建筑視界 | 裝配式技術(shù)引燃建筑業(yè)革命

建筑業(yè)正在從傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工向以工廠為中心的場(chǎng)外施工轉(zhuǎn)變。后者采用裝配式技術(shù)，優(yōu)勢(shì)在于更高的質(zhì)量、更低的風(fēng)險(xiǎn)、更快的速度、更經(jīng)濟(jì)的成本以及更好的連貫性。裝配式技術(shù)的使用率因地區(qū)和階段而異，不過(guò)挑戰(zhàn)仍然存在，而這股發(fā)展勢(shì)頭似乎也將持續(xù)下去。

/ 裝配式技術(shù)“五大”吸引力 /

通過(guò)把很大一部分工作從工作時(shí)長(zhǎng)有限、塵土飛揚(yáng)的露天場(chǎng)所轉(zhuǎn)移到安全可控且7天24小時(shí)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的室內(nèi)工廠，裝配式技術(shù)具備五大主要優(yōu)勢(shì)。

1. 更短的工期和更低的風(fēng)險(xiǎn)。裝配式技術(shù)可以將工期縮短三分之一以上，改善施工單位按時(shí)交付的能力，領(lǐng)先施工單位的按時(shí)交付率甚至可以接近100%。

2. 更高的質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)化、可控的環(huán)境以及工廠內(nèi)的質(zhì)量檢查可以將缺陷率降低一半。對(duì)于領(lǐng)先制造商而言，新建筑的無(wú)缺陷率如今可以達(dá)到95%以上。

3. 更低的成本。不受天氣影響的可控工作場(chǎng)所提高了員工的單位生產(chǎn)效率，同時(shí)也可以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)物流最優(yōu)和精益生產(chǎn)，施工總成本可節(jié)省10%。節(jié)約下來(lái)的資金可以傳遞到客戶身上或用于提高交付。

4. 更好的工作環(huán)境。工人們可以不受天氣的影響，避免許多傳統(tǒng)危險(xiǎn)，比如長(zhǎng)時(shí)間高空或地下作業(yè)。他們的日常通勤路線不會(huì)隨項(xiàng)目的改變而改變。施工地點(diǎn)的意外事故數(shù)量減半。隨著工作條件越來(lái)越吸引人，招聘也變得更加容易。

5. 更加環(huán)保。建筑廢料和排放可以減少一半，這要?dú)w功于生產(chǎn)效率以及循環(huán)利用率的提高。

/ 裝配式技術(shù)“四大”全球化阻力 /

不得不說(shuō)，裝配式技術(shù)的全球普及率很難量化。

分析人士以不同的方式定義裝配式技術(shù)，根據(jù)預(yù)制部分所占的比重——50%或80%，根據(jù)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的技術(shù)評(píng)估。單戶住宅的數(shù)據(jù)最為可靠，因?yàn)檫@一領(lǐng)域歷史上一直是裝配式技術(shù)的主要受益者。在瑞典等一些區(qū)域市場(chǎng)，目前超過(guò)80%的新住宅是采用裝配式技術(shù)搭建的。雖然該技術(shù)的推廣呈上升趨勢(shì)，但在主要市場(chǎng)的普及率依然沒(méi)有超過(guò)20%；在美國(guó)，裝配式技術(shù)基本無(wú)人問(wèn)津（參閱圖1）。

雖然歷史悠久且價(jià)值主張頗具吸引力，但裝配式建筑才剛剛起步。它的緩慢普及有十分復(fù)雜的原因，在每個(gè)市場(chǎng)的情況也不盡相同。以下是普遍存在的四種特定障礙：

1. 形象問(wèn)題。在歐美，人們通常把裝配式技術(shù)與低品質(zhì)、單調(diào)的住宅聯(lián)系在一起。比如廉價(jià)“組裝平房”，低收入者居住的拖車住房等。只有日本將裝配式房屋看作優(yōu)質(zhì)的高端產(chǎn)品。

2. 缺乏靈活性設(shè)計(jì)，千篇一律。過(guò)去，為了降低成本，裝配式建筑奉行標(biāo)準(zhǔn)化原則。這往往與施工地點(diǎn)的種種限制以及個(gè)人房屋所有者對(duì)個(gè)性化定制的偏好相沖突。

