德国装配式建筑发展概况

1.1德国装配式建筑的起源

德国以及其他欧洲发达国家建筑工业化起源于1920年代，推动因素主要有两方面：

社会经济因素：城市化发展需要以较低的造价、迅速建设大量住宅、办公和厂房等建筑。

建筑审美因素：建筑及设计界摒弃古典建筑形式及其复杂的装饰，崇尚极简的新型建筑美学，尝试新建筑材料（混凝土、钢材、玻璃）的表现力。在雅典宪章所推崇的城市功能分区思想指导下，建设大规模居住区，促进了建筑工业化的应用。

 

在1920年代以前，欧洲建筑通常呈现为传统建筑形式，套用不同历史时期形成的建筑样式，此类建筑的特点是大量应用装饰构件，需要大量人工劳动和手工艺匠人的高水平技术。随着欧洲国家迈入工业化和城市化进程，农村人口大量流向城市，需要在较短时间内建造大量住宅办公和厂房等建筑。标准化、预制混凝土大板建造技术能够缩短建造时间、降低造价因而首先应运而生。

 

德国最早的预制混凝土板式建筑是1926-1930年间在柏林利希藤伯格-弗里德希菲尔德（Berlin-Lichtenberg, Friedrichsfelde）建造的战争伤残军人住宅区。该项目共有138套住宅，为两到三层楼建筑。如今该项目的名称是施普朗曼（Splanemann）居住区。该项目采用现场预制混凝土多层复合板材构件，构件最大重量达到7吨。

图01德国最早的预制混凝土建筑-—柏林施普朗曼居住小区

1.2二次大战后德国大规模装配式住宅建设

二次大战结束以后，由于战争破坏和大量战争难民回归本土，德国住宅严重紧缺。德国用预制混凝土大板技术建造了大量住宅建筑。这些大板建筑为解决当年住宅紧缺问题做出了贡献。

1.3德国目前装配式建筑发展概况

德国今天的公共建筑、商业建筑、集合住宅项目大都因地制宜、根据项目特点，选择现浇与预制构件混合建造体系、或钢混结构体系建设实施，并不追求高比例装配率。而是通过策划、设计、施工各个环节的精细化优化过程，寻求项目的个性化、经济性、功能性和生态环保性能的综合平衡。随着工业化进程的不断发展，BIM技术的应用，建筑业工业化水平不断提升，建筑上采用工厂预制、现场安装的建筑部品愈来愈多，占比愈来愈大。

 

各种建筑技术、建筑工具的精细化不断发展进步。小范围有钢结构、混凝土结构、木结构装配式技术体系的研发和实践应用。

 

小住宅建设方面装配式建筑占比最高，2015年达到16%。2015年1月至7月德国共有59752套独栋或双拼式住宅通过审批开工建设，其中预制装配式建筑为8934套。这一期间独栋或双拼式住宅新开工建设总量较去年同期增长1.8%；而其中预制装配式住宅同比增长7.5%！显示出在这一领域装配式建筑受到市场的认可和欢迎。

图02德国各州2015年预制装配式小住宅（独栋和双拼）在新建建筑中所占比例，总体平均达到16%左右。

 德国装配式建筑的政策措施、发展建设研究

德国预制装配式建筑发展过程中，规模最大、最有影响力当属预制混凝土大板建筑。

2.1原东德地区的预制混凝土大板建造技术的应用

由于战后需要在短期内建设大量住宅，东德地区1953年在柏林约翰尼斯塔（Johannisthal）进行了预制混凝土大板建造技术第一次尝试。1957年在浩耶斯韦达市（Hoyerswerda）的建设中第一次大规模采用预制混凝土构件施工。此后，东德用预制混凝土大板技术，大量建造预制板式居住区（Plattenbausiedlungen）。预制混凝土大板住宅的建筑风格深受包豪斯理论影响。

图03 哈勒新城大板住宅

图04哈勒新城大板住宅，左侧是改造更新后的建筑

图05哈勒新城大板住宅

图06柏林亚历山大广场大板住宅

图07柏林住宅整体单元吊装施工

图08德累斯顿大板住宅

1972-1990年东德地区开展大规模住宅建设，并将完成300万套住宅确定为重要政治目标，预制混凝土大板技术体系成为最重要的建造方式。这期间用混凝土大板建筑建造了大量大规模住区、城区，如10万人口规模的哈勒新城（Halle-Neustadt）。在1972-1990年大规模住宅建设期间，东德地区新建、改建共300万套住宅，其中180-190万套用混凝土大板建造，占比达到60%以上，如果每套建筑按平均60平米计算，预制大板住宅面积在1.1亿平米以上。东柏林地区1963-1990年间共新建住宅273000套住宅，其中大板式住宅占比达到93%（数据来源：Die »Lösungder Wohnungsfrage«作者Dieter Hanauske）。

