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集成建筑系统构建在国家应急管理体系建设中的应用研究
时间:2020-02-24 09:58:15  来源:  作者:
集成建筑系统构建
在国家应急管理体系建设中的应用研究
张明祥 纪颖波 马涛 李政
 
摘要:2 月 14 日,习近平总书记召开中央全面深化改革委员会第十二 次会议,完善重大疫情防控体制机制,健全国家公共卫生应急管理体系是 会议的重要内容,提出了包括应急物资保障体系和应急医疗救助体系 15 个 体系和 9 种机制建设,以针对“新冠肺炎”疫情应对中暴露出来的短板和 不足,系统梳理国家储备体系短板,提升储备效能,优化关键物资生产能 力布局。而在所有应急资源中,用以收治病患快速建设的的医院,无疑是 关键环节。
从 2003“非典”“小汤山”医院,到 2008“汶川地震”抗震救灾临建, 以及当下的“火神山”“雷神山”医院、方舱医院,集成建筑发挥了应急 处置的基础性作用。集成建筑包含集成制造和集成建造两大系统,特征为 预制和模块化,兼有制造业和建筑业共同特点,具备标准性、安全性、环 保性、便捷性和经济性。工厂化生产和现场快速装配集成建筑具备较高生 产率的优势之一,加上成本可控、对现场资源依赖度低、项目质量和安全 提升大和节约能源资源的绿色特征,特别适合用于应急管理的快速安全建 设,在应急管理工作的保护、防范、减缓、响应、恢复等 5 个环节都可以 发挥其基础作用,因此,需要综合考虑集成建筑的本质特征和应用领域, 建立适应地震、公共卫生、内涝和泥石流等公共安全事件对快速建设的医院、避难所、临时居住点需求的集成建筑建设系统,并使集成建筑成为公共安全应急管理处置体系建设的一部分。 在集成建筑系统构建中,首先要做好相关顶层设计,一是考虑平战结合与军民融合统筹,集成建筑生产既要考虑平时生产生活的需要,也要提 前储备应急需求;二是满足行政管理和市场需求互补。做好制度设计,引 导企业开展应急和特殊需求产品研发,在税收、定向采购储备和研发支持 等多种手段鼓励企业将应急集成建筑需求和平时市场需求有机统一;三是 完善相关技术体系与技术标准建设,研究不同应急场景下集成建筑的技术 体系与技术标准,鼓励引导集成建筑企业开展不同场景下分类技术创新。
在实施环节,引导集成建筑企业积极响应“统一管理、属地为主、分 级响应、标准运行”,完成国家储备体系的集成建筑需求规划和产业布局, 成立集成建筑应急产业链联盟和建设企业联盟,建立集成建筑应急产品目 录和清单。国家在企业税收、高新认定和土地等给与政策支持,鼓励民企 参与集成建筑的应急产业基金成立。
国家应急管理体系建设对国家公共服务能力和现代治理能力提出更高 要求,与国计民生息息相关,事关老百姓的获得感和幸福感。集成建筑行 业应该围绕国家应急管理体系建设需求,调整自身产业结构,深挖市场和 政府需求,推动产业链集群式发展,助力构建国家应急管理体系。
关键词:集成建筑 国家应急管理体系 系统构建

目录
一、快速建设是国家应急管理处置体系建设的基本需求....................................................................... 3
二、集成建筑的基本特征........................................................................................................................... 7
(一)集成建筑的技术特点............................................................................................................... 7
(二)集成建筑的应用领域............................................................................................................... 8
(三)集成建筑的管理优势............................................................................................................. 12
三、集成建筑在应急管理中的应用......................................................................................................... 16
(一)国外应急管理体系构建中的要素......................................................................................... 16
(二)应急管理场景中应用不同集成建筑..................................................................................... 20
四、应急管理体系建设中发展以集成建筑为核心的应急产业的对策与建议..................................... 23
(一)应急产业建设规划................................................................................................................. 23