3. 監(jiān)管和本地建筑法規(guī)。傳統(tǒng)建筑業(yè)普遍遵守嚴(yán)格的勞動(dòng)法規(guī)，例如工地施工人員和施工內(nèi)容，或者具體工程的最少施工人數(shù)。此類規(guī)定與裝配式建筑施工的運(yùn)作模式恰好相反，后者依靠的是經(jīng)驗(yàn)豐富的小規(guī)模工人團(tuán)隊(duì)。健康和安全規(guī)定、規(guī)劃準(zhǔn)則、抵押貸款和保險(xiǎn)要求其他規(guī)定也阻礙著裝配式建筑施工的發(fā)展。更糟糕的是，規(guī)定通常是地方性的，因此很難改變，不可能存在統(tǒng)一解決方案。

4. 風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避。傳統(tǒng)建筑業(yè)一直對(duì)風(fēng)險(xiǎn)深惡痛疾。如方法得當(dāng)則成本高昂，一旦出現(xiàn)失誤則可能產(chǎn)生難以挽回的巨大損失。從供給角度來(lái)看，施工是以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的周期性業(yè)務(wù)，常常面臨成本壓力，利潤(rùn)率較低，因此對(duì)重資產(chǎn)投入和研發(fā)支出存在抵觸情緒（尤其是承包商，他們根本不習(xí)慣向工廠投資數(shù)億甚至數(shù)十億美元）。施工方和客戶因此都對(duì)嘗試新方法和技術(shù)持謹(jǐn)慎態(tài)度。

總之，這些障礙讓裝配式建筑陷入了惡性循環(huán)，它們抑制了對(duì)裝配式技術(shù)的市場(chǎng)需求；低迷的需求影響了對(duì)裝配式的投資力度，導(dǎo)致供應(yīng)仍然十分有限；最終由于供應(yīng)有限，突破這些障礙的動(dòng)力幾乎為零。不過(guò)幸運(yùn)的是，這種循環(huán)終于開(kāi)始瓦解。

/ 裝配式技術(shù)“三大”拐點(diǎn)因素 /

即使發(fā)展路上存在著阻礙，也阻止不了裝配式技術(shù)迎來(lái)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這里需要重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)新的因素。

第一個(gè)因素是長(zhǎng)期的技能短缺。隨著這一代建筑工人陸續(xù)退休，富裕國(guó)家的建筑工人數(shù)量一直在迅速減少，舊的解決方案——引進(jìn)海外工人——也開(kāi)始逐漸失效，而裝配式技術(shù)既能吸引本土的建筑工人，又能提高建筑業(yè)的整體生產(chǎn)率。

第二個(gè)因素是數(shù)字技術(shù)的迅速普及。技術(shù)的進(jìn)步正在消除裝配式技術(shù)普及的障礙，尤其是涉及不靈活性的問(wèn)題。數(shù)字工具，比如建筑信息模型(BIM)，可以將預(yù)制構(gòu)件更輕松地裝配成傳統(tǒng)建筑，并建立更精細(xì)和靈活的預(yù)制構(gòu)件系統(tǒng)。此外，數(shù)字生產(chǎn)方法的進(jìn)步，比如機(jī)器人技術(shù)和3D打印技術(shù)，有一天應(yīng)該能夠把理想中的“批量定制”變成現(xiàn)實(shí)。

第三個(gè)因素是政府支持。多國(guó)政府已經(jīng)加大了對(duì)裝配式技術(shù)的支持力度。比如，面對(duì)嚴(yán)重的住房短缺問(wèn)題以及長(zhǎng)期的預(yù)算緊張，澳大利亞、新加坡和英國(guó)政府正在把裝配式建筑作為戰(zhàn)略重點(diǎn)，在采購(gòu)時(shí)更偏重預(yù)制構(gòu)件。

雖然有些挑戰(zhàn)仍然存在，但裝配式技術(shù)的發(fā)展勢(shì)頭是不可阻擋的。那些注重機(jī)遇而非挑戰(zhàn)，且能夠快速整合人才和技術(shù)的企業(yè)將獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。聰明的投資者已經(jīng)意識(shí)到這一點(diǎn)。

