发达国家的建筑工业化起步较早，预制混凝土技术（PC技术）的应用已经比较普及，新中国成立后，我国的PC建筑技术发展很快，在工业生产厂房和城市住宅建设方面取得了很大的成就，但由于种种原因，上世纪90年代以后基本停滞，甚至会出现了倒退，随着我们国家人口红利的消失，以及人们对建筑质量和性能要求的提高，建筑工业化成为房地产和建筑业转变发展方式与经济转型的重要手段，本文梳理了国内外PC建筑技术的发展水平，结合自己的研究，提出了PC技术的发展与应用前景。
上世纪五、六十年代，我国的经济基础相当薄弱，钢筋水泥等材料严重缺乏，从苏联引进了装配式混凝土排架结构技术进行工业生产厂房的建设，到80年代已经很成熟并得到普及，这类排架厂房一般由预制柱、预制薄腹梁、预应力屋架、预应力大型屋面板、预制外墙板、预制吊车梁等构件组成，技术标准化和施工机械化程度都很高，由于大量运用预应力技术，因此材料消耗量很低，技术经济性在世界上处于领先水平。（图1）
到了上世纪90年代，我国的钢材产能迅速扩张，钢材供应不再紧张，促进了钢结构技术的发展，由于钢结构建设速度更快、回收残值高、经济性好，逐渐取代了混凝土排架厂房，成为了单层厂房的主流产品。（图2）
随着经济发展，大城市的工业用地也日益紧张，为了节约建设用地，工业用地的容积率指标要求慢慢的升高，多层工业生产厂房不断增多，混凝土结构的多层轻工业厂房需求很大，目前大多数仍采用传统现浇施工方法建设，PC技术可挖掘的市场很大。
上世纪80年代，我国基本建设重心从生产向生活转型，装配式住宅技术开始发展，以北京为例，在北京二环路以外、三环以内建设了2000万平米装配式装配式大板房（图3、图4、图5），甚至开始了盒子式房屋的研究，并且制定了《装配式大板居住建筑》JGJ-91技术标准。
90年代初全国取消福利分房，城市住宅开始做货币化和市场化改革，人们对户型、质量的要求慢慢的升高，在计划经济的条件下，预制大板厂难以适应市场快速变化的需求，再加上当时的大板房普遍在隔音、防水、保温隔热方面存在比较大缺陷，数年内所有的大板厂全部关停并转。
受限于当时的经济水平和基础性材料，装配式大板房在建筑性能方面存在重大缺陷，大多数表现在夏热冬冷、渗漏水、隔声差，使用维护费用高，给住户带来很多麻烦，甚至对房屋的安全性产生怀疑，造成了很坏的影响。
图6、图7是当时北京装配式大板房的施工蓝图，从图中能够准确的看出，上下层的预制墙板钢筋连接做法最简单，仅仅是把上层墙板钢筋和下层墙板的吊钩进行焊接，水平连接部位局部现浇连接，类似于砌体结构的构造柱。当时多数的墙体保温材料是加气混凝土，导热系数较高，密封防水做法一般为沥青麻丝填缝，容易老化。
90年代以来，我国城市建筑需求量开始上涨旺盛，同时经营特点也发生了重大的变化，一方面建筑向高层为主的方向发展，另一方面商品混凝土的生产、配送、泵送技术逐渐成熟，再加上建筑业来管理和劳务相分离的经营模式改革，有经验的建筑技术工人下岗，大量农村廉价劳动力迅速占领建筑市场，房地产业和建筑业的经营趋向金融化，形成了重资本、轻资产的经营格局，以包代管的现象非常普遍，由于预制建筑行业有必要进行固定资产投资，不再受到建筑业的青睐，预制构件行业几乎形成了20年的历史断档，人才和技术沉淀逐渐消失。
▲ 图11 施工时水电管线是芬兰某装配式住宅的施工情况，因为处于极度严寒地区，只有全装配式结构体系才能加快建设速度，因此垂直构件和水平构件都采用预制，现场湿作业的工作量很少，装配式建筑技术的应用很普及，
世构体系的装配式框架结构采用了预应力技术，能节约梁柱的钢筋混凝土用量，适合于公建（学校、医院、商场等）项目应用，具备比较好的经济性。
林同炎大师发明了预制预应力双T板，在美国PCI协会的推动下，双T板、预制预应力空心板、预制夹心保温外墙技术很普及，构件的尺寸都很大，因此生产所带来的成本低、安装效率高，总体经济性很好。
