住宅产业化史话：七、中国住宅产业化（结束语）
一、预制装配式建筑的发展目标
最近，《国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出，要争取用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。
这里所说的装配式建筑一般特指高层预制装配式混凝土住宅和高层预制装配式钢结构住宅。
为什么国务院要给建筑行业突然提出这么一个难以完成的指标？原因何在？
众所周知，我国建筑业经过多年的高速发展，一方面极大地加快了城镇化进程，但另一方面，传统粗放的生产方式造成的高耗能、高污染、高浪费、质量不可控等诸多问题日益凸显，已经无法满足新时期政府及百姓的需求。
另外一个原因就是，改革开放30多年，中国从一个各行各业都需要“节约用钢”的时代跨越到了钢铁行业需要去产能的时代。
历史和中国钢铁行业开了一个大玩笑。2015年中国钢产量高达112350万吨（11亿吨），粗钢产量占全球比重高达49.54%。
2015年，全国钢材价格大幅跌落，部分企业出现亏损，所谓钢材市场“寒冬”和“铁腕环保”之声不绝于耳，但中国钢铁企业并未大面积减产。
2016年2月4日，国务院发布的《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》指出，从2016年开始，用5年时间再压减粗钢产能1亿—1.5亿吨。同时，意见明确主要任务，严禁新增产能，化解过剩产能，引导行业升级。
2015年建筑钢结构行业的总产值约为4906亿元，占建筑业总产值的2.7%；产量约为5007万吨，同比增长12%。2015年钢产量8.04亿吨，建筑用钢3.6亿吨，建筑用钢占钢产量的45%（遗憾的是这接近一半的钢产量基本都被浇筑到不可回收的混凝土建筑中“烂掉”，这是对于社会资源极大的浪费），建筑钢结构用钢占钢产量的6.2%，占建筑用钢的13.8%左右，但是用于钢结构住宅的只有1000多万吨，占钢产量1.24%，从五年的情况分析，钢结构行业完成的产量虽然每年都有提升,但在建筑业的占比没有显着提高,钢结构在建筑业仍不是支柱产业，钢结构在建筑业的发展空间还很大。
今年中国钢铁产能近12亿吨，预计有近一半用不完也卖不出去。大量钢铁堆在仓库生锈，大量建筑却缺少钢铁。所以，近期，网上有传言，说重庆市市长黄奇帆提议，将建筑用钢量提高两倍。他认为，相比目前建筑物每平米用钢量约50公斤，如果将用钢量提高至150公斤，不仅可以消化过剩产能，还可以提高房屋质量。
小道消息是年初hqf陪同领导出访美国，休息时间陪同领导散步，领导很为中国钢铁行业去产能而揪心，同时也为中国建筑行业的现状（污染和手工湿作业）而担心，hqf适时的提出了发展钢结构建筑，化解中国钢铁行业产能，解决中国建筑行业“混凝土建筑一统天下”的提议，很为领导赞同。
我想这也是hqf深懂高层政治，在合适的时间，合适的地点，向合适的人提出来了这个建议。如果这个问题放在中国谈，领导不会留下太深刻的影响，而到了美国谈这个问题，效果就不一样了，因为美国满眼看去都是钢结构建筑。与中国满眼看去都是混凝土建筑，反差太大。所以领导访美回国后，才以中共中央的名义提出要发展钢结构建筑。
从效果上看，其实hqf的提议是个不错的建议。高楼大厦、道路桥梁、机场港口，是一个社会的筋骨，行走在发达国家，从欧洲到北美，以及我们的近邻日本，看到一个又一个几十年上百年的建筑、桥梁都在正常使用。
因而有人提出，能不能把这些钢铁，这些国民辛辛苦苦创造的财富，用在迫切需要钢铁的房屋、道路、桥梁、图书馆、医院、校舍建设上，而不是当成包袱一样扔掉。
