■ 陈尧东 Chen Yaodong

0 引言

随着德国“工业4.0”概念上升为国家战略，德国住宅产业迎来批量化、个性化定制时代[1]，我国也加速了住宅工业化的发展进程。早在本世纪初，我国就开始鼓励住宅产业由粗放型的现场施工向集约型、精密型的工厂生产转型。2001年起，我国住房和城乡建设部开始在产业关联度大、带动能力强的龙头企业中培育、发展具有先锋实验意义的国家住宅产业化基地，集中力量探索住宅建筑工业化的生产方式，研究开发适用于住宅工业化的建筑体系和部品体系，建立符合我国住宅产业化特点的新型工业化发展道路，促进住宅生产、建设和消费方式的重大转变。

近年来，为了加快我国住宅产业化的发展速度，鼓励及推动住宅工业化的行业规范和标准陆续颁布实施。其中，住房和城乡建设部颁布了《装配式混凝土结构技术规程（2014年）》，推荐使用框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等建筑结构体系。优先推广适合工业化生产的结构体系有利于社会资源的优化配置，有利于施工建造的高效组织和有效管理，还有利于通用化、标准化建筑部品、构件的形成（建筑部品的通用化和标准化是住宅产业化的基本前提）[2]。此外，优先推广适合工业化生产的结构体系，还有利于加快形成设计标准化、生产工厂化、施工机械化的成熟建筑体系。因此，优先推广适合工业化生产的结构体系对我国住宅工业化发展具有重要意义。

1 国家住宅产业化基地的发展情况

为了推进我国住宅产业化，政府通过建立产业化基地，培育和发展一批符合住宅产业现代化要求的产业关联度大、带动能力强的龙头企业，发挥其优势，集中力量探索住宅建筑工业化的生产方式。2001年，住房和城乡建设部批准建立“国家住宅产业化基地”开始试行；2006年6月建设部下发《国家住宅产业化基地试行办法》（建住房[2006]150号）文件，开始正式实施。截至2015年7月3日，在全国已建立了62个国家住宅产业化基地，包括34个开发企业联盟型（集团型）、18个部品生产企业型和10个综合试点城市型。

2 工业化住宅结构体系及其特点

结构承重构件的预制化是住宅工业化的最高境界，而预制装配式混凝土及钢结构是我国重点推荐的工业化住宅建筑结构体系[3]。与现浇结构相比，预制装配式结构由于其现场施工周期短，资金回收快，经济效益高；构件工厂化、标准化生产，质量有保障[4]；施工废料少，环境污染小等优势[5]，非常符合工业化生产方式的要求。

2.1 常用的预制装配式混凝土结构体系

目前，工业化住宅建筑中常用的预制装配式混凝土结构体系主要有预制框架结构、预制剪力墙结构和预制框架剪力墙结构3大类（表1）。

2.1.1 预制框架结构

预制框架结构是工业化住宅建筑中应用最广泛的结构体系之一。与预制剪力墙结构相比，其梁、柱等构件为线性构件，自重较轻，现场吊装更方便，节点连接处工程量小，且预制率较高，可达70%以上。框架结构无承重墙体，室内空间布置更灵活，有利于实现个性化空间的改造。

2.1.2 预制剪力墙结构

预制剪力墙结构比较适合高容积率的保障性住宅建筑。其优点是室内规整，无梁柱外露。全预制剪力墙结构体系工业化程度高，对于小户型的保障性住宅的室内空间和功能布置影响小。但该体系也存在剪力墙单块自重大，节点处工程较多、连接比较复杂，户型内部无法后期调整，无法实现可变住宅等缺点。

表1 工业化住宅结构体系特点

2.1.3 预制框架剪力墙结构

这种结构整合了框架结构与剪力墙结构的优点，是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，增强框架结构的刚度及抗震能力，同时在一定程度上保留了框架结构室内空间的自由度，以满足不同建筑功能的要求。

2.2 钢结构

除预制装配式混凝土结构外，钢结构（表1）由于其诸多优势，也非常适合工业化住宅。钢结构住宅工业化建造主要有以下优势：①可基本达到预制装配化建造；②具备建造智能化自动制造流水线的能力；③已形成若干种符合建筑工业化制造特征的建筑体系，如轻型工业厂房的轻钢门式刚架体系建筑、螺栓球节点网架结构体系建筑；④已完成多种建筑部品的商业化生产，如墙面、楼面、屋面等。