住宅建设工程耗费了东德大量财政收入。为节约建造成本和快速建设，设计开发出不同系列厂品，如Q3A, QX, QP,P2系列。预制混凝土大板住宅项目大量重复使用同样户型、类似的立面设计。

 

图09东德预制装配式建筑构件

图10 1973年在新布兰登堡伊斯特城，原东德地区首个应用WBS 70预制大板体系建造的项目。

 

大板建筑当时受到普遍欢迎

预制混凝土大板技术建造的工业化住宅，功能基本合理，拥有现代化的采暖和生活热水系统，独立卫生间，比没有更新改造的20世纪初期建造的老住宅舒适。由于得到东德政府的大量财政补贴，因而这种工业化住宅租金并不很高，受到当地居民的欢迎。

 

图11柏林市中心根达曼市场（Gendarmenmarkt），用复杂的预制大板技术建造具有传统风格的建筑

图12罗斯托克市中心，有传统红砖哥特风格预制大板式建筑

2.2原西德地区的预制混凝土大板建造应用

二次大战之后，原西德地区也用混凝土预制大板技术建造了大量住宅建筑，主要用于建设社会保障性住宅。1957年西德政府通过了《第二部住宅建设法》(II.WoBauG)，将短期内建设满足大部分社会阶层居民需求的、包括具有适当面积、设施、可承受租金的住宅，作为住宅建设的首要任务。混凝土预制大板技术以其建设速度快、造价相对低廉因而也在西德地区有大面积应用。

较著名的项目包括：

格罗皮乌斯和科布希埃参与的著名的柏林汉莎街区的住宅项目6000居民

慕尼黑纽帕拉赫居住区（Neuperlach）55.000居民。

纽伦堡朗瓦萨居住区（Langwasser）36000 居民

柏林曼基仕居住区（Märkisches Viertel）36000 居民

法兰克福西北新城（Nordweststadt）23 000 居民

汉堡施戴斯胡珀（Steilshoop）20.000 居民

曼海姆佛格斯唐居住区（Vogelstang）13000 居民

科隆克崴勒新城（Chorweiler）100，000 居民

图13柏林marzahn居住区

图14柏林marzahn居住区

图15科隆克崴勒新城

图16曼海姆佛格斯唐居住区

图17慕尼黑奥林匹克村

图18慕尼黑奥林匹克村

 

西德地区有大量预制大板建筑，虽然在总建设量中占比不高，但总量估计也有数千万平米。西德地区居住使用面积1970年为人均22平米，1991年上升到人均36平米。2007年人均超过40平米。

德国装配式建筑的标准规范研究

德国建筑业标准规范体系完整全面。在标准编制方面，对于装配式建筑首先要求满足通用建筑综合性技术要求，即无论采用何种装配式技术，其产品必须满足其应具备的相关技术性能：如结构安全性、防火性能，以及防水、防潮、气密性、透气性、隔声、保温隔热、耐久性、耐候性、耐腐蚀性、材料强度、环保无毒等。同时要满足在生产、安装方面的要求。

企业的产品（装配式系统、部品等）需要出具满足相关规范要求的检测报告或产品质量声明。单纯结构体系，主要需满足结构安全、防火性能、允许误差等规范要求；而有关建筑外围护体系的装配式体系与构件最复杂，牵涉的标准最多。装配式建筑相关标准非常多，部分标准分列如下:

3.1有关混凝土及砌体预制构件、装配式体系的标准规范包括 

DIN 1045-3混凝土，钢筋预应力混凝土机构。第3部分：建筑施工DIN13670的应用规则

DIN 18203-1建筑误差第1部分:混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土预制件

DIN EN 13369预制混凝土产品的一般性规定

DIN 1045-4混凝土，钢筋预应力混凝土机构。第4部分：预制构件的生产及合规性的补充规定

DIN EN 13670混凝土结构的允许误差根据DIN 18202及DIN18203

DINEN 14992预制混凝土产品-墙体

DINEN 1520带开放结构的轻集料混凝土预制件

DIN EN 13747预制混凝土产品楼板系统用板

DIN1053-4砌体-第四部分：预制构件