现在整个国家都在为钢铁行业去产能，实施供给侧改革而操心之时，但是建筑设计减少用钢量的呼声仍然不绝于耳。
这是因为中国是一个中央集权的国家，而且体量如此巨大，政府官员在制定经济政策时，轻易不敢踹刹车，所以在钢材价格低于“白菜价”的今天，建筑设计节省用钢往往还固化在一些官员、学者、设计师、老板的脑海中。
却不知发达国家，尤其是资源缺乏的日本早就提出了“藏钢于建筑之中”的国家建筑用钢战略思想（比黄奇帆市长早提出约70年）。
与之相反，中国的建筑用钢基本都浇筑到混凝土中烂掉了！
二、高层预制装配式（混凝土和钢结构）住宅的竞争对手
高层预制装配式（混凝土和钢结构）住宅的竞争对手是高层现浇钢筋混凝土住宅，现浇混凝土建筑结构包括：剪力墙结构，框架-剪力墙结构，框架结构。
现浇混凝土大模建筑是采用大型工具式模板在现场组装，以机械化的方法在现场浇注混凝土承重墙体而建造的房屋，适用于内墙较多的住宅、旅馆等。因采用大模板施工工艺，便把这种现浇混凝土建筑简称作“大模建筑”。法国、瑞典等国从上世纪50年代开始，广泛采用大模板现浇混凝土工艺建造高层混凝土墙体的房屋。值得注意的是：苏联和东欧，这些推崇装配式混凝土建筑的国家上世纪60年代也发展现浇混凝土建筑。日、德是发明高效减水剂、商品混凝土及运输车、泵送设备的国家，为现浇混凝土的发展作出了重大贡献。30年前，我们北京住总采用的混凝土搅拌运输车和混凝土泵车，就是从日本购买的。现在一说日本，就是装配式混凝土技术如何先进，似乎已经取代了现浇混凝土，这肯定是片面的。
北京现浇混凝土技术的不断发展，适应了市场经济新条件下北京高层建筑快速发展的需要，也拉动了商品混凝土、工具式模板、泵送设备和相关产业的发展。至2001年末，北京累计建成各种大模建筑5660万平方米，其中10层以上住宅4600万平方米，占同期10层以上住宅竣工总面积的70%以上。进入21世纪后，机械化现浇钢筋混凝土结构（包括：剪力墙结构，框架-剪力墙结构，框架结构）在北京建筑中应用的比例达80%以上。
高层现浇混凝土大模建筑是北京发展最快、应用最广的建筑工业化体系，是名副其实的“中国特色”、“北京创造”，凝聚着北京建筑界的智慧和心血。大模建筑之所以取得迅速发展，是因为它确实具有诸多优势。首先，现浇混凝土大模建筑的结构整体性好，因而抗震性能好，能做成大开间、大空间，满足市场对建筑多样化的需要，适应我国大中城市人多地少、发展高层建筑的需要；第二，现浇混凝土工艺设备简单，一次投资少，技术容易掌握，便于普及推广，技术经济效果好；第三，现浇混凝土大模建筑成套技术先进适用，施工速度快，工程质量好，是以机械化为核心的建筑工业化的新形式和新发展。目前，北京的商品混凝土技术、工具式模板技术、机械化施工技术等正向着建筑工业化、现代化的方向发展，拉动了诸多相关产业的发展，基本形成了机械化现浇混凝土完整的产业链，因而保证了北京现浇混凝土建筑的持续发展。
特别要说明的是，在商业利益驱动下，现在高层现浇混凝土框架-剪力墙结构住宅不论是设计，还是施工都已经把技术发挥到了极致，成本已经没有下降空间。
在现有产业政策下，高层预制装配式（包括混凝土和钢结构）住宅（目前属于低污染、高技术、低利润产品）要想在成本上与高层现浇混凝土框架-剪力墙结构住宅（目前属于高污染、低技术、高利润产品）相竞争，短时间内几乎是不可能取胜的。
三、混凝土行业内部意见
最近，北京市住总集团原副总工程师金鸿详在网上发表了一篇文章——《刍议混凝土的预制和现浇》（实际上这是一篇送给高层领导看的科普性的文章）。
文中主要观念如下：
（一）预制和现浇两种施工方式的优劣分析
