對于裝配式建筑認識的一些誤區(qū)
剛剛過去的2016年，國家政策層面暖風頻吹，各地紛紛跟進落實，裝配式建筑行業(yè)整體呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢?？梢哉f，裝配式建筑已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面，大家都在擼起袖子加油干，行業(yè)的春天已經(jīng)到來。然而，對于裝配式建筑的認識，還是存在著一些誤區(qū)和問題，亟待厘清。
一、是裝配式結(jié)構(gòu)，還是裝配式建筑？
目前推廣的裝配式建筑，是在新型建筑工業(yè)化背景下的產(chǎn)物，談的都是建筑整體建造方式的轉(zhuǎn)變，而不僅僅是主體結(jié)構(gòu)的裝配化問題。所以，著眼點是建筑部品部件的工業(yè)化生產(chǎn)、安裝和管理方式，而不僅僅是主體結(jié)構(gòu)，這是實現(xiàn)新型建筑工業(yè)化的基本問題。
然而現(xiàn)實是，大量裝配式建筑的設(shè)計和研究還是按照裝配式結(jié)構(gòu)的思路在做，存在普遍性的過分重視主體結(jié)構(gòu)而忽視整體建筑的認識誤區(qū)。主導進行裝配式建筑研發(fā)和設(shè)計的，結(jié)構(gòu)專業(yè)或者站在結(jié)構(gòu)立場上的居多。討論裝配式建筑技術(shù)體系時，也是著眼于結(jié)構(gòu)體系的多，甚至有些把主體結(jié)構(gòu)的體系默認為裝配式建筑的技術(shù)體系。
事實上，多年來在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)驗就已經(jīng)表明，結(jié)構(gòu)工程師主導的注重結(jié)構(gòu)裝配的模式對裝配式建筑推廣極為不利，在住宅中表現(xiàn)得尤為突出。對于天生具備裝配化屬性的鋼結(jié)構(gòu)而言，由于缺少對建筑的整體考慮，就鋼結(jié)構(gòu)裝配談裝配式建筑，導致做出了大量粗放型的毛坯房式的裝配式建筑，原地踏步多年，錯失推廣良機，甚至影響了裝配式建筑的聲譽。
^新頒布的裝配式建筑規(guī)范，已經(jīng)完全轉(zhuǎn)到了裝配式建筑的整體定位和思路，摒棄了狹義的裝配式結(jié)構(gòu)概念。不難看出，規(guī)范名稱中的“裝配式”，是“建筑”的修飾語。
二、是建筑設(shè)計施工，還是建筑系統(tǒng)集成？
傳統(tǒng)的房屋建造，分為建筑師牽頭的專業(yè)拆分式的建筑設(shè)計，和施工單位主導的現(xiàn)場施工，兩個階段明顯分離。裝配式建筑的建造，是基于部品部件進行系統(tǒng)集成實現(xiàn)建筑功能并滿足用戶需求的過程，建筑是^終產(chǎn)品。所以，必須用產(chǎn)品化思維，站在建筑系統(tǒng)集成的層面上，去思考問題。然而現(xiàn)實是，裝配式建筑的實施，大量還在沿用傳統(tǒng)的思路。
裝配式建筑的特點，要求打破傳統(tǒng)的先專業(yè)拆分建筑設(shè)計后施工的模式，轉(zhuǎn)到以建筑師牽頭，進行建筑系統(tǒng)集成、建筑產(chǎn)品化的思路上來。換言之，建筑師不再是傳統(tǒng)意義上的設(shè)計師，而是集成師和產(chǎn)品經(jīng)理，主導進行產(chǎn)品化的設(shè)計和集成。沒有集成產(chǎn)品功能和體驗導向的思維，做不出高品質(zhì)的裝配式建筑。在傳統(tǒng)的建筑功能需求基礎(chǔ)上，熟悉各種部品部件性能并將其整合的建筑系統(tǒng)集成技術(shù)，已經(jīng)成為決定裝配式建筑成敗的技術(shù)核心。集成的建筑成品中任何一個影響建筑功能和體驗的問題，都可能導致客戶的不滿。事實上裝配式建筑的質(zhì)量問題，大多發(fā)生在主體結(jié)構(gòu)、建筑圍護、內(nèi)裝和機電管線之間的集成、整合和協(xié)同上。
