中國建筑金屬結構協會
建筑鋼結構分會主辦
一 項目背景
（一）《綠色建筑行動方案》的頒布實施
黨的十八大提出的新型城鎮化發展戰略和“美麗中國”構想為我國未來經濟發展指明了方向。2013年元月1日國務院辦公廳出臺了1號文件《綠色建筑行動方案》,進一步明確了城鄉建設將走綠色、循環、低碳的科學發展道路。文件要求：住房城鄉建設等部門要盡快建立促進建筑工業化的設計、施工、部品生產等環節的標準體系，推動結構構件、部件、部品的標準化，豐富標準件的種類，提高通用性和可置換性。推廣適合工業化生產的預制裝配式混凝土結構、鋼結構等建筑體系，加快發展建設工程的預制裝配技術，提高建筑工業化技術集成水平。支持集設計、生產、施工于一體的工業化基地建設，開展工業化建筑試點示范工程建設。
（二）建筑產業轉型升級和節能減排的迫切要求
我國經濟社會發展已經進入城鎮化和工業化時代，作為國民經濟支柱產業的建筑業迫切需要產業現代化轉型升級。建筑產業現代化是以技術集成型的規模化工廠生產取代勞動密集型的手工生產方式，以工業化制品現場裝配取代現場濕作業施工模式，實現住宅部品部件生產的工廠化、施工現場的裝配化的綠色建造。可以有效提高勞動生產率，減少原材料和能源的浪費，降低建筑工程成本，實現規模經濟效益。
（三）全國各地推進住宅產業現代化的探索實踐
我國建筑產業現代化的探索已有十多年的歷程，住建部一直倡導實施住宅產業化工作，在推進產業化技術研究和交流的基礎上，組織標準規范的編制修訂工作，同時陸續建成一批住宅產業化示范基地，包括住宅開發、施工安裝、結構構件、住宅部品等相關產業鏈企業，對推動我國住宅產業化的廣泛實施奠定基礎。
與此同時，全國各地建設主管部門通過出臺住宅產業化鼓勵政策等激勵措施，推進產業化試點和示范工程建設，無論是在技術研究還是在工程管理方面都取得了很大進展，積累了許多成功經驗。目前北京、上海、沈陽、深圳、南京、合肥等城市已經走在建筑產業化的前列，受到中央及各級政府的高度關注和大力支持。這些成功經驗為我國未來十年推進建筑產業現代化提供了很好的借鑒。
企業層面，在全國范圍內也相繼涌現出一批產業化先行者，地產行業以萬科為代表實施了大量試點和示范工程案例，施工企業則以中建和各地建工企業為主，其間許多民營企業也積極加入了產業化實踐。總體來說，在東部經濟發達地區已具備大力推進建筑產業化的基礎條件。
（四）西方發達國家建筑產業現代化的成功經驗
建筑產業現代化是在社會經濟發展水平基本實現工業化，以大中城市為中心的區域性產業基礎逐步完善之后，系統整合建筑業上下游企業資源，實現分工協作的社會化大生產管理活動。歐美和日本等西方發達國家在二十世紀中后期已經相繼完成了建筑產業現代化，有效解決了城市化進程中建筑業高效生產和工程質量的高度統一問題，取得了非常好的實施效果。國外實施建筑產業現代化的成功經驗為我們今天發展提供了很好的借鑒。
國家體育場（鳥巢）
北京萬科工業化住宅
二 建筑產業現代化的重要意義及必要性
建筑產業現代化是我國建筑業擺脫人工短缺、資源浪費、環境污染和安全事故頻發的必由之路，對我國傳統建筑業轉型升級，實現綠色可持續發展具有重要意義。
(一) 國家發展低碳經濟的必然要求
傳統的現澆或砌體結構的建造方式需要大量的模板、腳手架。現場濕作業過程中木材，鋼材、水泥、水消耗量巨大且浪費嚴重，能源消耗量大。工業化生產的構件在工廠集中生產，生產用水和模板可以做到循環利用，能大量減少施工現場的濕作業，降低資源和能源消耗。