混凝土是一种在常温条件下就能从液态向固态转化并产生高强度的独特材料，因此就形成了预制和现浇两种施工方式。预制是先在工厂里制作成混凝土构件，然后运送到施工现场进行装配连接，形成装配式混凝土结构；现浇是在施工现场将混凝土直接浇注入模成型，形成整体混凝土结构。钢材则不然，在常温下就是固态，不可能现浇，必须在工厂里加工成钢构件，然后运送到施工现场焊接装配。但是，混凝土从液态向固态的转化是不可逆的，坚固的混凝土不能像钢材那样在高温下可熔化成液态，预制混凝土构件也不能像钢构件那样可以通过焊接熔合成一体。就确保混凝土建筑结构的整体性和安全性而言，混凝土在施工现场浇筑成型才能真正发挥其独特优势，这是其他材料无可比拟的。而预制混凝土构件通过技术措施连接后形成的装配式混凝土结构，无论在理论上还是实际上，其整体性和安全性都不如现浇混凝土结构；预制构件之间的连接通常采用现浇混凝土（或采用钢筋套筒灌浆），也就是将伸出两个构件的钢筋（俗称：胡子筋）共同锚固在现浇混凝土中来实现的，现浇混凝土与预制混凝土构件只是粘接而已，没有也不可能连结成整体，因此，构件连接部位是装配式混凝土结构的薄弱环节，处理不当就会形成安全隐患，还可能发生渗漏和结露，解决构件的连接及防水、保温问题并确保其可靠性、耐久性，历来是国内外研究的技术关键，而现浇混凝土则不存在这些问题，这也是近30年现浇混凝土取得迅速发展和广泛应用的根本原因。
（二）现浇钢筋混凝土结构一统天下
上世纪80年代，北京紧跟国际潮流，学习和引进国外混凝土成套先进技术，实现了混凝土由干硬性向流动性转化，现浇混凝土的应用取得发展，至90年代已基本形成了混凝土在商品混凝土站预拌生产，用搅拌运输车运送到施工现场，用泵送工艺（移动式混凝土泵车或现场设置混凝土固定泵和输送管道）使混凝土“就地上楼”、浇注入模（定型模板）成型的成套机械化施工技术，施工方便快捷，混凝土结构整体性、抗震性好，实现了“技术先进、经济合理、质量可靠”，充分发挥了混凝土的独特优势，满足了北京高层建筑迅速发展的需要。近10多年来，外加剂和掺合料已成为混凝土的重要组分，采用“双掺法”（即：同时掺加外加剂和掺合料）可以配置出高性能混凝土，有效地提高混凝土的强度、工作性能和耐久性能，使混凝土发展成为性能更加优良的绿色建材，也推动了北京现浇混凝土技术的进一步发展。据统计，2013年北京钢筋混凝土结构所占比例高达87%，基本上都是现浇混凝土。
（三）预制混凝土结构历史与现状
预制混凝土工业化建筑体系起源于20世纪40年代，是欧洲国家（如：苏联、法国等）为解决第二次世界大战造成的房荒和劳动力不足而研究开发的，适应了战后大规模住宅建设的迫切需要，上世纪60-70年代发展成熟，东欧和苏联应用量较大。
北京市的装配式大板住宅在1983～1985年形成建设高潮，年竣工面积递增到52万平方米。那些位于东北三环的装配式大板住宅群高低错落、昂首挺立，记载着当年大板住宅建设的兴旺。
1985年开始的经济体制改革打破了计划经济的“大锅饭”，引发了不同类型房屋建筑的性能和价格竞争。特别是迅速发展的机械化现浇混凝土建筑，其性价比明显高于装配式混凝土建筑，并适应了高层建筑的发展和市场的多样化需要。在市场竞争中，装配式大板住宅竣工面积逐年下降。大板生产基地----住宅壁板厂的产品滞销，销售滑坡，1988年企业出现亏损，越亏越多，1989年，在十里堡后八里庄小区，由北京住总组织建造的2栋18层大板住宅（单栋建筑总面积为10300平方米），竟成为大板住宅的绝唱。1991年2月经北京市建委同意，撤销住宅壁板厂建制，装配式大板住宅也退出北京建筑市场。
