未做到,建筑主管部门为什么对这个惠及极大比例民生的政策不予理睬,却热衷于对国内只有5%市场的装配式建筑频频发指示、定指标?


《行动方案》还提出:“适应装配式建筑发展需要,重点发展适用于装配式混凝土结构、钢结构建筑的围护结构体系”,这似乎也在强调发展装配式内外墙板。


必须强调,过去我们提倡的建筑工业化道路并没有原则性错误,业内人士也是遵循这条道路走的。只是主管部门缺少有力的监管,不论是预拌混凝土还是新型墙材都是只管发动和鼓励,没有后续的管理和教育,以致出现了盲目发展的恶果。据资料介绍[4],2016年全国预拌混凝土的生产能力为56亿立方米,而实际使用量为18.5亿立方米,产能发挥率只有1/3。由此造成的低价竞争、不合格品充斥市场,给我国的建筑市场带来诸多质量隐患,这难道不是盲目发展的教训?


说起算经济账,再看看现浇混凝土和预制构件的投资成本。据辽宁省建筑科学研究院前院长黄荣辉的资料[9],50万立方米产能的预拌混凝土厂投资需4300万元(不计土地价),而年产15万立方米的一个预制构件厂则需1.2亿元(不计土地价),单方投资相差八倍。当然后者包括钢筋和模型加工投资在内,但即使这两者分别建厂,投资也不会有那么大的差别。根据各方面的资料显示,如今已经上马的构件厂产能发挥率仅1/10左右,如此低的出货量,何谈收回投资?当然,投资大和选用的生产方式有关,许多企业为了响应主管部门的导向,不计成本地建设流水线,以为产量高了,就会有经济效益。岂不知市场是不会听从某个部门的指挥,设计院宁可不设计也不愿冒这个风险,预制构件没有市场的需求,构件厂也只好门庭罗雀了。


本人的经验是,在装配式建筑各环节经验尚不成熟的时候,不如先从简易的露天台座做起,无需在设备费用外花巨资建设车间。60年前本人即译著介绍了苏联的露天预制场[10],书中将构件的工艺方案分为流水传送法、机组流水法和台座法三种,产量和投资依次增加。适宜的产量界限分别为5万立方米、3万立方米和1~3万立方米。人们都知道,当时苏联实行的是计划经济,工厂建设、工地施工全是国家包的,即便如此他们仍然关心建设投资和生产成本。如今我国一些预制构件企业急于上产量高的自动化流水线,这不但是投资企业的损失,更主要的是影响了装配式建筑的发展,值得已投资和计划投资的企业慎重思考。


结论


本文的观点可总结为以下四点:


一是建筑工业化是一个建筑业改造的漫长的发展过程,建国以后逐渐取得了一些成绩,不能奢望靠急于求成的主观愿望和导向就会有大跃进的发展。


二是装配式建筑只是建筑工业化的一个类型,现浇混凝土和预制混凝土都是朝工业化前进的途径,我们提倡两条腿走路,不能用装配式建筑否定现浇混凝土的先进性。


三是发展装配式应该从易到难、循序渐进,不要把技术难度很高的部件视为推广龙头,引导经验不成熟的设计和施工单位做力所不能及的事。


四是在市场尚不成熟、预制构件需求量不理想的情况下,不宜花巨资建设永久性的自动代生产线。


参考文献:


[1] 陈振基.从砌砖到装配--亲历我国建筑工业发展六十年[M].中国建筑工业出版社,2016:8.


[2] 施奈、陈振基译.居住-民用建筑中使用装配式混凝土及钢筋混凝土结构问题分组会议资料.建筑工业出版社,1958.


[3] 金鸿祥.科普一文:刍议混凝土的预制和现浇.http://www.precast.com.cn/index.php/subject_detail-id-3259.html, 2016-07-11


[4] 2016年我国部分省、市、自治区预拌混凝土产量统计表[J].混凝土,2017(4):160.


[5] 周丽.装配式建筑之辩:“混凝土现浇”是落后的生产方式吗?[N].中国建设报,2018-03-28.


[6] 陈振基.我国住宅工业化的发展途径[J].建筑技术,2014(7).


[7] 陈振基,吴超鹏,黄汝安.香港建筑工业化进程简述[J].墙材革新和建筑节能,2006(5):54~56.


[8] 岑岩.深圳建筑工业化发展实践与感悟.第十四届国际绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会,2018-04-03.


[9] 黄荣辉.预拌混凝土生产、施工800问[M].机械工业出版社,2016.


[10] 陈振基,蔡秉乾,顾迪民译.钢筋混凝土露天预制[M].建筑工业出版社,1958.


(责任编辑:何雯丽)




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延伸阅读:

“住宅产业化”是个伪命题 陈振基:住宅产业化≠建筑工业化≠装配式建筑≠PC建筑 国家建筑工业化担心之事

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