工業(yè)化建筑效益的研究綜述

張云寧，鄭思瑩，歐陽紅祥，林 昕

(河海大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

我國工業(yè)化建筑的發(fā)展可追溯至20世紀(jì)五六十年代。1963年，政府部門在《1963—1972年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中指出，工業(yè)化建筑是建筑工業(yè)的發(fā)展方向，可以節(jié)約大量勞動力，并加快工程進(jìn)度。由于我國社會大眾尚未意識到工業(yè)化建筑的效益所在，因此目前我國工業(yè)化建筑主要依靠政府主導(dǎo)，仍處于起步階段。國家鼓勵工業(yè)化建筑的發(fā)展主要是因為工業(yè)化建筑相較于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆工藝來說，能帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，學(xué)者們也加強(qiáng)了對工業(yè)化建筑效益、效益評價及其評價方法的研究。當(dāng)前國內(nèi)學(xué)者對于工業(yè)化建筑綜合效益的研究主要集中在工業(yè)化建筑綜合效益的構(gòu)成、工業(yè)化建筑效益指標(biāo)的量化和工業(yè)化建筑效益評價3個方面。

1 工業(yè)化建筑綜合效益的構(gòu)成分析

靳林超[1]基于環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益3個維度提出節(jié)水、節(jié)能、節(jié)電、節(jié)材、環(huán)保、增加出房率、降低維護(hù)成本、降低建設(shè)成本、提升品質(zhì)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高社會互適性、降低社會風(fēng)險、縮短建設(shè)工期13項工業(yè)化建筑效益指標(biāo)，并利用解釋結(jié)構(gòu)模型分析效益指標(biāo)的相互關(guān)聯(lián)性，將工業(yè)化建筑綜合效益系統(tǒng)分成了4級，最后對每一層級的效益指標(biāo)影響路徑進(jìn)行了分析，提出了裝配率的強(qiáng)制要求和完善相應(yīng)效益激勵政策的建議，以促進(jìn)我國的工業(yè)化建筑發(fā)展進(jìn)程。但該研究沒有對效益指標(biāo)的來源進(jìn)行說明，也未對各項指標(biāo)的概念進(jìn)行清晰的界定。

曾榮[2]提出相較于傳統(tǒng)建筑方式而言，工業(yè)化建筑具有以下優(yōu)勢：施工效率方面，節(jié)約30%建設(shè)工期；工程品質(zhì)與安全施工方面，構(gòu)配件質(zhì)量提高，施工現(xiàn)場安全隱患減少；低碳節(jié)能環(huán)保方面，節(jié)水65%、節(jié)能37%、減少人工47%、減少建筑垃圾59%、減少污水排放65%；建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益方面，節(jié)省建設(shè)成本10%、建設(shè)材料節(jié)省80%。該研究認(rèn)為由于我國工業(yè)化建筑起步晚、發(fā)展時間較短、技術(shù)較為落后、普及性不高，工業(yè)化建筑的前期成本投入較大，且效益回收速度慢、周期長，導(dǎo)致我國目前工業(yè)化建筑水平不高。針對這一現(xiàn)狀，提出了需完善相關(guān)技術(shù)和評價標(biāo)準(zhǔn)，提升工業(yè)化建筑的技術(shù)能力與專業(yè)能力。

于國家[3]基于經(jīng)濟(jì)效益、管理水平、生態(tài)效益和社會效益4個維度，提出了保溫節(jié)能、人員縮減、工期縮短、減少人力成本、提高生產(chǎn)效率、節(jié)能、減少資源消耗、減少二氧化碳排放量等效益指標(biāo)。

陳華泉[4]對我國工業(yè)化建筑未來的發(fā)展方向及推廣工業(yè)化建筑的相應(yīng)措施進(jìn)行了探討，提出減少碳排放、避免揚(yáng)塵、降低噪音、減少用工成本等多項工業(yè)化建筑所帶來的效益，結(jié)合我國現(xiàn)階段建筑行業(yè)的特點(diǎn)，闡述了工業(yè)化建筑是我國建筑行業(yè)的必經(jīng)之路，需要技術(shù)、體系及政府倡導(dǎo)等多方面的改善與進(jìn)步才能真正意義上推動我國建筑工業(yè)化的進(jìn)程。

何甫霞[5]基于經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及其他效益3個維度，提出了建造成本、使用成本、節(jié)水效益、節(jié)材效益、節(jié)地效益、節(jié)約人力成本、施工環(huán)境改善效益、降低施工率、提升質(zhì)量9項指標(biāo)，并對9項指標(biāo)的定義進(jìn)行了描述，同時指出裝配式建筑的綜合效益是由這9項指標(biāo)構(gòu)成。

