引子

  地下2層、地上5層，總建筑面積約20萬平方米，可同時(shí)容納6000輛汽車——建造這樣一棟大型停車樓，需要多長時(shí)間？

  “若按傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑方式，工期在1年以上，實(shí)際僅用了3個(gè)多月。”作為濟(jì)南融創(chuàng)文旅城停車樓項(xiàng)目施工方，中建八局第一建設(shè)有限公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹。

  工期何以縮短2/3以上？

  秘訣在于采用了裝配式建造方式：依托標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工等先進(jìn)技術(shù)，將建筑的部品部件在工廠內(nèi)預(yù)制生產(chǎn)，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接方式完成拼裝。

  中辦、國辦2021年印發(fā)的《關(guān)于推動城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》提出，“大力發(fā)展裝配式建筑”。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部編制的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確，“十四五”時(shí)期，裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%以上。

  2017年11月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳認(rèn)定第一批30個(gè)裝配式建筑示范城市，山東有濟(jì)南等五市上榜?！笆奈濉币詠?，濟(jì)南新開工裝配式建筑面積，連續(xù)3年突破千萬平方米，占新建建筑比例過半。目前，全市有國家級裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地10家、省級裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地29家，數(shù)量均居山東省首位。

  黨的二十屆三中全會《決定》提出，“發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)”。近日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》提出，“大力發(fā)展綠色低碳建筑。”

  建筑領(lǐng)域是我國能源消耗和碳排放的主要領(lǐng)域之一。大力發(fā)展裝配式建筑，是推動建筑領(lǐng)域節(jié)能降碳的重要舉措。裝配式建筑有哪些特點(diǎn)？怎樣確保建筑質(zhì)量？如何發(fā)展推廣？請看記者發(fā)自濟(jì)南的報(bào)道。

  規(guī)范精準(zhǔn)  提升效率

  工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，工地現(xiàn)場組裝連接，省時(shí)省力省事

  走進(jìn)位于濟(jì)南市章丘區(qū)的中建綠色建筑產(chǎn)業(yè)園，裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)車間內(nèi)，一條條全自動生產(chǎn)線高效運(yùn)轉(zhuǎn)：經(jīng)鋼筋綁扎、桁架焊接、混凝土澆筑等工序，重達(dá)1噸的預(yù)制疊合板生產(chǎn)下線。倉儲區(qū)內(nèi)，還壘著一層層預(yù)制樓梯、預(yù)制墻板。

  以前，這類構(gòu)件在工地上制作，施工人員露天作業(yè)，遇上刮風(fēng)下雨，就會影響施工；如今，生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)工廠，流水線上預(yù)制構(gòu)件，避開了天氣因素等影響，提升了作業(yè)效率。

  這個(gè)產(chǎn)業(yè)園由中國建筑集團(tuán)有限公司投資建設(shè)，是山東省目前規(guī)模最大的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)園，主要開展裝配式建筑研發(fā)設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、產(chǎn)學(xué)研合作等。

  在車間的生產(chǎn)線末端，記者看到，一塊塊疊合板“搭乘”流水線，有序“住”進(jìn)蒸汽養(yǎng)護(hù)窯。

  “疊合板也需要‘養(yǎng)生’?！避囬g負(fù)責(zé)人曾慶彌形象地說，混凝土澆筑后，經(jīng)過高溫蒸養(yǎng)，能使構(gòu)件盡快達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)作業(yè)如果在室外工地進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)期超過28天；現(xiàn)在，養(yǎng)護(hù)窯智能控制溫濕度，6至8個(gè)小時(shí)就能達(dá)到同樣效果。

  養(yǎng)護(hù)完成，預(yù)制構(gòu)件被分批裝車，運(yùn)往建筑工地。工人按照安裝說明書，將一個(gè)個(gè)構(gòu)件拼裝組合、吊裝搭建，直至成型。

  一棟樓房由成千上萬個(gè)構(gòu)件組成，如何確保這些構(gòu)件嚴(yán)絲合縫？規(guī)范、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。

  在中建綠色建筑產(chǎn)業(yè)園機(jī)房，設(shè)計(jì)人員正在電腦前“沉浸式建房”：屏幕上一間立體小屋，輕移鼠標(biāo)，便可看見每個(gè)構(gòu)件的內(nèi)部構(gòu)造——框架縱橫交錯(cuò)，材質(zhì)清晰標(biāo)注。這得益于建筑信息模型（BIM技術(shù)）。