從這個意義上說，目前在推廣應(yīng)用的BIM技術(shù)是裝配式建筑實現(xiàn)集成設(shè)計、智能制造、虛擬建造的重要實現(xiàn)手段，可以在更高層次上實現(xiàn)裝配式建筑全流程全專業(yè)全產(chǎn)業(yè)的一體化集成，而不僅僅是作為三維建模的工具。采用BIM技術(shù)實現(xiàn)裝配式建筑LOD400等級的模型化，才能說是基本實現(xiàn)了建筑的系統(tǒng)集成。
因此，必須摒棄傳統(tǒng)的專業(yè)拆分設(shè)計、設(shè)計施工分離的思路與做法，從系統(tǒng)集成的角度去看待裝配式建筑，以系統(tǒng)工程的方法為指導，以BIM技術(shù)為工具，以建筑功能為核心，以結(jié)構(gòu)布置為基礎(chǔ)，以工業(yè)化的圍護、內(nèi)裝和設(shè)備管線部品為支撐，綜合考慮建筑戶型、外立面、結(jié)構(gòu)體系、圍護系統(tǒng)、管線系統(tǒng)、防火、內(nèi)裝等各方面的協(xié)同與集成，實現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)的一體化。借用中國工程院周濟院長的話來說，“系統(tǒng)決定成敗，集成者得天下”。
三、是標準設(shè)計，還是標準化設(shè)計？
裝配式建筑遵循工業(yè)化生產(chǎn)的設(shè)計理念，推行模數(shù)協(xié)調(diào)和標準化設(shè)計。但是，裝配式建筑的設(shè)計，并非傳統(tǒng)意義上的標準設(shè)計和千篇一律，而是尊重個性化和多樣化的標準化設(shè)計。
標準化與多樣化是裝配式建筑固有的一對矛盾，彼此依存而又互相對立。建筑設(shè)計多樣化并不等于自由化，在個性化的中間存在著不可缺少的標準化，是要求設(shè)計標準化與多樣化相結(jié)合，部品部件設(shè)計在標準化的基礎(chǔ)上做到系列化、通用化。這對矛盾解決得好壞，是評價裝配式建筑的重要因素，也是裝配式建筑技術(shù)體系中的重要方面。
要實現(xiàn)這一目標，需要從頂層設(shè)計開始，針對不同建筑類型和部品部件的特點，結(jié)合建筑功能需求，從設(shè)計、制造、安裝、維護等方面入手，劃分標準化模塊，進行部品部件以及結(jié)構(gòu)、外圍護、內(nèi)裝和設(shè)備管線的模數(shù)協(xié)調(diào)及接口標準化研究，建立標準化技術(shù)體系，實現(xiàn)部品部件和接口的模數(shù)化、標準化，使設(shè)計、生產(chǎn)、施工、驗收全部納入尺寸協(xié)調(diào)的范疇，形成裝配式建筑的通用建筑體系。在這個基礎(chǔ)上，建筑設(shè)計通過將標準化模塊進行組合和集成，形成多種形式和效果，達到多樣化的目的。
因此，裝配式建筑的標準化設(shè)計不等于單一化的標準設(shè)計，標準化是方法和過程，多樣性是結(jié)果，是在固有標準系統(tǒng)內(nèi)的靈活多變。實際上，樂高積木給了我們一些啟示，大量的標準件和少量的非標準零件，組合形成豐富多彩的樂高建筑。
四、是預(yù)制化裝配化，還是建筑工業(yè)化？
裝配式建筑實施的表現(xiàn)形式是，在工廠進行部品部件（構(gòu)件）預(yù)制、生產(chǎn)，現(xiàn)場裝配形成建筑整體。但是，裝配式建筑絕不僅僅是預(yù)制化裝配化，而是以裝配式建筑的方式來實現(xiàn)新型建筑工業(yè)化，是傳統(tǒng)建筑業(yè)借鑒制造業(yè)的重大變革和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。目前認識上容易陷入下面的的誤區(qū)。
1、預(yù)制化工程，還是預(yù)制化構(gòu)件？
目前普遍存在的做法，實際上是主體結(jié)構(gòu)切分預(yù)制、現(xiàn)場組裝的思路，把本來現(xiàn)場澆筑混凝土的工作轉(zhuǎn)移到工廠。于是，把個性化設(shè)計的單體工程強行切分進行工廠預(yù)制，事實上變成了工廠化的“預(yù)制化工程”，而非“預(yù)制化構(gòu)件”，偏離了結(jié)構(gòu)部件模數(shù)化、標準化的初衷。誠然，有些是認識誤區(qū)使然，也有一些，是企業(yè)在目前技術(shù)水平下應(yīng)對強制性預(yù)制率要求采取的不得已而為之的方法。
