前言與術語說明
「組裝合成建築法」(Modular Integrated Construction, MiC)是一種將大量傳統現場施工程序轉移至工廠完成的建造方式,包含預先製造結構構件、內裝模組和機電配件,再運至工地裝配成建築。此類組合式或模組化建築 與傳統現場澆築建築最大的不同在於:構件(如柱、梁、板、牆、樓梯、廚衛模組等)由工廠預製並完成大部分裝修與安裝,運至現場以**「搭積木」方式拼裝**。這種方法能同步進行場地基礎工程與構件生產,降低天候和人工作業對工期的影響,確保更高的施工精度與品質。組裝合成建築常被視為預鑄建築的進階形式,其共同特點是讓房屋「像造汽車一樣建造」。
技術特性與施工方式:組裝合成建築通常採用預鑄混凝土構件或鋼結構模組作為主要結構體。在工廠透過標準化模具預先製作牆板、樓板、樓梯、廚衛箱體等三維模組,搭配內部裝修與管線配置一次完成,再運到施工現場以吊裝方式就位組合。預製構件在出廠前經過強度養護與測試,達到設計要求強度後方可運輸安裝。構件之間採用乾式連接(螺栓、焊接等)或濕式灌漿方式連結,使結構整合為一體。相較傳統現場綁筋與澆築,組裝合成施工能大幅縮短現場作業時間,減少現場濕作業和模板支撐需求,並降低天氣、環境對施工品質的影響。此外,由於構件在工廠製造時已完成大部分內裝,現場裝嵌後僅需最小化的收尾工程,即可完成建築物。此「先裝後嵌」的流程不僅提高建築精度,也使現場作業與室內裝修平行進行互不干擾,進一步壓縮總工期。
優點與效益:模組化建築的主要優勢包括: 1) 施工速度快 – 工廠預製與現場基礎施工同步進行,可節省約30%甚至更多總工期。例如,北京近期一棟老舊樓改造採用模組化混凝土技術,工期縮短達70%。 2) 品質提升 – 工廠受控環境下製造構件,品質更穩定並減少現場誤差。每個模組出廠前經結構、漏水等全面測試,確保成品符合高品質要求。香港大學研究顯示,模組建築在品質、環保和安全方面表現均優於傳統方法。 3) 勞動效率高 – 因為大量施工轉移到自動化工廠,現場人力需求大幅降低,香港經驗顯示現場生產力可提升100%~400%。裝配式建築將高空作業轉為地面裝配,減少工人危險,提高工地安全。 4) 環境友善 – 工廠生產降低現場噪音、粉塵和建築垃圾,據報導可減少約75%的施工廢料與粉塵排放。構件重複使用潛力高(例如臨時住宅模組可拆卸搬遷再利用),符合循環經濟與淨零減碳目標。 5) 對周邊干擾小 – 現場裝嵌工期短,對鄰近居民的噪音、塵土干擾顯著減少。在密集城市如香港,模組化工法應用於市區更新有效降低施工對居民生活的影響。
缺點與挑戰:儘管優點顯著,組裝合成建築也存在一些局限: 1) 初期成本較高 – 預製模組需要興建工廠、生產設備和運輸,大規模量產前單位成本往往高於現場施工。例如臺灣現階段預鑄構件單價仍高於現澆,須靠政府誘因帶動產能擴大後才能逐漸降低成本。在香港,專家指出目前模組化興建成本受設計、生產、運輸、法規等多重因素影響,經濟規模尚未完全形成,使初期造價偏高。 2) 設計彈性受限 – 模組尺寸受制於運輸限制,過於複雜的造型或大跨度空間不易採用標準模組實現。例如香港經驗提到,若客廳要求寬敞無柱,受限於道路運輸尺寸就較難用整體模組達成。早期模組化建築常被詬病外觀呆板單一,如今透過研發可調整色彩材質,設計靈活性已有所改善。 3) 結構連接與防水難題 – 模組間連結接縫處是品質關鍵,若施工精度不夠可能導致漏水滲水等問題。一些工程師指出預製構件交接處新舊材料收縮差異,易產生滲漏,需優化節點設計加以解決。香港目前統計顯示,採用MiC的樓宇約只有1%的單位出現過漏水投訴,比例反而低於傳統建築,且問題多已妥善修復。 4) 現場安裝精度要求高 – 模組在工廠雖精確製造,但現場吊裝若定位誤差過大,調整困難。預鑄構件容錯率低,需達到97%以上高精度才能順利拼裝,如同樂高一般「尺寸不對就卡不進去」。因此施工單位必須具備高精度測量和吊裝校正能力,以免因微小偏差造成無法組合的窘境。 5) 供應鏈與法規依賴 – 模組建築高度依賴穩定的構件供應與物流運輸,如果外部環境發生變化(如跨境運輸受阻),工程進度將受影響。例如疫情期間香港曾因中國內地工廠停工和通關限制導致模組供應延遲,影響工期。另外,各地建築法規對預製模組的認證、檢驗也提出新要求,需建立相應的標準與審批機制,以確保模組耐久性、防火、防噪等達標。 6) 市場接受度與人力衝擊 – 部分用戶對「組合屋」存有成見,擔心預製建築品質或價值不如傳統建物。建築業界也憂慮若景氣轉差時大規模推行模組化,可能影響傳統工人就業。這些認知上的障礙需要透過成功案例和品質證明來克服。
本報告接下來將分別針對臺灣、中國大陸、香港、澳門、新加坡、美國六個地區,按住宅建築、商業建築、其他潛力市場三類用途,分析組裝合成建築法的技術特性、優缺點、市場前景、人力需求、代表案例以及政府法規與政策支援情況。
