国内外装配式建筑发展及标准化现状

　　一、概述

　　国务院办公厅关于转发发展改革委、住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知(国办发〔2013〕1号文)中第(八)项： 推动建筑工业化中住房城乡建设等部门要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系，推动结构件、部品、部件的标准化，丰富标准件的种类，提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系，加快发展建设工程的预制和装配技术，提高建筑工业化技术集成水平。支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设，开展工业化建筑示范试点。积极推行住宅全装修，鼓励新建住宅一次装修到位或菜单式装修，促进个性化装修和产业化装修相统一。

　　2014年1月，住房和城乡建设部通知要求各地积极推进绿色保障房工作，并同时发布了《绿色保障性住房技术导则》(试行)(以下简称《导则》)，明确各地依此研究制定本地区的绿色保障性住房技术政策，做好技术指导工作。《导则》共有八大项，其中强调了绿色保障性住房应遵循的基本原则，研究和制定了绿色保障性住房的指标体系，提出了绿色保障性住房的规划设计、建造施工和产业化等技术要点。

　　还特别专项设置了产业化技术指标和体系化技术。为大量、快速的住宅建设提供切实有效的保障，从根本上全面推进绿色建筑行动。

　　二、预制装配式建筑的定义及开发模式

　　1、预制装配式建筑的定义

　　预制装配式建筑即集成房屋是用工业化的生产方式来建造建筑，也是将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场将构件通过可靠的连接方式组装而建成的房屋。在欧美及日本被称作产业化住宅或工业化住宅

　　2、预制装配式房屋主要分为三大开发模式

　　l 预制钢筋混凝土结构

　　l 轻钢结构

　　l 预制集装箱房屋

　　其中：

　　预制装配式混凝土结构预制装配式混凝土结构是以预制混凝土构件为主要构件，经装配、连接，结合部分现浇而形成的混凝土结构。

　　PC构件是以构件加工单位工厂化制作而形成的成品混凝土构件。 PC住宅具有高效节能、绿色环保、降低成本、提供住宅功能及性能等诸多优势。

　　轻钢结构 ：

　　轻钢房屋具有自重轻、跨度大、抗风抗震性能好保温隔热、隔声等各项指标卓越的特点?是一种高效、节能、环保、符合可持续发展方针的绿色建筑体系。适用于别墅、多层住宅、度假村等民用建筑及建筑加层、屋顶平改坡等。可预拼装，墙体包括事先安装好的外墙围护、保温和窗户。

　　预制集装箱房屋：

　　以集装箱为基本模块，采用制造模式，在工厂内以流水线制造完成各模块的结构建造和内部装修后再运输到工程现场，按不同的用途与功能快速组合成风格各异的房屋建筑。

　　三、国内外装配式建筑现状

　　近年来，装配式建筑受到社会各界的高度关注，尤其是在国家最高决策层明确要发展装配式建筑，推动新型建筑工业化的号召下，许多企业也跃跃欲试准备加入其中。

　　美国

　　美国装配式住宅盛行于20世纪70年代。1976年，美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案，同年出台一系列严格的行业规范标准，一直沿用至今。除注重质量，现在的装配式住宅更加注重美观、舒适性及个性化。

　　据美国工业化住宅协会统计，2001年，美国的装配式住宅已经达到了1000万套，占美国住宅总量的7%。在美国、加拿大，大城市住宅的结构类型以混凝土装配式和钢结构装配式住宅为主，在小城镇多以轻钢结构、木结构住宅体系为主。

　　美国住宅用构件和部品的标准化、系列化、专业化、商品化、社会化程度很高，几乎达到100%。用户可通过产品目录，买到所需的产品。这些构件结构性能好，有很大通用性，也易于机械化生产。

　　英国

　　英国政府积极引导装配式建筑发展。明确提出英国建筑生产领域需要通过新产品开发、集约化组织、工业化生产以实现“成本降低10%，时间缩短10%，缺陷率降低20%，事故发生率降低20%，劳动生产率提高10%，最终实现产值利润率提高10%”的具体目标。同时，政府出台一系列鼓励政策和措施，大力推行绿色节能建筑，以对建筑品质、性能的严格要求促进行业向新型建造模式转变。