新型建筑工業化是對傳統建筑生產方式的變革，可實現建設的高效率、高品質、低資源消耗和低環境影響，具有顯著的經濟效益和社會效益，是未來我國建筑業的發展方向。推動建筑工業化生產，可有效地降低資源、能源消耗，實現節能減排，是我國發展低碳經濟的必然要求。
(二) 能夠應對我國即將到來的人力資源緊缺及人工成本持續提高的難題
中國城市化和工業化進程迫切需要建筑業抓緊實施工業化以解決下一步我國勞動力短缺和資源消耗過大的問題。國家為解決三農問題，提出了多項扶持政策，農民收入持續增加；80后、90后新生代農民不愿再像父輩那樣外出務工，從事繁重的體力勞動。建筑工人將逐步減少，人工成本將大幅增加；建筑工人數量的缺乏以及人工成本的增加將會縮小建筑工業化與傳統建筑生產方式成本之間的差別。如果能夠將建筑的大部分現場作業轉移到預制工廠里面去，將一部分農民工轉變為產業工人，使他們享受更好的工作環境和社會福利條件，這必將能夠激發工人們的工作積極性，提高人力資源的利用率，明顯降低工人的勞動強度和安全事故的發生率，同時也可以減少現場作業工人的數量，降低了生產過程對熟練工人的依賴程度，從而極大的提高了勞動生產率。
(三) 能夠有效降低建筑施工對環境的污染
工業化的建造方式可將大部分濕作業轉入工廠，這樣可以有效的減少有害氣體及污水排放，降低施工粉塵及噪聲污染，降低固體垃圾的排放，大大減少了施工擾民的現象，有利于環境保護。
(四) 能夠提供高品質的建筑產品
工業化建造方式能提供高品質、高耐久、節能環保的建筑產品，解決長期以來建筑業存在的各種各樣質量問題。由于大多數部品是在工廠生產制造，可以按照一定的作業流程和嚴格的工藝標準控制產品生產質量，容易滿足質量標準要求，現場吊裝和少量節點連接作業可大大降低現場工人的工作量和勞動強度，為保證施工質量創造了良好的條件。
(五) 能夠有效縮短施工周期
工業化建造工期一般可縮短20%左右，較短的建造周期可以提升開發商建設期的抗風險能力，并提高投資資金的周轉率，改善財務狀況，提升盈利水平。
綜上所述，發展現代化建筑產業符合國家《產業結構調整指導目錄》的產業政策，符合建筑業“十二五”發展規劃要求，具有良好的綜合社會經濟效益。建筑工業化的生產方式利國利民，可以實現多方共贏，是中國建筑工業發展的必然方向，所以我國發展產業建筑現代化意義重大且非常必要。
三 建筑產業現代化的可行性分析
建筑業已成為我國重要支柱產業，目前我國的建筑產業現代化發展水平整體偏低，建筑企業盈利水平和勞動生產率水平與發達國家相比也有較大差距。我國建筑業發展絕不能依靠粗放型和數量型的增長方式，而應當抓住建筑產業化發展契機，充分發揮科技引領作用，推廣“綠色低碳” 的工業化建造模式，升級再造建筑產業鏈，實施可持續發展戰略。
現階段首先應在面大量廣的住宅建設領域大力推進住宅產業化，全面提高住宅建設質量和性能，減少管理環節過多造成的內耗和資源浪費，住宅產業化是未來我國實現住宅功能的高度集成和精細化建造的必由之路。我國必須迅速轉變目前的住宅建設管理模式，實行標準化、工業化的產業化設計建造模式。
（一） 政策條件分析
在國家大力提倡住宅產業化并提出節能減排和可持續發展的政策背景下，國家住建部和全國各地建設主管部門均已成立住宅產業化和綠色建筑推廣機構，出臺了系列保障性安居工程和商品房推進住宅產業化的激勵辦法，包括面積獎勵、財政補貼、稅收優惠以及貸款貼息等政策。住宅產業化和保障性住房政策必將成為推進我國建筑產業化進程的根本保證。
（二） 區位條件分析