臺灣(Taiwan)
住宅建築
技術特性:臺灣對組裝合成建築的研究與應用以預鑄混凝土工法為主。早在1980年代起臺灣營建業即曾引進預鑄構件工法,但早期技術不成熟,施工品質不佳,導致社會對預鑄住宅留下漏水、結構疑慮的刻板印象。近期,隨著國內廠商研發進步,預鑄技術在構件精度和接合工法上大幅改善。預鑄住宅將結構柱、梁、樓板、樓梯與外牆板等在工廠預先澆築,強度達標後運至現場以吊裝定位,透過套筒灌漿等方式連接。此過程可減少現場鋼筋綁紮和模板支撐,大幅縮短住宅主體施工時間。預鑄住宅構件通常採混凝土材質,搭配鋼筋套筒、鋼板等連結件實現結構整合,其抗震性能需符合國家建築規範要求。由於臺灣地震頻繁,預鑄住宅技術特別注重構件接頭的抗震設計,例如引進日本「雙蓮根預鑄工法」提高接合韌性。目前國內已有業者開發預鑄與鋼構結合的混合構法,以及預鑄夾心保溫牆板等技術,以提升住宅的結構安全與節能性能。
優點:在住宅應用上,組合式預鑄住宅可有效回應臺灣當前的人力短缺與工期壓力問題。首先,工期縮短方面:傳統RC住宅從動工到結構完工往往需1年以上,而預鑄工法可同步進行構件生產與基地施工,顯著壓縮施工期。一項政府社會住宅試點採用預鑄工法,被總統蔡英文指出可精簡人力、縮短工期以因應缺工問題。其次,施工品質提升:預鑄住宅構件由工廠依標準作業製造,混凝土澆築養護品質穩定,現場只需裝配接合,降低傳統現場澆築可能產生的澆置缺陷。預鑄構件精度提高也減少因人工作業誤差導致的住宅漏水與裂縫風險。此外,預鑄技術使施工受天候影響降低,下雨天也可在廠內生產構件,不耽誤住宅建造進度。再次,環境與鄰里友善:由於現場濕作業減少,施工噪音、粉塵明顯降低,有助減少住宅施工對周邊居民的干擾。最後,節約人力與安全:預鑄住宅可降低現場工人高空作業量,提升工地安全。同時因構件標準化,可用機械取代部分人力,提高勞動生產率。這對於高齡化導致勞力短缺的臺灣建築業相當重要。政府亦期待社會住宅率先導入預鑄,引導民間營造技術升級、減少對周邊的影響。
缺點:目前在臺灣住宅推廣預鑄工法仍面臨一些挑戰:首先,成本較高與產能有限。國內預鑄構件工廠投資門檻高且需大片用地,若市場需求不足,廠商不願投入。由於產量尚未規模化,單件預鑄構件造價仍高於傳統現場澆築。政府研議透過公共工程帶頭下單,以及提供容積獎勵等誘因,提高民間採用意願來擴大市場,進一步隨產量提高而壓低成本。其次,設計及運輸限制。臺灣都市住宅多為單棟或小基地開發,戶型多樣且道路巷弄狹窄,大型預製構件的運輸和吊裝受到限制。有業者指出,至少12米寬度的道路才利於大型預鑄構件進場,且單一建案戶數須達300戶以上,全預鑄方式才較具成本效益。對於一般中小型住宅建案而言,為導入預鑄可能面臨經濟門檻。再次,消費者認同問題。以往劣質組合屋經驗讓部分購屋者對預鑄住宅存疑,不過政府社宅示範案的推行有助於扭轉此印象。近年首批中央社會住宅「萬華安居」採用預鑄工法開工,象徵官方對其品質與耐久性的信心。臺灣建研所強調,現代預鑄技術若設計施工得當,其耐用年限可達50年以上,不亞於傳統RC房屋。最後,技術與人才缺口。預鑄住宅需結構工程師進行模組化設計深化,以及熟練的工廠技術工人操作生產設備。目前國內相關專業人力仍在培育階段,產官學界正合作制定預鑄設計施工規範並辦理教育訓練,以儲備更多技術人才。總體而言,預鑄住宅在臺灣正處於起步階段,需要透過示範案累積經驗,並逐步完善配套標準與產業鏈。
市場前景:受到少子化導致營建勞動力減少、公共住宅需求殷切等因素驅動,臺灣政府近年大力推動預鑄住宅技術。2021年底行政院宣布中央興辦的社會住宅將逐步導入預鑄工法,首座示範案即萬華區的社宅專案。國家住都中心自2022年起展開「社宅導入預鑄工法試辦計畫」,規劃每年至少推出1個預鑄社宅案場。截至2023年,全臺已有4個社會住宅專案(台北萬華、桃園埔心、新竹中雅與金城安居)採用預鑄構件興建,透過社宅的大量興建帶動產業投入。同時,政府也考慮在都市危險老舊建築重建的容積獎勵中加入預鑄工法項目,以鼓勵民間改建時採用工業化方式。這些政策訊號顯示預鑄住宅市場在臺灣備受期待,前景看好。另一方面,民間建商也開始關注模組化技術在高端住宅的應用潛力。例如潤泰集團旗下潤弘公司深耕預鑄30年,累積700項相關專利,近年陸續承攬豪宅「藍海」(淡水紅樹林景觀宅)、政大圖書館、新竹IKEA等專案皆以預鑄工法施工。潤弘表示目前手中訂單能見度已達2026年,隨著高科技廠房和住宅案件同步增加,2024年上半年營收年增16.5%,呈現快速成長。整體而言,在公共部門示範與龍頭企業投入下,預鑄住宅在臺灣的市場接受度正逐漸提高。未來隨產業鏈成熟、成本下降,預期將有更多住宅建案導入組裝合成建築法以提升競爭力。