　　英国装配式建筑的发展需要政府主管部门与行业协会等紧密合作，完善技术体系和标准体系，促进装配式建筑项目实践。可根据装配式建筑行业的专业技能要求，建立专业水平和技能的认定体系，推进全产业链人才队伍的形成。除了关注开发、设计、生产与施工外，还应注重扶持材料供应和物流等全产业链的发展。

　　钢结构建筑、模块化建筑，新建占比70%以上。

　　设计、制作到供应的成套技术及有效的供应链管理。

　　英钢联起到关键作用。

　　德国

　　德国的装配式住宅主要采取叠合板、混凝土、剪力墙结构体系，采用构件装配式与混凝土结构，耐久性较好。德国是世界上建筑能耗降低幅度最快的国家，近几年更是提出发展零能耗的被动式建筑。从大幅度的节能到被动式建筑，德国都采取了装配式住宅来实施，装配式住宅与节能标准相互之间充分融合。

　　二战后多层办事装配式住宅，1970年代东德工业化水平90%。

　　新建别墅等建筑基本为全装配式钢(-木)结构。

　　强大的预制装配式建筑产业链。

　　高校、研究机构和企业研发提供技术支持。

　　建筑、结构、水暖电协作配套。

　　施工企业与机械设备供应商合作密切。

　　机械设备、材料和物流先进，摆脱了固定模数尺寸限制。

　　日本

　　日本于1968年就提出了装配式住宅的概念。1990年推出采用部件化、工业化生产方式、高生产效率、住宅内部结构可变、适应居民多种不同需求的中高层住宅生产体系。在推进规模化和产业化结构调整进程中，住宅产业经历了从标准化、多样化、工业化到集约化、信息化的不断演变和完善过程。

　　日本根据每五年都颁布住宅建设五年计划，每一个五年计划都有明确的促进住宅产业发展和性能品质提高方面的政策和措施。政府强有力的干预和支持对住宅产业的发展起到了重要作用：通过立法来确保预制混凝土结构的质量;坚持技术创新，制定了一系列住宅建设工业化的方针、政策，建立统一的模数标准，解决了标准化、大批量生产和住宅多样化之间的矛盾。

　　木结构占比超过40%。

　　多高层集合住宅主要为钢筋混凝土框架(PCA技术)。

　　工厂化水平高，集成装修、保温门窗等。

　　立法来保证混凝土构件的质量。

　　地震烈度高，装配式混凝土减震隔震技术。

　　中国

　　我国的装配式建筑在上世纪八十年代后期突然停滞并很快走向消亡，PC技术沉寂了三十多年之后又重新在我国兴起，这是一个令人鼓舞和值得期待的事件。时隔30年的断档期，无论是技术还是人员都非常匮乏，短期之内无法从根本上解决人员、技术、管理、工程经验等软件方面的问题。

　　从市场占有率来说，我国装配式建筑市场尚处于初级阶段，全国各地基本上集中在住宅工业化领域，尤其是保障性住房这一狭小地带，前期投入较大，生产规模很小，且短期之内还无法和传统现浇结构市场竞争。

　　但随着国家和行业陆续出台相关发展目标和方针政策的指导，面对全国各地向建筑产业现代化发展转型升级的迫切需求，我国各地20多个省市陆续出台扶持相关建筑产业发展政策，推进产业化基地和试点示范工程建设。相信随着技术的提高，管理水平的进步，装配式建筑将有广阔的市场与空间。

　　沉寂了三十多年之后又重新在我国兴起。

　　尚处于初级阶段。

　　国家、行业及地方主要标准规范已基本编制完成并颁布实施。

　　满足建筑产业现代化发展转型升级需求。

　　法国

　　法国是世界上推行装配式建筑最早的国家之一，法国装配式建筑的特点是以预制装配式混凝土结构为主，钢结构、木结构为辅。法国的装配式住宅多采用框架或者板柱体系，焊接、螺栓连接等均采用干法作业，结构构件与设备、装修工程分开，减少预埋，生产和施工质量高。法国主要采用的预应力混凝土装配式框架结构体系，装配率可达80%。