加拿大用装配式剪力墙和预应力空心板技术体系建设多、高层住宅，完全取消了脚手架和模板，现场干净整洁，施工快捷且经济性很好。
欧美发达国家人工成本高，需要尽可能发挥工厂预制生产价格低、现场施工效率高的优势，最大的目的是为了更好的提高建筑的经济性，各国主流的PC技术差异很大，技术应用方法不同，一般从项目特点出发，选用合适的技术。
日本由于地震设防烈度高，剪力墙难以计算分析，所以装配式建筑一般以PC框架为主，PC框架结构施工安装难度很大、技术质量发展要求很高，因此对对构件的精度要求非常高，需要很高的工人素质和专业化程度才能做好。
按照新加坡政府的居者有其屋计划，全国80%的住宅是由政府开发的组屋，全部采用PC构件建设，设计标准、技术成熟、市场可控，20年间解决了百姓的住房需求，曾经是香港政府学习的对象。
香港、澳门的住宅形态与国内城市非常相似，以剪力墙结构为主，其内浇外挂工法源于新加坡，在英国法规管理下，技术质量水平已经逐渐赶超新加坡，从1997香港回归以来，所有的公屋和居屋（相当于廉租房和经适房）全部用PC构件装配施工，已经基本解决了居民的基本需求；台湾的住宅形态和技术与日本非常相似，以装配式框架结构为主。
建筑全产业链消耗了全社会40%的能源，从90年代开始建筑业被 农民化 ，是全国科技贡献率最低的行业，在人口红利消失后，还将面临劳动力不足的尴尬局面。
国内正处于城镇化和房地产发展的高速时期，城镇建设量居世界第一，是全球建设量的45%以上，需要消耗大量的物资和人力，同时我国建筑寿命不高、建筑能耗居高不下，建筑垃圾的消纳造成了大量的土地浪费，是消耗能源和资源最多的行业，粗放的发展方式难以持续，已经面临国际社会的强大压力，必须转型升级。
按照十八大提出的生态文明建设要求，建筑业必须走节约世界资源能源、减少环境污染的工业化发展道路，结合国外经验，其中预制装配式混凝土建筑（PC建筑）是重要的手段之一，面对停滞了20多年的PC产业，该如何转型、怎样发展、如何推进？
我国工业与民用建筑依然以混凝土结构为主，生产施工方式仍以现浇结构为主，钢结构和PC建筑占比不多，发展空间巨大。
我国钢产量和水泥产量和消耗量已经世界第一，所产生的碳排放面临国际社会压力，必须从节能减排的角度逐步的提升建筑质量、性能。
全国从事建筑业的人数6000余万人，劳动力占比最高（仅次于服务业），人口红利消失迫使建筑和房地产业业必须转变发展方式与经济转型，工信部在各行各业大力推行机器换人运动，而建筑房地产业行动迟缓，只有万科集团等少数企业按照两提两减（提高质量、提高效率、减少人工、减少污染）原则主动转型升级。
在量大面广的工业与民用建筑中（住宅、办公楼、酒店、工业生产厂房等），逐渐增加预制装配式混凝土建筑和钢结构建筑的比重。
把传统的现场作业尽量转移到工厂，用标准化的作业条件和作业程序控制产品质量，逐步实现工厂化生产、机械化施工、信息化管理，这些需要标准化设计做支撑。
引导社会企业投资实业，真正发展生产力，为企业沉淀人才和技术，提高运行效率增强核心竞争力，以科学技术进步创造绿色GDP。
从上文看出，对比各国的PC建筑技术和应用方法，可以说各有特色并且差异很大，因此不可照搬照抄，宜因地制宜、因项目而异、取其精华、舍其糟粕，应该消化吸收进行再创新，走适合中国国情的建筑工业化道路！
重点解决通用技术问题，照顾好大多数，循序渐进 。根据我们国家建筑特点，通过标准化、系列化、通用化的组合手段，解决大多数建筑的生产和安装技术，将不同结构体系应用于不同的建筑用途，重点解决住宅楼、写字楼、轻工业厂房、新农村建设的技术标准和产业配套。（可参考梁思成1962.9.9人民日报文章建筑工业化——从拖泥带水到干净利落）。
