以新型工业化通用建筑体系推动建筑产业现代化发展

  一、建筑工业化通用体系是建筑产业化的基本前提
　　所谓工业化，联合国欧洲经济委员会的定义包括6个方面的内容：1.生产的连续性－ 即需要稳定的流程，在建筑工程中意味着现场作业的全面组织化；2.生产物的标准化－ 要把特定的作业从现场转移到工厂生产，在工厂里完成建筑物的大部分生产活动；3.全部生产工艺的各个阶段的统一或集约密集化；4.工程的高度组织化；5.要用机械劳动代替手工劳动；6.与生产活动一体化的研究和实验。
　　建筑工业化是指用现代工业生产方式来建造房屋，即将现代工业生产的熟练经验应用于建筑业，像生产其他工业产品一样，用机械化手段生产建筑定型产品。产业化特点是设计标准化、生产工厂化、施工机械化、组织管理科学化。其根本内容是采用适用、先进的装备、工艺以及技术，合理科学地进行施工组织，发展提高施工专业化与机械化水平，减少复杂、繁重的湿作业或手工劳动;制定重要的基础标准，解决多样化与标准化问题，建立和完善工法、企业管理标准、工艺标准、产品标准等，不断将设计标准化水平提高；发展建筑构配件、制品、设备，生产并形成适度规模经营，为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品；采用现代管理的手段与方法，优化资源配置，科学地进行组织与管理，培养并发展信息管理系统和技术市场，适应发展现代建筑产业需要。
　　通用体系是指在各自独立的生产线上生产的部品通过组装建造房屋的一种工业化方法,每个厂商都把自己所生产的产品列在产品目录上,组成通用体系的总目录。各厂商生产的同类产品具有互换性,一个施工企业可以购进各个厂商生产的部品建成房屋,因此也称为互换性部品工业化,是开放式的。
　　在建筑生产领域,建造建筑整体的体系称为总体系,局部的体系称为子体系。不是为特定的建筑,而是任何建筑都可以使用的子体系称作子体系的通用化,将通用化子体系集成构成的总体系称为通用体系。将子体系通用化的主要目标是抽取多数共通的子体系,使之工业化,各建筑通过选择子体系,可以获得低造价和多样化。
　　二、我国建筑产业化发展与工业化通用体系构建的思考
　　新中国成立以来，对建筑工业化不断探索，已经形成了最为熟知的预制混凝土体系（PC），除此之外还有钢结构体系、混合结构体系、现场工厂化施工体系、部品部件集成内装体系（SI）等等，这些都构成了建筑产业现代化的技术内涵。我国经过多年的工业化探索与试验，已经积累了一定经验。通过实际建设与理论完善，形成多种结构体系；通过国外先进体系的学习及交流，以及产业基地的建立，新型体系的优点与理念逐渐清晰；房产企业、部品厂的试验及实际项目大大推进了内装产品的发展，我国已经具有建立新型工业化体系的技术及产品。
　　但建筑部品体系的建立是在建筑产业化的大环境下发展和实现的，建筑产业化的进程、建筑工业化程度都是建筑发展部品体系的前提与基础。建筑部品化的实现首先是工业化体系的建立及应用。目前我国建筑设备模数协调体系还未形成，产品尺寸、规格标准化、通用化程度较低。不同的行业、产业间使用不同的标准、模数各不相同，为部品的连接、配套带来较大难题，部品通用性、替换性差，缺少兼容性限制了部品的可选性及互换性。一方面源于单位的不同及精确度不同，土建工程允许误差与室内产品的允许误差较大，难以协调统一；另一方面因建筑涉及到多个行业，还未形成统一的标准，因此亟待建立新型建筑体系及标准，逐步增强部品配套性及各行业之间的对接，发展适用的工业化建筑体系是目前我国建筑产业化工作的首要任务。
　　而我国各地方、各企业目前推行的多为专用体系，也就是以某种定型住宅为基础进行构件部品配套的体系。技术各自封闭，构件的通用性低。据统计，我国住宅通用部品所占比例为20%左右，而瑞典新建住宅通用部品能占到80%左右。不能从全局的角度,对住宅工业化各方面、各层次、各要素统筹规划,所以不能集中有效资源,高效快捷地实现目标。