從區位條件上看，我國東部沿海地區經濟發展較快，工程建設規模很大，產業化基礎較好，具有技術研發和人才集聚優勢，市場分工協作比較成熟，實施建筑產業化的時機已經成熟。按經濟發展進程和產業規模初步建立我國建筑產業化區域發展模型預測如圖1所示。
1 以北京為中心的京津冀和以上海、江蘇為中心的長三角地區已成為我國建筑產業現代化發展的兩大引擎，未來將成為我國建筑產業化發展的重點核心區，產業規模非常大。
2 以深圳、廣州為中心的珠江三角洲和以沈陽、大連、長春為中心東北工業基地是我國建筑產業現代化發展的第二梯隊，產業基礎好，市場需求大，未來的產業化發展潛力很大。
3 部分中心城市將成為我國建筑產業化發展的第三梯隊，如合肥、濟南、青島、成都、武漢、西安、福州、廈門、重慶、長沙、杭州、鄭州等，初步具備發展建筑產業現代化的基礎條件，是推動我國建筑產業化持續發展的重要支撐。
其他城市和我國的城鎮化的發展也將逐步導入建筑產業化實踐，但需要因地制宜的利用當地資源條件，不斷提高建筑產業化發展水平。
圖1 我國建筑產業化區域發展模型預測
（三） 產業基礎分析
從產業發展基礎來看，我國的構件和部品加工基地已達上萬個，主要分布在東部經濟發達地區，產品質量和生產規模還有待完善。施工方面各種大型吊裝設備已經開發應用成功。東部經濟發達地區的產業基礎已初步具備規模化實施建筑產業化的條件。
（四）市場需求分析
住宅產業化市場主要由商品房和保障性住房組成。我國大中城市住宅產品主要以鋼筋混凝土結構高層住宅為主，輔以鋼結構和砌體結構的低多層房屋。目前鋼筋混凝土結構高層住宅主要是全現澆剪力墻形式，今后隨著住宅的建造質量和性能的不斷提高，采用現澆和預制相結合的裝配整體式混凝土框架或剪力墻建造方式會成為主流。商品房和政策性住房的市場定位、設計建造技術和工程管理實施有明顯區別，產業化住宅市場特點分析詳見表1所示。
表1 產業化住宅市場特點分析
商品房工業化主要為市場行為，是由開發商或專業承包商為改進住宅性能、提高住宅建造質量和效率，實現住宅產業化而開發的新一代高端住宅產品。萬科集團在全國開發的工業化住宅是商品房產業化的典型代表，因各家追求的目標和關注點不同，工業化商品房的技術標準差異性很大，其技術體系和建造要求都帶有企業自身的性格特點。
政策性住房是政府為低收入群體提供的政策性保障住房，其功能和性能要求比較明確，具有標準化設計建造和統一化運營管理特點，是非常適合采用工業化方式建造的政府投資性產業化公房。全國各地都將其作為推廣實施工業化住宅的突破口，借鑒國外公房開發管理模式，多采用政府主導規劃和配置資源的有計劃開發方式實施，政府提供土地和基礎設施、委托設計建造并核定價格。由于其專業性特點，通常由政府認定的專業化公司分別負責設計、生產、施工等環節，該公司要滿足人員固定，設備配套，管理規范等要求，不斷提高效率，確保工程質量。
未來隨著社會經濟發展，對建筑的耐久、抗震與低碳環保等要求不斷提高，公共建筑和各類工業建筑也將廣泛采用工業化方式建造。另一方面，我國的基礎設施建設和改造也將開始新型工業化升級，目前的地鐵隧道、城市給排水、公路、鐵路等建設項目都已大量采用預制裝配結構建造。因此，我國的建筑產業化市場非常廣闊，發展潛力非常巨大。
借鑒國內外建筑產業現代化的發展經驗，結合我國經濟發展實際情況和地域特點，在長期調研的基礎上，制訂了我國建筑產業現代化發展規劃近期、中期和遠期目標（如表2）。規劃從產業化城市建設目標、產業化基地建設、產業化工程規模、產業化部品應用等四方面設定不同階段的目標或指標，貫徹整體規劃，分部實施的指導思想。
表2 我國建筑產業現代化發展規劃目標
