建筑工业化概论

王逢朝，中共党员，教授，高 级工程师，国家注册造价工程师、国家注册监理工程师、福建省综合性评标专家库评标专家、国家职业技能鉴定考评员。1984年7月毕业于北方交通大学铁道建筑系工业与民用建筑专业。现在江夏学院工程学院任教，兼任福建省土木建筑学会理事、福建省力学学会副理事长、福建省土木建筑普及教育委员会委员、福建省BIM技术应用联盟理事。分别在1984.9-1985.2，1987.9-1988.2在东南大学进修学习，1992.2-1992.7，1998.9-199.2在北京交通大学进修；2007.2-2008.2在北京工业大学做访问学者。主持福建省自然基金项目两项、福建省科技厅重点项目一项，北京市重点实验室开放基金项目一项、福建省海西重点建设项目一项、福建省教育厅教改项目一项。在土木工程学报、工程力学等刊物发表论文三十余篇，获国家实用新型专利1项，福建省自然科学优秀学术论文二等奖1项，三明市科技进步奖一项。 

第1章　绪论001 

1.1　建筑工业化概述001 

1.1.1　建筑工业化发展背景001 

1.1.2　建筑工业化的概念与特征005 

1.2　建筑工业化发展历程007 

1.2.1　国外建筑工业化发展历程007 

1.2.2　我国建筑工业化发展历程009 

1.3　我国建筑工业化发展现状013 

思考题014 

第2章　工业化建筑结构体系与设计015 

2.1　工业化建筑的结构体系015 

2.1.1　装配式混凝土结构015 

2.1.2　装配式钢结构019 

2.1.3　装配式木结构022 

2.2　装配式建筑设计025 

2.2.1　设计原则025 

2.2.2　平面设计028 

2.2.3　立面设计029 

2.3　装配式结构设计032 

2.3.1　基本规定032 

2.3.2　预制混凝土构件设计035 

2.3.3　结构连接方式047 

本章图库053 

思考题053 

第3章　工业化建筑的生产组织与管理054 

3.1　建筑标准化054 

3.2　预制构件的标准化与模块化054 

3.3　标准化预制构件的设计及生产055 

3.3.1　标准化预制构件的设计055 

3.3.2　标准化预制构件的生产056 

3.4　预制构件生产的现场管理057 

3.4.1　现场管理概述057 

3.4.2　“5S”管理059 

3.4.3　定置管理061 

3.4.4　目视管理063 

本章图库067 

思考题067 

第4章　建筑工业化的施工068 

4.1　建筑工业化的施工技术068 

4.1.1　吊装机械及辅助设备068 

4.1.2　灌浆设备与用具072 

4.1.3　临时支撑系统074 

4.2　混凝土结构建筑工业化的施工流程076 

4.2.1　预制混凝土柱构件安装施工076 

4.2.2　预制混凝土剪力墙构件安装施工079 

4.2.3　预制混凝土水平受力构件的现场施工081 

4.2.4　成品保护085 

4.3　工业化建筑的施工组织与管理085 

4.3.1　概述085 

4.3.2　施工现场总平面布置图主要内容087 

思考题090 

第5章　建筑工业化与BIM 技术091 

5.1　基于BIM 的装配式建筑设计091 

5.1.1　基于BIM 的深化设计091 

5.1.2　基于BIM 的多专业协调093 

5.2　基于BIM 的装配式建筑施工技术应用096 

5.2.1　基于BIM 的三维场地布置优化096 

5.2.2　基于BIM 的施工组织优化096 

5.2.3　基于BIM 的施工方案优化098 

5.3　基于BIM 的施工管理应用101 

5.3.1　BIM＋智慧工地平台应用101 

5.3.2　基于BIM 的物料管理101 

5.4　基于BIM 的创新应用102 

5.4.1　基于BIM 的多方协调管理102 

5.4.2　BIM 模型＋VR 技术103 

本章图库103 

第6章　工业化建筑的成本管理与控制104 

6.1　装配式建筑成本构成分析104 

6.1.1　装配式建筑成本与现浇建筑成本对比104 

6.1.2　现阶段成本影响因素107 

6.1.3　装配式建筑和传统建筑的费用构成差异110 

6.1.4　补助政策111 

6.2　装配式建筑成本管理与控制111 

6.2.1　决策阶段的管控111 

6.2.2　设计阶段的管控113 

6.2.3　施工准备阶段的管控114 

6.2.4　施工阶段的管控115 

6.2.5　基于新技术的管控115 

6.2.6　经济成本与社会价值的考量116 

思考题117 

