我国装配式建筑评价标准推广遇到问题的因素分析

何夕平，朱智修，李文海

（安徽建筑大学土木工程学院，合肥 230601）

0 引言

近年来，与传统的现浇混凝土建筑相比，装配式建筑的优势越来越明显。国家也开始大力发展装配式建筑，并相继颁布了一系列支撑装配式建筑发展的政策与文件，以促进我国装配式建筑体系逐渐完善和发展，鼓励各省市加大装配式建筑发展力度，力争通过10年左右的时间，让装配式建筑在新建建筑中占比达到30%。为规范我国装配式建筑的评估体系，国家还发布了《装配式建筑评价标准》GB/T51129-2017[1]，提出装配式建筑的装配率应不低于50%的指标。国家装配式建筑评价标准自推行以来，我国各省市在推广过程中遇到诸多困难[2]。为此各省市发布相应标准或细则指导装配式建筑的计算和评价，促进当地装配式建筑的发展。而安徽省发展装配式建筑相对起步较早，其中以合肥市与阜阳市为领跑城市。部分省市地区装配式建筑评价方法发布的时间轴如图1所示。

图1 不同省市地区装配式建筑评价方法发布时间轴

图1中的这些省市地区所发布的装配式建筑评价方法均是基于所属地区装配式建筑发展现状去制定的。这些评价方法相对于国家标准主要可以分为三种类型：增加新技术加分项，例如合肥市；采用不同的计算逻辑，例如江苏省和上海市；对国家标准进行细化和延伸，例如广东省。因此，研究国家装配式建筑评价标准推广困难的影响因素以及相应的解决方案具有重要意义。

1 各省市装配式建筑评价方法特点

1.1 重庆市装配式建筑评价方法特点

重庆市装配式建筑评价标准[3]和国家装配式建筑评价标准相比，主要有2个特点：

①重庆市在计算项竖向构件中增加了可选项高精度模板工艺，在围护墙与保温、隔热、装饰一体化基础上增加了可选项围护墙与保温、隔热一体化，在内隔墙与管线、装修一体化基础上增加了可选项内隔墙与管线一体化，其中的可选项分值都做了相应的减小。

②在计算竖向构件时，放宽了条件。例如：将预制墙板两端的端柱或边长不大于600 mm的暗柱可计入预制混凝土体积当中。

1.2 上海市装配式建筑评价方法特点

上海市装配率的计算细则[4]和国家装配式建筑评价标准相比，主要有5个特点：

①上海市的评价方法涵盖多种结构体系，如剪力墙结构、框架结构等。

②上海市建筑单体装配率由建筑单体预制率和内装预制率构成。对于建筑单体预制率提供了两种计算方法，可根据建筑结构形式灵活选取计算规则，例如对于装配式混凝土建筑，采用体积占比法相对较好；对于组合结构类型的装配式建筑，采用体积占比法就有很多争议问题，宜采用权重系数法进行计算。

③将主体结构中的不同构件做了划分，不同的构件类型权重系数占比不同，而权重系数与修正系数体现了各部件所占装配率的比重。而国家标准较为单一，仅对竖向构件和横向构件进行划分。

④对于装配式建筑的内装部分，上海市的评价方法没有强制性的要求全装修，也没有对一体化设计进行强制要求，而是分为多项技术工艺，对于不同的计算工艺设定修正系数，让企业有了更多的工艺上的选择，对于配套产业的企业有利于新型技术的发展。

⑤相对于国家标准，上海市的评价方法更适合不同结构类型装配式建筑的计算评价，在很多计算规则方面更加细致。

1.3 广东省装配式建筑评价方法特点

广东省装配式建筑评价标准[5]和国家装配式建筑评价标准相比，主要有4个特点：

①广东省对不同结构类型的分值设定是不一样的，例如当竖向构件全部采用钢构件，得30分。

②对于预制构件连接部分后浇混凝土的计算规则略有调整，例如将预制剪力墙转角或端部边缘构件长度不大于400 mm（不含墙厚）的后浇混凝土体积纳入竖向预制构件的体积之中。