人力資源與技能需求:組裝合成住宅的推廣需要新型態的建築人才。首先是設計與工程專才:由於模組化設計須考量構件拆分、接頭配置與運輸吊裝,建築師與結構技師須熟悉預鑄設計原則與BIM軟體應用。政府單位(如內政部建研所)正研擬相關設計準則並舉辦研習,培養業界設計人才跟上技術發展。其次,工廠技術工人需求提高:預鑄構件生產涉及鋼筋自動綁扎機、混凝土預養等先進設備操作,需要受過專業訓練的技工和品管人員。相較傳統工地木工、鐵工等職種,工廠化生產需要的機械操作與製造背景人力比例提高。臺灣已有大型營造廠與大學合作成立研發中心(例如潤泰InnoBase),並培訓碩博士研發團隊專注於預製構件研發與品管創新。此外,現場裝配施工人員也需特殊培訓:吊車司機、測量放樣人員、現場組裝技師等都必須具備高精度施工技能,確保模組現場安裝無誤。目前國內施工現場主管多透過參訪新加坡、日本預製工地或試辦專案累積經驗。政府亦考慮導入專業技術認證制度(類似新加坡的CoreTrade),提高模組施工技術工人的專業形象與能力。總體來說,組裝合成建築在臺灣屬新興領域,人力培育正起步。未來隨市場擴大,對具備工業化建築知識的設計師、企劃管理人才,以及懂生產自動化與裝配施工的技術工人需求將大增。
代表性案例:臺灣組合式住宅領域已有數個具指標意義的案例。成功案例方面:臺北「萬華安居」社會住宅(2022年動工)是中央首個採用預鑄工法興建的社宅,由於透過外牆與樓板模組化設計,在工廠預先製作構件並現場組裝,預期可減少近五成施工時間,並大幅降低施工噪音與廢棄物。政府規劃後續每年至少推出1案預鑄社宅,未來如桃園「埔心安居」將成為全臺首座全預鑄工法社會住宅。民間方面,潤弘公司以預鑄技術建造之淡水「藍海」豪宅於2019年完工,成為預鑄工法應用於高端住宅的成功示範。該案採用預鑄雙面牆及樓板,施工速度較傳統興建快約30%,品質亦獲得住戶肯定。另外,知名日商星野集團在宜蘭營運的高級渡假村「虹夕諾雅谷灣」也是由預鑄構件搭疊建造而成,證明預鑄工法可滿足高標準觀光建築的需求。這些成功案例提升了業界對預鑄住宅的信心。失敗或教訓案例方面:臺灣雖未有預鑄住宅結構垮塌等嚴重事故,但早期一些預鑄住宅試點因漏水、施工接頭品質問題,銷售口碑不佳,被視為推廣上的挫折。例如1990年代曾出現若干預鑄公寓樓因接縫防水不良導致住戶抱怨,影響後續市場接受度。此類教訓促使業者更加重視接合節點設計,目前新案多採套筒灌漿、止水膠條等技術改進防水性能。另一挑戰是小型建商因成本考量傾向沿用傳統工法,使預鑄技術一度陷入「有人想做但不敢做」的困境。近年在政府帶動和龍頭企業示範下,這種僵局正在打破,但預鑄住宅的大規模普及仍需要時間培養市場信任。
法規標準與政策:臺灣政府近年已開始制定有利於組裝合成建築的政策環境。建築法規方面,內政部建研所在2020年發布了《預鑄混凝土建築技術手冊》,提供設計、施工指引,並修改相關建築技術規則以納入預鑄構件結構設計規範。部分地方政府(如新北市)在審核容積獎勵時將「工業化建築」列為加分項,鼓勵都市更新或危老重建採用預鑄工法。公共工程採購方面,營建署和住都中心率先在社宅、公共建築招標文件中納入「預鑄構件比率」要求,以政策訂單培育產業。例如2022年臺南市某社宅招標明定預鑄樓板及牆體比例需達一定門檻,否則投標不具資格。財政與稅務誘因方面,政府研議對投資預製構件廠之企業給予稅負減免或融資協助,並將預製構件納入綠建材補助範圍,降低業者初期投入門檻。此外,行政院於2021年通過紓困特別條例,編列經費補貼社會住宅採用預鑄工法增加的成本,降低公共建設創新嘗試的風險。標準認證方面,為確保預鑄構件品質,內政部已啟動「預鑄構件產品登錄證明」制度,規定大型公共工程所用之構件須取得合格證書。此舉有助建立品質信任,也為日後強制預鑄比率的推行打下基礎。總的來看,臺灣政府透過政策引導和法規配套,正逐步營造有利於組裝合成建築發展的環境。未來若相關誘因和標準持續完善,將大幅加速預鑄住宅在臺灣的普及。
商業建築
技術特性:在臺灣的商業與公共建築領域,組裝合成建築法主要體現在高科技廠房、商場店舖、辦公樓等採用預鑄構件或鋼構預製的工程上。据研調,預鑄工法已成為臺灣高科技廠房的主要施工方法之一。科技廠房由於工期緊湊、結構規格統一,非常適合預鑄構件的大量重複使用。這類建築通常採用預鑄柱梁構架結合現場輕隔間,廠房結構件(如大型梁、雙T板)先在場外製作,再運至工地組裝。相比住宅,商業建築特別是廠辦、賣場等對大跨空間要求較高,因此有時也會採用鋼骨模組以減輕構件重量、增加跨度靈活性。潤弘公司統計其預鑄工法訂單中約有40\~45%來自高科技廠房,反映此技術在科技產業建設上相當盛行。除了廠房,大型賣場如IKEA在臺中、桃園青埔等新建門市也廣泛使用預鑄構件,以加快工期。鋼構預製方面,一些商業空間採用預先組裝的鋼骨構架,在現場像拼積木般吊裝成型,再進行樓板板材鋪設。例如桃園某物流中心引入日本預製鋼骨柱技術,實現長跨距倉儲空間的快速建造。綜合來看,臺灣商業建築領域的模組化應用以預製構件化為主流,講求結合傳統工法的優勢(如基礎與少部分現場澆築)與預製構件的效率,以尋求最適經濟效益。