  “通過BIM技術(shù)，每個(gè)構(gòu)件的規(guī)格、安裝說明等信息一目了然，相當(dāng)于為建房畫了張‘立體說明書’?！敝薪ò司值谝唤ㄔO(shè)有限公司綠色建筑發(fā)展公司總工程師張愛軍說，有了“立體說明書”，在后續(xù)生產(chǎn)、施工過程中，施工人員能輕松掌握相關(guān)流程。

  如果“立體說明書”不精準(zhǔn)，會影響后續(xù)施工嗎？

  會！不但影響工效，還增加成本。中建八局第一建設(shè)有限公司項(xiàng)目經(jīng)理齊開春舉例說，前期設(shè)計(jì)時(shí)，如未考慮到常規(guī)塔吊的最大起重量問題，等到構(gòu)件運(yùn)到施工現(xiàn)場，才發(fā)現(xiàn)重量過大、吊不起來，不僅增加來回運(yùn)輸成本，還會延長工期。

  問題能解決嗎？

  能！以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，借助相關(guān)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，構(gòu)件制作可以精確到毫米級，還有大數(shù)據(jù)算法幫助模擬生產(chǎn)、施工流程。一旦系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不符合后續(xù)生產(chǎn)、施工要求，會及時(shí)報(bào)錯(cuò)。

  “糾錯(cuò)環(huán)節(jié)前移，能有效縮短工期、降低成本?！睗?jì)南市城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展服務(wù)中心主任李善坤表示。

  2024年3月，濟(jì)南市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局等15個(gè)部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施意見》，提出到“十四五”末，建立基于BIM技術(shù)的裝配式建筑一體化綜合應(yīng)用平臺，提高標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化水平。

  “工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，工地現(xiàn)場組裝連接，省時(shí)省力省事。”濟(jì)南市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局二級巡視員張慶華介紹，濟(jì)南市新建民用建筑已全面采用預(yù)制樓梯、樓板等裝配式建筑部品部件。

  穩(wěn)定質(zhì)量  有效監(jiān)管

  構(gòu)建生產(chǎn)、施工、安裝全生命周期質(zhì)量控制體系

  過去，高樓大廈由一磚一瓦砌成，如今裝配式建筑施工如同搭積木，質(zhì)量有保證嗎？

  在濟(jì)南市濟(jì)陽區(qū)崔寨街道一處住宅樓施工現(xiàn)場，施工人員劉玉才正專注地向構(gòu)件連接處灌漿，并用灌漿飽滿度監(jiān)測器實(shí)時(shí)觀察灌漿量。

  搭好“積木”不容易，里面藏著大學(xué)問。劉玉才說，施工前，工地專門組織培訓(xùn)，講解裝配式構(gòu)件安裝和灌漿，通過培訓(xùn)考核的施工人員方能上崗。

  干了大半輩子建筑工，劉玉才一開始對培訓(xùn)不以為意。隨著培訓(xùn)老師的深入講解，他才逐漸認(rèn)識到，裝配式建筑和以往現(xiàn)場澆筑的施工方式大不相同。

  就拿灌漿這道工序來說，劉玉才起初認(rèn)為只要漿料夠了就行；但培訓(xùn)老師指出，灌漿還得飽滿、均勻，否則構(gòu)件間留了縫隙，將影響建筑的穩(wěn)定性。

  “傳統(tǒng)建造方式的精確度是厘米級，裝配式建筑施工要精確到毫米?！蓖ㄟ^考核，劉玉才順利取得灌漿培訓(xùn)合格證，還掌握了注漿機(jī)、灌漿飽滿度監(jiān)測器等設(shè)備的操作方法，能精準(zhǔn)控制灌漿量，體力活變成了技術(shù)活。

  中共中央、國務(wù)院2023年印發(fā)的《質(zhì)量強(qiáng)國建設(shè)綱要》提出，“鼓勵(lì)企業(yè)建立裝配式建筑部品部件生產(chǎn)、施工、安裝全生命周期質(zhì)量控制體系”。

