房子也可以在工廠里造？明年中國將每年至少生產7000套

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出品| 網易新聞

作者| 須臾千秋，清華大學土木工程博士

　　長久以來，建築施工在大家的眼中一直是一項勞動力密集型產業。

　　一套標準的混凝土建築，需要從打地基開始，靠人力綁紮鋼筋籠，支設模板，再在其中澆築混凝土，進行長時間的養護，隨後拆模、進行水電安裝、室內外裝修……這一系列工序不僅消耗大量的勞動力，而且對工人的技能要求很高，一套住宅修建下來需要花費大量的時間。

　　要是砌體結構建築，由於磚瓦要一塊一塊壘上去，建造過程甚至還要更慢。

　　然而如今，一套104平米的標準住宅，從平地開始只需10天，就完成了全部這些工序，讓住戶可以直接拎包入住了。這到底是怎樣的革命性進步啊？

　　原來，這就是裝配式住宅。

（一）興起於蘇聯，裝配式住宅其實早已「爛大街」

　　其實從概念上講，裝配式住宅早就不是什麼新鮮事物了。

　　早在上世紀50年代，蘇聯進入高速的國民經濟發展時期，城鎮人口快速增加，為了讓進城務工的百姓迅速住上有水有電、能滿足基本生存需求的住宅，當時的蘇聯工程師們設計了一種適宜量產的住宅。由於正值赫魯曉夫執政時期，這種建築也被稱為「赫魯曉夫樓」。

　　它通常為五層住宅，由幾個完全相同的單元相互連接，戶型極為單一。它由預先在工廠中生產的混凝土預製板建成，這些尺寸、材料、生產工藝完全一致的混凝土預製板在工廠中統一進行配筋、建築和養護，既能提高構件的質量均一性，又能降低生產成本，提高生產效率。在鋼筋混凝土產量不足時，這些預製構件甚至還可以用木頭代替。

　　在施工現場，這些預製板頂端伸出的預留鋼筋通常會和房屋的既有構件勾連在一起，再用混凝土對這些預製構件與立柱和連梁進行整體澆築。但更多的時候，為了趕工期或者施工方便，乾脆直接將預製板搭在樑上，這極大降低了建築的抗震性能。

　　除此之外，建築所用的防水、保溫材料也十分簡易，基本上是有什麼用什麼。這使得這種原始的裝配式建築質量很差，安全、防水、防火能力以及建築壽命都很堪憂，只能滿足基本的居住需求而已。

　　後來，這種建築傳入中國，成為了大名鼎鼎的「筒子樓」。它解決了中國工業落後時期嚴重的住房不足問題，但同時也造成了許多問題。汶川大地震中，許多房屋的倒塌正是由預製板沒有與建築緊密結合導致的。

　　如此看來，裝配式住宅早該被淘汰了才對，為什麼如今又火熱起來了呢？原來，隨著建築科技的進步，裝配式住宅早已今非昔比。

（二）如今的裝配式住宅，抗震抗裂還能多功能集成

　　如今的建築材料，強度和各項性能可以比50年前輕鬆地翻上兩番。

　　例如中國公司開發的用於裝配式住宅的PK預應力混凝土疊合板，厚度僅3厘米，自重1.1千牛/平方米，是目前國際上最薄、最輕的疊合板，且用鋼量最省，但同時承載能力可達15千牛/平方米，抗裂性能好，新老混凝土結合好。在側孔中橫穿鋼筋後可形成雙向板，避免了傳統疊合板只能做單向板的弊病，同時價格比傳統的桁架疊合板還要低50%。

　　此外，建築材料還可以進行集成化，同一個建築構件可以承擔多個功能。通過材料的綜合性能設計，新型外牆板可以綜合保溫、防水、隔聲、外飾於一體，將原來的四層材料變成同一個構件，將裝配難度直線降低為零；甚至結構構件本身也可以兼具裝飾功能，比如「混凝土預製花牆」。

　　過去的筒子樓，事實上只是對結構構件在預製構件廠進行預生產，之後運到工程現場來進行組裝，現如今的裝配式住宅則藉助現代信息和管理技術，採用普遍的集成化模式，進行整體的集約化設計、集中採購、集中施工，極大地節約了成本。