(二)应急产业引导机制................................................................................................................. 24
(三)应急产业发展措施................................................................................................................. 24
一、快速建设是国家应急管理处置体系建设的基本需求
2019 年末开始的新型冠状病毒肺炎肆虐在庚子新春为多个城市按下 “暂停键”,为打赢这场战“疫”攻坚战,“雷神山”“火神山”和各地 “小汤山”等医院的快速建设,成为快速提供医疗资源、加速收治患者的应急处置载体。
中共中央政治局常务委员会 2 月 3 日会议强调,这次疫情是对我国治理体系和能力的一次大考,我们一定要总结经验、吸取教训。要针对这次 疫情应对中暴露出来的短板和不足,健全国家应急管理体系,提高处理急 难险重任务能力。要对公共卫生环境进行彻底排查整治,补齐公共卫生短 板。要加强市场监管,坚决取缔和严厉打击非法野生动物市场和贸易,从 源头上控制重大公共卫生风险。要加强法治建设,强化公共卫生法治保障。 要系统梳理国家储备体系短板,提升储备效能,优化关键物资生产能力布 局。而采用集成建筑建设的医院作为关键应急医疗资源,又一次成为万众 瞩目的焦点,“与死神抢时间,燃起生命希望”。这种快速高效的效果产 生了积极的社会效应和经济效应,包括绿色生态效应,发挥了集成建筑的 制造和建造优势,充分利用了集成建筑产业链企业互动紧密、配合积极的组织模式。什么是集成建筑呢? 集成建筑包括集成制造和集成建造两大系统,内涵分为系统集成(单元的标准化、共性构配件的成组模块化、生产组织的协作集成化)、组织 集成(产业链联盟、建设企业联盟和虚拟建设)、企业信息集成(建筑信 息模型、信息集成平台),有利于推动建筑企业资源整合优化,提高建筑 质量,提高企业的整体效益及综合竟争力,促进整个行业的发展。主要特 征为预制和模块化,兼有制造业和建筑业共同特点。可以对改善项目进度、 降低成本和预算、工地安全、绿色建筑、减少浪费和提升质量在内的生产 率要素提供改进。
我国应急管理体系形成过程中集成建筑发挥的作用。
2003 年,我国面临抗击“非典”的严峻考验。当时国内非典疫情迅速 蔓延,疫情控制和防治治疗形势严峻;持续二十余年的改革开放进程,第 一次面临来自突发公共卫生事件的严重阻碍。党中央、国务院针对严峻局 势,及时成立了全国防治非典型肺炎指挥部,统一指挥协调各系统、各地 区及军地之间的行动。在整个战“疫”的过程中,集成建筑发挥了快速建 造的优点,争取了时间。
2004 年之后,国家发展改革委抓住一切时机建立和完善应急管理工作 机制,同时积极参与国家应急体系建设各项基础工作,不断提升应急响应 和保障等方面的工作能力。集成建筑作为工业化产品快速为一系列重大突 发事件提供应急物资和空间保障,适应地震灾害、安全生产事故、海难事 故、危化品事故和公安消防等国家应急救援活动。有助于提升国家战略物
资储备及救灾物资储备设施及快速调运能力。
2008 年初,我国中部和南方发生了大范围长时间的低温雨雪冰冻灾害, "5.12"汶川特大地震灾害应急保障及恢复重建、北京奥运会建设和保障、 青岛奥运帆船赛场大型活动中集成建筑发挥了应有作用。
2009 年国庆阅兵等一系列重大活动中集成建筑提供了多功能灵活空间。
2010 年 4 月青海玉树地震灾害抢险救援期间,8 月甘肃舟曲泥石流灾 害应急抢险期间,集成建筑在应急保障中发挥了中坚作用。
2018 年应急资源信息服务平台建成并上线运行,编制了全国应急资源 分析报告;为深入落实军民融合发展战略,开展了突发公共事件应急管理 和国民经济动员两大体系如何有机结合,实现应急应战一体化的课题研究; 对自然灾害风险管理和防治体系建设开展了新一轮的深入研究,并向党中 央提出了系统性政策建议。
四川芦山、云南鲁甸、甘肃岷县漳县等地震灾害,东北松花江、黑龙 江流域性大洪水和“东方之星”号客轮翻沉事件,青岛市“11·22”中石 化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故、天津港“8·12”瑞海公司危险品 仓库特别重大火灾爆炸事故、深圳光明新区渣土受纳场“12·20”特别重 大滑坡事故,都有集成建筑的影子,并在使用中不断提升。
“十三五”时期党中央、国务院把维护公共安全摆在更加突出的位置, 要求牢固树立安全发展理念,把公共安全作为最基本的民生,为人民安居 乐业、社会安定有序、国家长治久安编织全方位、立体化的公共安全网, 我国突发事件应急体系建设面临新的发展机遇。同时也要看到,当前公共 安全形势严峻复杂,深入推进应急体系建设面临风险隐患增多、诸多矛盾 叠加的挑战。
 
从突发事件发生态势看,突发事件仍处于易发多发期。地震、地质灾 害、洪涝、干旱、极端天气事件、海洋灾害、森林草原火灾等重特大自然 灾害分布地域广、造成损失重、救灾难度大;生产安全事故总量仍然偏大, 道路交通、煤矿等矿产开采、危险化学品等重点行业领域重大事故频发, 部分城市建筑、生命线工程、地下管网等基础设施随着使用年限增长,事 故隐患逐步显现,由于生产安全事故、污染物排放或者自然灾害等因素导 致的突发环境污染事件多发,危及公众生命、健康和财产安全,威胁生态 环境,造成重大社会影响;鼠疫、霍乱等法定报告传染病时有发生,突发 急性传染病在全球不断出现,境外输入传染病以及生物技术误用滥用谬用 风险不断增大,食品药品安全基础依然薄弱,公共卫生事件防控难度增大; 社会利益关系错综复杂,诱发群体性事件因素较多,涉外安全风险日益增 加,社会安全面临新的挑战。