③增加了细化项和鼓励项的分值设定，其中鼓励项中设置三种类型，涵盖标准化设计、绿色与信息化应用以及施工与管理。

④对于装配式建筑的等级评价有了新的设定，增加了基本级装配式建筑的概念，当竖向构件的预制比例达到35%，即可评价为基本级装配式建筑。

1.4 合肥市装配式建筑评价方法特点

合肥市装配式建筑装配率计算规则对比国家装配式评价标准计算方法完全一样，在此基础上增加了装配式建筑应用建筑业新技术选项，最高可得10分。

1.5 湖南省装配式建筑评价方法特点

湖南省绿色装配式建筑评价标准[6]和国家装配式建筑评价标准相比，主要有2个特点：

①湖南省在竖向构件中增加了可选项高精度模板或免拆模板施工工艺；在围护墙与保温、隔热、装饰一体化基础上增加了可选项围护墙与保温、隔热、窗框一体化；在内隔墙与管线、装修一体化基础上增加了可选项内隔墙与管线一体化。其中的可选项分值都做了相应的减小。

②增加了必须项绿色建筑与加分项两大项，两项最高可得15分。

2 工程案例及计算对比分析

为了更加直观地对比不同装配式建筑评价方法的差异性，现对具体工程案例进行计算分析，选用国家装配式建筑评价标准、上海市装配式建筑评价方法、广东省装配式建筑评价方法和湖南省装配式建筑评价方法进行计算。

2.1 工程案例介绍

该项目为某市某公寓住宅项目，处于该市装配式建筑中等水平，该项目采用装配式混凝土剪力墙结构。以其中一栋单体建筑为例，该建筑共26层，建筑高度为83 m，其中1-4层为混凝土现浇层，屋面为混凝土现浇层，其余楼层为混凝土预制层，所有楼层采用标准化户型设计。该建筑采用工程总承包模式，应用BIM技术，并实现了平面布置标准化和预制构件与部品标准化，获评绿色建筑2星。该建筑楼层每层均高3 m。该单体建筑的竖向预制构件示意图、水平预制构件示意图如图2和图3所示。

图2 标准层竖向预制构件布置图

图3 标层准水平预制构件示意图

2.2 国家装配式建筑评价标准下的计算结果

为了促进装配式建筑行业的发展，中华人民共和国住房和城乡建设部于2017年颁布了装配式建筑评价标准。对各地区发展装配式建筑起到了指导性作用。针对本工程实例，在国标的基础上进行计算，计算结果如下：

①主体结构竖向构件部分得分：经计算该建筑主体结构的预制竖向构件总体积为469 m3，对应竖向构件总体积为1 255 m3，得出比例为37.41%，由内插法计算，此项得分为20.53。

由于装配式建筑1-4楼为加强层，主体竖向结构必须为现浇。核心筒边缘约束构件一般也应为现浇。在计算条件的约束下（如预支剪力墙墙板间宽度不大于600 mm竖向现浇段可计入预制混凝土体积），比例达到35%也有一定的难度，且分值区间为20-30分，当对应比例小于34%时，得分为0。

②主体结构水平构件部分得分：根据图纸测算，该建筑预制水平构件总面积为4 857.67㎡，对应水平构件总面积为7 707㎡，得出比例63.03%。因低于70%，此项不得分。

由于装配式建筑1-4楼为加强层，屋顶一般现浇。此建筑为26层，除去水平构件现浇层4层，其他层平均比例应达到82.73%，总体比例才能达到得分要求。

③非承重围护墙非现场砌筑部分得分：根据图纸测算，此项预制部分面积与总体面积分别为2 079㎡和24 477.54㎡，所得比例为83.91%，得分5分。

只有当比例大于80%时，得5分。低于80%不得分。

④围护墙与保温、隔热、装饰一体化部分得分：本工程未采用装饰一体化故得分为0。

虽然本工程采用围护墙与保温、隔热一体化，且比例达到59.6%。但没有做到装饰一体化，故不得分。

⑤内隔墙非现场砌筑部分得分：根据图纸测算，此项对应预制部分面积与对应总面积为1 259.7㎡和5 570.84㎡。所得比例为22.61%，未能达到50%，顾不得分。

⑥内隔墙与管线、装修一体化：与内隔墙非现场砌筑部分得分一致。

⑦因该建筑均未采用装修和设备管线中的各项工艺，该项得分为0。

⑧缺项部分分值：该建筑无缺项部分，因此该项得分为0。

综上，在国家装配式建筑评价标准下，该建筑的装配率为25.53%。其装配率低于50%，未达到国家标准最低要求。

2.3 上海市装配式建筑评价方法下的计算结果

该建筑为装配式混凝土剪力墙结构，因此采用权重占比法计算：根据图纸测算，建筑单体预制率得分项分别为：墙体、楼板、楼梯、凸窗、阳台板、空调板。所得比例分别为30%、8.11%、1.68%、1.51%、1.51%、0.84%。内装预制率得分项为：内隔墙非砌筑。所得比例为1.7%。综上，该建筑单体装配率为45.36%。