2 工業(yè)化建筑效益指標(biāo)的量化分析

MAO等[6]研究了預(yù)制施工方法與常規(guī)施工方法之間有關(guān)溫室氣體排放的差異性，發(fā)現(xiàn)隨著時間的推移，施工期間的溫室氣體排放越發(fā)顯著，不同的施工方法也會影響施工階段溫室氣體的排放。該研究還確定了預(yù)制施工過程影響溫室氣體排放的5個主要因素：建筑材料的具體排放、建筑材料的運(yùn)輸、建筑廢料與土壤的運(yùn)輸、預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸、設(shè)備的運(yùn)行與施工技術(shù)。然后使用基于流程的方法構(gòu)建了一個定量模型，對比分析采用預(yù)制施工方法和傳統(tǒng)施工方法對溫室氣體排放的差異。結(jié)果顯示，與常規(guī)施工方法相比，預(yù)制施工方法每平方米產(chǎn)生的溫室氣體排放量較少，前者產(chǎn)生的溫室氣體為368 kg/m2，后者產(chǎn)生的溫室氣體為336 kg/m2。溫室氣體排放總量中來自建筑材料的具體排放占比最高，約85%。對減少排放起積極作用的4個要素分別為建筑材料的具體溫室氣體排放、建筑材料的運(yùn)輸、設(shè)備與技術(shù)的資源消耗、廢物與土壤的運(yùn)輸，分別占減排的86.5%、18.3%、10.3%和0.2%。預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸對減排起到負(fù)面影響，抵消了總減排的15.3%。研究結(jié)果表明采用預(yù)制施工方法有助于減少溫室氣體的排放，具有顯著環(huán)境效益。

HONG等[7]建立了裝配式建筑成本效益分析框架，以探討預(yù)制的基本成本構(gòu)成，并考察了預(yù)制對實際建筑工程總成本的影響。結(jié)果表明，在典型預(yù)制構(gòu)件中使用的混凝土和鋼材占總成本的比例最高(占26%～60%)，其次是人工成本(占17%～30%)和運(yùn)輸(占10%)。然后通過8個建筑項目的實證研究，證明了建筑項目的平均增量成本與預(yù)制率高度線性相關(guān)。該研究還指出為了充分獲得裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)效益，未來需促進(jìn)裝配式技術(shù)的發(fā)展、優(yōu)化裝配式建筑的結(jié)構(gòu)完整性、提高裝配式市場的成熟度。

JAILLON等[8]研究表明在建筑業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛的預(yù)制工藝，相較于常規(guī)建筑減輕了一些環(huán)境負(fù)擔(dān)。以香港的住宅和非住宅建筑為例，分析預(yù)制化建筑的可持續(xù)性能，結(jié)果顯示預(yù)制化建筑減少了65%的建筑垃圾、節(jié)省了16%的現(xiàn)場施工人員、縮短了15%的施工時間，但是預(yù)制化的吊裝需求可能會受密集建筑群限制。

康鐵鋼[9]基于環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益3個維度提出了節(jié)省建造成本、節(jié)省使用成本、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、環(huán)境質(zhì)量改善、節(jié)省勞動力、活動空間安全、區(qū)域社會效益及宏觀社會效益11項效益指標(biāo)，實證研究表明，相較傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝，工業(yè)化建筑在綜合效益上具有明顯的優(yōu)勢，且隨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會的進(jìn)步，這一優(yōu)勢將會逐步擴(kuò)大。

李長福[10]從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及其他效益3個維度出發(fā)，提出了建造成本、使用成本、節(jié)水效益、節(jié)材效益、節(jié)地效益、節(jié)能效益、生產(chǎn)方式的改變、生活品質(zhì)的提升8項指標(biāo)，并對各項指標(biāo)進(jìn)行了概念描述，通過對各項指標(biāo)的研究背景、研究內(nèi)容、研究方法及研究思路進(jìn)行闡述，一定程度上為其他學(xué)者在探索指標(biāo)分析新方法時找到思路。

王佳琪[11]認(rèn)為與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比，預(yù)制建筑在人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)、臨時設(shè)施費(fèi)上均有不同程度的降低，且?guī)砹斯?jié)地、減少垃圾、縮短工期、節(jié)水、節(jié)電等效益，通過實例對比分析鋼結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的建造成本差異，得出了裝配式建筑成本較低的結(jié)論。

陳泳全等[12]在對比分析裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝建筑在節(jié)水、節(jié)電、節(jié)材、節(jié)能、環(huán)保、降低噪音、減少揚(yáng)塵、文明施工等效益值區(qū)別的過程中，發(fā)現(xiàn)利用現(xiàn)有的效益評價指標(biāo)得到的碳排放量計算結(jié)果與實際值有較大偏差，為解決效益評價指標(biāo)的這一實際使用欠缺，增加了計算碳排放量的指標(biāo)與方法。