在工业化、城镇化、国际化、信息化推进过程中,突发事件的关联性、 衍生性、复合性和非常规性不断增强,跨区域和国际化趋势日益明显,危 害性越来越大,在推进全面建成小康社会进程中,公众对政府及时处置突 发事件、保障公共安全提出了更高的要求。
从我国应急体系发展现状看,与严峻复杂的公共安全形势还不相适应。 主要表现在:重事后处置、轻事前准备,风险隐患排查治理不到位,法规 标准体系不健全,信息资源共享不充分,政策保障措施不完善,应急管理 基础能力亟待加强;应急队伍救援装备和核心能力不足,专业和区域分布 结构不均衡;应急物资储备结构不合理、快速调运配送效率不高,资源共
享和应急征用补偿机制有待健全,应急信息发布和传播能力不足,公共安全科技创新基础薄弱、成果转化率不高,应急产业市场潜力远未转化为实 际需求,应急保障能力需进一步提升;我国城市发展已经进入新的时期, 与城市安全保障相适应的应急管理体系建设压力加大;基层应急能力薄弱, 公众参与应急管理的社会化组织程度较低,公共安全意识和自救互救能力 总体薄弱,社会协同应对机制有待健全;随着“一带一路”战略的实施和 全方位开放新格局的构建,保护我境外公民和机构安全的需求不断增长, 参与国际应急的能力亟需提高。
二、集成建筑的基本特征
(一)集成建筑的技术特点 集成建筑兼有制造业和建筑业的特点,由集成制造和集成建造两大系
统构成。 集成制造:以业务流程的调整、重组与优化为前提,实现建设生产组织
流程的优化与调整,调整设计与施工之间的关系,增强其连续性,提升施工 单位对整体工程的控制力。通过横块化实现社会化协作,通过标准化实现 零部件可替代,通过成组技术实现零部件大批量生产,通过并行工程缩短 产品生产周期,通过柔性制造提升生产链快速应变能力。
集成建造:基于集成建造系统对装配式建筑的全生命周期中进行人力 集成、资源集成,知识信息集成、技术集成等实现对企业的管理理念、管理 方式进行全面的革新,从而推动建筑企业资源整合优化,提高建筑质量,提 高企业的整体效益及综合竟争力,促进整个行业的发展。通过个性设计提高 产品竞争力,通过标准化实现构配件工业化生产,通过精致建造保证建筑
质量,通过敏建造缩知建造工期,通过信息化平台减少沟通成本。
 
集成建筑表现为系统集成、组织集成和信息集成三个方面。
系统集成:包括人员的集成、组织机构的集成,设备的集成、系统软件 的集成、应用软件的集成和管理方法的集成等多方面的工作,包括三个层次, 工作单元的标准化、共性构配件的成组模块化、生产组织的协作集成化。 系统集成的基础前题是工作单元的标准化,共性构配件的成组模块化是系 统集成的初步构建,系统集成的最终实现是生产组织的协作集成化。
组织集成:在集成建设系统内部各个处于离散状态的参与者之间,建立 协作性的机构,保证系统正常有序的运转,实现系统集成的基本目标。包含 产业链企业联盟(ICA)、建设企业联盟和(CCA)虚拟建设等。
信息集成:组织集成过程中,依靠信息集成技术,实现各个参与者之间 的信息沟通、交流、记录以保证各方的协同工作效果与最终目标的实现。 包括建筑物的信息化、生产组织的信息化和建筑设施的工作过程信息化。 对集成建造系统可以改变其内部的松散性与离散性状态、维持其内部稳定 性、维持原有成员的协作关系和提高协作效率。分为产品模型(组件和设 施)、过程模型(计划、活动、行为和方法)、资源模型(资源和资源使 用)和组织模型(项目参与方)。大家熟悉的 BIM 则是建设工程产品信息 集成,BIM:B( Building)建设工程、产品、功能及相关技术解决方案, I(Information)建设工程生命周期的信息,M(Model)建设工程模型,辅助 计算分析和决策。有助于可行性研究、开发管理及设计准备,设计方案的 论证,施工、加工制造和安装,运行和维护管理、资产管理等。
  (二)集成建筑的应用领域
集成建筑应用领域广泛,包括临时性建筑和永久性建筑的应用。已在许多类型的建筑项目中使用,也表明其在非住宅建筑中的适用性。 集成建筑作为临时建筑在国内外已被广泛应用于以下方面: 1.建筑工地用房:主要包括用作工地办公室临建、工人临时宿舍等; 2.野外作业用房:野外作业的临建设施及办公室、工人临时宿舍等; 3.文化旅游用房:旅游景点野营房、休闲设施及相应服务功能用房,特别适合季节性的旅游服务设施; 4.政府安置用房:拆迁过渡房和配套服务设施、灾区临时安置房和配
套服务设施;
5.临时商业设施:小型商铺、售报亭等; 6.医疗服务设施:临时病房、挂号、门诊、医技、仓库等设施; 7.市政公用用房:治安岗亭、交通岗亭、公交调度亭、邮政报刊亭、工厂小区岗亭(门卫室)和配电房等; 8.军事设施用房:宿营、餐厅、卫生间、淋浴、兵器室、器材室、储藏室、给养库、演习指挥所、战地医院、阅兵村等; 9.展会临时用房:展览、会务设施、临时商业服务设施等。 集成建筑在永久性建筑市场领域包括卫生保健设施、高等教育(例如
宿舍,大学建筑) 、制造业 、低层办公室(1-4 层) 、商业仓库 、K– 12 学校 、旅馆 、零售、餐饮服务(例如餐馆,便利店)、运输工具(例 如火车站,汽车站)等。比如,医疗保健是非常适合集成建筑的行业。医 院房间标准化程度高,其内部布局可有效利用模块化,预制为项目带来了 特别的好处。医疗建筑、宿舍和学校项目这些部件具有非常适合预制/模块