  建立全生命周期質(zhì)量控制體系，有效監(jiān)管是關(guān)鍵。

  工地入口處，一輛滿載預(yù)制疊合板的貨車緩緩駛來。要進(jìn)場，預(yù)制件先要“過安檢”——幾名身穿綠馬甲的檢驗(yàn)人員走近貨車，有人手持檢驗(yàn)儀器，有人負(fù)責(zé)記錄；冊子記錄詳細(xì)，預(yù)制件的外觀、尺寸等信息被一一標(biāo)注。

  在這片工地，記者看到有趣的一幕：一處施工點(diǎn)旁，驗(yàn)收人員拿出一塊牌子，寫下驗(yàn)收內(nèi)容、結(jié)論、參與人員等信息后，把牌子抱于胸前，拍照“留念”……

  “從入場開始，每一個(gè)構(gòu)件、每一項(xiàng)操作步驟都要被嚴(yán)格驗(yàn)收；未經(jīng)驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格的，不得進(jìn)入下一道工序?！睗?jì)南市工程質(zhì)量與安全中心主任張健介紹，對施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵部位實(shí)行舉牌驗(yàn)收，以確保工程質(zhì)量責(zé)任可追溯。

  為全面提升裝配式建筑工程質(zhì)量，濟(jì)南市出臺系列文件，對施工全過程質(zhì)量控制作出具體要求。制度有了，建設(shè)單位能否嚴(yán)格落實(shí)？

  工地上，記者遇到一名與其他人員著裝不同、戴著紅色安全帽的工作人員，蹲在地上，手握儀器，小心翼翼地將探頭探入已裝好的墻體中。一打聽，他是濟(jì)南市工程質(zhì)量與安全中心派來的監(jiān)督員，正用內(nèi)窺鏡檢查灌漿飽滿度。如果隨機(jī)抽查的鉆孔位置沒有漿料或漿料不均勻，則判定飽滿度不達(dá)標(biāo)。

  嚴(yán)把重要施工節(jié)點(diǎn)質(zhì)量關(guān)，監(jiān)督人員定期深入工地。“一是規(guī)范審查，看裝配式結(jié)構(gòu)各項(xiàng)性能報(bào)告；二是隨機(jī)抽查，倒逼建設(shè)單位規(guī)范施工、履職盡責(zé)?！睆埥≌f。

  看建筑質(zhì)量，不能只盯施工環(huán)節(jié)。

  “在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，我們力推標(biāo)準(zhǔn)化、智能化生產(chǎn)，確保構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定?！币曰炷琳駬v工序?yàn)槔?，張慶華告訴記者，為保證構(gòu)件受力強(qiáng)度，澆筑混凝土后，要對混凝土進(jìn)行振搗。以前，這項(xiàng)工序靠人工完成。如今，施工人員只需在設(shè)備控制系統(tǒng)中設(shè)定好振搗頻率、時(shí)長等參數(shù)，機(jī)器自動振搗，避免了人工操作可能出現(xiàn)的振搗不均等問題。

  降低成本  綠色低碳

  既算經(jīng)濟(jì)賬，也算生態(tài)賬，裝配式建筑全生命周期可減少碳排放近四成

  翻看一張?jiān)靸r(jià)表，山東通發(fā)實(shí)業(yè)有限公司一項(xiàng)在建工程的兩組報(bào)價(jià)一目了然：裝配式建造，每平方米費(fèi)用約1101.1元；現(xiàn)場澆筑建造，每平方米費(fèi)用約1170.3元。

  “低成本，是裝配式建筑推廣普及的關(guān)鍵。”身為山東通發(fā)實(shí)業(yè)有限公司總經(jīng)理，張鐸把賬算得仔細(xì)：鋼筋工程、混凝土工程、模板工程，采用裝配式建造技術(shù)后，現(xiàn)澆部分的材料用量大幅減少，每平方米造價(jià)分別由傳統(tǒng)模式的290.54元、235.93元、195.31元降至161.61元、127.58元、66.7元。

  低成本優(yōu)勢并非一蹴而就。張鐸坦言，企業(yè)試點(diǎn)裝配式建造技術(shù)之初，綜合成本一度高于現(xiàn)場澆筑方式。例如，在灌漿套筒連接工序，施工人員將鋼筋插入灌漿套筒擰緊時(shí)，對用多大力把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致一些構(gòu)件報(bào)廢，增加了成本。

  如何為裝配式建筑降成本？2016年，濟(jì)南市啟動編制裝配式建筑部品部件目錄庫，并持續(xù)更新，為相關(guān)建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工單位提供指引，推廣應(yīng)用裝配式建筑新產(chǎn)品、新技術(shù)、新設(shè)備等。