3 工業(yè)化建筑效益評價

徐雨濛[13]從裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝的經(jīng)濟(jì)效益-增量成本角度出發(fā)，基于經(jīng)濟(jì)、資源消耗、環(huán)境、社會效益4個維度，提出了節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、大氣環(huán)境質(zhì)量提高、噪聲等級下降、采光系數(shù)上升、新風(fēng)率上升、居住者健康狀況提升、居住者工作質(zhì)量提升、減少財政損失、節(jié)省排污費(fèi)與排污設(shè)施費(fèi)、增加就業(yè)人數(shù)、生產(chǎn)效率提升及建設(shè)方知名度提升14項工業(yè)化建筑效益指標(biāo)，運(yùn)用了灰色空間理論建立了裝配式建筑可持續(xù)性發(fā)展評價指標(biāo)體系，并使用層次分析法對各指標(biāo)進(jìn)行了權(quán)重分配，對湖南湘陰縣的塔式酒店項目進(jìn)行了實證分析，最后確定了該項目可持續(xù)性發(fā)展能力的評價分級。

朱百峰[14]構(gòu)建了裝配式建筑的綠色度評價體系，在效益評價維度中，從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益3個二級指標(biāo)出發(fā)，提出了節(jié)能、節(jié)水、節(jié)電、減少建筑垃圾、降低碳排放、防塵、降噪、改善空氣質(zhì)量、提升工程品質(zhì)、改變生產(chǎn)方式及促進(jìn)社會發(fā)展11項裝配式建筑效益指標(biāo)，整合成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、促進(jìn)勞動就業(yè)、環(huán)境協(xié)調(diào)性、施工文明程度、科技進(jìn)步、文化教育、社會評價7項三級指標(biāo)，采用多層次灰色綜合評價法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重分配，利用定量分析的方法得出各指標(biāo)得分情況，最后實證結(jié)果顯示裝配式建筑在環(huán)保、施工文明、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、社會評價等方面的效益評價得分較高，優(yōu)于傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝項目，而在促進(jìn)就業(yè)和教育方面得分較低，這是由于我國行業(yè)發(fā)展尚未成熟，還需要各方的引導(dǎo)與重視，以促進(jìn)我國裝配式建筑市場的進(jìn)步與優(yōu)化。

張雨雄[15]基于S-LCA框架建立了我國工業(yè)化建筑全生命周期內(nèi)的社會影響評價體系，包含了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高社會互適性、縮短建設(shè)工期3項效益指標(biāo)，以北京某住宅小區(qū)為例驗證該評價體系的適用性，結(jié)果表明該項目工業(yè)化建筑社會影響評價得分較高，說明工業(yè)化建筑能帶來社會影響的改善與提升，即工業(yè)化建筑可帶來較高的社會效益。

魏子惠等[16]建立了包含策劃設(shè)計期、建造期及管理與效益3個一級指標(biāo)在內(nèi)的工業(yè)化建筑評價標(biāo)準(zhǔn)體系，該體系中的管理效益包含了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會效益3個二級指標(biāo)，在大量指標(biāo)體系實際運(yùn)行結(jié)果的基礎(chǔ)上，針對指標(biāo)中的不足，提出了安全施工、環(huán)保、社會互適性等補(bǔ)充指標(biāo)，同時運(yùn)用了主觀賦權(quán)法與客觀賦權(quán)法相結(jié)合對指標(biāo)賦予權(quán)重，并結(jié)合最小二乘法計算評價結(jié)果，構(gòu)建了一個能夠相對全面進(jìn)行工業(yè)效益評價的評價指標(biāo)體系。

4 研究現(xiàn)狀評述

當(dāng)前我國工業(yè)化建筑推廣緩慢、水平較低的原因主要在于企業(yè)和社會沒有深刻意識到工業(yè)化所帶來的效益。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對工業(yè)化建筑效益評估的研究，在科學(xué)性、全面性及分析方法上取得了明顯進(jìn)步。但是，隨著技術(shù)工藝的進(jìn)步與革新，產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與延伸，工業(yè)化建筑的需求瞬息萬變，更加復(fù)雜的市場環(huán)境，要求社會以及行業(yè)更加重視工業(yè)化建筑所帶來的效益。這些現(xiàn)狀使得目前工業(yè)化建筑綜合效益評價方面的研究存在一些局限性，主要體現(xiàn)在以下5個方面：

(1)工業(yè)化建筑的效益界定不明確。目前，國內(nèi)學(xué)者主要將工業(yè)化建筑的綜合效益劃分為經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益(或其他效益)3個維度，但每個維度下包含的效益指標(biāo)都不統(tǒng)一，不同的研究中可能將同一指標(biāo)劃入不同的維度，且未對各個效益指標(biāo)進(jìn)行明確的概念描述。

