国内外装配式建筑发展现状及趋势

刘 凯，张英彤，段万国，王 鑫，龚黎明

（1：中国建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 200082；2：吉林建筑科技学院市政与环境工程学院，吉林 长春 130114）

0 引言

建筑业作为国家经济发展的主要支柱性行业[1]，其稳步持续发展对整个国家的进步至关重要[2]。装配式建筑因其在节能环保、施工快捷、成本可控、安全耐久等方面突出的特点，已明确成为中国建筑业未来的发展方向[3]。现阶段正值国家推行装配式建筑示范项目和示范基地的紧要关头，2015年11月14日住房和城乡建设部发布的《建筑产业现代化发展纲要》中指出：2020年装配式建筑应占新开发建设项目的20%以上，加快装配式建筑示范城市建设，打造现代化住宅装配式建筑PC产业基地[4]。随着对装配式建筑政策和规范的完善，技术措施的改进，装配式建筑的优势更加凸显，并保持快速稳定发展[5]。传统建造方式的弊端不仅有能源消耗巨大、建造效率低、资源浪费严重等现象，而且建筑质量难以保证，对环境影响程度较大。

为加快装配式建筑市场开展，国务院出台的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中指出：为加快城镇化建设，发展绿色建筑，提高先进建造技术；各地区需根据自身情况，因地制宜发展装配式建筑，争取到2025年装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%[6]。并根据城市发展水平在全国范围划分为“重点推进、积极推进、鼓励推进”三类地区，逐步推进装配式建筑规模，“装配式建筑2015—2020发展目标分解”如图1所示。

图1 装配式建筑2015—2020发展目标分解

虽然我国大力推广装配式建筑，但由于各地区经济实力、支持政策、市场环境及认知程度的不同，装配式建筑在发展中也存在一些问题[7]。目前，国内建设单位、构件生产厂家及众多施工单位开展装配式建筑的举措主要集中在技术层面，如构件参数化设计、预制生产工艺、现场套筒灌浆技术及外墙板接缝处理等。但是在装配式建筑项目实施过程中，更多的问题是由于管理层面的不完善所造成的，施工方式还未从现浇建筑的建造方式完全转变[8]。一般来说，当前国内装配式建筑的实施方法是以设计为导向，但设计单位在对装配式建筑深化设计过程中未能充分考虑各类构件生产条件、成品运输吊装能力及现场各类部品、构件的协调要求，以致于进入构件生产和现场安装环节后，容易发生设计冲突和施工冲突，导致设计变更，进而导致构件生产厂家和安装现场的待工待料，影响工程进度和质量，增加项目的整体成本[9]。

1 全球范围内装配式建筑发展现状

西方发达国家开展工业化建造之路较为领先。在众多典型国家中：日本是最早实现将住宅在工厂中批量生产的国家，美国对于其装配式住宅提出了舒适性、多样性和个性化等要求，法国开创了工业化建筑的先河，并且众多工业化程度较高的国家都已经研发其装配式建筑专用体系[10]。其中，国外典型国家装配式建筑应用情况见表1。

表1 国外装配式建筑应用情况

自2015年以来，我国装配式建筑飞速发展。在传统建造方式的基础上逐步开展对多层、小高层办公及住宅建筑的改进和创新，通过对装配式建筑预制构件部品化生产，将建造成本进一步压缩，与传统建造成本差别不大。截至2018年，全球装配式建筑调查中美国、日本等国装配式建筑渗透率均超过70%，相较于其他国家，我国渗透率为38.5%，仍有较大发展空间。2018年中国装配式建筑渗透率与主要发达国家对比如图2所示。

图2 2018年中国装配式建筑渗透率与主要发达国家对比

截至2019年，全球范围内装配式建筑市场规模已达到2 468亿美元，同期增长速度保持在15%以上，预计全球装配式建筑市场规模将达到2 987亿美元，其增长率达到21.3%。2011年—2020年全球装配式建筑市场规模如图3所示。

图3 2011年—2020年全球装配式建筑市场规模

随着工业化程度地提高，装配式建筑的优势愈发明显，预计到2025年（如图4所示），全球装配式建筑市场规模将达到4 932亿美元。

图4 2019年—2025年全球装配式建筑市场规模预测

截至2018年，亚洲地区装配式建筑市场占全球市场的56%，欧洲市场占25.6%。对于我国装配式建筑发展而言，虽然起步相对较晚，但是在国家政策支持下，自2013年以来，逐步进入快速发展阶段。截止到2019年，中国装配式建筑市场规模已经攀升到全球比重的42.75%。2019年全球各地区装配式建筑市场占比如图5所示。

图5 2019年全球各地区装配式建筑市场占比（%）

2 典型国家装配式建筑发展现状

2.1 美国装配式建筑发展现状

美国自20世纪70年代爆发能源危机，开始工业化建设之路，装配式建筑体系因其节约能源、成本节约及工业化生产的特点与工业化建设不谋而合。2017年美国装配式建筑市场规模达到380亿美元，同期复合增率达到11.76%，后逐年上涨，增长率保持在10%以上。2019年市场规模达到475.8亿美元，通过简单测算，预计到2020年美国装配式建筑市场规模将到达528.6亿美元。2010年—2020年美国装配式建筑市场规模变化如图6所示。