建筑工业化的特点是工厂生产机械化、自动化，现场施工装配化，传统的技术、管理和操作人员难以适应，必须改变思维和观念，调整管理思路来适应工业化变革的需要。
1999年8月，国务院发布了《关于推进住宅产业化提高住宅质量若干意见的通知》（[1999]72号文件，吹响了推进住宅产业化发展的号角，但由于历史断档的原因，缺乏人才和技术的积累，众多企业不得不自行投入科研经费，从国外引进或自主研发有关技术，进行人才教育培训，并在具体工程中进行尝试和实践。
各级地方政府和建设行政主任部门也相继出台了一些扶持鼓励政策，例如，多地政府出台对于工业化建筑给予3%容积率奖励、可提前预售、政府工程增量成本补贴、保障性住房强制采用工业化技术等措施，充分调动了企业的积极性。一些企业面对建筑房地产业不景气的局面，主动提出进行工业化的转型升级，慢慢的变多的科研院所和设计、施工、房地产公司开始关注建筑工业化，在一些城市短期内新建了众多的预制构件厂，并且采用流水线工艺进行房子构件生产，呈现出大干快上的势头。
在北京、上海、深圳、沈阳、济南、合肥、南京、杭州、绍兴、长沙、武汉、成都、重庆、西安等地区，都已形成了一定的产业规模，并且有大量的试点示范工程开展，从企业层面，已经有万科集团、长沙远大住工、宝业集团、瑞安集团在商品房项目中进行实践应用，并取得了一定的经验。
北京万科在中粮假日风景、长阳半岛项目中应用了装配整体式剪力墙结构体系，采用灌浆套筒钢筋连接技术和夹心三明治保温外墙技术，其中外墙、飘窗、楼梯、阳台、部分楼板为预先制作的构件（如下图）。
沈阳市出台了类似于北京的政策，吸引了辽宁宇辉、日本鹿岛、长沙远大、吉林亚泰、沈阳万融、辽宁鼎裕等众多公司参与，各种不同的结构体系纷纷在沈阳得到应用和展示，也暴露出不同体系之间的优缺点，为全国的推广应用建筑工业化积累了一定的经验。
▲ 远大住工内浇外挂体系建设的公租房，外墙内保温的技术设计不适合气候寒冷地区
上海市出台的政策要求，如果房地产项目采用夹心三明治保温外墙技术，可以给与3%容积率奖励，由于上海房价较高，容积率奖励可以给开发商带来可观的收益，因此开发商的积极性很高，上海万科、上海宝业、上海城建、上海建工、中建八局积极建厂，华润、招商、新城等大型房地产研发企业纷纷转向工业化。
以上这些城市都新建了先进的流水线预先制作的构件厂，设计产能非常高，以合肥为例，2015年开工的建筑工业化保障房项目面积超过300万平米。
作为全国第一个住宅产业化试点城市，深圳市于2014年出台了相应的建筑工业化指导意见，其中要求从2015年起，新出让商品房土地、保障性住房、政府投资的公共工程100%要求采用建筑工业化技术，对于存量土地采用建筑工业化技术并达到相应预制率和装配率指标要求的项目，可以核增3%的建筑面积奖励，并免除1.5%的基准地价，从政府和市场两个层面同时推进建筑工业化发展。
深圳市鼓励企业结合自己条件及项目特点，进行多种技术的融合创新，促进建筑工业化和绿色建筑相结合，综合提高建筑性能和技术经济性，目前已经建成的建筑工业化项目超过200万平米，取得了不错的成效，正在积极创建建筑工业化示范城市。
山东万斯达集团拥有PK预制预应力叠合板的先进的技术，与深圳现代营造科技公司合作开发了PK剪力墙结构体系、PK预应力框架结构体系、PK钢结构外挂板结构体系，分别用于住宅、轻工厂房、公建的建设，技术体系可适应市场70%以上的建筑需求，2013年凭借三大PK结构体系成功跻身国家住宅产业示范基地行列，目前三大体系均已具备成功业绩，并在保障房建设领域获取市场，带动了济南乃至山东省的建筑工业化发展。