第7章　建筑工业化的发展与展望118 

7.1　“双碳”目标下的建筑工业化118 

7.1.1　“双碳”目标及其发展背景118 

7.1.2　“双碳”目标对建筑工业化的影响119 

7.1.3　未来发展趋势120 

7.2　绿色建筑与智慧建筑120 

7.2.1　绿色建筑120 

7.2.2　智慧建筑123 

7.2.3　未来发展趋势125 

7.3　智能建造125 

7.3.1　智能建造的概念126 

7.3.2　智能建造管理系统126 

7.3.3　智能建造技术127 

7.3.4　未来发展趋势130 

思考题130 

参考文献131

第1章绪论

1.1建筑工业化概述

1.1.1建筑工业化发展背景

改革开放后，我国建筑业得到前所未有的发展，生产总值屡创新高，成为我国的支柱产业之一。进入新时代，随着我国社会主要矛盾变化，住房和城乡建设发展形势发生了深刻变化。住房发展已经从总量短缺转为结构性供给不足，进入结构优化和品质提升的发展时期;城市发展由大规模增量建设转为存量提质改造和增量结构调整并重，进人城市更新的重要时期;乡村发展在全面完成脱贫攻坚任务基础上，进人了提升乡村建设水平、推动乡村全面振兴的关键时期。人民群众对住房和城乡建设的要求从“有没有”转向“好不好”，期盼拥有更舒适安全的居住条件、更便捷高效的市政公共服务设施和更优美宜人的城乡环境，住房和城乡建设事业发展站到了新的历史起点上。

建筑工业化是按照大工业生产方式改造建筑业，使之逐步从手工操作进化成为工业化集成建造，通过建筑工业化，建成高质量、高舒适度、设计合理且建造快速的工业化建筑。在我国推进建筑工业化发展非常必要:从技术角度来看，可以提高建造效率，减少传统建筑业无法避免的质量通病，使建筑业真正进入可质量回溯、可规模化控制的时代;从社会角度来看，工业化和现代化的生产方式可以打造更好的施工环境，改善一线施工人员的工作环境，可以缓解劳动力供不应求的矛盾;从国家角度来看，建筑业的转型升级有助于加快城镇化进程;从生态文明建设角度来看，低能耗、低污染的建筑业才能实现可持续发展，达到人与自然的和谐共生。国非30S hioo本品班州da村显不论是建筑业自身发展的需求，还是社会大环境的外部要求，都使得建筑工业化成为建筑业转型升级的必由之路，已如箭在弦上，蓄势待发。下面将具体分析发展建筑工业化的几个主要原因。

(1)人口红利逐渐消失，劳动力成本快速上升用动

随着我国人口增长率的下降，人口老龄化现象日益严重，劳动年龄人口增速明显放缓。根据国家统计局《2022年农民工监测调查报告》，2014年至2020年我国农民工增长率都维持在较低水平，且农民工平均年龄也不断提高。截至2022年，全国农民工总量29562万人，如图1-1所示，虽绝对数量有所回升，但农民工平均年龄持续拱高，农民工平均年龄42.3岁、比上年提高0.6岁。从年龄结构看，40岁及以下农民工所占比重为47.0%，比上年下降1.2个百分点;41~50岁农民工所占比重头23.8%，比上年下降0.7个百分点;50岁以上农民工所占比重为29.2%，比上年相高1.9个百分点。

农民工平均年龄持续提高、新生代农民工从事建筑业意愿的降低都压缩着建筑业劳动力供给。建筑业对劳动工人的吸引力下降，用工形势紧张势必导致人工费的上涨，从而导致建造成本的提高。根据国家统计局数据，近几年来我国建筑业人工费的上涨幅度已远高于建筑材料。过去数十年，现浇混凝土式的建筑模式受益于我国丰富的劳动力资源而广泛发展。但随着人口红利的逐渐消失，劳动力成本的快速攀升，这一模式将难以为继。提升建筑工人的技术水平，增加施工机械的使用，提高劳动生产率是解决劳动力供需矛盾的主要途径，

(2)建造质量问题

我国建筑工程在实际施工过程中有时会有建造质量问题。中国消费者协会(简称中

消协)统计数据显示，2014-2017年房屋类投诉中有关质量问题的投诉量占总投诉量的比重虽然呈下降趋势，但仍一直处于30%~50%。根据中消协组织受理投诉情况分析，房屋质量问题主要集中在漏水和渗水问题、外墙面脱落以及墙壁裂痕等质量通病。建筑工程是一项复杂的系统工程，综合分析来看，造成质量缺陷的原因主要包括设计与施工分离、机械化程度不高、管理不规范和不完善等。

《建筑工业化概论》一书系统、全面地阐述了“建筑工业化概论”课程最重要的知识模块。教材首先介绍了建筑工业化的概念与特征、建筑工业化的发展历程；其次，分别从工业化建筑结构体系与设计、生产组织与管理、施工技术三大方面，探讨了建筑工业化从设计到施工完成的关键技术；再次，从建筑工业化与BIM技术和装配式建筑成本构成分析向读者展示了建筑工业化的管理及数字化应用；最后，从“双碳”目标下的建筑工业化、绿色建筑与智慧建筑、智能化建造三个方面对未来发展趋势进行了介绍。