　　對於比結構更加複雜的內部裝修，也可以進行構件拆分、工藝預留、成本優化、精細集成等專項深化設計。實際上，就是將預製件的應用擴大化，甚至實現了整個房間的預製化。

　　你可以選擇一個預製的完整廚房、完整衛生間、完整的客廳和卧室，所有這些都是事先預製的，僅需花費很短的時間就可以在現場裝配出來。

　　不僅僅是建築與結構，裝配式建築的水電暖通與消防系統也可以在工廠車間內完成，然後整體運輸至工程現場，並以整體吊裝的方式，按不同用途和功能快速組裝成各種風格的建築。

　　由於大規模工業化的採購、生產以及高度模塊化的安裝流程，整個過程可以實施得極為迅速。

　　在中國，一套165平米雙層裝配式獨棟住宅，其房屋完成內外精裝修的工廠生產時間僅為3個月，在打包運輸至現場之後，組裝時間僅需一周即可完成。在安全性上，不同於質量堪憂的筒子樓，這種裝配式住宅的抗震能力最高可達9.7級，建築壽命達50年以上。

（三）信息化設計將裝配式住宅帶入高端領域

　　如果裝配式住宅只能應用於簡單的獨棟住宅中，那意味著這種技術的應用十分受限，推廣難度也很大。尤其是對於中國，由於人口密度高，絕大多數的城鎮居民都居住在多層甚至高層住宅中。

　　那麼，裝配式房屋的技術能否應用於多層住宅呢？當然可以。

　　藉助現今的BIM技術，建築可以實現全建築周期所有構件的安裝管理。基於BIM技術裝配式建築數字化信息管理平台，在檔案信息管理、施工參照管理、5D材料量聯動模擬，圖紙會審功能、協同工作日誌方面都可以大大推進裝配式建築的設計與實施。

　　更加方便的是，藉助BIM系統，事實上可以將多層建築的模塊化變成一個漸進的過程。也就是說，在技術上，哪一個部分實現了模塊化，就可以將這部分模塊整合到施工中來。包括預製外牆板，預製陽台，預製樓梯……一步步下來，「萬物皆可預製」，最終實現整座房屋的預製化。

　　這樣一來，不僅住宅可以實現預製化，包括學校、醫院在內的公共建築也可以在局部實現預製化。

（四）裝配式住宅好在哪裡？

　　作為一個勞動力密集型行業，建築業向來要消耗大量的人力。因此，在勞動力價格極高的發達國家，建築成本往往極其高昂。因此，這些國家的建設常常由於成本無法承擔而趨於停滯。

　　尤其是對澳大利亞、紐西蘭這些人口稀少、建築密度又低的國家，由於大多數住宅都是位於郊區的獨棟住宅，光是將工人聚集在荒無人煙的建築工地進行施工就極其困難。因此，人們想到直接向海外進口房屋。

　　中國的人口密度高，勞動力價格又相對較低，在建築工程方面擁有全世界獨一無二的豐富經驗。因此，何不幹脆將房子在中國生產出來，運到紐西蘭進行最終組裝呢？

　　的確，中國工廠的效率是任何國家難以企及的。對中國工廠而言，1000套住宅的訂單可以在12個月內完成。據估計，到2019年中期，中國工廠每年可建造7000-8000套住房，完全滿足紐西蘭全國的市場需求。

　　由於組裝施工時間極短，對於交通不便的山地、邊遠地區以及勞動力密集度高的多層住宅和商業項目而言，裝配式住宅可以比傳統住宅節省30%的成本，且交付速度快2-3倍。由於生產的模塊化，建築構件的質量也有了保證。

　　實踐表明，位於紐西蘭西海岸，由中國公司生產的裝配式住宅房屋在經歷了6年的風吹雨打後仍然保持完好，這相當於大幅節省了房屋在全壽命周期的維護成本。

結語

　　裝配式建築，具有發展節能環保新產業、提高建築安全水平、推動化解過剩產能等一舉多得之效，也是未來建築發展的必然方向。預計到2020年底，整個浙江省新建多層和高層住宅將基本實現全裝修，毛坯房將逐步退出歷史舞台。裝配式建築正在將人的生活變得更加簡單。

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編輯| 史文慧