優點:在商業建物上採用組裝合成工法,最直接的優勢是縮短營運展開時間。對開發商而言,商場、辦公樓等及早完工可提前招商營運,帶來經濟利益。例如IKEA桃園店採預鑄構件建造,完工時間較傳統方案大幅縮短,同步開店時間至少提前數月。此外,預製構件品質穩定,有助大型商業建築維持高規格品質標準,減少後期維修。降低對周圍營運干擾也是一項優勢:許多商業建築位於都會區,預製構件施工較安靜整潔,減少施工對周邊商戶和交通的影響。再者,對高科技廠房等要求嚴苛工藝的建築,預鑄工法能精確控制建造精度,確保廠房結構穩定、減少塵土,符合電子產業潔淨室環境要求。在勞動力方面,臺灣商業建設特別是科技廠多集中於勞工短缺的園區(如新竹、台中科學園區),預製構件減少現場綁筋模板工作,有效緩解人力不足。潤弘公司更提供**「百日建廠」快速營建服務**,獲得半導體客戶青睞,因為對高科技業者而言,每提前幾天完工投產都帶來巨大效益。因此,預製工法在商業/工業專案上形成縮短工期、提早收益的核心賣點。
缺點:相對地,模組化在商業建築的應用也存在一些限制。首先,初期投入與成本問題仍在:搭配預製構件的商業專案需要事先投入模具製造和運輸安排,對短期或量少的開發案而言平均成本偏高。尤其商用建築多樣性較住宅高,標準化程度低,每個專案若需重新設計構件模組,將攤提較高的前期研發成本。其次,設計彈性方面,商業空間常追求獨特外觀或開放格局,而預製構件尺寸固定可能對建築造型和內部空間布局形成約束。過去臺北有開發商評估在百貨商場採用預製樓梯、外牆,但因顧慮造型無法完全客製,最終僅局部採用。再次,運輸吊裝挑戰:大型商業構件可能尺寸和重量驚人(如大樑、預製樓板),運輸需要寬體車輛與警車開道,在都市區域執行難度高。如果工地腹地有限,大型構件無處臨時堆放,也增加即時吊裝的難度。此外,現場與工廠協調更複雜:商業建案跨領域系統多(機電、裝修要求高),模組化需要各專業在設計階段就充分協同,否則模組一旦定型,現場臨時更改困難。臺灣曾有預製機電管線模組因與結構預留位置衝突,不得不現場拆除重做的案例,凸顯整合設計不足的風險。最後,法規與驗收:目前臺灣建築法規對預鑄工法並無特殊阻礙,但商業空間涉及消防、避難、公共安全等嚴格規定,需要確認模組化建築滿足耐火完整性、避難逃生寬度等要求。這需要與主管機關充分溝通驗證,增加審查時間。總之,對商業建築而言,組裝合成工法的經濟性與靈活性是推廣考量的重點,需隨技術進步逐步克服。
市場前景:在臺灣,高科技產業廠房將持續成為組裝合成建築最大的市場之一。以2022年起台積電、聯電等半導體廠紛紛擴建新廠,預鑄工法因速度快而被廣泛採用,預計未來5年高科技廠建設仍保持熱潮,帶動相關預製構件需求穩定增長。據潤弘公司透露,其預鑄營收中科技廠工程占比高達四成,且訂單已排產至兩年後。由此可見,科技業擴張正給預製建築市場注入強勁動能。除了廠房外,政府推動的公共建設亦將成為市場亮點,如捷運車站、體育館、學校校舍等都可能逐步提高預製構件比率。民間商業開發方面,雖然目前在購物中心、飯店等尚未大規模採用整體模組化,但不少開發商已開始局部採用預製裝配技術(如預製衛浴、預製樓梯),以改善品質與工期。隨著預製構件供應商增加、成本下降,預期未來高樓辦公室也有望採用鋼構模組結合核心筒預鑄的混合工法,提高建造效率。市場調研顯示,組裝合成建築法已不再是住宅專利,在商業及工業建築的滲透率將逐年提升。臺灣政府工信單位也關注預製建築產業鏈發展,將其列為營建業數位轉型的一環,預估2025年臺灣整體預鑄構件市場規模有機會翻倍。整體而言,在公共與民間共同拉動下,臺灣商業建築模組化前景審慎樂觀。但要真正普及,仍仰賴更多成功範例證明其經濟效益。
人力資源:組裝合成技術在商業建築的擴張,意味著建造產業的職能結構轉變。對承包商而言,需要培養跨領域協調人才——懂得將建築、結構、機電整合於模組設計之中的工程師,以及熟練運用BIM進行協同規劃的專案經理。這在商業建案中尤為重要,因涉及的系統複雜度高。此外,預製構件廠也需要更多研發與管理人員來開發針對不同商業類型的模組化產品(如預製停車場構件、預製大跨度梁等)。目前臺灣已有大型營造商成立專責模組化建築研發部門,延攬結構博士、機電專家加入。在工地端,傳統工種如模板工、泥作工需求將下降,取而代之是吊裝工、組裝技術員的需求增加。對此,勞動部門正評估將「預製構件裝配工」納入職業訓練項目,鼓勵年輕人投入相關工作。產學合作方面,也有大學開設工業化建築選修課程,與企業實習互相配合。值得一提的是,由於商業建築開發往往由大型建商主導,人力調度資源較充裕,因此模組化轉型的阻力相對住宅自建案小。不少大型營造商已將模組化施工技能納入內部訓練KPI,以確保公司人力能掌握新技術。總之,組裝合成建築在商業領域的人力需求,正朝向高技能、數位化、綜合統籌方向發展。如何加速現有人力的再培訓和新人才的補充,是臺灣建築業下一步的重要課題。