我國建筑產業化發展規模隨著社會經濟發展水平的提高將不斷擴大，圖2是2012~2025年我國產業化發展規模預測，從圖中可以看出2015年以前是市場培育期，2015年至2020年是產業化快速發展期，2021年至2025年將達到穩步發展成熟期，此時全國范圍建筑產業化的年市場規模預計將達到5萬億元，約占整個建筑業總產值的50%左右。
圖2 我國建筑產業現代化發展規模預測（2015~2025）
五 建筑產業現代化實施方案
（一） 建筑產業現代化產業鏈資源整合方案
以國家級、省級住宅產業化基地為基礎，大型開發、施工企業為龍頭，培育一批符合建筑產業現代化要求的產業關聯度高、帶動能力強的建筑產業集團。通過產業鏈延伸，形成一批具有新型建筑工業化、住宅產業現代化及專業化特征的產業集群，全面提升我國建筑產業現代化水平。表3為建筑產業現代化產業鏈整合方案。
表3 建筑產業現代化產業鏈整合方案
產業化初期應以城市為核心組建產業化聯盟，涵蓋開發、設計、施工、構件、設備、部品等相關企業，圍繞產業化試點或示范項目整合產業鏈優勢資源，確保工程項目實施質量。隨著產業化規模擴大和技術管理水平不斷提高，產業鏈相關資源完善，可逐步進行專業化分工和社會化運作。
（二）產業園功能定位
以城市為研究對象的產業園可依托示范園區資源整合和研發優勢，采用“一園多基地”的模式，在周邊原材料產地或部品生產企業較集中的區域建設分基地，整合周邊產業資源，為建筑產業現代化規模推廣奠定基礎。
產業園功能布局力求產業化項目組成結構完善，形成完整的產業鏈。主要分為園區總部綜合服務區、設計研發平臺、產品展示及物流交易平臺、產品加工基地、生活配套設施等功能區（如表4）。園區整體規劃和建設應遵循綠色、低碳、環保，節能的原則，園區總部綜合樓、生活配套設施等建筑可規劃建設裝配式試點和示范工程，體現產業園的綠色建筑和產業化示范特點，充分展示園區企業的實力和技術優勢，使園區真正成為我國建筑產業現代化、新型建筑工業化的引領型示范園區。
示范園的功能定位可按建筑工業產業鏈整體配套，通過招商引資和政策配套吸引國內外優秀企業入駐園區，構建產業化總部基地的管理模式，不但可以保證產業化技術推廣的質量，還可以有效提高產業示范園的利稅經濟指標。
表4 產業園功能定位分區
（三） 建筑產業現代化產品體系
構建完善的產品體系是建筑產業現代化的基礎，以城市為中心規劃建設產品加工基地，應包括建筑工業園（PC生產廠、鋼構加工廠、幕墻門窗加工廠）和住宅產業園（設備、建筑部品等加工和儲存區）等兩大部分產品體系。
（四） 新型建筑工業化實施方案
新型建筑工業化是以施工總承包單位為實施主體，圍繞主體結構建造過程進行優化配置資源，改變傳統施工方式，采用機械化、工廠化、裝配化的精細建造方式，實現建筑施工的質量好、工期短、成本低、安全事故少及環境保護的目標。新型建筑工業化實施方案主要內容如下。
裝配整體式框架結構
裝配整體式剪力墻結構
（五）住宅產業現代化實施方案
住宅產業現代化是以開發建設單位為實施主體，整合設計、施工、設備、裝修等專業資源，形成住宅產業創新聯盟，持續推進住宅設計標準化、產品工廠化、施工裝配化、設備集成化、裝修一體化的建造方式，實現四節一環保的產業化目標，住宅產業現代化實施方案如下。
北京萬科工業化住宅示范工程
中國建筑技術中心研發樓
六 建筑產業現代化扶持政策與科技支撐
（一）建筑產業現代化扶持政策
目前全國各地已有北京、上海、沈陽、合肥等城市相繼制訂了推廣建筑產業化的指導意見和實施面積獎勵等優惠政策，隨著產業化鼓勵政策的出臺和實施，建筑產業化推廣應用取得了顯著效果。