2.4 广东省装配式建筑评价方法下的计算结果

主体结构竖向构件部分得分：经计算该建筑主体结构的预制竖向构件总体积为638 m3，对应竖向构件总体积为1 255 m3，得出比例为52.84%，根据内插法计算，此项得分为23.96。除细化项与鼓励项外，其他项得分情况与国标一致。细化项：其中预制外墙板计算比例为18.9%，此项得分为10分。鼓励项：该建筑达到了平面布置标准化、预制构件与部品标准化、绿色建筑评价2星、BIM应用和工程总承包，所以鼓励加分项总和为1+1+1+1+0.5=4.5。

综上，在广东省装配式建筑评价标准下，该建筑的装配率为43.46%

2.5 湖南省装配式建筑评价方法下的计算结果

其得分项与国标基本一致，除围护墙与保温、隔热、窗框一体化得分为0.67。绿色建筑项：绿色建筑评价2星，得4分。加分项：BIM技术应用（设计、生产）和采用EPC模式，得4分。

综上，在湖南省装配式建筑评价标准下，该建筑的装配率为34.2%。

2.6 对比分析结果

通过以上分析，该建筑在主体结构部分、围护墙和内隔墙部分均采用了装配式建筑工艺，但按照国家标准的指标要求，其装配化水平是无法达到的。根据以上结果可以分析出：

该建筑采用上海市的权重计算法计算时，装配率有显著提升，计算结果差距较大。按上海市的权重计算法计算时，没有最低比例要求，相对国标的主体结构竖向构件和非承重外围护墙，上海市的权重计算法将其整合为建筑单体预制率中的墙选项，大大提高了其预制率，也简化了计算步骤。

该建筑采用广东省计算方法时，装配率达到了43.46%，说明细化项和鼓励加分项整体的评价结果影响很大。这也进一步表明，各省市地区在制定相应的地方标准或计算方法时，应对细化项和鼓励加分项酌情设置。

上海市的权重计算法是一种全新的计算方式，与国标各项计算方式完全不同。很好地将不同构件之间进行更有效的区分，不同的预制构件的工艺水平和技术难度是不一样的，根据所属地区的发展现状和技术水平，对预制构件在权重上进行区分有助于推动更多装配化工艺的发展。

该建筑的装配率主要来自于主体结构、围护墙和内隔墙结构，在不考虑内装的情况下，装配率水平尚可。因此在内装部分，应采用灵活多变、政策鼓励等方法推动企业去提高内装的装配化水平，同时建立装配化装修的行业标准化体系，优化成本控制。

3 推广难度分析

3.1 国家标准部分指标要求过高

国家装配式建筑评价标准的颁布对于规范我国装配式建筑行业以及促进装配式建筑行业标准化体系有着重要的意义。然而通过调查发现，在国家标准的实际推广过程中，相关评价指标的设定相对于我国目前的装配式建筑发展水平要求过高，例如国家标准中要求参评建筑必须满足全装修才可以进行装配式建筑评价，研究与计算发现当前大部分装配式建筑建设单位由于成本问题难以达到该指标的要求。但全装修可以减少污染、减少湿作业和现场用工，因此，国家标准是装配式建筑的未来发展方向[7]。

3.2 参建单位技术水平不足

目前国内的装配式建筑企业的技术水平相对于国外发达国家存在一定的距离。日本的装配式建筑工艺自二战以后得到了长足的发展，当前工业化水平很高，其装配式建筑不仅装配率高，而且在内装工业化集成技术和减震隔震技术上也达到了世界领先水平。法国的预应力装配式框架结构体系能够达到80%的装配率水平[8]。相比之下，我国的装配式建筑目前主要以装配式混凝土建筑为主，集成化水平也存在较大差距。

3.3 装配式建筑人才缺乏

国内装配式建筑人才需求量巨大，但当前我国的建筑业仍然受到传统建筑业的影响，加大了装配式建筑人才的培养难度。目前只有少数的高校开设装配式建筑的相关课程，教学体系也不够健全，无法把装配式建筑的核心优点贯彻教学过程中。装配式建筑产业的从业人员能力参差不齐，缺乏系统的、体系的培训，影响了装配式建筑人才的输出。