各地出台的政策对于推动建筑工业化发展具有非消极作用，中国是发展中国家，与发达国家相比具有更加广阔的建筑市场，并且建设规模庞大，适合采用建筑工业化的发展模式；同时企业出于自身发展需要，对建筑工业化转型升级具备极高的积极性，纷纷投入大额资金新建预先制作的构件厂，近三年来全国新增预先制作的构件流水线上百条，每条流水线投资超过千万元，设计产能约为5~6万立方米，全国每年能够很好的满足2000~3000万平米的建设年需求，流水线生产、装配化施工成为主要的建筑工业化建设方式。
从横向看，PC建筑成为近几年建筑业的热点，也暴露出钢结构、木结构以及各种混合结构技术发展的不足，虽然PC建筑是建筑工业化重要承载手段，但不同的建筑需求应选择最适合、性价比更高的技术，从长远看，很多企业同质化的技术一方面会面临恶性竞争的局面，另一方面过大的设计产能在短期内将难以消化，会直接影响到投资效益。
新时期下的建筑工业化革命，需要全社会的积极探索，尽管政府层面很看重，企业层面加大了投入，但由于技术、人才的支撑不足，大干快上的过程中，在一些项目还是造成了一些质量上的问题和安全风险隐患，有些情况甚至很严重，如果PC建筑不能带来更好的安全性和质量保证，长期发展下去可能会给建筑工业化带来更严重的打击，不得不引起高度重视。
▲ 上图灌浆孔和出浆孔用砂浆填补，难以判断和查明灌浆套筒的灌浆饱满度，操作不规范。
（1）在政府层面，主观上对建筑工业化的难度意识淡薄，不能从实际出发循序渐进地推动，往往急功近利、拔苗助长。
技术创新是产业高质量发展的根本保证，在掌握成熟技术的基础上，不断运用新技术、新材料、新工艺，提高工程质量和建设速度，降低材料消耗、节省人工，对国外成熟的技术应该消化吸收，对新颁布的《装配式混凝土结构作业规程》JGJ1-2014所涉及的新技术应尽快掌握，并根据每个项目的特点研究最适合的工艺、工法。
由于建筑工业化技术前移、管理前置的特点，打破了建筑业原有的格局，相应的管理手段应该与之相适应，在某些方面必须有所创新和突破，如企业资质、项目审批、承发包制度、质量和安全监管制度、市场定额等。
全社会应该形成鼓励先进、淘汰落后的机制，政府应设定合理的建筑工业化发展目标，在从业资格、项目立项、审批、税收等层面，出台相关的奖优罚劣政策，对建筑工业化予以扶持。以香港为例，对于工业化的项目给予奖励的同时，出台了提高建筑垃圾处理收费标准的措施，一拉一压的奖罚措施对行业发展的带动效果相当明显。
建筑工业化具有实体经济的经营特点，建筑规划设计、构件生产、施工安装的结合更加紧密，更适合设计施工总承包的方式，从国外经验来看，EPC承包、代建制将比传统建筑的经营管理模式更有优势。
【1】JGJ1-2014是我国当前PC建筑技术水平的标志，是新型建筑工业化重新起步的里程碑。
【2】JGJ1-2014是国内指导装配式建筑规划设计、生产、施工、验收的技术依据。
【3】装配式混凝土结构性能等同于现浇的技术特点，在新形势下能适应市场需求。
【4】纳入了许多国际先进的、成熟的技术和经验，为我国PC行业的发展打开了新的思路。纵向钢筋的灌浆套筒连接技术、非组合式夹心三明治保温外墙、混凝土结构物件粗糙面等关键技术的出现促进了行业进步。
【5】国内PC行业仍处于起步阶段，对于新技术、新材料、新工艺，《规程》编制的内容还不是很深入，需要其他相应的配套标准和图集来补充、细化和完善。例如：钢筋套筒灌浆连接技术、非组合式夹心外墙的保温拉结件设计与应用方法、PC构件专用预埋件的设计与应用方法、露骨料混凝土粗糙面应用方法、耐候密封胶的性能指标要求等，都有着非常强的专业性，仍然困扰着设计和生产施工单位。
新技术、新产品、新工艺、新材料是促进行业发展的重要手段，一方面能够提高建筑性能和质量，另一方面可以节约材料和人工，综合提高PC建筑的性价比，深圳市现代营造科技有限公司参与了国家行业标准《装配式混凝土结构技术规程》的编制，并长期从事PC建筑技术和产品的研究，攻克了多项技术难题，取得了多项专利技术成果，成功研发了“砼的牌”系列产品，包括灌浆套筒和高强度灌浆料、夹心三明治保温拉接件、构件模具磁性固定装置、预制构件专用预埋件及起吊装置、露骨料水洗药剂、清水构件专用脱模剂等新技术和新产品，能为建筑和房地产企业的建筑工业化转型提供系统解决方案。