化的功能,宿舍和教室适合模块化设计,这些项目还受益于集成建筑更快的施工进度。 从发达国家的集成建筑发展历史中,能够发现其不同优点。在美国,现代集成建筑始于 1900 年代初期。开始使用基于现代量产的预定程序开发 房屋。阿拉丁和西尔斯·罗巴克公司出售预制房屋,这些房屋作为邮购房 屋交付给客户。在二次世界大战期间,由于需要为军事人员提供大量住宿, 预制/模块化越来越多地被使用。美国使用 Quonset 小屋 作为军事建筑。 这些用途广泛的轻型建筑可以在任何地方装运并组装,而无需熟练的劳动 力。第二次世界大战后,日本和欧洲都有大量的重建需求,并转向预制和 异地建造来满足需求。正是由于这种早期采用和接受,欧洲和日本的公司 仍被认为是模块化建造技术方面最先进的公司。在美国,模块化建筑的商 业应用(如酒店,办公室,医院和学校)在 70 年代,80 年代,90 年代以 及 2000 年代开始出现,因为需求超过了现有结构的供应。过去几十年中的 创新使预制和模块化建筑行业能够在开发过程和材料方面重大进步,以构 建和交付更复杂的设施类型。例如圣安东尼奥的帕拉西奥德尔里奥希尔顿 酒店。由 zachry 建筑公司为得克萨斯州于 1968 年举办世界博览会,设计, 完成和使用了 500 间客房的豪华酒店,耗时 202 个工作日。所有房间在 46 天内用起重机吊好。该酒店仍在使用中,被认为是美国最高的模块化建筑 设施。该项目证明了模块化结构的耐用性。模块化单元在结构设计中的使 用的最新示例,新的邮轮玛丽皇后 2 号,是世界邮轮中最大、最昂贵的邮 轮之一。船东选择使用模块化客舱,以确保所有客舱均按照工厂环境中可 用的更高标准建造。甚至他们的 VIP 套房利用了模块化构建。预制/模块化
也已被广泛认为是一种资源高效且绿色的建筑过程。一个明显的例子是在萨姆堡使用模块化在得克萨斯州圣安东尼奥建造的军营,获得利兹银牌认 证。
从集成建筑在国外军民融合建设过程中,也能够发现其不同优点,加 快交付速度以满足军事任务。美国为了满足诸如 2005 年《基地调整和关 闭法》和陆军计划的庞大工作量 ,工程师团和其他公司已经采用了变革性 的方法来改善建筑物的交付,包括模块化。在萨姆堡休斯敦医学教育和训 练综合营的项目中,要求设施以容纳总共 6,000 名士兵,以及行政办公室 和教室的需求,决定使用模块化。要求使用现场建造和永久模块化组件的 混合体来建造五座四层的建筑,每座大约 320,000 平方英尺。所有的营房 都采用模块化结构,每栋建筑占地近 22 万平方英尺。模块化和现场构建的 混合,标准的营房模块包括两个居住区,由中央走廊隔开。每个重 35,000 磅,长 60 英尺,宽 13.6 英尺。一些模块安装了一个居住区。这些模块在 到达现场后就完成了 85%以上。每个模块中的房间包括外壳、装饰、门、 灯具、可丽耐洗漱台、浴室瓷砖,所有公用设施,甚至是壁橱中的立杆和 架子。模块的运输和安装,这些模块是在得克萨斯州的一座民用工厂内建 造的,该工厂位于项目地以北约 2.5 小时车程处。尽管模块的运输成本可 能很高,但可以在工厂无论雨天或晴天照样进行,这与容易受天气影响延 迟误工的现场建造不同。达到绿色和弹性目标建筑物必须至少达到 LEED 银 级认证,并且超过 ASHRAE 标准至少 30%。EPDM 屋顶使每个模块有更强密 封性,这有助于建筑物实现其高性能目标。其它影响因素包括所使用的隔 热材料,所使用产品的可回收材料含量以及窗户的 U 系数。这些建筑物还按照军方的统一设施规范进行设计,以满足逐步倒塌和爆炸的要求。模块化计划使该项目成为可能,非常适合项目进度安排,也满足兵团的使用需 求和财务预算。
(三)集成建筑的管理优势 一是进度管理更加高效。项目进度的精准控制和时间节省是集成建筑
提高生产率的优势之一。预制可以通过在现场和异地同时进行工作的能力 节省时间,并有助于更好地协调不同行业。另外,经常不涉及现场搭建, 例如脚手架。在区域上,避免天气影响的能力可以减少施工时间。现场条 件是影响房屋装配式施工时间的重要因素。在设计阶段,可能会在复杂项 目上花费更多时间,以协调预制和模块化的使用。但是,节省的现场时间 通常会缩短总体项目进度。由于现场施工劳动密集又昂贵,因此节省时间 也可以节省大量成本。预制还可以为诸如项目期限之类严谨的高等教育领 域的调度提供关键的协助。同样,对于活动场所中的建筑物,例如医院综 合大楼中的新建筑物,缩短的时间可以最大程度地减少对其业务的影响。 由于预制/模块化的广泛使用可能涉及更密集协调的设计周期,更有利于承 包商对工程进度进行预判,进而有效控制,而当采用 BIM 技术进行进度仿 真和控制时,更有利于项目进行中各参与方的沟通和流程优化。集成建筑 对项目进度的相对准确影响关键优势已为整个行业基本认可。尤其是像教 育这样的部门,其管理运营活动受项目进度安排的影响很大,因此更需要 考虑其项目是否适合使用预制/模块化。
二是成本管理更加明晰。现场工作的本地劳动力可能非常昂贵或效率低下。不利的现场条件和天气问题可能导致代价高昂的延误。由于部分或全部工作都已转移到异地,因此可以减少与现场基础架构和开销相关的成本。此外,现场工人减少意味着住宿、安排现场工作和其它现场物流的成 本降低。使用预制/模块化的公司中大多数公司表示降低了他们的项目预算, 发现这些技术将预算减少了 6%或更多。而建筑工程通常具有非常严格的 利润率,因此,即使相对较小的成本降低也可以对所涉及的公司产生重大 影响。总的来说,节省成本的原因是次要问题,例如减少了对昂贵的现场 人工的依赖,避免加班费和其他意外人工成本的能力以及减少所需现场资 源的能力。如果不在现场工作,甚至可以减少基本的现场支持设施,例如 便携式厕所。还有保证固定成本的价值。由于变更单,传统施工过程中, 建筑项目的项目预算因其增加而声名狼藉的不少。即使从一开始看起来预 制件的价格就贵一点,但在此过程中避免意外费用也是很有价值的,特别 是对于预算缺乏弹性的业主(如公共部门)而言。结合预制/模块化提供的 有保证的高质量工艺时,这种可靠性会增加价值。