装配式大板住宅是北京最早研究发展并形成规模的建筑工业化体系，现场作业量少，施工速度快，受季节影响小，施工环境整洁文明，1958—1991年，北京累计建成装配式大板住宅386万㎡，其中10层以上为90万㎡，高峰期曾占北京市住宅年竣工量的10％左右，为北京成片、大规模住宅区的快速开发建设作出了贡献。但是，在市场经济条件下，装配式混凝土大板住宅却被淘汰出局，大致有以下原因：一是大板住宅体系未能解决设计标准化与多样化的矛盾，难以适应人民生活水平提高对住宅建筑平面多样化和使用功能提升的要求；二是唐山大地震后，人们对建筑物的抗震安全性尤为关注，装配式大板住宅的结构整体性和抗震安全性不如现浇混凝土建筑。三是北京机械化现浇混凝土迅速发展，施工速度逐步加快，可以与装配式预制混凝土相媲美。四是大板生产建厂投资大，构件价格高，加上构件运输、装配等费用，造成建筑造价增高，当时多层大板住宅的价格高于砖混住宅，高层大板住宅的价格高于现浇混凝土住宅，因此失去了市场竞争力。从1992年至今，北京未建装配式混凝土大板建筑。
半个世纪以来北京预制混凝土构件，特别是装配式预制混凝土大板建筑的兴衰起落历程，值得进一步总结研究，这对于如何结合国情和工程实际推进建筑产业现代化，具有借鉴和启示作用。
（四）预制混凝土建筑的忧患
近年来，北京市推进住宅产业化，有的地方强行推广预制混凝土夹芯保温外墙板，认为这样可实现保温与结构同寿命，实践证明：北京预制混凝土夹芯保温外墙板的面层开裂、板缝渗漏、保温失效多有发生，在大板建筑众多的莫斯科街头外墙板板缝整修的污痕也随处可见。北京惠新西街旧楼节能改造，外墙板因长年开裂渗水，其传热系数实测值还不如37砖墙。仅管现在外墙板技术上有所创新，也不能保证根除以上弊端；特别是上下外墙采用套筒灌浆连接，对构件生产和施工安装的精准、灌浆材料和工艺的可靠具有很高的要求，如何切实保证上下外墙的连接质量和整体性，一直有人提出质疑，确实令人担忧。
表面上看，采用预制混凝土夹芯保温承重外墙板似乎实现了结构与保温一体化，解决了保温与防火的矛盾；而实质上，最大的问题是削弱了混凝土结构外墙的整体性，增加了外墙连接处的安全隐患和相关费用，在技术和经济上都不尽合理，不应盲目推广。对于非承重的预制混凝土夹芯保温外墙挂板，则可根据需要，应用于钢或混凝土框架结构工程，不适用于剪力墙结构工程。
其实，装配预制混凝土集利弊于一身，预制化率高，现场工作量减少，这是利；但增加了构件连接的工作量和可靠性要求，增加了建造成本，这是弊。由于混凝土从液态向固态转化是不可逆的，因此混凝土构件与构件之间不可能连接成一体，主要靠钢筋的套筒灌浆连接和浆锚搭接，对材料、机具和专业操作人员的要求较高，万一质量出问题，就是安全隐患。因此，盲目追求预制率或装配化率，构件的连接处理就会增多，混凝土结构的整体性和安全性就会下降。
有人一说装配式混凝土建筑，就提日本的装配式混凝土框架结构高层建筑。日本确实多采用框架结构，但现浇和预制兼而有之。位于日本东京银座地区的两座58层塔楼，总高193m，总建筑面积38万㎡，是全世界最高的装配式混凝土框架结构建筑，采用隔震和抗侧力等先进技术，其土建造价高于现浇结构，采用装配的主要原因是市中心施工场地不足、环保要求高，不允许采用现浇混凝土施工。
五、钢结构行业内部意见
最近，中冶建筑研究总院有限公司院长、中国钢结构协会会长、国家钢结构工程技术研究中心主任，岳清瑞在网上发表了一篇文章《对我国钢结构发展瓶颈及对策的几点思考》一文。
文中主要观念如下：
（一）钢结构建筑比例太少
我国钢产量已经20多年保持世界第一，钢结构的整体技术已处于国际水平，产业规模全球第一。在大型公共建筑（体育场馆、影剧院、飞机航站楼、高铁车站）、超高层建筑（高度100m以上）、大跨度桥梁（跨度200m以上）、工业厂房、大型市场、仓储等建筑中，钢结构的使用已经占有较高比例。