案例:臺灣商業建築模組化的代表案例包括: IKEA台中店(2018年開幕)採用潤弘預鑄工法興建,其結構主要構件(外牆、樓梯、樓板)全部預製,較傳統工期縮短約4個月,順利提前開幕。IKEA新莊店與青埔店也採類似工法,成為零售業運用預鑄技術的成功範例。 政大圖書館(2019年完工)是學術建築中預鑄工法的代表,該館體特殊的彎曲牆面亦透過預鑄外牆板達成,不僅施工品質佳,更創造了優美造型。 虹夕諾雅穹庐渡假村則證明預製構件可應用於觀光設施,縮短建造期且維持高品質的室內外裝修。 豪華飯店「台北時代寓所」亦採預鑄技術興建(由Hilton集團經營的精品酒店),驗證高端商業空間對模組化工法的接受度。在工業廠房方面,竹科某先進半導體新廠採百日建廠模式,數萬平方米廠房從動工到封頂僅3個多月,創下國內記錄,充分展示了預製組裝技術在縮短工期上的威力。 失敗經驗則較少公開披露,但曾有一大型購物中心改建計畫嘗試導入模組化廁間和管線,因設計協調問題導致施工延宕,最後放棄部分模組方案,凸顯出前期統籌不足的教訓。這提醒後來者在商業項目推行模組化時,務必加強整合設計與溝通,以免重蹈覆轍。總的來說,臺灣商業建築的模組化應用案例正逐漸累積,成功案例展示效益,失敗教訓提供寶貴經驗,有助於未來推廣時少走彎路。
**政府法規與支持:**針對商業及公共建築,政府在法規與政策上也提供了相應支持。建築規章上,內政部2019年修訂《建築技術規則》將預鑄構件納入結構設計計算規定,明確預鑄構件結合部之強度、延性需符合抗震要求,解除了業者對法規適用的疑慮。公共工程規範上,公共工程委員會(PCC)在工程設計基準中鼓勵採用「鋼構及預鑄混凝土複合施工法」,並允許廠辦類公共建築的預製構件在驗收時以廠內檢驗報告佐證,簡化了驗收流程。招標政策方面,自2020年起科技部等對新竹、台中科學園區內之投資建廠專案,若採預鑄工法,可在投標評分中得到額外加分,以引導廠商朝工業化施工前進。此舉促使多家半導體廠商指定承包商需具備預鑄施工經歷才可參與投標。標準制定部分,經濟部標準局正研擬《預製混凝土構件生產標準》,計畫引入ISO工廠生產認證機制,提升國內構件生產品質的一致性,並方便日後構件在公共工程中的互認。容積獎勵政策雖目前主要針對住宅,但未來亦不排除擴大至商業類開發,以鼓勵更多商業建案採用組裝合成建築法。例如台北市都市更新辦法可能增列「採用工業化建築工法」可給予額外容積獎勵的條款。其他支持方面,政府產業發展基金也投入資金協助幾家預鑄工廠升級設備,期望提高構件供應能力。總之,在政策面臺灣政府展現了推廣組裝合成建築的意願,不論住宅或商業領域皆有配套措施陸續推出。對商業建築而言,這些法規支持降低了採用模組化的制度障礙,有助推動更多創新應用。
其他潛力市場
醫療與緊急建築:組裝合成建築在醫院、診所等醫療設施以及災後重建、緊急應變建築上也展現潛力。臺灣雖未曾如中國大陸建造「火神山醫院」般大規模的模組化醫院,但在COVID-19疫情期間,已有建築師提出模組化檢疫病房原型設計(稱為「QurE原型屋」),採用鋼構單元3坪一模組快速部署成隔離病房。該原型利用標準化C型鋼構件和預鑄輕質牆板,強調可在數週內搭建完成臨時醫院,凸顯模組技術應對疫情的價值。此外,在災後安置方面,臺灣有成熟的「組合屋」經驗。1999年921大地震和2009年八八風災後,政府與建築師謝英俊等合作興建大量臨時組合屋供災民居住。這些組合屋採輕鋼骨或預製板材快速拼裝,數日內即可形成可居住單元,對災後即時安置貢獻良多。雖然臨時組合屋嚴格說不是現代MiC完整模組,但在理念上一致,即工業化構件快速搭建。近年謝英俊更進一步發展可逆式建築概念,強調房屋構件可拆卸重複利用,符合永續精神。未來在面對地震、風災等天災時,模組化建築技術將能提供臺灣更快速安全的臨時醫療站、組合屋等設施。政府防災單位亦開始盤點國內可立即供應的預製組件清單,以便緊急時調用搭建救災設施。
學校與公共設施:少子化導致校園空間需求變化,模組化建築可提供彈性教室的解決方案。教育部曾評估以預製組合教室因應偏鄉小校臨時教室不足,或都市學校校舍改建期間的過渡校舍。這類教室模組可在工廠預先安裝好照明、空調,再運至校園組裝,4週內完工投入使用,且日後可拆遷移做他用。雖然目前尚未大規模推行,但已有數件試點案例展開規劃。同樣地,警察哨站、行政臨時辦公室等公共設施,也都可能採模組化方式快速設置。例如某縣政府曾利用數個貨櫃模組改裝成臨時戶政事務所,使服務不中斷。未來隨模組設計更完善,永久性公共建築也可部分預製裝配。以臺北市近期某公園公共廁所改建為例,就採用預製混凝土廁間模組,不但縮短施工期,也減少對公園開放時間的影響。這些都顯示模組化技術在傳統建築以外的領域有廣闊應用前景。