3 国家住宅产业化基地的创新探索

3.1 万科集团

图1 各类工业化开工量占比（%）

万科是目前中国最大的住宅产业化开发企业。自2007年被批准为“国家住宅产业化基地”起，截至2014年，万科完成工业化项目15 137万m2，住宅产业化产品在总体开工量中的占比达68.7%，其中，预制占比27%、装配式内墙占比100%、免抹灰占比87%（图1）。2012年，万科集团完成了全国第一栋高层全预制装配式保障房住宅——南京上坊保障房PC住宅楼（图2，图中红色构件为钢斜撑）的建造工作。该工程为了提高结构的抗震性能及预制率，采用新型预制框架-钢支撑结构体系，取消了需现浇的剪力墙，代之为钢斜撑，既保证了结构的抗震性能，又提高了结构的预制化率；在高层住宅建筑中实现了主要结构构件柱、梁、板的全部预制装配整体化，其他结构构件（楼梯、阳台、女儿墙等）全预制化，预制率约达75%。此外，万科开发的VSI-PC住宅体系不断改进发展成熟，VSI-S型住宅体系已实现全预制化。

3.2 山东万斯达

图2 南京上坊保障房PC住宅楼结构体系预制构件拼装效果图

图3 济水上苑17号楼施工现场

山东万斯达建筑科技股份有限公司是一家致力于建筑产业现代化的高新技术企业，于2013年被住建部授予“国家住宅产业化基地”，主要从事装配式建筑、结构部品及其制造工艺、施工技术的设计研发。2015年承建的济水上苑17号楼项目（图3），其地下室及地上1～2层采用现浇剪力墙结构，3层及以上采用钢筋混凝土预制剪力墙结构，楼面为PK预应力混凝土叠合板，外墙为预制混凝土夹心保温墙板，室内承重墙为预制剪力墙，非承重墙为轻质墙板，预制率达80%。

3.3 远大集团等在钢结构方面的探索

国内众多企业均在钢结构工业化住宅领域展开积极探索，如北新集团、天津二建、长沙远大集团、浙江杭萧钢构股份有限公司等。其中，北新集团作为最早的国家住宅产业化基地，最早将薄板钢骨轻钢体系引入到住宅建筑中，并以此体系为核心，不断加以研发改进，形成了目前集主体设计、楼板设计，屋面设计，墙板生产、现场施工为一体的技术，在低多层建筑中已有较多的应用。2015年，远大集团承建的高达200m的长沙“小天城”（图4），仅用了19天便完成了主体工程的施工建造。该建筑为57层超高层，大楼主体结构均由钢架构成，材料工厂预制达93%，比常规建筑节能80%，真正实现了标准化设计、工厂化生产、装配式安装、信息化管理的新型工业化建造方式。

图4 长沙“小天城”施工现场

4 结语

随着我国工业的不断发展，我国住宅的工业化程度取得了长足进步，建筑部品、构件越来越丰富，建筑结构体系实现了预制化并满足抗震要求，预制率不断提高，成熟的工业化住宅体系不断涌现，并得到应用，如VSI住宅体系、轻钢结构体系等。但是，从我国住宅工业化的整体发展来看，现阶段还处在试点阶段。要推动住宅工业化持续往前发展，需要设计、生产、施工三方面协同并进，除了继续探索发展适用于工业化住宅的建筑结构体系外，还需持续推动以下工作：①推动结构构件、部品的标准化，丰富标准件的种类，提高通用性和可置换性；②加快建立工业化住宅建筑的设计、施工、部品生产等环节的标准体系；③加快发展住宅建筑工程的预制和装配技术，提高住宅工业化技术的集成水平；④支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设，继续开展工业化住宅建筑的试点示范。

参考文献：

[1]丁成章．工业4．0实现住宅产业化[J]．产业地产 ,2015(14)：45-50．

[2]刘东卫．以新型工业化通用建筑体系推动建筑产业现代化发展[J]．住宅产业,2015(5)．

[3]陈振基．我国住宅工业化的发展路径[J]．建筑技术 ,2014(45)．

[4]蔡建国,韩钟,冯健,朱洪进．预制混凝土框架结构的研究[J]．建筑技术,2009(40)．

[5]蒋勤俭．国内外装配式混凝土建筑发展综述[J]．建筑技术,2010(41)．