　　1959-1970开始，1980年代后成体系。

　　绝大多数为预制混凝土。

　　构造体系，尺寸模数化，构件标准化。

　　少量钢结构和木结构。

　　装配式链接多采用焊接和螺栓链接。

　　加拿大

　　加拿大建筑装配式与美国发展相似，从二十世纪二十年代开始探索预制混凝土的开发和应用，到二十世纪六、七十年代该技术得到大面积普遍应用。目前装配式建筑在居住建筑，学校、医院、办公等公共建筑，停车库、单层工业厂房等建筑中得到官方的应用。在工程实践中，由于大量应用大型预应力预制混凝土构建技术，使装配式建筑更充分的发挥其优越性。

　　类似美国，构件通用性高。

　　大城市多为装配式混凝土何钢结构。

　　小镇多为钢或钢—木结构。

　　6度以下地区，全预制混凝土(含高层)。

　　新加坡

　　新加坡是世界上公认的住宅问题解决较好的国家，其住宅多采用建筑工业化技术加以建造，其中，住宅政策及装配式住宅发展理念是促使其工业化建造方式得到广泛推广。

　　新加坡开发出15层到30层的单元化的装配式住宅，占全国总住宅数量的80%以上。通过平面的布局，部件尺寸和安装节点的重复性来实现标准化以设计为核心设计和施工过程的工业化，相互之间配套融合，装配率达到70%。

　　80%的住宅由政府建造，20年快速建设。

　　组屋项目强制装配化，装配率70%。

　　大部分为塔式或板式混凝土多高层建筑。

　　装配式施工技术主要应用与组屋建设。

　　丹麦

　　丹麦在1960年制定了工业化的统一标准(丹麦开放系统办法)，规定凡是政府投资的住宅建设项目必须按照此办法进行设计和施工，将建造发展到制造产业化。

　　混凝土结构为主，受法国影响。

　　强制要求设计模数化。

　　预制构件产业发达。

　　结构、门窗、厨卫等构件标准化。

　　装配式大板结构、箱式模块结构等。

　　瑞典

　　瑞典采用了大型混凝土预制板的装配式技术体系，装配式建筑部品部件的标准化已逐步纳入瑞典的工业标准。为推动装配式建筑产品建筑工业化通用体系和专用体系发展，政府鼓励只要使用按照国家标准协会的建筑标准制造的结构部件来建造建筑产品，就能获得政府资金支持。

　　装配式木结构产业链及其完整和发达。

　　发展历史上百年，涵盖低层、多层、甚至高层。

　　90%的房屋为木结构建筑。

　　5、目前国内装配式建筑发展较好的城市

　　沈阳：标准配套齐全，引进的技术论证严谨，结构类型品种较多，构件厂设备自动化程度高。完成了《预制混凝土构件制作与验收规程》等9部省级和市级地方技术标准。

　　北京、上海：有政府出台配套优惠政策做保证，标准配套基本齐全，部分装配的剪力墙结构的技术成熟。北京出台了混凝土结构产业化住宅的设计、质量验收等11项标准和技术管理文件;上海已出台5项且正在编制4项地方标准和技术管理文件。

