装配式建筑是建筑业实现绿色低碳发展的重要措施之一，我国2020年新开工装配式建筑6.2亿平方米。目前主流的灌浆套筒连接剪力墙建筑尚面临质量和巨（大）震安全等问题，本文提出了未来装配式建筑的发展目标是双高（高品质和高质量）装配式建筑；给出了双高装配式建筑的4项关键性能：巨（大）震不倒、无渗漏、检测可靠、长寿命；建议发展钢—混凝土组合结构体系和其他新体系，介绍了多腔钢管混凝土结构、组合连接混凝土剪力墙等比较成熟的新体系；从政策支持和标准建设两方面提出了促进双高装配式建筑发展的建议措施。

　　□　姚攀峰

　　目前装配式建筑面临的主要问题

　　我国目前以灌浆套筒连接混凝土结构为主流的装配式建筑主要面临两大问题。

　　●质量问题

　　2021年，上海市建设工程安全质量监督总站针对装配式建筑结构工程进行了施工质量的专项检查。检测结果表明，部分工程钢筋套筒灌浆饱满性存在缺陷、因深化设计要求不清造成节点钢筋随意施工、结构现浇混凝土部位强度局部低于设计要求、密闭封堵材料使用及施工不规范、构件选用不当，部分工程存在结构安全隐患；工程现场外墙防水节点施工质量仍有待提高。

　　中国工程院院士肖绪文在相关研究成果中指出，目前由于产业工人技术水平参差不齐，同时灌浆质量检测技术也不成熟，导致实际现场灌浆质量不稳定，容易造成安全隐患。

　　《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231的副主编郁银泉认为，目前市场上的部分产品，存在产品关键指标和参数不稳定、施工操作不便等问题，需要引起高度重视。

　　●巨（大）震安全问题

　　我国处于环太平洋地震带和喜马拉雅—地中海地震带上，历史地震灾害严重。受印度板块与欧亚板块碰撞、太平洋板块西向俯冲影响，中国大陆是全球地震最为活跃的地区。根据近100年来的历史地震资料统计，我国平均每5年发生1次7.5级以上地震，每10年发生一次8级以上地震，先后发生过唐山地震（Ms7.8，1976）、汶川地震（Ms8.0，2008）等巨（大）震。

　　《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1－2014）要求底部加强区采用现浇混凝土结构。行业专家们认为，当前装配式建筑突出问题是整体性和连续性不足，抗震性能不强，现有设计方法和施工质量能不能经受地震考验尚不确定。

　　装配式建筑发展目标与关键性能

　　行业内对未来装配式建筑发展进行了若干探讨。2017年提出了“有机工业化建筑”的概念，该概念已经被“河北雄安新区规划纲要”所采纳。

　　有机工业化建筑定义如下：以满足客户需求为核心，用工业化方式建造，能够实现客户在巨（大）震和其他灾害中的生命安全和财产安全，且使用寿命达到100年以上，具有“适用、绿色、健康、智能、可再生”性能的装配式建筑。

　　未来的装配式建筑既要具备巨（大）震安全、绿色等高品质，又要具备高质量，称之为双高装配式建筑。双高装配式建筑不但高于现有装配式建筑体系的性能，而且应适当高于现浇钢筋混凝土体系的性能，这样才能获得市场和社会的认可，有效推广装配式建筑。

　　在满足现有装配式建筑技术标准的基础上，双高装配式建筑宜满足下述重要性能。

　　一是巨（大）震不倒。双高装配式建筑应在抗震性能上进一步提升，不但实现“大震不倒”，而且力争实现“巨震不倒”。

　　二是无渗漏。双高装配式建筑的节点应可靠无渗漏，不低于现浇混凝土结构的防渗性能。

　　三是检测可靠。双高装配式建筑应有可靠的检测技术，能够分步明检，实现有效监管和提升施工质量。

　　四是长寿命。双高装配式建筑结构设计使用年限宜提高至70年以上，使用寿命达到140年，有条件的双高建筑物宜达到百年设计使用年限甚至更高。

　　满足双高装配式建筑要求的新型体系

　　如前所述，宜尽快引入满足双高装配式建筑要求的新体系和新技术，可重点关注钢—混凝土组合结构体系（以下简称“组合结构”）、减隔震等。

　　组合结构既有混凝土结构体系刚度大、防火性能好的优点，又有钢结构抗震延性好的优点，之前主要用于超高层建筑或高抗震性能建筑。如果把“天津117”大厦计算在内，全世界已经竣工的十大超高层建筑，有6栋建在中国大陆，全部是组合结构体系。

　　本文针对多高层建筑介绍几种新体系，这些新体系比较成熟，已有协会、地方标准或国家标准。

　　●多腔钢管混凝土结构体系

　　该结构采用多腔钢管与钢筋混凝土组合，多腔钢管对内置钢筋混凝土形成复合约束，共同受力。该结构由姚攀峰于2009年提出，应用到“天津117”大厦，并被推广到“中国尊”等项目，已经取得了8亿元以上综合效益。中国工程院院士聂建国认为，多边多腔钢管钢筋混凝土巨柱已经成为超高层建筑结构中的重要竖向结构形式之一。2016年，时任西南交通大学土木工程学院副院长的赵世春称之为我国土木工程界的“重大原创”。

　　与灌浆套筒连接混凝土结构技术相比较，多腔钢管混凝土结构有以下特点：抗震承载力高，延性好，比钢结构刚度大、防火性能好；钢材可回收再利用，更加绿色环保；施工速度快，现场吊装量少，可减少资金成本、人工成本和台班费用。