　　在几年的建筑产业化推进中，部分部品实现了系列化、规模化生产，如整体厨房、整体浴室等被越来越多的建筑所采用。但总体上说我国建筑工业化生产体系还没有形成。部品化、标准化和通用化水平较低。建筑材料制品的生产与供应还停留在原材料供应的概念上，形成的产品种类少，经常出现“有材料，无制品；有制品，无产品”的现象。我国建筑部品的工业化水平虽然有了较大提高，但尚未形成系列化和规模化的生产体系，技术的发展也主要以单项技术推广应用为主，技术上和组织上缺乏有效的集成和整合，难以发挥技术应用的综合效益。在几年的住宅产业化推进中，部分部品实现了系列化、规模化生产，如整体厨房、整体浴室等被越来越多的建筑所采用。但总体上说我国建筑工业化生产体系还没有形成。
　　我国建筑的建造方式仍以现场施工为主。多年来我国建筑建设一直采用现场“浇灌式”的施工方式，生产的流动性差，工作环境差，手工操作多（尤其在广大农村，建房还是以手工砌筑的方式进行），体现为高度的分散生产和分散经营。带来的结果一是建筑周期长，二是劳动生产率低，三是建筑质量难以控制，损失浪费也比较严重。我国建筑产业粗放型的经营造成产业技术门槛低，巨大的市场需求又产生了较高的利润率，不断诱使新的厂商进入建筑行业，致使整个行业的平均经营规模较小，产业链上的企业（包括发展商、承建商、材料及部品供应商，以及设计单位、中介等）大都是规模不大的中小企业，产业的集中度过低。从上述的分析中我们可以看到，我国的建筑产业还没有完成从传统的“粗放型”向“集约型”转变，其发展还主要依赖于资金、人力的投入以及资源、能源的大量消耗。
　　综上所述，建筑现状与发达国家相比，我国目前整体建设水平不高，科技含量低，仍处于粗放型生产状态，建设劳动生产效率低，建造成本高，生产周期长；建筑生产方式及工艺落后，多以现场操作及湿作业为主；建筑材料水平及档次较低，建筑建造及材料制造耗能大，新型材料构件及构造方式比例较低。建筑产业亟待转型升级，通过新型建筑工业化技术提高建设质量与居住品质，我国居住特点及家庭结构特点也需要新型体系适变性来满足，发展新型城镇需要一套低能耗、高效率、可持续的建设体系，因此，发展新型工业化建筑体系适合我国国情，不仅是居住需求，也是产业发展、社会发展需要。需要建立符合上述国情的新型建筑工业化的建筑体系与部品技术。
　　三、以支撑体填充体的新型通用建筑体系实现全面转型升级
　　建筑通用体系（opensystem）是以工业化生产方式为基础，其构件、部品可互换通用、可进行多样化住宅组合的开放性建筑体系，纵观西方住宅工业化成熟的国家，无不采取了一系列政策措施，推行国家层面的能够被行业内认知的通用体系。如日本经过了KEP、CHS、KSI在技术和实施上的逐步研发和推广，逐步形成了建筑通用SI体系，并在全国自上而下地推广。目前日本各类住宅部件（构配件、制品设备）工业化、社会化生产的产品标准十分齐全，占标准总数的80％以上，部件尺寸和功能标准都已成体系。只要厂家是按照标准生产出来的构配件，在装配建筑物时都是通用的。建筑通用SI体系可以从根本上解决中国建设业的诸多问题.它是一种将住宅的支撑体部分和填充体部分相分离的建造体系,其中S表示具有耐久性、公共性的建筑支撑体部分，包括结构主体、共用管线及设备等，是建筑中不允许用户自行变动的部分。I表示具有灵活性、专有性的建筑内填充体部分，包括各类户内设备管线、隔墙、整体厨卫和内装修等内容，是用户可以根据需要而灵活变化的部分。通过S和I的分离可使住宅具备结构耐久性、室内空间灵活性以及填充体可更新性的特点,同时兼备低能耗、高品质和长寿命的优势。
　　建筑通用体系能够有效提高住宅品质,延长住宅寿命,从而降低建筑重复建设比率。同时,它对减少建筑垃圾的产生、减少住宅建设和使用过程中的资源消耗也可起到重要作用，有利于推动建筑产业化的发展。由于SI体系可以精准地设计尺寸,所以它有利于推广设计的标准化和模数化,通过大量建设工程的实施可以在极大程度上加快建筑部品的产业化发展速度.有利于合理划分公共和私属产权，为制定维护、改建乃至拆除等相关法规提供了清晰的技术支持。因支撑体和填充体分离，改变和更新填充体的时候，不影响到支撑体，从而保证支撑体的耐久性。填充体的灵活性和可改变性可以有效地适应一个家庭在不同阶段的需求。通过填充体的更新，有效地延长建筑寿命，实现建筑产业的转型升级和全面发展。

  （作者系中国建筑标准设计研究院总建筑师 刘东卫 ）