軍事與偏遠地區設施:軍方過去即常使用臨時營房(如鐵皮棚架等),未來也可導入現代組合模組提升官兵住宿品質與搭建效率。國防部後勤單位近期考察國外軍用組合營房技術,評估購入一批鋼製箱型模組作為機動兵舍,必要時可空運至野戰據點快速組成營區。這種模組化軍營在美軍等國已很成熟,臺灣若採用,可大大提高緊急應變部署能力。對於離島或高山等偏遠地區的建築需求,組裝合成建築也提供了解決方案。例如蘭嶼氣象站的新建工程,就採用預先在本島製作的構件運抵現地組裝,以克服當地材料缺乏、工匠人力不足的困境。海洋環境方面,離岸島嶼的海巡據點、燈塔設施也可考慮模組化興建,減少在惡劣環境下的施工曝險時間。總之,組裝合成建築在臺灣「其他市場」的應用仍屬零星,但未來只要在主要建築領域獲得驗證,這些潛力領域將有機會跟進採用,發揮模組化建築快速部署、靈活調度的優勢。
政策與展望:臺灣政府對於上述特殊領域的模組化應用,雖未有專門政策,但可融入既有的防災、公共建設計畫。行政院2022年發布的淨零轉型方案提到,要促進建築循環經濟,鼓勵可重組構件之應用,這為可逆式組合屋等提供了政策依據。內政部營建署在2023年新版的設計施工綱要中,增加了「災後臨時建築設施設計指引」,其中明確建議採用預製構件或模組化組裝,以加速災後建築供給。衛福部醫事司也在探討模組化負壓病房的規範,要提前做好法規準備以備不時之需。若這些標準制定完成,將為醫療模組建築的興建掃除法規障礙。最後,相關預算也逐步編列,例如2023年度中央防災基金即預留一筆「應變建築構件庫存及管理費」,用於預先生產儲備一些標準組合屋構件。這顯示政府已開始從策略高度重視組裝合成建築在非常態情境下的作用。未來在公眾對模組建築認識提高後,預期這些其他市場的應用將更加廣泛。
中國大陸(Mainland China)
住宅建築
技術特性:中國大陸將組裝合成建築稱為裝配式建築,涵蓋預製裝配的混凝土結構、鋼結構和現代木結構等多種類型。在住宅領域,大陸裝配式住宅以預製混凝土構件裝配為主流,高層住宅多採用預製柱、預製剪力牆+疊合樓板體系,中低層也有採用鋼框架+預製牆板或模數化箱體的案例。其施工方式是在構件工廠預先生產牆板、樓板、樓梯、陽台板等部件(含預埋管線),運至現場吊裝對接,再澆築節點混凝土連成整體。大陸住宅裝配率常用百分比衡量(預制部件占建築總量比例)。例如北京市要求新建保障房裝配率不低於60%。裝配式住宅構造須滿足國標《裝配式建築評價標準》和各地細則,確保結構抗震等性能與傳統建築等同。政府鼓勵標準化設計和通用構件開發,推廣模數協調(如開間進深以3m、6m模數設計),以便構件工廠批量生產。此外,大型房企開始建立部品部件庫,將廚衛、飾面等模組化,以實現住宅全裝修一體化裝配,減少現場二次施工。簡言之,中國大陸的住宅裝配式建築在技術上呈現出系統化、標準化、規模化的特徵:從設計、生產到施工各環節都在不斷完善專用標準與技術體系。
**優點:推廣裝配式住宅被視為中國建造方式的重大變革,具有多重戰略意義。首先,節約資源、降低污染:裝配式住宅將大量現場作業轉移至工廠,有利於減少建築垃圾和揚塵噪音排放,提升城市環境品質。施工過程中模板支撐重複利用率高,用水用木量顯著降低,符合節能減排的政策方向。其次,提升勞動效率與質量安全:預制構件在工廠由機械化生產,精度高且受天候影響小,可提高住宅建造品質和耐久性。同時現場裝配降低高空危險作業,改善工人安全條件。有研究表明裝配式施工可將現場工效提高1倍以上,減少三分之一以上工人數量。第三,促進建築業工業化升級:裝配式住宅作為建築工業化的重要載體,有利於培育新產業動能。中國官方指出發展裝配式建築有助於促進建築業與信息化、工業化深度融合,培育出成套技術與專業企業。這包括催生大型預制構件企業、裝配式工程總承包商,以及相應的專業化技能隊伍。第四,縮短工期、提高效率:在住宅建設量巨大的背景下,裝配式技術能加快建造速度,滿足城市快速住房供應。北京的實證研究顯示,裝配式施工比傳統現澆可縮短30~50%工期,居民舊房改造項目採用模塊化技術後,更實現70%**工期壓縮。以北京市首個裝配式危舊樓改造項目桦皮廠8號樓為例,90%的施工工作在工廠完成,施工廢棄物減少75%。居民入住的新樓明亮整潔,每層加裝電梯且水電暖系統全面升級,可見裝配式技術不僅提速,也提升了居住品質。最後,統一品質標準:裝配式推行全裝修住宅,同步解決毛坯房交付帶來的資源浪費和裝修亂象,提升住宅品質的一致性,增加住戶滿意度。綜上,裝配式住宅的優點契合中國「提質增效、節能減排」的建築發展目標,在政策層面獲得高度肯定。
缺點:在全面推廣裝配式住宅過程中,也暴露出一些問題和挑戰。建造成本方面,裝配式住宅前期成本相對較高。目前據估算,混凝土裝配式住宅相對傳統現澆仍存在一定成本溢價(約增加5\~10%),原因在於模具投入、運輸費和吊裝機械費用。雖然隨產業規模擴大成本差距正縮小,但在一些欠發達地區,開發商對成本增加仍有顧慮。