/ 裝配式技術(shù)的發(fā)展“指南” /

雖然裝配式技術(shù)的上升趨勢(shì)不可否認(rèn)，其發(fā)展速度仍難以判定。某個(gè)參與者采取恰當(dāng)果敢的行動(dòng)，可能會(huì)徹底改變局勢(shì)，比如大型傳統(tǒng)承包商收購(gòu)裝配式建筑企業(yè)。我們無(wú)法預(yù)測(cè)變化的具體細(xì)節(jié)，但是一些粗略的指南可以幫助我們衡量裝配式技術(shù)在市場(chǎng)的發(fā)展。

首先，裝配式技術(shù)增長(zhǎng)最快的往往是那些更注重新建而非翻新、并且擁有強(qiáng)大的市場(chǎng)塑造能力的地區(qū)，同時(shí)擁有大型開(kāi)發(fā)商或者政府的積極支持。英國(guó)和日本都符合這兩個(gè)條件，所以裝配式技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)也在快速成長(zhǎng)。相比之下，德國(guó)更偏重于建筑物的翻新，美國(guó)無(wú)論在私營(yíng)還是公共領(lǐng)域都缺少國(guó)家的大力支持，因此，裝配式技術(shù)在這些市場(chǎng)發(fā)展緩慢或被本土化的可能性更大。

第二，無(wú)論在什么地區(qū)，只要具備以下一個(gè)或多個(gè)因素，裝配式技術(shù)的普及率就可以達(dá)到很高的水平（參閱圖2）：

目前裝配式技術(shù)主要應(yīng)用于住宅建筑，未來(lái)很可能仍將如此。住宅建筑不會(huì)過(guò)分復(fù)雜，且具有較高的重復(fù)性。它們通常需要滿足嚴(yán)格的要求，即買家對(duì)質(zhì)量和價(jià)格的期待。因此，多數(shù)大型裝配式建筑在住宅市場(chǎng)占有舉足輕重的地位，甚至表現(xiàn)出明顯的偏好。

在非住宅建筑領(lǐng)域，前景更加多樣化。例如，醫(yī)院、酒店、學(xué)校和監(jiān)獄基本上都十分適合采用裝配式技術(shù)。此類建筑的規(guī)制高度統(tǒng)一、需要遵循嚴(yán)格的安全和品牌要求、工期緊張且需要大量勞動(dòng)力。對(duì)于其他類型的建筑，由于一些特定因素，裝配式技術(shù)可以成為最優(yōu)解決方案：比如，倫敦市高聳入云的寫字樓Leadenhall Building有超過(guò)80%的構(gòu)件是預(yù)制的，從而解決了建筑工地管理復(fù)雜和工期緊張的雙重挑戰(zhàn)。

最后，大型基礎(chǔ)設(shè)施可能依舊不能大面積使用裝配式技術(shù)。當(dāng)然，標(biāo)準(zhǔn)化的小型構(gòu)件，比如排水管和鐵路枕木，經(jīng)常是場(chǎng)外打造。但是像橋梁等大型基礎(chǔ)設(shè)施的重要構(gòu)件通常體積巨大，很難從場(chǎng)外運(yùn)輸?shù)焦さ?，因此在工地上直接建設(shè)更節(jié)約成本。然而，因?yàn)槟承╉?xiàng)目的特定因素，有時(shí)會(huì)傾向于裝配式施工：日內(nèi)瓦機(jī)場(chǎng)正準(zhǔn)備采用裝配式技術(shù)建設(shè)新的洲際航站樓，這座航站樓需要建在一塊只有20米寬的地皮上。這種專業(yè)化的裝配式項(xiàng)目很可能越來(lái)越多，特別是當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施成為建筑業(yè)最國(guó)際化的分支領(lǐng)域后，許多承包商可以實(shí)現(xiàn)跨國(guó)作業(yè)。

另一方面。裝配式技術(shù)顯然有傳統(tǒng)企業(yè)無(wú)法忽視的積極潛力，但企業(yè)加入裝配式建筑市場(chǎng)也有其他的原因。裝配式技術(shù)將顛覆整個(gè)建筑業(yè)，如果傳統(tǒng)建筑企業(yè)現(xiàn)在不積極介入，未來(lái)可能會(huì)錯(cuò)失市場(chǎng)機(jī)會(huì)。具體來(lái)說(shuō)，裝配式技術(shù)意味著建筑構(gòu)件更加產(chǎn)品化、所需現(xiàn)場(chǎng)工人的數(shù)量更少、建筑材料不同，工具也不同（這里的產(chǎn)品化指的是工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件，比如墻壁甚至房間，取代現(xiàn)場(chǎng)打造每種構(gòu)件的傳統(tǒng)流程）（參閱圖3）。