露骨料混凝土的粗糙表面增大了新旧混凝土结合面的比表面积，并且形成骨料互相咬合，提高了摩擦系数，是形成“整体式结构”的关键技术手段，与传统凿比，具有制作简单、成本低廉、质量效果好的优势。“砼的牌”露骨料水洗药剂，采用先进配方，可保证混凝土浇筑后3天内仍能冲洗露出石子，性能和效果明显优于进口产品。
一般有机保温材料均具有可燃性，发达国家采用把保温板放置在两层混凝土之间的方法，有效解决了保温层的寿命问题，必须使用拉接件穿透保温板锚入两层混凝土之中，因此拉接件的质量好坏决定了外墙的寿命和安全，美国Thermomass品牌保温拉接件采用GFRP复合材料制造，具有强度高、弹性好、低导热、与混凝土相容性好的特点，该产品已经有35年历史，现代营造科技公司是该产品在中国的唯一代理商。
4.0倍的高安全系数，保证拉接件永远处于弹性工作状态。完善的技术标准（AC320标准）、检测手段（国内、外检测报告）
预制构件采用专用吊具和专用埋件，能大大的提升生产、吊装的效率，我国还缺乏此类产品标准，现代营造科技结合欧洲和美国标准，并按照香港《預製混凝土建造作業守則》要求，设计制造了“砼的”牌系列锚栓，锚栓的载荷计算符合美国ACI 318-05附件D要求，产品安全系数3.0，设计选用时应详细咨询技术工程师，以免由于设计错误酿成安全事故。
PC建筑的预制外墙一般设计有20mm宽度的伸缩缝，必须使用耐候胶进行密封，以适应温度胀缩变化，如果密封胶的性能不好，极易造成外墙渗漏，并且维修非常困难。为了保证耐候密封胶的性能和质量，现代营造从日本引进最先进的MS树脂材料，开发了PC构件专用MS单组份耐候密封胶，远低于进口MS密封胶的价格。
左上图为某项目进行PC剪力墙安装的场景，每一片墙上设置了上下两对斜撑杆，照片中7个人同时操作，这种安装方法由万科集团从日本引进，右上图为某实验楼，一片墙上设置了10余根斜撑杆，不但无益，而且垂直度调节时必须多人同步操作，增加了操作难度。类似照搬照抄国外做法的案例还有很多，这都是由于没有从项目实际出发，利用科学方法针对性的解决问题，浪费材料、降低效率，直接增加了安装成本。
利用三角形最稳定的原理，尽量只设计一根斜撑杆，斜撑杆越多，受力越不明确，施工速度越慢，经济性不好。
先找准墙板的形心和重心，支撑杆放在形心与中心之间，斜杆在构件上的固定点必须高于重心，宜设在2/3高度处，构件下部的支点位置只设两点，且以斜撑杆为中心对称布置，严禁在重心线以下安装可调节斜撑杆，以免发生意外伤人。
当墙板过大时，允许设置两根加固斜撑，但必须在安装好墙体且垂直度调节完成时，方可安装，加固斜撑应该与调节斜撑相对称。
目前这一安装工法已经被越来越多的企业所认同和接受，在实际工程应用中，安装速度提高1倍以上，并且节省大量的预埋螺栓和斜撑杆，创造了明显的经济效益。
现代营造科技核心团队学习和借鉴国内外成熟经验，正在对“座浆法安装、逐个套筒后灌浆施工工法”、“外围护与吊篮一体化临边围护架技术”、“预先制作的构件补救螺栓技术”、“成品座浆料产品”等技术进行深入研究，部分新技术和新产品已经开始试点应用。
深圳市现代营造科技有限公司将继续秉承“安全、节能、环保、经济、实用”的理念，从事“四新、环保”建筑技术及产品的研发、生产和推广，打造开放的技术应用平台，用现代科技的手段对传统的建筑业做改造，现代营造科技甘当建筑产业化的探路者、领航员！建筑产业现代化是全社会的系统工程，让我们携起手来，共同推进我国建筑工业化的发展！