各地政府多以財政補貼或容積率獎勵方式部分抵消成本溢價。設計局限與戶型多樣性:標準化與戶型多樣的矛盾一直是裝配式住宅面臨的難題。中國地域廣大,不同城市居民對戶型、朝向、裝修風格偏好差異大,而裝配式要求較高的標準化、模數化,容易導致千篇一律的設計,影響市場接受度。部分開發商反映早期裝配式住宅戶型呆板,不易出售。為此,業內正努力開發**「少規格、多組合」設計方式,以在標準化構件基礎上實現外觀和戶型的個性化。產業協同不足:裝配式住宅涉及設計、生產、施工全流程協同,初期不少項目經驗不足出現問題。例如,有的項目構件生產與現場脫節,構件運抵發現尺寸偏差或吊裝序錯亂,造成返工。還有施工隊伍不熟悉新工藝,導致接頭施工質量不佳,發生滲漏、開裂。這些都反映出產業鏈上下游需加強協同。地域差異:中國各地經濟發展水平不均,裝配式推廣存在「東西不平衡」現象。經濟發達、建築量大的京津冀、長三角、珠三角推進較快,西部欠發達地區由於市場小,裝配式採用率低。針對這種情況,國家採取分區推進策略:規定常住人口超300萬的城市為重點推行地區**,其他地區酌情鼓勵,避免一刀切。監管驗收:初期地方監管部門缺乏裝配式施工經驗,一些項目審批遇到障礙,如對預製樓梯、隔牆算不算結構部分存在認定爭議。為此住建部建立了專家評審機制(如北京的裝配式建築審查專家庫)來指導解決。隨標準完善,這類問題逐漸減少。施工裝備與技術:裝配式需要大型吊裝設備、精度測量儀器等配套,部分中小施工企業裝備不足或人員不會使用,也影響推廣。總的來說,這些缺點大多屬新生事物初期的陣痛,可以通過技術進步、經驗積累與政策調整逐步克服。
市場前景:中國大陸裝配式住宅市場近年呈現爆發式增長態勢,未來幾年仍將高速發展。2016年國務院出台《大力發展裝配式建築的指導意見》,提出用約10年時間使裝配式建築占新建建築面積的30%。此後,各省市相繼制定裝配式推廣目標:如北京市計畫2025年新建建築裝配式比例達55%,上海要求成為主要建造方式,江蘇、廣東等地設定到2025年達40-50%。截至2022年底,全國新建裝配式建築面積累計超過8億平方米,約占當年新建建築面積的25%,逐步接近目標值。隨著政府強制性要求的項目範圍擴大(如北京規定新立項政府投資建築≥3000㎡者必須裝配式,保障房和商品房≥2萬㎡者裝配率不低60%),裝配式住宅占比將持續攀升。市場規模方面,据研究2022年中國裝配式建築市場產值約6500億元人民幣,預計2025年將超過1萬億元。許多大型房企如萬科、碧桂園等投入巨資建立自己的預製構件工廠和裝配式研發團隊,使供應鏈更完善。政府投資的保障房和棚改房更是裝配式的重要增量來源——北京市已明確新建保障性住房全部採用裝配式,其他城市如廣州、成都等也要求安置房盡量裝配式。可以預見,未來五年裝配式住宅在中國大中城市將成為新常態。另一方面,隨著政策「走出去」倡導,中資建築企業也將裝配式技術帶到海外市場,如援非住宅工程等,拓展更大市場空間。綜合而言,中國裝配式住宅市場前景極為廣闊,在政策強力推動、房地產轉型升級要求下,其成長動力充足。裝配式住宅預計在2030年前後成為主要的新建住房供給方式,建築業將因此實現質的飛躍。
人力資源與專業技能:大規模推行裝配式住宅對建築人力資源提出新要求。一是轉型現有建築從業者技能:大量傳統產業工人需轉訓為適應工廠化生產和現代安裝工藝的人員。近年各地住建部門依託建築產業園,開展裝配式專項培訓,如湖南培訓裝配式鋼筋工、廣東舉辦預製構件安裝工技能比賽等,培養產業工人向技術藍領轉型。二是培育專業化技能隊伍:官方文件提出要形成與裝配式發展相適應的專業化技能隊伍。許多高職院校開設「建築工業化技術」專業方向,為行業輸送結構預製、BIM協同等人才。企業層面,大型房企和建工集團紛紛成立裝配式事業部,延攬懂設計、生產、管理綜合知識的複合型人才。裝配式項目推行工程總承包(EPC)模式,需要企業內部培養項目經理具備全流程協調能力,這對傳統分段承包的人才培養模式是挑戰。三是研發與管理人才:為攻克裝配式技術難點、優化構件生產,科研院所和企業研發中心需要更多結構、材料、設備自動化領域的高層次人才。國家住房和城鄉建設部聯合教育部啟動「裝配式建築產學協同育人項目」,支持大學與企業合作培養碩博士科研人員投入行業研發。四是管理監理隊伍:裝配式施工需要新的監理驗收方法,各地建立培訓機制提升監理工程師對預製構件質量鑑別、節點施工監督的能力。另外,政府機構內也組建專家團隊,提供技術服務與監管。由於裝配式項目多採用信息化管理(如BIM+智慧工地),因此相關數字技能也成為建築從業者的必要素養之一。總體看來,中國正著力打造一支與現代裝配建造相匹配的專業人才隊伍,從施工工人到工程師、管理者各層面均在轉型升級。人力資源的充分保障,將為裝配式住宅的長遠發展打下堅實基礎。
