装配式建筑会成为学校建设的新宠吗?

如果我们把3万年前山顶洞人的洞穴算作最初建筑的“原型”的话，到距今5000年前建造难度极大、建造工艺水平极高的“金字塔”，到如今的世界最高建筑——迪拜的哈利法塔，我们不得不承认，建筑业可以堪称最“古老”的行业。然而，这个最古老的行业，如今的建造方式还是以现场浇筑为主，整个行业的科技含量和生产效率都非常低，远远不如制造业。

建筑业有没有可能用100年的时间实现从“手工”劳动到先进的“流水线”生产的跨越？有没有可能用50年的时间实现从“整体”家具到“拼装”家具的跨越？

这是一代又一代建筑人的梦想，这个梦想在“装配式建筑 ”概念的提出之后，让我们看到了传统行业的新希望。

装配式建筑是什么

什么是装配式建筑？简单说，我们可以把梁、板、柱、墙等事先做好的构件想象成一块块乐高积木，在施工现场只需和搭乐高一样将预制部件通过可靠连接方式进行组装。但“组装”又不仅仅是“搭”，预制构件运到施工现场后，会进行钢筋混凝土的搭接和浇筑，来保证建筑的安全性。

装配式建筑按照结构材料分类，主要包括混凝土结构、钢结构、木结构和复合结构建筑，历史上还有石材结构、铁结构等当代应用较少的建筑结构。这种 “产业化”、“工业化”的建筑在欧美及日本已经广泛采用。

装配式混凝土建筑的热潮在50年代末兴起。 瑞典、丹麦、芬兰等北欧国家由政府主导建 设“安居工程”，大量建造装配式混凝土建筑。瑞典当时人口只有800 万左右，每年建造安居住宅多达20万套，仅仅5年时间就为一半国民解决了住房。北欧冬季漫长，气候寒冷，夜长昼短，一年中可施工时间较少， 搞装配式混凝土建筑 主要是为了缩短现场工期，提高建造效率，降低造价。 冬季在工厂大量预制构件，到了可施工季节到现场安装。北欧的装配式混凝土建筑提高了效率，降低了成本，也提升了质量。其经验被欧洲其他国家借鉴，又传至美国、日本、东南亚……

而在中国，祖辈们早在两三千年之前就已经熟练了装配式建设技术。中国古建的设计和施工一直是基于一种“工厂预制”构件和“现场装配”的制造和施工工艺，与现代“装配式建筑”的理念完全吻合。从2015年起，随着政府的积极引导，技术体系规范逐步建立，预制构建产能的提高和完整产业链的形成，出现了大量的优质装配式项目。

国家为什么要推装配式建筑

装配式建筑之所以成为建筑界大佬投资的新宠，得力于2016年9月国务院办公厅下发的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，报告中提出要以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区，常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区，其余城市为鼓励推进地区，因地制宜发展装配式建筑。力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。

在2017年3月份，住建部发布的《“十三五”装配式建筑行动方案》明确到2020年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达15%以上，其中重点推进地区达到20%以上。根据此套方案提出的目标，各省市都开始了装配式建筑落实方案。

装配式建筑质量效率大为提高，还有利于节能降耗 ，传统施工时，工人用木板搭制勾出墙的外形，再浇入水泥凝固后形成墙体，表面往往粗糙不平，而在“住宅工厂”里，模具制作由电脑控制，最后制成的“积木”长宽高误差仅为1—2毫米。制作墙体时，工厂还能根据客户需求加装“配件”，水电、燃气、制冷制热管可以预埋，门窗可以预装，瓷砖、地板、外墙的装饰涂料也都能预制。

在生产效率上，“积木”同样优势明显。“拿楼梯来说，现场浇筑特别麻烦。每一层台阶都得费力气做平整，浇筑完还要封上木板做成品保护，在常温下风干养护，28天后才能开封。”采取预制方式，楼梯可以“躺”在养护窑里养护，10小时内就能完工。预制构件在工厂里生产摆脱了季节、天气、场地拆迁条件等限制，“只要有施工蓝图，就算地基还没开挖，也可以提前生产起来。

从建筑业本身来看，装配式建筑是提升质量和效率的一条好路子；而从对生态环境的影响来看，装配式建筑也更加绿色，更有利于减少污染、节约资源。

传统建筑工地给人的印象往往是“尘土飞扬、垃圾满地、叮叮当当”。相较之下，装配式建筑的现场作业则干净安静得多。“施工装配机械化程度很高，大大减少了现场的和泥、抹灰、砌墙等湿作业。传统施工的建筑垃圾约为每立方米50—60公斤，而装配式能将其减少80%以上。此外，还能节水60%、节省木材80%、减少能耗70%，噪音也大为降低。

从经济发展全局看，发展装配式建筑也有重要意义。“装配式建筑量大面广、产业链条长、产业分支众多。发展它，能够带动部品部件生产企业、专用设备制造企业、物流产业、信息产业等新的市场需求，有利于促进产业再造和增加就业，并带动地方经济发展。

怎么破解装配式建筑发展困难

在国际上，装配式建筑被视为建造业的重大变革，早已被发达国家广泛采用。但我国，它的推广却非顺风顺水。

一些建筑实施单位缺乏经验，技术水平低下、管理不到位，造成工程质量还比不上传统建筑。拆分方案不合理，造成土建造价上升30%；构件吊装时，各工种配合不好，轻则费时返工、重则会造成伤亡……