尽管我国钢结构近年来在产量和应用领域都有大幅提高，但较发达国家仍远远落后。过去 10年中国钢结构产量增速与粗钢产量增速基本一致，钢结构产量占钢材产量的比重维持在4%左右，美国、日本和德国这一比例分别为 45%、28%和 22%。发达国家钢结构建筑面积占总建筑面积的40%以上，而中国这一比例仅2%左右。
（二）钢结构设计人员太少
我国积累了一批具备从事钢结构设计能力的工程师。目前，我国共有设计院1.9万家（甲级2980家，乙级3559家，丙级3471家，专项资质9000家），注册结构工程师34660人（一级27664人，二级6996人），据不完全估算，从事结构设计的工程师约30万人。但是，其中有经验从事钢结构设计的工程人员仅15000余人，占比约为5%。有潜力从事钢结构设计的工程人员仅30000余人，占比约为10%。钢结构专业工程设计人才仍十分紧缺。
目前国内设计院里钢结构专业设计院（室）极少，高水平专业设计师奇缺，并且熟悉钢结构的结构总工、建筑师和设备师都十分缺乏。钢构企业里具有国际工程经验的专业工程技术人员和经营人员奇缺，高水平的焊工和自动化设备技术人员稀缺，详图设计和BIM应用人员的技术水平偏低，产业化工程技术人员和产业工人紧缺。专业的钢结构监理人员和检测人员也不足。
六、能否实现10年装配式建筑占新建建筑比例30%目标？
在全球范围内都还没有成熟的高层预制装配式（混凝土和钢结构）住宅体系可供借鉴的现实情况下，中国政府明知山有虎，偏向虎山行。制定了实现10年装配式建筑占新建建筑比例30%这一远大目标。
地方政府的决心更大，上海市要求2016年起符合条件的民用居住建筑、工业建筑百分之百实施装配式建筑，产品预制率不小于40%。在深圳由电建地产和广州方荣以82.9亿元竞得的地块，要求实施建筑产业化。南京国土部门一则土地出让公告标注“该地块要求装配式建筑面积的比例为100%，建筑单体预制装配率不低于30%”。
我们经常会听到，或看到这样的信息：环顾全球，随着建筑业科技水平不断提升，建筑工业化也已成为世界建筑建造发展的趋势。当今，欧美等西方发达国家，采用工业化建造的规模比例，已超过50%，日本达到70%以上。
但是，该信息忽略了，或避重就轻的回避了欧美、澳新、日本等发达国家都是低层独栋住宅为主。即便是寸土寸金的日本东京都市圈中人口密度最大的东京都，也都是以低层独栋和5层以下的多层公寓为主。
就像我经常参加一些国际会议一样，尽管中外住宅产业专家都在紧扣会议主题，讨论的非常热烈，但我总感觉到他们讨论的似乎不是一回事。例如：
在会上，中方专家谈的都是多层和高层住宅产业化（Apartmentindustrialization）、“模数化”（Module）问题，而外方专家谈得基本上都是低层住宅产业化（Houseindustrialization）、“模块化”（Module）问题。
这就好比外国专家说：“苹果非常好吃”，同声翻译成：“水果非常好吃” ，中方专家笑答：“梨子非常好吃”，。大家都非常高兴，谁都认为对方理解了自己所说的内容，其实不然。
寸土寸金的东京都共593.99个家庭中，居住于低层独栋住宅的占28.4%（图1），5层以下公寓占43.3%（2008年），二者合计为71.7%，整个大东京都市圈（东京都、神奈川县、埼玉县、千叶县）的低层独栋住宅和5层以下公寓占比更大，尤其是埼玉县占比更大，因为在东京的上班族基本都坐通勤车（地铁）穿梭于埼玉县和东京都之间，只有少量公司高管会在东京都购置盒子公寓，周一到周四独自居住在市中心的盒子公寓里（图2），周末坐通勤车（地铁）返回埼玉县和家人共度周末（图3）。
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