  同時(shí)，濟(jì)南市城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展服務(wù)中心牽頭組建技術(shù)咨詢專家團(tuán)隊(duì)，把新技術(shù)、新理念送到工地。

  灌漿套筒連接時(shí)，關(guān)鍵部位如何操作？該用多大力？……每個(gè)細(xì)節(jié)，專家都講得清楚明白，施工人員很快便掌握技術(shù)要領(lǐng)，有效減少了報(bào)廢件的產(chǎn)生。

  在專家指導(dǎo)下，施工技術(shù)得到優(yōu)化，工程成本隨之下降。例如，一位專家實(shí)地考察后，建議企業(yè)使用鋼筋彎箍機(jī)代替人工作業(yè)。單臺彎箍機(jī)價(jià)格26萬元，企業(yè)購置兩臺，花費(fèi)52萬元，設(shè)備可使用約10年，年均增加開支約5.2萬元，但一年節(jié)省的人工費(fèi)則在60萬元左右。

  “計(jì)算裝配式建筑成本，不能孤立地看賬面數(shù)字和單項(xiàng)成本，還要從全生命周期算賬?！睆垚圮娨詽?jì)南融創(chuàng)文旅城停車樓項(xiàng)目為例解釋：

  生產(chǎn)一根預(yù)制柱，企業(yè)要建廠房、造模具，后期要運(yùn)輸、安裝，綜合造價(jià)約1500元，而現(xiàn)場澆筑一根柱子只需約1000元。如果只算構(gòu)件費(fèi)，裝配式建筑成本的確有增加。

  但從全流程看，成本實(shí)際下降了。采用裝配式建造技術(shù)，得益于流水線規(guī)?；a(chǎn)，節(jié)約了抹灰、砌體、搭建腳手架等開支；工期縮短半年多，節(jié)省了材料周轉(zhuǎn)、設(shè)備租賃等費(fèi)用，企業(yè)還能接新的工程項(xiàng)目。生產(chǎn)每根柱子多花的500元錢，早就省出來了。

  “大幅降低的，還有用人成本。”張愛軍感慨，由于構(gòu)件提前生產(chǎn)，工地施工由原先動輒上百人的“大會戰(zhàn)”壓縮為10余人的“班組攻關(guān)”。即便施工高峰期，現(xiàn)場最多也不到30人。

  既算經(jīng)濟(jì)賬，也算生態(tài)賬。與現(xiàn)場澆筑相比，裝配式建筑施工過程綠色低碳。

  提起建筑工地，人們難免想起不絕于耳的噪聲、遍地堆放的垃圾。但在中建八局第一建設(shè)有限公司一處裝配式建筑施工現(xiàn)場，記者繞工地轉(zhuǎn)了一圈，基本上看不到建筑垃圾，聽不到刺耳噪聲。

  究其原因，現(xiàn)場澆筑使用的模板，大多由木質(zhì)材料制成，易出現(xiàn)跑漿、漏漿等問題，可循環(huán)利用次數(shù)少，從而產(chǎn)生大量建筑垃圾。裝配式建筑構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)、鋼模具的循環(huán)利用等，有效減少了碳排放和建筑廢棄物，安裝過程中產(chǎn)生的噪聲也明顯降低。

  據(jù)測算，與現(xiàn)場澆筑相比，裝配式建筑在建造階段可減少20%的碳排放，全生命周期可減少碳排放近四成。

  積蓄勢能  推廣普及

  產(chǎn)學(xué)研融合，數(shù)智化賦能，助推裝配式建筑高質(zhì)量發(fā)展

  在山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院實(shí)訓(xùn)教室，一堂特殊的裝配式建筑課正在進(jìn)行。

  沒有課桌，無需黑板，預(yù)制件生產(chǎn)車間被全景還原，做成了三維數(shù)字模型，“纖毫畢現(xiàn)”地呈于屏幕上；機(jī)器前，學(xué)生輕搖電鈕，一條虛擬流水線動了起來，備料、澆筑、蒸養(yǎng)……經(jīng)過層層工序，破解種種問題，最終“制成”一塊塊預(yù)制墻板。