（二）建筑產業現代化科技支撐
目前我國的預制裝配式混凝土建筑體系和鋼結構建筑體系作為新型工業化建筑體系的主要代表，經過多年的研究和推廣應用，設計和施工技術已比較成熟，是國家重點推廣的新型工業化建筑體系，符合廈門市房屋抗震、抗風及綠色、低碳、環保等要求，在試點和示范工程中可作為主流新型建筑工業化技術體系重點推廣。
建筑工業園產品主要圍繞新型建筑工業化結構體系進行規劃，其應用技術要求詳見表6。住宅產業園的部品體系推廣方案詳見表7。
建筑產業化關鍵技術研究主要包括以下內容：
產業化項目標準化設計集成技術
工業化結構體系選型及綠色建造技術
構配件及設備部品高效節能環保生產技術
產業化項目信息化管理模型及應用技術
表6 新型建筑工業化結構體系應用技術要求
表7 住宅產業現代化部品體系推廣方案
（三） 建筑工業化技術標準體系完善
為更好推廣工業化建筑技術運用，依據國家和行業標準的成果，國家建設主管部門編制發布實施了系列建筑產業化地方技術標準，為現代化建筑產業的發展提供技術保障。
1 目前國家及行業標準主要成果
n 《混凝土結構設計規范》GB50010-2010
n 《混凝土結構工程施工規范 》 GB50666-2011
n 《混凝土結構工程施工質量驗收規范》 GB50204（報批稿）
n 《裝配式混凝土結構技術規程》 JGJ1-2114
n 《預制預應力混凝土裝配整體式框架結構技術規程》JG/T006-2005
n 《預制混凝土構件質量檢驗標準》JGJXX（擬立項編制）
n 《鋼筋套筒灌漿連接技術規程》 JGJXX（報批稿）
n 《鋼筋連接用套筒灌漿料》 JG/T408-2013
n 《鋼筋連接用灌漿套筒》 JG/T398-2012
2 地方標準編制情況
目前已編制地方標準并付諸實施的有：北京、上海、遼寧、江蘇、安徽、廣東、山東等地。
為更好推廣建筑產業化，做到技術先進、質量優良，經濟合理，全國各地均應根據實際需求編制適宜地方特點的應用技術標準。
3 企業標準編制情況
建筑產業化涉及大量產品及其應用技術標準，對于部品企業可以制訂企業標準，提出高于國家和地方標準的實施要求，保持建筑產業化的持續發展和企業的市場競爭力。
七 社會經濟效益分析
國內外產業化實施經驗表明建筑產業化具有顯著的社會經濟效益。建筑產業化是我國建筑業實現產業轉型升級的必由之路，不僅可以有效實施四節一環保的節能減排目標，還可以實現提高工程質量、降低工程成本、保證施工安全、縮短建設周期等工程管理目標。
（一）社會效益分析
目前，我國正處于快速城鎮化的進程中，城鎮化率以每年大約 1個百分點的速度提高，到實現“全面小康”的 2020年，我國城鎮人口將超過 8億，城鎮化水平將達到60%左右。城鎮化是住房需求大量釋放的時期，解決城鎮新增人口的住房問題將是一個長期的任務。大規模的住宅建造是產生重大經濟和社會效益的基礎。
1 可以大幅度降低資源和能源消耗，更好實現建筑工業節能減排目標
建筑產業化可有效節約能源和資源，縮短房屋生產周期，減少使用期的維護管理費用。圖3為房地產龍頭企業萬科集團提供的詳細技術指標分析，產業化建造與傳統生產方式相比，工業化住宅生產可降低約50%左右的施工材料消耗，減少約20%的用水量，節約能耗3%；同時減少80%的施工垃圾和二次裝修垃圾，節能減排效果非常明顯。
圖3 產業化建造與傳統生產方式資源消耗指標
2 能夠有效提高工程施工質量