這個問題在裝配式混凝土建筑中尤為突出。“預(yù)制化工程”問題，導致工藝成本和物流成本巨大，工程造價遠高于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土建筑，甚至高于大家潛意識中普遍認為價格高昂的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，嚴重影響其推廣應(yīng)用。
另外，裝配式混凝土建筑中，剪力墻裝配也并不一定是技術(shù)先進的方向。比如日本，在過去的發(fā)展過程中，已經(jīng)淘汰了板式結(jié)構(gòu)的預(yù)制混凝土體系，僅剩下預(yù)制混凝土框架體系。
2、裝配化還是建筑工業(yè)化？
目前的裝配式建筑推進過程中，用裝配率指標來衡量建筑工業(yè)化水平。很多的政府規(guī)定和激勵政策都是針對預(yù)制混凝土制訂的。導致的普遍認識是，實現(xiàn)了混凝土的預(yù)制和裝配，等同現(xiàn)澆混凝土，似乎就實現(xiàn)了建筑工業(yè)化。從項目來看，目前大部分都是用傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式加上裝配化，依舊是粗放的管理，很多是為了裝配化而裝配化。出現(xiàn)上述問題的主要原因，是對建筑工業(yè)化內(nèi)涵的認識還不到位，還停留在以往單一的工業(yè)化技術(shù)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用層面上，還局限在一般意義上的建筑裝配化。
建筑工業(yè)化是一整套生產(chǎn)方式的變革，而裝配式建筑只是其中的一種建造形式和載體，在房屋建造的全過程中采用標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工和全過程的信息化管理為主要特征的工業(yè)化生產(chǎn)方式，形成完整的一體化產(chǎn)業(yè)鏈，從而實現(xiàn)社會化的大生產(chǎn)，決不能簡單地用“裝配化”來概括或替代。單純意義上將建筑工業(yè)化理解為裝配化，再將裝配化理解為預(yù)制混凝土，太過狹隘。
五、是墻體埋設(shè)管線，還是管線分離SI體系？
目前我國在推行的裝配式建筑中，大量沿用傳統(tǒng)建筑中在結(jié)構(gòu)和墻體中埋設(shè)管線的做法。事實上，由于管線與結(jié)構(gòu)、墻體的壽命不同，給建筑全壽命期的使用和維護帶來了很大的困難。
在這個問題上，從國外引進的管線分離SI體系的理念和做法應(yīng)推廣應(yīng)用。所謂SI體系，是支撐體S（Skeleton）和填充體I（Infill）相分離的建筑體系（主要是住宅）。支撐體是指建筑的骨架，但并不等同于國內(nèi)所說的主體結(jié)構(gòu)，還包括外圍護和公共管井等可保持長久不變的部分，強調(diào)耐久性；填充體是指填充進支撐體的部分，包括內(nèi)裝和內(nèi)部設(shè)備管線等，強調(diào)靈活性與適應(yīng)性。
SI體系從三方面著手實現(xiàn)建筑長壽化：一是支撐體、設(shè)備管線、內(nèi)裝部品三者完全分離，避免傳統(tǒng)內(nèi)裝在墻體和樓板內(nèi)埋設(shè)管線的做法；二是讓主體結(jié)構(gòu)更耐久，進行耐久性優(yōu)化設(shè)計；三是實現(xiàn)套內(nèi)空間靈活可變，具有較高的適應(yīng)性。SI體系在提高主體結(jié)構(gòu)和內(nèi)裝部品性能、設(shè)備管線維護更新、套內(nèi)空間靈活可變?nèi)齻€方面具有顯著特征，可保證住宅在70 年到100年的使用壽命當中能夠較為便捷地進行內(nèi)裝改造與部品更換，從而達到提高住宅品質(zhì)，延長住宅使用壽命，減少建筑垃圾，構(gòu)建資源節(jié)約型社會的目的。
SI技術(shù)體系已經(jīng)成為國際上建筑工業(yè)化的通用體系與發(fā)展方向。結(jié)構(gòu)墻體的埋管埋線，是國外經(jīng)過實踐已被淘汰的做法。從這個意義上說，基于SI技術(shù)體系構(gòu)建我國新型建筑工業(yè)化的通用體系至關(guān)重要。