这是由于缩短了工期,减少了材料和安装成本而带来的节省,还可以 通过对行业进行预算影响之外的其它优势的培训,包括质量、安全性和可 持续性改善,对集成建筑市场更加受益。
三是采购流程更加顺畅。集成建筑用户中有近一半的受访者发现预制 组件的总购买价格和安装成本低于现场常规采购和安装材料的成本。该结 果表明,由于预制而节省的项目预算不仅仅是由于进度的改进。不仅减少 了项目建设时间,而且发现采购和安装材料的实际成本大大低于传统建筑 的成本。考虑到有的预制材料更昂贵的看法,这一点尤其重要。虽然材料 的成本可能更高,但很大比例的受访者认识到材料和安装的总成本降低了。
许多业主发现,与现场安装的材料相比,预制件还可以带来可观的质量改进,因此,即使未实现显著的成本节省,仍然有令人信服的理由采用预制 件。
四是减少了对施工现场资源需求。减少对现有现场运营的干扰是一项 重要优势。一些业主还强调了及时交付建筑构件的优势。它减少了现场破 坏,并减少了现场等待建造的材料的降解。根据非用户对减少现场资源(如 人力和设备)的影响的判断,实际上,案例研究和业主访谈显示,所需的 场地资源已大大减少,例如脚手架,临时区域和材料存储(由于及时交付) 和便携式厕所。该结果表明,业界认为预制/模块化对生产率有积极的影响, 因此这一点可以有效地说明这些策略。
五是安全管理更加有力。几乎所有人都同意,通过使用预制和模块化, 改善了所有项目的安全性。当施工工作从工作现场转移到受控的生产环境 中时,减少了因工人事故和浪费时间而给业主带来的风险。即使整体建筑 放缓,建筑业的死亡率仍然保持不变。改善安全性仍然是整个行业的挑战, 集成建筑所带来的好处可以使他们的现场安全得到改善。有助于提高现场 安全性的因素包括减少了在脚手架或梯子上对工人的需求,以及避免在狭 窄空间内进行近距离工作。承包商比设计公司更可能承担场地安全的财务 和法律责任,因此承包商将更加意识到这一点并对此感到担忧。通常,与 总承包商,施工经理或设计/建造商相比,分包承包商正在改善现场安全性 的比例更高。特别是,更多的机械承包商和制造商在异地的制造工厂中进 行工作时,其危险性降低。预制/模块化解决的安全类型还包括更少的接触, 比如天气、高地、危险操作、拥挤的建筑活动等。
 
六是工程质量更有保障。由于制造设施所提供的受控环境,自动化机 械处理的生产条件和重复程序,在远离现场的地方制造组件可以提高质量。 现场缺少可用的熟练工人并不少见,而现场位置越偏远,情况就越恶化。 这是决定使用预制/模块化的关键因素,也是业主的主要优势。业主可以将 工作转移到技术工人的供应更好的异地工作。当前未使用预制或模块化的 公司中,大多数的公司希望它们对项目质量至少有中等影响。材料的质量 是预制的主要好处之一。在所有者调查中,即使是那些没有发现预制/模块 化成本优势的人也经常选择使用更加可靠的产品质量。与预算一样,业主 访谈也表明质量的可靠性是他们做出决定的重要因素。工厂条件允许对生 产的每件产品进行广泛的质量控制检查。例如,预制混凝土可以避免现场 浇筑混凝土中经常发现的缺陷。减少元素的暴露也提高了质量,在工厂条 件下(而不是在梯子上或从脚手架上)制造的能力也提高了。预制还可以 允许建筑师将更多的投入输入到为预制组件选择的最终材料中。虽然建筑 师可以指定特定类型的材料,但是寻求成本效益高的项目的承包商可以选 择他们认为可比较且成本更低的材料。如果将预制包括在集成项目设计过 程中,那么建筑师将对最终产品的选择产生更大的影响。
七是生产过程更加绿色。项目的早期研究至关重要,从建筑师到开发 人员再到施工经理的所有团队成员都赞扬早期所做的研究,不仅帮助他们 创建了一个有效运行的系统,而且还帮助他们赢得了业主和业主的支持。 即使在正式签约之前,让制造商参与进来也很重要。如果想做一些与众不 同的事情,那么就需要招募那些既是供应商又有一定经验的人,这些人总
是愿意合作。预制有助于实现以下绿色目标,在受控环境中进行预制可减少废物,减少建筑工地的垃圾填埋。预制不仅有助于减少建筑垃圾并导致 绿色的建筑工地,还可以减少材料使用,增加回收利用并允许更环保的材 料选择。在异地工厂中进行的精确测量可以防止材料浪费,并且金属和其 它材料的残留物经常可以直接循环回到制造过程。密封更紧,大型预制板 的接缝较少,需要现场密封。现场影响减少,减少脚手架可以减少现场影 响。预制件可以通过多种方式为绿色项目做出贡献,并可能为 LEED 积分 做出贡献。除了减少废物的好处外,非现场工作还可以减少栖息地和场地 干扰。保护某些材料免受雨淋和侵蚀。减少了现场浪费,因此减少了能源 消耗。减少污染对现场环境的影响变小,减少了材料浪费,空气和水的污 染,粉尘和噪音,并降低了总体能源成本。
集成建筑的预制和模块化在提高生产率中发挥重要作用,它们的使用 可能会更广泛。有很多可以完成的预制工作,并且已经完成了。部队和企 业在军民融合的基础建设方面做了一些模块化工作,还有很多潜在的用途, 特别是在军事项目标准化的情况下集成建筑会表现出更大优势。设计、制 造和建造它的技术在那里会变得越来越好,到时必须利用好它。