裝配式工業化住宅構件和部品的標準化、工業化生產和安裝，預制構件表面平整、尺寸準確，密實度高，能獲得較好的混凝土強度，而且能將保溫、隔熱、水電管線、裝飾裝修等多方面功能要求結合起來。混凝土質量的提高，可有效提高混凝土構件的耐久性，降低后期的維護費用，能延長建筑物的使用壽命10～15年，由此帶來的經濟效益明顯，也有利于結構百年設計目標的實現。
3 改善施工作業環境，降低工人勞動強度
工業化程度的提高、生產環境的改善，可減少單位工程的勞動力用量和降低工人勞動強度，符合“以人為本”的發展理念；住宅構配件及部品在工廠生產會增加區域和行業的就業機會；現場濕作業減少和材料遺灑減少，有利于文明施工、環境保護和減少施工擾民；操作環境的改善及現場作業的減少，還可大幅度減少質量安全事故的發生，更好地保障勞工的生命安全。
（二）經濟效益分析
我國的建筑產業現代化尚處于起步階段，各方面資源配套還有待不斷完善，產業化試點及示范工程規模較小，與傳統施工方法相比建設成本相對偏高，主要體現為社會效益比較明顯。隨著產業化建造水平的提高和規模化推廣應用，建設成本會逐步下降，相反傳統施工方法的成本會隨著人工費用上漲不斷提高，根據北京、上海等地對產業化住宅的初步統計分析，目前的建安成本要高10%左右，預計未來2~3年可實現與傳統住宅建造成本持平（如圖4）。
上圖中P為建安成本，N為時間，從曲線圖中可以看出，如果傳統住宅量逐年下降，其建安造價會逐年提高；相反如果隨著產業化住宅量逐年提高，其建安造價反而會逐年下降。預計在2015年后，產業化住宅的規模達到20%的市場份額時，其建安成本將會與傳統住宅持平,但其性價比會有明顯優勢。因此，產業化項目未來發展具有較好的技術經濟性和市場開發潛力。
根據上海三個初步工業化住宅小區的統計結果，節約的塔吊相關費用約18元/m2；節省模板和混凝土損耗費用約6元/m2；現場混凝土施工量小，減少混凝土施工費用2元/m2；現場濕作業少，現場施工垃圾減少約15%，節省了垃圾清理和處理費用；預制構件制作質量高，表面效果好，甚至可做成清水混凝土效果，可省略現澆工藝中的抹灰工序，節省費用約25元/m2；住宅建筑的外飾面、保溫材料可以和外墻板一起在工廠完成，比現澆工藝節省人工，減少了腳手架的需求，節省外腳手架使用費用約5元/m2。隨著技術和工業化率的進一步提高，工業化住宅的綜合成本將進一步降低，經濟效益將進一步擴大。
產業化項目的風險主要為建設總投資控制、建設及達產的工期控制、產品的市場需求量等三方面因素；項目建設及運行初期具有一定的經營風險，政府可以通過制定鼓勵產業化發展的優惠扶持政策及推進政府主導的政策房產業化建造來化解市場需求和價格競爭的風險。如項目建設總投資概算比較適中，實施方案比較明確，完全可以控制住項目的投資概算；建設和達產的工期控制對化解項目風險比較重要，項目建設和運營可以按總體規劃，分步實施的原則推進，完全按市場化規則運行，確保項目早投入、早產出，縮短項目的試運行磨合期。
未來十年，我國無論是住宅、公共建筑、工業建筑，還是基礎設施的產業化建設規模都非常巨大；經濟基礎較好的城市實施建筑產業化總體風險可控。
結合我國產業化項目在北京、上海等經濟發展較快地區的成功實踐，我們認為產業化項目具有技術先進成熟、產品質量高，市場規模大、投資小，回收期短、經濟效益好等優勢，符合我國綠色建筑和建筑產業化發展方向的要求，建筑產業化實施不但可以取得很好的技術經濟效益，還可獲得良好的社會環境效益。(北京預制建筑工程研究院)
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