　　●组合连接混凝土剪力墙结构体系

　　装配式组合连接混凝土剪力墙结构采用钢与钢筋混凝土组合连接方式，上下墙板的钢连接件和钢筋在节点区固定连接为整体，在节点区现场浇筑混凝土。上下墙板形成了整体，成为装配式组合连接混凝土剪力墙。

　　与套筒连接混凝土剪力墙相比较，组合连接墙有以下特点：节点区抗剪承载力高，有效降低地震灾害风险；施工工艺可靠，有效降低质量风险；检测技术成熟，适应我国监管体系；综合成本低。

　　●钢骨混凝土剪力墙结构体系

　　钢骨混凝土剪力墙采用钢骨与钢筋混凝土剪力墙组合方式，上下墙板的钢骨和钢筋在节点区固定连接为整体，在节点区现场浇筑混凝土。上下墙板形成了整体，成为装配式钢骨混凝土剪力墙。该结构特点类似于组合连接混凝土剪力墙结构，抗震性能更优，但是成本有所增加。

　　●其他技术

　　新型套筒连接技术。目前，国内针对灌浆套筒连接技术的不足，也做了部分改进工作，可适当提升套筒连接混凝土结构的性能，如缺陷可检修的灌浆套筒、冷挤压套筒连接等。宜加快相关技术的研究和标准制定，在套筒连接项目中推广应用。

　　减隔震技术。《建设工程抗震管理条例》第十七条指出，国务院有关部门和国务院标准化行政主管部门应当依据各自职责推动隔震减震装置相关技术标准的制定，明确通用技术要求。目前《建筑隔震设计标准》等标准已经颁布实施。减隔震技术可以与上述体系组合使用，进一步提高房屋的抗震安全性。

　　制定产业政策促进行业健康发展

　　为了有效促进双高装配式建筑的发展，必须使社会和产业链相关单位共同获得高收益，才具有可持续性。

　　●制定促进双高装配式建筑发展的补贴和税收政策

　　参照北京、上海等城市发展装配式建筑政策制定双高装配式建筑的扶持政策和补贴标准。对于达到双高装配式建筑的非政府投资项目予以财政奖励；对于未在实施范围的非政府投资项目，凡自愿采用装配式建筑并符合双高实施标准的，按增量成本给予一定比例的财政奖励，同时给予实施项目一定的面积奖励。

　　对于达到双高装配式建筑的项目实行增值税即征即退、减少相应企业的所得税、给予购房者税费优惠等政策。

　　在土地出让时，要求学校、医院、办公楼等大型公共建筑项目和中高端住宅应为双高装配式建筑，国有投资的人才公寓等宜为双高装配式建筑。

　　●加大促进双高装配式建筑发展的金融支持

　　给予达到双高装配式建筑更有力的金融支持政策。例如，鼓励金融机构进一步加大对装配式建筑产业的信贷支持力度，拓宽抵押质押的种类和范围，并在贷款额度、贷款期限及贷款利率等方面予以倾斜。将装配式部品（件）评价标识信息纳入政府采购、招投标、融资授信等环节的采信系统。

　　●改进招投标规则，让双高装配式建筑产业链单位获得合理利润

　　一是把双高装配式建筑指标纳入招投标评选项。“巨（大）震不倒”、结构设计使用年限等指标纳入双高装配式建筑项目的招投标评选项。

　　二是合理价格采购双高装配式建筑的服务和产品。双高装配式建筑在地震安全和绿色环保上具有社会公共属性，属于全寿命周期的全社会成本较低的工程。双高装配式建筑如装配式建筑中的中高档汽车，价格应高于普通装配式建筑价格。政府和国有资本投资的项目要带头采用合理价格购买双高装配式建筑的设计、咨询、建造等服务和构件产品。

　　三是加大合理工期的评分占比。过短的建造周期容易带来质量问题。慢工出细活，宜适当加大双高装配式建筑合理工期的评分占比。

　　四是加大质量问题的处罚力度。针对在双高装配式建筑项目出现质量问题的单位和个人，可采取降低资质、禁止投标、罚款等处罚措施。

　　加强研发和知识产权保护

　　完善双高装配式建筑的标准

　　●加大满足双高装配式建筑技术的研发投入

　　加大双高装配式建筑领域的人力、资金等投入。除了本文所涉及的建筑结构体系，可针对不同建筑类型，研制不同的装配式建筑技术体系，例如钢骨混凝土框架、可装卸技术、集装箱建筑等。对现有技术体系进行提升性能的研究，争取通过合理措施使得其性能达到双高装配式建筑的要求。

　　●加强保护双高装配式建筑领域知识产权

　　宜鼓励装配式建筑专利的申报和推广，在招投标中鼓励符合双高装配式建筑的新技术使用。应有效保护研究、设计等单位的知识产权，加强打击侵权的力度。

　　●加快制定满足双高装配式建筑要求的新标准

　　宜加快制定双高技术体系标准编制，尽快把相应的协会标准和地方标准升级为行业标准或国家标准。

　　●限制并淘汰部分建筑技术体系

　　对于部分性能或质量较低的装配式建筑技术体系，应限制使用，分阶段适时淘汰；对于部分存在安全隐患的装配式建筑技术体系，须尽快淘汰。

　　本文为“装配式建筑未来发展目标与技术路径初步研究”课题成果，课题组首席专家姚攀峰系北京峰筑工程技术研究院有限公司总工程师，教授级高工，《巨震应对技术规程》副主编，原北京中信大厦（中国尊）结构设计总监。课题组成员包括：高海、雷杰、李文峰、李治、令狐延、刘庆东、王丹、王世斌、魏荣军、詹必雄、张晋勋、张明轩、张义元、赵宏康、赵世春、郑强，亦为本文作者。