三、集成建筑在应急管理中的应用 (一)国外应急管理体系构建中的要素 美国一直坚持“全社会参与”的理念,政府从治理的最基础方面来思考加强应急管理工作,涵盖各种不同类型的社区,既包括不同地点、兴趣、 信仰、环境的社区,也包括地理上的和虚拟中的社区。美国《全国应急准 备系统》中指出,“国家应急准备系统的力量依赖于如何确保整个社会有
机会参与实现国家安全和抗逆力的目标”。一方面,明确界定了概念,“全社会参与是指一种包括居民、应急管理实际工作者、组织和社区领导者, 以及政府官员能够共同理解和评估各自社区的需求,并决定用最好的方法 来组织和保护他们财产、能力和兴趣的方式”;另一方面,明确界定了具体 的参与主体,全社会参与的主体既包括个体和家庭,也包括以信仰为基础 的社区组织;非营利组织;学校和研究机构;媒体;还包括联邦政府、州政府、 地方政府、部落政府、领地等在内的政府,并将其落实在具体的应急管理 政策中。
美国政府发布了一系列应急管理的重要文件,具体体现在以下方面: 一是制定完成了《全国准备目标》、《全国准备系统》两份核心文件,明 确界定了新的核心能力,以及建立能力的方法和途径,同时每年发布《全 国准备报告》;二是重新审视了《全国响应框架》,将其分解、充实并调整 为《全国预防框架》、《全国保护框架》、《全国减缓框架》、《全国响 应框架》、《全国恢复框架》等 5 个框架(Framework),更加明确了公民、 社区、民间机构、地方政府、联邦政府部门、总统等在这一领域的职责;三 是新制定了《跨机构减缓计划》、《跨机构响应计划》、《跨机构恢复框 架》等文件,以促进跨机构之间的合作和协调;四是出台和更新了一批支撑 性文件,进一步审查和完善了综合准备指南的一系列文件,比如,指导如 何制作应急预案的《综合准备指南 101(2.0 版本)》(CPG 101Version 2.0); 指导如何开展风险分析与评估的《综合准备指南 201》;指导如何开展信息 传递和资源整合的《综合准备指南 502》等文件。
明确提出了全国准备系统,是设计来帮助指导各层级政府、非盈利部门和公众来建设和维持全国准备目标中列出的能力。全国准备系统需要在规划、指南、组织、装备、训练和演练等具体领域,考虑建设和实现特定 能力,它还规定了一种全国的方法来建设和维持与准备相关能力,并强调 在管理过程中要实现闭合式、累进式的提高。同时,该系统包括了一系列 的、整合的全国规划框架,涵盖了预防、保护、减缓、响应和恢复等 5 个 方面。这些框架建立在可扩展的、弹性的和适应性的协调结构基础上,该 结构与关键的准备角色、责任和术语相一致,同时,全国准备系统包括跨 机构的操作手册来支持《全国规划场景(NPS)》的应用。
美国联邦政府在 2011 年发布的《全国准备目标》中明确指出,目标中 所包含的核心能力是成功的关键因素,这些核心能力之间相互高度依赖, 要求美国政府使用既有网络和活动,加强培训和演练,促进应急管理工作 创新,并确保行政、财政和后勤保障系统各就各位,以对这些目标能力提 供强有力支持;同时,核心能力可以为美国应急准备时的资源分配提供指导; 为当前和将来的年度预算计划和决策,以及资源分配方案提供支撑,并有 助于掌握全国应急准备的进展。
一方面,建立量化的“核心能力”。美国还把 37 项“目标能力”进一 步精简为 31 项“核心能力”,其中包含计划、公共信息和预警、协调等 3 项通用任务能力,还包含在预防、保护、减缓、响应、恢复等领域的具体 能力:一是预防领域包括取证与归因,情报与信息共享,封锁与中断,监 控、搜索与侦测等;二是保护领域包括进入控制和身份确认,网络安全情报 和信息共享,封锁与中断,物理保护措施,保护项目和活动的风险管理, 监控、搜索和侦测,供应完整性和安全等;三是减缓领域包括社区减灾、长期脆弱性减灾、风险和抗逆力评估、威胁和危害确认等;四是响应领域包括关键交通,环境响应,健康和安全,遗体处理服务,基础设施系统,大规 模人员照顾服务,大规模搜索和救援行动,现场安全和保护,操作沟通, 公共、私人服务和资源,公共健康和医疗服务,情势评估等;五是恢复领域 包括经济恢复,健康和社会服务,住房,基础设施系统,自然和文化资源 等。
另一方面,美国政府明确了建设核心能力的逻辑框架。首先,要确认 和评估风险,美国政府强调,要把确定并保持对社会和国家所面临的各种 风险,以及如何将相关信息用于应急准备的建设和支持,是国家应急准备 系统的基本内容;其次,要开展评估能力需求,美国政府认为,利用风险评 估可对需要达到的能力类型和水平进行评估;第三,建设和保持能力,评估 过程完成后,对既有的和所需要的能力进行分析并确定差距,这些差距可 结合预期成果,风险评估,以及不考虑这些差距的潜在影响,而进行优化 排序,政府部门可一起工作制定高效的资源分配战略,提供支持以缩小差 距,降低风险;第四,将能力规划至应用阶段,联邦政府借助综合性的计划 方法还有助于确保计划的同步,还可保证整个社会参与并理解其作用和所 有任务的预期成果;第五,要验证能力,可通过演练、补救工作管理方案和 评估来实现,比如,通过演练测试并验证所制定的计划和具备的能力,通 过演练有利于推进对国家应急能力和目标评估工作;最后,要进行审查和更 新,由于威胁和灾害的不断变化,通常会审查国家应急能力、资源和计划, 确定是否仍需保持或更新。
美国政府加强了对保护、防范、减缓、响应、恢复等 5 个环节的应急管理工作的规范性,同时加强了应急管理工作之间的相互衔接,特别注意加强相互间的协调,并出台了在响应、减缓、恢复等 3 个阶段的跨机构协 调的国家专门应急预案,大幅提升了应急管理工作的规范性、指导性;另外, 在其应急管理工作中,美国州与州、州内部的地方政府建立了应急协调、 互助机制,基本实现了临近区域的资源的共享,能够保证在尽量短的时间 内开展相互支援,促进在尽可能早的时间内拯救生命,减轻公众的损失。