  眼前這個(gè)數(shù)字孿生場景，與真實(shí)生產(chǎn)車間幾乎一模一樣，由山東新之筑信息科技有限公司研發(fā)，主要用于裝配式建筑教學(xué)。目前，這套教學(xué)設(shè)備已在全國100余所高校推廣應(yīng)用。

  2016年7月，山東萬斯達(dá)集團(tuán)有限公司專門成立子公司——山東新之筑信息科技有限公司，與院校合作，共同培育裝配式建筑人才。

  “專業(yè)人才是裝配式建筑推廣普及的基礎(chǔ)?！比f斯達(dá)集團(tuán)董事長張波打開話匣，“裝配式建筑推廣之初，老師傅看不懂圖紙、不會用新機(jī)器，監(jiān)理人員也不能用以前的辦法監(jiān)督管理，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)都人才緊缺?！?/span>

  2015年6月，萬斯達(dá)集團(tuán)與濟(jì)南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院達(dá)成校企合作意向，共同設(shè)立相關(guān)專業(yè)，提升從業(yè)人員素質(zhì)。

  第一堂課就是張波講授的?！?0多名學(xué)生坐在臺下，聽到裝配式建筑這個(gè)詞，大家都很新奇?！睆埐ㄕf，那堂課以后，他決定牽頭研發(fā)系列教材，讓學(xué)生更好地了解這一領(lǐng)域。

  濟(jì)南市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局牽線搭橋，企業(yè)與近30家院校、設(shè)計(jì)研究院、行業(yè)協(xié)會等開展合作。2016年9月，由萬斯達(dá)集團(tuán)牽頭組織編纂的裝配式建筑系列教材第一冊《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化概論》付印發(fā)行，總結(jié)了裝配式建筑的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

  學(xué)好理論，還得聯(lián)系實(shí)際。企業(yè)與多所學(xué)校共建產(chǎn)學(xué)研基地，問題也隨之而來：學(xué)生經(jīng)驗(yàn)不足，一旦操作失誤，就會出現(xiàn)報(bào)廢件，成本太高；學(xué)校也有顧慮，畢竟每一塊預(yù)制件都是大物件，學(xué)生直接進(jìn)工地，若防范不到位，可能出現(xiàn)安全問題。

  能否做一套仿真軟件，專門用于裝配式建筑實(shí)訓(xùn)？山東新之筑信息科技有限公司成立后，嘗試引入數(shù)字孿生技術(shù)，最終研發(fā)出裝配式建筑系列實(shí)訓(xùn)軟件，從認(rèn)知、實(shí)訓(xùn)到實(shí)習(xí)，實(shí)現(xiàn)遞進(jìn)式教學(xué)。近幾年，一些全國層面的裝配式建筑技能大賽也采用了這款軟件。

  校企合作，山東省累計(jì)培養(yǎng)裝配式建筑相關(guān)技術(shù)人才6000余名。

  產(chǎn)學(xué)研深度融合，數(shù)智化創(chuàng)新賦能，濟(jì)南正著力打造裝配式建筑產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，為產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展蓄勢助力。

  2022年7月，中建八局第一建設(shè)有限公司與河北一所高校聯(lián)合研發(fā)了智能鋼筋綁扎機(jī)器人，能自動識別、精準(zhǔn)高效綁扎鋼筋，綁扎速度是傳統(tǒng)人工綁扎的兩倍。

  不只有智能鋼筋綁扎機(jī)器人，還有鋼筋桁架焊接機(jī)器人、鋼筋網(wǎng)片焊接機(jī)器人……這幾年，中建八局第一建設(shè)有限公司還與山東大學(xué)、山東建筑大學(xué)等合作，探索智能制造，給自動化生產(chǎn)線裝上“聰明大腦”。

  “裝配式建筑修補(bǔ)空間小，對施工質(zhì)量要求高，每一個(gè)構(gòu)件都要精確到毫米，才能嚴(yán)絲合縫地裝到一起。機(jī)器人可以更好地把控精準(zhǔn)度?！睆垚圮娬f，在智能機(jī)器人輔助下，公司可生產(chǎn)上百種不同尺寸的預(yù)制混凝土構(gòu)件。

  “目前，濟(jì)南市已有19家混凝土構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)?！睗?jì)南市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局局長亓偉和同事并不滿足于此，而是瞄準(zhǔn)未來：堅(jiān)持以群眾安居宜居為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，支持更多裝配式建筑企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，以建造方式變革帶動建筑業(yè)整體水平提升。