(2)工業(yè)化建筑效益評價指標(biāo)涵蓋不全面。我國對于工業(yè)化建筑的效益評價研究起步較晚，對工業(yè)化建筑的綜合效益研究不充分，綜合效益應(yīng)該是指各方面效益的疊加值，這要求效益指標(biāo)具有全面性，不能有缺漏，但大多數(shù)研究中涵蓋的效益指標(biāo)都不全面，包括我國的《工業(yè)化建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51129-2015)中關(guān)于綜合效益的評分項也只有節(jié)能效果、節(jié)水效果、節(jié)材效果、環(huán)保效果、工期縮短、建設(shè)用工量。這一現(xiàn)狀使得工業(yè)化建筑的綜合效益缺乏全面性。

(3)工業(yè)化建筑效益評價方法的不足。工業(yè)化建筑的各項效益評價指標(biāo)中，有些適合定量評價，但有一些只能用定性的評價。目前學(xué)者已為部分效益建立了量化的評價方法與模型，但這些指標(biāo)體系與方法模型均呈現(xiàn)局部評估的特征。而在全面評估效益的方法模型方面，目前的研究還處于摸索階段，學(xué)者面對需要定量評價的效益指標(biāo)時，由于采用方法模型的局限性使得目前的研究成果存在一定的片面性。

(4)工業(yè)化建筑效益評價體系欠缺打分細(xì)則。工業(yè)化建筑效益評價體系建立的目的是評價各工業(yè)化建筑項目效益的高低，然而目前關(guān)于評價體系的研究中，對于各指標(biāo)的評分細(xì)則缺乏詳細(xì)、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這方面的空缺使得評價者在使用評價體系對各項目進(jìn)行打分時，分?jǐn)?shù)的主觀性與隨意性太強(qiáng)，導(dǎo)致評分結(jié)果的偏差。缺乏統(tǒng)一的打分標(biāo)準(zhǔn)使得效益評價體系不具科學(xué)性。

(5)工業(yè)化建筑效益評價體系中未考慮各項指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性。目前學(xué)者對于工業(yè)化建筑效益的研究中極少探討指標(biāo)間的影響，這可能會導(dǎo)致工業(yè)化建筑效益評價體系中效益指標(biāo)缺乏獨(dú)立性，存在重復(fù)打分部分，從而導(dǎo)致評價得分不符合實際情況。

通過對文獻(xiàn)的整理、閱讀、歸納也可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外學(xué)者對于建筑工業(yè)化效益研究起步較晚，沒有一個完善、系統(tǒng)、全面的評價體系，導(dǎo)致社會、行業(yè)內(nèi)無法衡量工業(yè)化建筑相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝所帶來的效益，也無法直觀地通過評分結(jié)果認(rèn)識到各工業(yè)化建筑項目之間存在的效益高低差距，在一定程度上制約了我國建筑工業(yè)化的推行與發(fā)展。

5 前景預(yù)測與結(jié)論

我國目前正在各行業(yè)大力推進(jìn)工業(yè)化建筑，但發(fā)展過程中仍存在較多問題，如裝配式建筑正遇到發(fā)展與對策研究瓶頸[17]，國內(nèi)綠色建筑缺乏有效的評價標(biāo)準(zhǔn)[18]。工業(yè)化建筑的成熟度不僅有助于政府從宏觀層面把握工業(yè)化建筑發(fā)展水平，還有利于從地域角度分析工業(yè)化建筑成熟度水平，從而有效地配置資源，促進(jìn)工業(yè)化建筑的發(fā)展?？芍谖磥磔^長一段時間內(nèi)工業(yè)化建筑將會是主流，因此對工業(yè)化建筑進(jìn)行有效的效益評價是必要的。一個完善的、系統(tǒng)的工業(yè)化建筑效益評價體系能夠從總體評價不同工業(yè)化建筑項目間效益差別，客觀分析不同項目之間的具體差異，并在此基礎(chǔ)上制定行之有效的優(yōu)化措施，不同項目之間進(jìn)行對比分析，共同進(jìn)步，更加快速地推進(jìn)我國工業(yè)化建筑發(fā)展，對我國工業(yè)體系的完善與效率的提升具有重要意義。

為更好地服務(wù)我國現(xiàn)階段及未來大力推行的工業(yè)化建筑，構(gòu)建完善的工業(yè)化建筑效益評價體系，需要做好以下幾點(diǎn)：明確工業(yè)化建筑的效益界定范圍；構(gòu)建全面的工業(yè)化建筑效益評價指標(biāo)體系；優(yōu)化工業(yè)化建筑效益評價方法；建立客觀、科學(xué)的工業(yè)化建筑效益評價體系打分細(xì)則；考慮各項指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性及由此產(chǎn)生的影響。