  (二)应急管理场景中应用不同集成建筑
应急管理是对资源和责任的组织和管理,针对突发事件的各个方面, 特别是备灾、响应及早期恢复阶段。体系通常是指若干有关事物或某些意 识互相联系而构成的一个整体。旨在应对国家面临的国内综合性安全问题, 其应对的内容包括恐怖主义行动、网络攻击、流行病和严重自然灾害的威 胁,强调需要建立和维持必要的应急管理能力,以应对造成最大危险的国 家安全威胁。集成建筑能够在巨灾和疫情等发生后能快速应对、挽救生命、 保护财产和环境,并满足基本的人类生存需求,及时恢复、加强和重建受 巨灾和疫情等影响的基础设施、房屋和可持续的经济,以及健康、社会、 文化、历史和环境中快速提供多种功能空间和模块化配套设施,比如临时 医院、模块化供电设施、污水处理单元和临时住所等。在阅兵村、部队营 房、指挥所、库房等方面也有大量使用需求。
  根据构成材料和组合形式的不同,应急建筑有几个适用类型:
钢结构箱式房的特性及优势:标准性,箱式房按照一定的模数生产、 标准的尺寸形成模块化本质、在一定程度上保证了箱式建筑在建筑发展的 工业化和标准化;安全性,具有坚固、耐用、安全性高的特点,通常情况下箱式房结构较为牢固、同时自身有较好的水密性与防腐蚀性、防火等级高;环保性,组装和安装便捷,施工周期短,对周边的环境污染少。其材 料主要以钢材木板为主,能有效地回收和再利用,减少了碳足迹。属于循 环经济,可重复利用;便捷性,灵活性强,移动便捷,搬迁时无需大规模 的拆卸,无论是运输,安装还是拆卸都十分方便;经济性,在工厂大规模 制造而成,材料浪费更少,大量的专业化机械使用减少了人力成本。设计 施工的时间缩短,这也意味着更快的资金回流。
活动板房的特点及优势:活动板房又称 K 型房,标准化程度高,房间 以开为模数,部品部件以标准模数生产,可实现工业化生产;结构重量轻, 主体结构有冷弯薄壁型钢立柱、冷弯薄壁桁架梁、彩钢复合板围护,可实 现无机械化施工;安装便捷,采用承插式连接和自攻钉连接,安装速度快, 施工周期短;价格低廉,建筑材料易于采购和加工,成品构件占用空间少, 便于运输,经济性好。
轻型门式刚架房屋特点及优势:强度高,轻型门式刚架结构主要由钢/ 铝材质制成,在增加强度的同时,减轻结构自重,具有很好的抗震性能, 安全性能更高;跨度大,由于金属材质高强轻质的特点,轻型门式刚架房 屋很容易实现十几米到几十米的大跨空间,使空间设计更加灵活;安拆便 捷,结构连接以螺栓连接为主,结构主体可实现反复拆装,利用率高。
钢管密柱框架房屋的特点及优势:标准性,以功能房间为标准模数, 可实现房间多方向扩展,框架梁柱采用钢/铝管型材制作,材料易采购,构 件易加工;安全性,结构体系为框架结构,传力方式明确,结构强度高, 整体稳定性好;集成性,采用建筑结构与家具一体化设计,实现使用功能与支撑结构合二为一;舒适性,屋顶采用遮阳防水与保温两分离形式,地面架空,隔离潮湿,围护墙体采用外保温断桥式外挂体系,相比于其他板 式房屋舒适性更好;拆装性,结构连接采用标准化承插式连接,无螺栓, 无焊接,安拆方便,可反复拆装使用。
折叠房屋的特点及优势:集成化标准化程度高,房屋以标准模数在工 厂进行整体集成,水电安装完毕,折叠打包安装;安拆速度快,房屋单元 在施工现场展开安装,十几分钟内即可安装完毕;可移动性,房屋单元可 迅速折叠打包,堆叠运输或集装箱运输;可扩展性,房屋单元可以相互拼 接组装,实现大空间需求。
无论是 2003 的“非典”,还是 2019 的“新冠”,都暴露出国家储备 体系的一些短板,尤其是基本活动的空间严重不足,基本的配套设施准备 乏力。无论当年北京 7 天建成的“小汤山”医院,还是当下武汉 10 天抢建 的“火神山”医院以及全国支援的方舱医院,都反映出地方关键物资生产 能力不够、全国平战结合顶层设计欠缺及产业区域布局不够合理。
国家强调,要健全统一的应急物资保障体系,把应急物资保障作为国 家应急管理体系建设的重要内容,按照集中管理、统一调拨、平时服务、 灾时应急、采储结合、节约高效的原则,尽快健全相关工作机制和应急预 案。要优化重要应急物资产能保障和区域布局,做到关键时刻调得出、用 得上。对短期可能出现的物资供应短缺,建立集中生产调度机制,统一组 织原材料供应、安排定点生产、规范质量标准,确保应急物资保障有序有 力。要健全国家储备体系,科学调整储备的品类、规模、结构,提升储备 效能。要建立国家统一的应急物资采购供应体系,对应急救援物资实行集中管理、统一调拨、统一配送,推动应急物资供应保障网更加高效安全可 控。
四、应急管理体系建设中发展以集成建筑为核心的应急产业的对策与 建议应急管理工作包括保护、防范、减缓、响应、恢复等 5 个环节,构建 应急管理体系管理过程中要实现闭合式、累进式的提高,关键是核心能力 的建设。根据国家应急管理的顶层设计,满足国家储备体系的关键物资生 产布局的需求,结合集成建筑的特点和优势,应急产业发展建议如下:
(一)应急产业建设规划
1、平战结合与军民融合统筹。既要考虑平时生产生活的需要,也要提 前储备应急需求。研究集成建筑不同优势,归类适应的应急场景。根据不 同场景对集成建筑的需求做好发展规划,考虑产品既可以作为民用,也可 以满足军用;例如 2019 年新冠病毒防控一些地区启动了“战时”管理。
2、行政管理和市场需求互补。应急产业平时鼓励企业按市场规律发展, 同时研究应急和特殊需求时如何响应政府应急物资调配,如何在机制上纳 入政府统一应急管理平台?在非应急状态下企业商业模式是什么?政府采 取什么激励措施来引导企业生存发展?