3.4 区域发展不均衡

当前国内装配式建筑产业的发展存在严重的区域不均衡。装配式建筑发展水平较高的地区主要是北京、上海等一线城市以及长三角、珠三角的一些发达城市。中部、东北和西部地区的装配式建筑发展水平参差不齐。发展不均衡给政府的全方面政策推广造成了一定的阻碍。以安徽省为例，合肥、阜阳的装配式建筑发展水平在安徽省处于领先水平，其他市区的装配式建筑发展水平相对落后，这种发展不平衡影响了相关政策对于全省的覆盖。

3.5 装配式建筑成本偏高

目前我国装配式建筑的建造成本相对于传统建筑偏高。装配式建筑的成本偏高主要来源于工艺成本和运输成本。装配式建筑预制构件的生产需要相当大体量机械设备和研发的投入，这一部分的成本投入通常需要较大规模的产量分摊。装配式建筑的PC构件相对于传统建筑增加了运输过程，施工现场和预制构件厂的距离以及起重吊装在一定程度上影响了成本的增加。除此之外，装配化装修受制于当前的应用规模，建造成本也相对偏高[9]。

4 AHP层次分析法

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)由美国著名的运筹学家托马斯·塞蒂（Thomas L.Saaty）提出，该方法通常是用来解决难以完全定量分析的决策性问题，属于一种定性和定量相结合、系统化、层次化的分析方法。其特点是在对复杂问题进行深入研究之后，可以通过少量的定量信息去解决多目标、多层次的决策性问题。

本文通过听取多次专家会议，在此基础上运用层次分析法对影响国家装配式建筑评价标准推广的因素进行权重确定，采用1-9度的标度方法，详见表1。

表1 标度含义

4.1 建立判断矩阵

建立判断矩阵A，A=(aij)n×n，对矩阵A进行计算，

再求得A的特征向量W=(w1,w2,w3,...,wn)T，然后计算矩阵的最大特征根λmax。

式中：(AW)i为A与W乘积的第i个元素。

4.2 一致性检验

检验判断矩阵一致性的指标CI=(λmax-n)/(n-1)，平均随机一致性指标为RI，随机一致性比率CR=CI/RI。当CR＜0.1时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的。

RI和判断矩阵的阶数有关，其对应的关系如表2所示。

表2 RI标准值

4.3 权重计算分析

通过查阅相关文献、会议座谈等方式，并咨询装配式建筑领域的相关专家，对五个影响因素的重要程度进行评判，对其权重进行计算，计算结果如表3所示。表3中A、B、C、D、E分别代表了国家标准要求过高、参建单位技术水平不足、装配式建筑人才的缺乏、区域发展不均衡、装配式建筑成本偏高。

表3 影响国家标准推广的因素判断矩阵和单层次权重表

由表3可知，国家标准要求过高所占权重最高，权重占比高达0.443，这表明国家标准的某些指标确实要求过高，这也证实了当前很多省市地区颁布装配式建筑地方标准和评价方法的原因；装配式建筑成本偏高的权重占比较高，为0.242，这表明装配式建筑成本偏高影响了相关建设单位选择装配式建筑，影响了装配式建筑发展以及国家标准推广。

5 结语

以上研究分析了不同装配式建筑评价方法的特点与计算差异，虽然从计算结果对比其他省市评价方法相对没有国家标准那么严格，但是仍有很多的优点和借鉴意义。对于需要制定地方标准或评价方法的地方政府，现给予以下几点建议：

在计算规则上，应该更清晰明了，对于界限不明的计算区域应该着重说明，避免评价结果的不统一。

对于不同的结构体系和构件形式，在评价方法上应该进行区分，在分值设定上应该考虑到技术工艺的成熟性和推广性。

对于发展严重不平衡的区域，应该适当设定细化项和鼓励项，但不可盲目，设定的项目应符合国家装配式建筑发展的方向。计算条件与比例限制可适当合理放宽，或适当降低一些选项的要求，以免打击部分区域发展装配式建筑的积极性。

通过分析五种影响国家装配式建筑评价标准推广的影响因素，并对各种影响因素形成的原因、特点进行分析。由AHP层次分析法计算各影响因素所占的权重比，得出国家标准要求过高和装配式建筑成本偏高两个影响因素所占权重比达0.443、0.242，两者对国家装配式建筑评价标准推广的阻碍影响最大。因此装配式建筑行业的发展需要因地制宜、循序渐进，还需各个部门与行业的协同合作与鼎力支持。