1.3 装配式建筑的发展

中国早在 5000 多年前的石器时代就出现木构架支承屋顶的半穴居建筑，这是早期的一种装配式建筑。1851 年，伦敦用铁骨架嵌玻璃建成的水晶宫是世界上第一座大型装配式建筑。第二次世界大战后，欧洲一些国家以及日本房荒严重，迫切要求解决住宅问题，促进了装配式建筑的发展。到 1960 年代，装配式建筑得到了大量的推广。

1.3.1 国外装配式建筑的发展概况

西方发达国家的装配式住宅经过几十年甚至上百年的时间，已经发展到了相对成熟、完善的阶段。日本、美国、澳大利亚、法国、瑞典、丹麦是最具典型性的国家。各国按照各自的经济、社会、工业化程度、自然条件等特点，选择了不同的道路和方式。

日本是率先在工厂中批量生产住宅的国家；美国注重住宅的舒适性、多样性、个性化；法国是世界上推行工业化建筑最早的国家之一；瑞典是世界上住宅装配化应用最广泛的国家，其80％的住宅采用以通用部件为基础的住宅通用体系；丹麦发展住宅通用体系化的方向是“产品目录设计”，是世界上第一个将模数法制化的国家。这些国家的经验都为我国装配式住宅的发展提供了借鉴。

1）日本的发展

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、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，住宅产业经历了从多样化、标准化、工业化到集约化、信息化的不断演变和完善过程。日本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。日本装配式建筑如图1.17 所示。

2）美国的发展

美国的装配式住宅盛行于 20 世纪 70 年代的能源危机期间。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。这些规范和标准一直沿用至今，并且与后来的美国建筑体系逐步融合。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％。在美国和加拿大，大城市住宅的结构类型以混凝土装配式和钢结构装配式为主，在小城镇多以轻钢结构、木结构住宅体系为主。住宅建筑构件的工厂化生成，降低了建设成本，提高了构件的通用性，增加了施工的可操作性。除了注重质量，现在的装配式住宅更加注重美观、舒适性及个性化。

总部位于美国的预制与预应力混凝土协会（PCI）编制的《PCI设计手册》，其中就包括了装配式结构相关的部分。该手册不仅在美国，而且整个国际上也是具有非常广泛的影响力的。从1971 年的第 1 版开始，PCI手册目前已经编制到了第 7 版，该版手册与IBC 2006、ACI 318⁃05、ASCE 7⁃05等标准协调。除了PCI手册外，PCI还编制了一系列的技术文件，包括设计方法、施工技术和施工质量控制等方面。美国的装配式建筑如图 1.18 所示。

3）德国的发展

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速度最快的国家，近几年更是提出发展被动式超低能耗建筑。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。德国装配式图如图 1.19 所示。

4）澳大利亚的发展

澳大利亚以冷弯薄壁轻钢结构建筑体系为主，发展于 20 世纪 60 年代，这种体系主要由博思格公司开发成功并制定相关企业标准。该体系以其环保和施工速度快、抗震性能好等显著优点被澳大利亚、美国、加拿大、日本等国广泛应用。以澳大利亚为例，其钢结构建筑建造量大约占全部新建住宅的 50％。澳大利亚装配式建筑如图 1.20 所示。

1.3.2 国内装配式建筑的发展

整体来看，我国装配式建筑还处于起步阶段，在全国新建筑中比例不足 5％。根据中投顾问发布的《2017—2021 年中国装配式建筑行业深度调研及投资前景预测报告》显示，2015 年我国装配式建筑面积约 4400 m ² ，装配式建筑规模约 858 亿元，相关配套产业（如清洁能源、一体化装饰、智能家居等）产值规模约 429 亿元，2015 年我国装配式建筑行业总产值约1287亿元。

2016 年国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出：要大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量；制定装配式建筑设计、施工和验收规范；完善部品部件标准，实现建筑部品部件工厂化生产；鼓励建筑企业装配式施工，现场装配；建设国家级装配式建筑生产基地；提出建筑八字方针：适用、经济、绿色、美观；力争用 10 年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到 30％。

建筑工业化的发展除了科技创新，还需要管理流程的创新，包括设计流程、建造流程和政府监督流程等。国内装配式建筑经过几年的发展，一些企业已经取得了一定的成绩。部分介绍如下：

（1）上海城建集团

上海城建集团于 2011 年成立了预制装配式建筑研发中心。城建集团以高预制率的“框剪结构”及“剪力墙结构”为主，拥有“预制装配住宅设计与建造技术体系”“全生命周期虚拟仿真建造与信息化管理体系”和“预制装配式住宅检测及质量安全控制体系”三大核心技术体系。城建集团建立国内首个“装配式建筑标准化部件库”。城建集团实行BlM信息化集成管理，已实现了利用RFID芯片，以PC构件为主线的预制装配式建筑BIM应用构架的建设工作，并在构件生产制造环节进行了全面的应用实施。目前，企业已制定的标准有《上海城建PC工程技术体系手册》（设计篇、构件制造篇、施工篇）、上海市《装配整体式混凝土住宅体系施工、质量验收规程》、上海市《预制装配式保障房标准户型》。

（2）中南集团

中南NPC公司成立了国家级“可装配式关键部品产业化技术研究与示范”生产基地，NPC技术（全预制装配楼宇技术）是一种新型混凝土结构预制装配技术。该技术用于解决装配式混凝土结构上下层竖向预制构件之间的钢筋连接。《装配式混凝土结构设计规程》（JGJ 1—2014）将之定义为装配式混凝土结构钢筋浆锚连接技术。在已完工程中经专家鉴定测算，整体预制装配率达到 90％以上，每平方米木模板使用量减少 87％，耗水量减少 63％，垃圾产生量减少 91％并避免了传统施工产生的噪声，技术达到国内领先水平。

（3）远大住工

远大住宅工业有限公司是国内第一家以“住宅工业”行业类别核准成立的新型住宅制造企业，是我国综合性的“住宅整体解决方案”制造商。远大住工PC（预制混凝土构件）的全生命周期绿色建筑，与传统建筑相比，具有节水、节能、节时、节材、节地、环保的“五节一环保”特点。2012 年推出第五代集成住宅（BH5），先进的第五代集成建筑体系，运用当今世界最前沿的PC（预制混凝土构件）、应用开放的BIM技术平台，建立健全并丰富和发展了工业化研发体系、设计体系、制造体系、施工体系、材料体系与产品体系，具有质量可控、成本可控、进度可控等多项技术优势。

中国装配式建筑如图 1.22 所示。