這些變革性的發(fā)展會(huì)對(duì)價(jià)值鏈上的所有企業(yè)產(chǎn)生一定影響。比如，總承包商感受到的影響最為強(qiáng)烈，他們的服務(wù)內(nèi)容將商品化；輕型建材生產(chǎn)商的業(yè)務(wù)量和利潤(rùn)率都將大幅下滑；重型建材生產(chǎn)商將受到重創(chuàng)，因?yàn)槭袌?chǎng)需求可能會(huì)轉(zhuǎn)向其他建材；市場(chǎng)對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備的需求將驟降，設(shè)備生產(chǎn)商將舉步維艱，他們的首要戰(zhàn)略必須是把重點(diǎn)從施工現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到工廠；建筑師和工程師需要調(diào)整業(yè)務(wù)模式，因?yàn)榻ㄖ兊酶赢a(chǎn)品化。

總的來(lái)說(shuō)，裝配式技術(shù)的價(jià)值每天都在強(qiáng)化，與觀望者相比，行動(dòng)者將獲得率先起步的優(yōu)勢(shì)——當(dāng)裝配式技術(shù)達(dá)到一定規(guī)模后，或許會(huì)成為無(wú)懈可擊的優(yōu)勢(shì)。而進(jìn)入裝配式技術(shù)市場(chǎng)不意味著“賭上企業(yè)的未來(lái)”。除了初創(chuàng)企業(yè)，目前在裝配式技術(shù)領(lǐng)域較為活躍的企業(yè)大多是從一個(gè)小型的邊緣項(xiàng)目開(kāi)始，感到穩(wěn)妥后才會(huì)增加投入。企業(yè)應(yīng)該把投資裝配式技術(shù)視作在現(xiàn)有工具箱中增加一種工具，而不是另起爐灶。不過(guò)，鑒于時(shí)間越來(lái)越緊迫，果敢行動(dòng)勝過(guò)裹足不前。

關(guān)于作者：

Romain de Laubier是BCG董事總經(jīng)理，全球合伙人。他是BCG工業(yè)品專項(xiàng)建筑材料專題的全球負(fù)責(zé)人，BCG GAMMA日本負(fù)責(zé)人，關(guān)注數(shù)據(jù)分析在各行各業(yè)的應(yīng)用。

Arne Burfeind是BCG董事總經(jīng)理，全球合伙人。他是BCG工業(yè)品專項(xiàng)建筑材料專題的中歐區(qū)負(fù)責(zé)人，BCG營(yíng)銷、銷售和定價(jià)專項(xiàng)的核心成員。

Sebastien Arnold是BCG項(xiàng)目經(jīng)理，BCG工業(yè)品專項(xiàng)的核心成員，主要研究建筑材料和工程產(chǎn)品。

Sven Witth?ft是BCG項(xiàng)目經(jīng)理，主要關(guān)注建筑和建材領(lǐng)域的數(shù)字技術(shù)和新業(yè)務(wù)模式。

Marius Wunder是BCG的知識(shí)專家和團(tuán)隊(duì)經(jīng)理，負(fù)責(zé)工業(yè)品專項(xiàng)的全球建材知識(shí)團(tuán)隊(duì)、基礎(chǔ)設(shè)施和建筑知識(shí)團(tuán)隊(duì)，以及交通和物流知識(shí)團(tuán)隊(duì)。

關(guān)于BCG大中華區(qū)專家：

周園是BCG董事總經(jīng)理，全球合伙人。她是BCG工業(yè)品、基礎(chǔ)設(shè)施和公共部門專項(xiàng)的大中華區(qū)負(fù)責(zé)人，BCG區(qū)域發(fā)展和城市化專題的全球負(fù)責(zé)人。如需聯(lián)絡(luò)，請(qǐng)致信zhou.yvonne@bcg.com。

劉馨是BCG董事經(jīng)理，BCG大中華區(qū)建筑行業(yè)專家。如需聯(lián)絡(luò)，請(qǐng)致信liu.xin@bcg.com。