相较技术上的缺陷，成本因素对于装配式建筑推广的制约显得更为明显，也更亟待化解。

一般来说，在组装阶段，装配式建筑在人力、工期、装修等方面均可节约成本，唯独在预制构件上成本更高。“预制混凝土结构与传统现浇对比，按照预制率不同，每平方米的单价要增加100元—200元不等。

成本上的劣势，很大程度上是由项目规模小造成的。像在生产预制混凝土构件时，模具成本占了很大一块，工程量小了，它摊到每个构件中的成本势必就会走高。但当工程量达到一定规模、企业有规范科学有序的管理、有一支比较娴熟的职工队伍后，完全能够降低成本。

政策扶持将逐步化解成本难题，外界环境有待再优化。规模小导致成本高，成本高又反过来限制规模扩大。不让装配式建筑陷入发展“死循环”，还需政府伸手拉一把，市场需求激活了，项目多了，成本难题就能迎刃而解，优势也会更明显，装配式建筑才能更快走上良性轨道。

从“恶性循环”到“良性轨道”，不可或缺的是政策外力。事实上，在国务院文件出台之前，近年来已有不少省市出于环保、节能、推进建筑方式变革等目的出台了激励扶持政策。

有些是“硬杠杠”。比如上海市提出，从2016年起，外环线以内新建民用建筑应全部采用装配式建筑、外环线以外超过50%；又如南京市在2016年6月一次地块出让中，也对装配式建筑面积的比例和建筑的预制装配率提出明确要求。

有些则是“真金白银”。在北京，满足相关条件的产业化项目可获不超3%的规划建筑面积奖励。在上海，一定政策期限内，总建筑面积在3万平方米以上的装配式项目，预制装配率达到40%及以上的，每平方米可获补贴100元，单个项目最高补贴1000万元。

学校装配式建筑浪潮

众所周知，发展教育，基础先行。在2019年国务院印发的《中国教育现代化2035》中明确提出了“加快推进教育现代化、建设教育强国”的新标准，这对推进义务教育学校标准化建设提出了更高的要求。为了使教育更加面向未来，对建筑企业而言，设计更科学的校园功能分区、建设更安全舒适、绿色便利的学校，迫在眉睫。而在教育投资建设中，高品质的学校装配式项目在2018年起在国内大量井喷，俨然成为学校建设新浪潮。

那么装配式建筑为什么越来越成为一种学校建设趋势呢？离不开以下优点：

设计过程明确

装配式建筑往往采用平面标准化、模数化，在满足学校功能的前提下，在立面和布局上却不失灵活性。并将工业设计理念引入建筑设计中层层升级，基于学校设计大数据，BIM三维可视化设计。

有效缩短施工周期

装配式建筑采用的预制基础技术能大幅缩短基础工期，基础施工时，上部构件已在工厂加工好，现场只需较少的人工进行装配化施工。目前市场上常见的全栓钢结构系统，设计使用寿命100年，也能有效保证施工质量，提高一度抗震。

总体造价低

装配式建筑结构体系是当前将“高能耗建筑”向“绿色建筑”转变，提高建筑业现代化建造能力的最有效途径之一。 采取的全装配式结构不仅节能、环保，也可获得国家补贴，在后续材料回收率上更可达60%~80%。 在综合造价上比传统工艺节省20%~30%。

学校装配式建筑优质项目

现在，绿色装配式学校已经初见成效，在政府的大力推广下，涌下了一批具有代表性的项目。

星河湾中学

「星河湾中学」作为上海市第一所采用预制装配整体式混凝土结构体系建造的公共配套完全中学建筑示范项目，在装配率、项目类型和规模上都是建设先例。

项目PC设计特点

• 高预制率公共建筑
• 教学办公楼预制率45.1%、学生宿舍楼47.2%。
• 标准化、模数化设计的学校建筑
• 教学办公楼、宿舍楼等使用功能明确，适合进行模数化设计。
• 抗震等级高、节点构造要求高

抗震设防为重点设防类，节点与构造的抗震设计要求高；其中宿舍楼抗震等级为一级、教学办公楼抗震设计等级二级。

装配式建筑模数化

教学办公楼采用了模数化的建筑设计，由普通教室、专业教室、卫生间等标准模块单元组成； 其中对于不同功能的普通教室进行尺寸归并，专业教室采用1.5或2倍的扩大轴网进行布置；通过结构布置归并，大大减少构件种类。

深圳市大磡小学

「深圳市大磡小学」是深圳首个装配式钢结构学校，从开工到竣工仅用了138天。

深圳市大磡小学充分发挥装配式钢结构建筑轻、快、好、省的优势，通过设计、采购、建造全过程中应用的BIM技术、智慧工地等先进管理手段，使项目工期从传统建筑所需要的一年时间缩短到138天，完成了近25000平方米的园林景观施工和8200平方米的建筑施工。

济南市钢城区金水河学校

「济南市钢城区金水河学校」的钢结构制作、AAC墙板及楼承板板全部在车间生产，减少了现场施工强度，省去了砌筑和抹灰工序，大大缩短了整体工期，具有绿色、环保、节能等优点，该工程的顺利推进对公用建筑发展起到良好的示范引领作用。

装配式建筑不仅仅是一门建设的新工艺，它更是服务于我们的莘莘学子。早一天完工，让孩子们早一天上学。

唯有校园里清脆的朗读声与操场上嬉戏的身影才是所有投身教育事业的教育人所希冀看到了。希望在未来有更多的孩子们能在绿色环保、安全放心的装配式校园里，度过一段难忘的多姿多彩的学生时光！

装配式建筑解决方案

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Planbar在市政桥梁方向的应用