图6 2010年—2020年美国装配式建筑市场规模

2.2 欧洲装配式建筑发展现状

早在17世纪初，欧洲就开始了建筑工业化之路，是最早进行装配式建筑工业化制造改进与创新的地区。2017年欧洲装配式建筑市场规模达到500亿美元，同期复合增率达到17.65%，后增长趋势略有下降；2019年市场规模达到652.7亿美元，预计到2020年欧洲装配式建筑市场规模将到达716.8亿美元。2010年—2020年欧洲装配式建筑市场规模变化如图7所示。

图7 2010年—2020年欧洲装配式建筑市场规模

2.3 日本装配式建筑发展现状

在20世纪60年代日本在制定的第1个“新住宅建设5年计划”中指出：新建住宅工业化率（日本住宅工业化率=装配式住宅建设户数/住宅建设总户数×100%）需达到15%，此后的每个新住宅建设5年计划都会做出新的目标和改进措施。在其政府强有力的干预和支持下，日本的装配式建筑得到飞速发展，充分提高了日本住宅工业化水平，为产业化住宅的发展起到了至关重要的作用。

2018年日本装配式建筑市场规模达到147.6亿美元，同期复合增长率达到18.08%，后增长趋势略有下降；2019年市场规模达到169.4亿美元，预计到2020年日本装配式建筑市场规模将到达190.3亿美元。2010年—2020年欧洲装配式建筑市场规模变化图如图8所示。

图8 2010年—2020年日本装配式建筑市场规模

3 国内装配式建筑发展现状

自20世纪50年代，我国开始对装配式建筑进行摸索，由于新中国刚刚成立，各项专业、技术比较落后，相对应的装配式建筑质量问题较多，例如：屋面板密封防水效果不好、楼层板开裂、层间隔声效果差，致使装配式建筑的发展在很长时间内处于停滞阶段。进入90年代后，现浇混凝土技术迅速发展，以致于装配式建筑陷入低谷，甚至徘徊在起步阶段，我国装配式建筑发展历史见图9。

图9 我国装配式建筑发展历史

自2012年以来，随着国民经济的快速发展，新型绿色建筑的快速升温，加之劳动力成本增加，装配式建筑进入快速发展阶段。三十年来我国房屋建筑面积发展状况如图10所示。

图10 我国房屋建筑面积发展状况（m2）

自2015年装配式建筑各项政策、办法出台，装配式建筑行业急速升温，2017年我国新建装配式建筑面积达到1.54亿m2，占2017年新开工房屋面积比例达8.4%，面积较2016年增长31.6%。2018年新建装配式建筑面积达到1.7亿m2，占2018年新开工房屋面积比例达11.5%。2011年—2019年新建装配式建筑面积变化趋势如图11所示。

图11 2011年—2019年新建装配式建筑面积变化趋势

4 我国装配式建筑的发展方向

1）政府推广装配式项目。①现在很多人都认为装配式建筑的质量没有保障，因此政府应该进行相应的宣传，让人们接受装配式的楼房；②标准化对装配式住房有着至关重要的影响，用企业的标准来要求市场显然没有公信力，所以政府要制定相关的规章制度；③装配式还处在新型阶段，因此，政府跟有关部门应该加大对其补贴力度，让装配式住宅能更好的进行推广。

2）预制构件生产优势-施工生产。①缩短工期:在预制外墙板安装时就预留了安装外窗用时要用的木砖，当主体结构封顶后便可以立即实现外围封闭，在预制外墙和预制飘窗时便同时预制完成了保温层及装饰层，且预留了很多后期使用的孔洞，减少了装饰工程施工中的开洞、安装埋件、墙体开槽等；②降低工程造价，由于预制构件都是由生产厂家集中预制，再运到项目工程现场，所以不管是预制件的生产还是施工工地现场的安装都是流水式可复制的劳动过程，工人很容易施工，熟练程度高，从而提高工作效率，降低工程造价。

3）项目管理一体化-工程管理监督。装配式建筑施工技术相对于传统现浇施工来说，技术要求更高，从设计、生产、到施工都有很高的要求，同时对项目的监管也提出了高标准要求。让监管部门有新的挑战。在整个生产过程中，要求监管部门对规划设计阶段、构件生产制造阶段、营造施工阶段、运营维护阶段都有完备的管理标准、各个环节之间都没漏洞，最终让监管体系日趋完善。

5 结论

当前我国正在以超高的速度进行着城镇化的进程，建筑行业在经济发展中扮演了支柱产业的角色，然而建筑行业存在多项弊端，包括过高的资源和能源消耗、高污染等，都是我们必须解决的问题，而发展装配式建筑则是一个行之有效的解决办法，也是对我国可持续发展战略的回应，对于整个社会的发展都有至关重要的意义。然而任何事物在发展初期都有各种困难，装配式建筑在建设初期的投入需求较大，仅仅从短期投入来看，经济效益可能并不具备优势，但是从建筑的全寿命周期考虑，装配式建筑因其在节能环保、施工快捷、成本可控、安全耐久等方面突出的特点，已明确成为中国建筑业未来的发展方向。