　　深圳：工作开展的较早，面积较多，构件质量高，编制了产业化住宅模数协调等11项标准和规范。

　　江苏：结构体系品种齐全，部品的工业化工作同时开展。

　　合肥：最近政府推动力度较大。

　　四、装配式建筑标准化现状

　　1、现行国家标准

　　《建筑模数协调标准》GB/T50002-2013

　　《木结构设计规范》GB50005—2003及局部修订

　　《胶合木结构技术规范》GB/T50708-2012

　　《木结构工程施工质量验收规范》GB50206-2012

　　《木结构工程施工规范》GB/T50772-2012

　　《木结构试验方法标准》GB/T50329-2012

　　建筑物的性能标准 预制混凝土楼板的性能试验 在集中荷载下的工况 GB/T 24497-2009

　　预应力混凝土肋形屋面板 GB/T 16728-2007

　　叠合板用预应力混凝土底板 GB/T 16727-2007

　　预应力混凝土空心板 GB/T 14040-2007

　　乡村建设用混凝土圆孔板和配套构件 GB 12987-2008

　　灰渣混凝土空心隔墙板 GB/T 23449-2009

　　建筑隔墙用保温条板 GB/T 23450-2009

　　建筑用轻质隔墙条板 GB/T 23451-2009

　　建筑用金属面绝热夹芯板 GB/T 23932-2009

　　钢筋混凝土大板间有连接筋并用混凝土浇灌的键槽式竖向接缝 实验室力学试验 平面内切向荷载的影响 GB/T 24496-2009

　　承重墙与混凝土楼板间的水平接缝 实验室力学试验 由楼板传来的垂直荷载和弯矩的影响 GB/T 24495-2009

　　建筑墙板试验方法 GB/T 30100-2013

　　建筑门窗洞口尺寸协调要求 GB/T 30591-2014

　　住宅卫生间功能及尺寸系列 GB/T 11977-2008

　　住宅厨房及相关设备基本参数 GB/T 11228-2008

　　住宅部品术语 GB/T 22633-2008

　　2、现行行业标准

　　工程建设行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015

　　工程建设行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014工程建设行业标准《住宅厨房模数协调标准》JGJ/T262-2012工程建设行业标准《住宅卫生间模数协调标准》JGJ/T263-2012

　　工程建设行业标准《预制带肋底板混凝土叠合楼板技术规程》JGJ/T258-2011

　　工程建设行业标准《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》JGJ227-2011

　　工程建设行业标准《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》JGJ224-2010

　　工程建设行业标准《混凝土预制拼装塔机基础技术规程》JGJ/T197-2010

　　工程建设行业标准《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ209-2010，

　　行业产品标准《住宅轻钢装配式构件》JG/T182-2008，

　　行业产品标准《住宅内用成品楼梯》JG/T405-2013

　　行业产品标准《住宅整体卫浴间》JG/T183-2011

　　行业产品标准《住宅整体厨房》JG/T184-2011

　　行业产品标准《活动厕所》CJ/T378-2011

　　五、装配式建筑存在的问题

　　一是，技术体系仍不完备。目前行业发展热点主要集中在装配式混凝土剪力墙住宅，框架结构及其他房屋类型的装配式结构发展并不均衡，无法支撑整个预制混凝土行业的健康发展。目前国内装配式剪力墙住宅大多采用底部竖向钢筋套筒灌浆或浆锚搭接连接，边缘构件现浇的技术处理，其他技术体系研究尚少，应进一步加强研究。

　　二是，装配式结构基础性研究不足。国内装配式剪力墙，钢筋竖向连接、夹心墙板连接件两个核心应用技术仍不完善。作为主流的装配剪力墙竖向钢筋连接方式，套筒灌浆连接相当长一段时间内作为一种机械连接形式应用，但在接头受力机理与性能指标要求、施工控制、质量验收等方面对三种材料(钢筋、灌浆套筒、灌浆料)共同作用考虑不周全。夹心墙板连接件是保证“三明治”夹心保温墙板内外层共同受力的关键配件。连接件产品设计不仅要考虑单向抗拉力，还要承受夹心墙板在重力、风力、地震力、温度等作用下传来的复杂受力，且长期老化、热涨收缩等性能要求很高，还应进一步加强研究。

　　三是，标准规范支撑不够。标准规范在建筑工业化发展的初期阶段其重要性已被全行业所认同。由于建筑工业化技术标准缺乏基础性研究与足够的工程实践，使得很多技术标准仍处于空白，亟需补充完善。