3、技术体系与技术标准建设。研究不同应急场景下集成建筑的技术体 系与技术标准,鼓励引导集成建筑企业开展不同场景下分类技术创新。丰 富储备的品类、规模、结构,有利提升储备效能。
 
(二)应急产业引导机制
1、应急活动的管理机制影响应急产业发展的引导机制。应急活动强调: 统一管理(包括各类重大突发事件的统一调度指挥,而平时的培训、宣传、 演习和物资与技术保障等)、属地为主(无论事件的规模有多大, 涉及范 围有多广, 应急响应的指挥任务都由事发地的政府来承担)、分级响应(强 调的是应急响应的规模和强度)、标准运行(遵循标准化的运行程序, 包 括物资、调度、信息共享、通讯联络、术语代码、文件格式乃至救援人员 服装标志等)。应急产业的发展必须满足应急活动的需要。
2、应急产业发展的引导机制对发展集成建筑的建议。坚持集中管理、 统一调拨、平时服务、灾时应急、采储结合、节约高效的原则。应急管理 是多主体多环节多场景的活动,要素繁多,但是快速适用、安全适宜的功 能空间是基本需求。集成建筑的预制和模块化特征能发挥优势,在应急产 业链里优先发展模块化空间。在建设行业研究固化一批标准化的功能模块 整体,比如卫浴模块等,在这次全国战疫中,一个企业 1 天内通宵安装 132 套整体浴室,3 天内完成 500 余套整体浴室的生产、物流、安装工作,18 天内支援各地近 40 家“小汤山”医院建设;在卫生行业可以固化一批医技 模块,快速形成医院的核心能力;市政方面制作一些标准的配电箱、污水 处理箱等;部队方面可以利用民用产品生产企业加工拆装式营房等。
(三)应急产业发展措施
1、建立国家储备体系的集成建筑需求规划,重点考虑超大城市和交通 枢纽区域的产业布局,同时储备一定功能的标准化、模块化配套设施。比如准备一定数量的标准箱和市政需求的模块化特殊箱,可以满足抗震救灾 和疫情响应的应急需要,也可以满足部队战时的特殊需要。
2、建立集成建筑的应急产业链联盟和建设企业联盟,实现产业闭环。 市场活动中加强密切合作,提高应急管理的协作效率。标识企业既按市场 需求安排生产,同时有一定储备产能。鼓励在一些超大城市周围大力发展 集成建筑产业集聚,鼓励产业完善度。
3、建立集成建筑应急产品目录和清单。通过标准化、模块化产品应用 激励市场经营。目录产品优先在国家应急项目或其它适宜的公共项目中使 用。比如在公共卫生设施、医院、文化教育设施、学校和大型国展中心等 运用。加强应急建筑的产品体系建设和产品制造建造标准制定。
4、国家在企业税收、高新认定等方面给与政策支持。发挥民间力量, 鼓励更多企业和机构以及专业人士投入更多力量发展应急产业,在必要弱 项环节大力投入。发挥政策红利,尤其是为资本进入提供更多积极要素, 推动产业良性循环。
5、全国统一建立一批标准化、模块化的集成建筑储备网络,比如卫生 设施、应急培训中心、产业基地等。国家给与土地的灵活性支持,甚至可 以划拨和免费租赁,大力给与产业资金支持,鼓励民企参与集成建筑的应 急产业基金成立。
应急管理体系建设既关系到国家安全保障,又考验上上下下的能力建 设。参与主体多元、应用场景复杂。平战结合与军民融合事关国家体制问 题,行政管理和市场需求又牵涉到政府和企业核心利益问题,而集成建筑
的应急产业链联盟和建设企业联盟的建立又面临产业链上下游企业的经济实力和利益诉求的差异矛盾。发展集成建筑直接影响应急产业的成果,对 构建国家储备体系有基础作用,对国家公共服务能力和现代治理能力提出 了更高要求。应急管理的成效与国计民生息息相关,直接影响老百姓的获 得感和幸福感。
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a Algeco Scotsman Campany
主要起草人简介
1、张明祥,男,1975 年 1 月,高级建筑师,硕士,中国·集成建筑委员会常务副会长兼秘书 长、新型建筑工业化集成建造工程技术研究中心秘书长(住建部)、中国建筑学会建筑产业现代化 发展委员会执行秘书长、建筑工业化产业技术创新战略联盟技术委员会委员、北京市装配式建筑专 家库专家等。曾任中建科技有限公司副总经理、中建集成房屋有限公司董事长、中建建筑工业化设 计研究院执行院长、中建燕山建设发展有限公司副总经理、中国建筑发展有限公司建筑工业化研究 发展中心主任、天津中建国际工程设计研究院院长、中建六局 EPC 管理部总经理等职务。参与国家 “十三五”绿色建筑与建筑工业化国家重点专项课题两项:《预制装配式混凝土结构建筑产业化关 键技术》《工业化建筑设计关键技术》,参编住房和城乡建设部《建筑产业现代化发展纲要》、国 家标准《工业化建筑评价标准》等。《中国建筑股份有限公司开展新型建筑工业化业务的总体方案》 主要起草人。
 
  2、纪颖波,女,1975 年,教授,工学博士,博导,北方工业大学土木工程学院院长,新型建 筑工业化集成建造工程技术研究中心主任,新兴风险研究院学术委员会副主任,兼职中国建筑业协 会建筑经济分会理事、中国建筑学会建筑产业现代化发展委员会理事、中国建筑工业出版社装配式 建筑专家委员会委员和北京市装配式建筑专家委员会委员。在专业技术领域长期专注于装配式建筑、 工程质量安全和新兴风险等领域的研究,先后主持国家级科研项目 6 项,省部级项目 7 项,科研到 款 2000 余万元;发表学术论文 40 余篇,出版学术专著 3 部;研究成果获得省部级科技进步奖一等 奖 1 项,二等奖 3 项,获得发明专利 3 项;参编国家标准 1 部。
3、马涛,男,北京市建筑设计研究院有限公司(BIAD)设计总监、建筑产业化工程技术研究中 心总工程师。国家装配式建筑产业技术创新联盟专家委员会副主任委员、中国建筑学会建筑产业化 发展委员会理事、北京市装配式建筑专家委员会委员。装配式建筑国标主要起草者之一,自 2007 年 以来,从事与住宅产业化和装配式建筑相关的科研、技术与产品研发、发展政策研究制定、项目策 划及咨询、工程设计和技术推广等工作。研发了装配整体式剪力墙结构住宅建筑体系,开展了近百 项工程实践。
4、李政,男,1951 年生于北京,研究生学历,硕士学位。1968 年参加工作,1974 年读大学, 1980 年读研究生。1983 年起就职于建设部施工管理司,建设部政策研究中心,先后担任副处长、研 究所所长,1993 年获得高级职称。2005 年起就职于贸促会建设行业分会,先后担任副秘书长、秘书 长、副会长。多年从事建筑业行业发展和贸促管理研究与实践,发表论文上百篇,参与写作十多部 图书,并编著和翻译出版专业书籍。
 
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