代表案例:中國大陸裝配式住宅已有眾多成功範例。成功案例:北京市在老城區的桦皮廠危樓改造項目(2023年)是一大亮點。該4層住宅樓建於1970年代,因結構老化被拆除重建,新樓採用混凝土箱體模組堆疊而成,建造全過程僅用3個月即封頂,較傳統改建縮短70%工時。這座項目90%構件在工廠完成,現場施工廢料減少75%,屬中國首例模組化舊城改造的成功實踐。另一標誌性案例是湖南長沙「遠大住工」的57層小天城大樓(Mini Sky City),2015年該樓以19天完成主體結構封頂,使用了2736個預製模組,震撼全球。雖然由於政府審批等因素該樓實際未投入使用,但技術上證明了模組化建築驚人的速度。上海的臨港裝配式住宅社區、深圳龍華保障房等項目則展示了標準化裝配式住宅在大規模社區建設中的應用,可實現年產上萬套裝配式住房的建造能力。失敗案例與教訓:中國早期在1970-80年代也曾大批建造預製板住宅(俗稱「大板樓」),但因施工工藝落後、保溫防水差,導致住戶投訴,給裝配式留下負面印象。這是推廣裝配式繞不開的歷史教訓。不過新時代的裝配式技術已不可同日而語,很多過去問題(如板縫漏水)經現代技術得到解決。另有一些項目暴露管理問題,如某地裝配式安置房因工廠趕工質量把關不嚴,出現構件尺寸誤差影響安裝,延誤了工期。這提醒後續項目要嚴把質量控制,完善驗收標準。總體而言,中國裝配式住宅成功大於失敗,大量高品質樣板工程證明了技術可行性,而少數失誤案例則為行業敲響警鐘,促進改進提升。
政府法規與政策:中國政府對裝配式住宅的支持體現在方方面面。頂層設計上,從中央到地方出臺多份指導文件和實施意見,例如2016年國辦發〔2016〕71號文從國家層面全面部署。目標考核上,各省市將裝配式推廣情況納入政府績效考核,一些省要求裝配式建築目標完成情況與住房城鄉建設主管部門政績掛鉤。法規標準方面,住建部修訂《建築法》《招標投標法實施條例》時都增加了鼓勵裝配式的內容。並制定了多項國家標準,如《裝配式混凝土建築技術標準》《裝配式建築評價標準》等,地方亦有配套標準(如北京DB11/T 1831),形成較完備的標準體系。土地和審批政策上,不少城市規定對裝配式項目給予容積率獎勵(一般3-5%的額外建築面積);商品房項目如採用裝配式,可在土地出讓條件中降低保證金或優先供地。在建築許可階段,推行裝配式專項審查並簡化審批,如長沙規定裝配式項目施工圖審查可走綠色通道。財稅金融方面,多地對預制構件生產企業給予稅收優惠、減免增值稅,對裝配式研發項目給予補貼。廣東、四川等設立裝配式建築發展專項資金,用於獎勵示範項目;銀行也推出裝配式專項貸款產品。政府投資引導上,明文要求政府投資或主導項目帶頭採用裝配式。比如北京規定新立項政府投資建築必須採用裝配式;吉林要求國有資金投資的體育、教育、醫療等公益建築率先採用裝配式。監管體系方面,住建部成立專門的裝配式建築推進工作辦公室,統籌協調全國推廣工作,各省市也建立了相應領導小組和專家委員會。質量監管上,引入第三方檢測和認證:對構件工廠實行生產許可證制度,預制構件需檢驗合格方可出廠。為確保不同系統的模組可靠,上海等實施裝配式部品認證,對連接件、預埋件等進行認證備案。人才與科研方面,政府資助科研院所、高校攻關裝配式技術難點,建立國家裝配式建築產業基地70餘家,並鼓勵龍頭企業開展技術標準“走出去”。整體而言,中國已形成從政策、法規、標準到實施細則的全方位支持體系,為裝配式住宅的規模化推廣提供了強有力的保障。
商業建築
技術特性:中國大陸的裝配式建築推廣,同樣覆蓋商業和公共建築領域。高層辦公樓、商場、酒店等商業建築主要採用裝配式鋼結構和裝配式混凝土框架兩大技術路線。例如北京規定單體地上建築面積1萬㎡以上的新建公共建築應採用裝配式鋼結構。因此,許多新建辦公樓、展館等都選擇鋼框架+預製樓板形式,以發揮鋼結構自重輕、跨度大的優勢,同時結合預製樓板、樓梯等模組加快施工。大型商場及複雜公建則視需要採用混合結構裝配式——如框架核心筒結構中,核心筒現澆、外框及樓板預製裝配,以兼顧剛度和效率。商業建築還大量應用裝配式內裝,將標準商鋪隔間、衛生間等模組化生產,現場裝配。比如上海虹橋的一座購物中心在改造中,就採用了預製衛生間和機電走廊管線模組,減少對正常營業區域的干擾。此類內裝工業化是裝配式建築的重要組成。對於超高層建築,中國已出現模組化高層酒店的嘗試。廣州某擬建摩天大樓計畫將部分酒店客房以鋼結構箱體預製再吊裝就位,目前方案正在論證中。一些實驗性項目如成都搭建過10層左右的鋼框架裝配式酒店作為示範。整體而言,中國商業建築裝配式技術重點在鋼結構和內裝模組,注重實現大空間高效率建造。各地也在開展鋼結構裝配式住宅試點以及裝配式農房試點,探索不同建築類型的裝配化路線。
優點:裝配式在商業建築領域的優勢首先體現在加快建設進度,提早產生經濟效益。大型商業綜合體往往投資額巨大,每提前開業一日都可能節省可觀利息或增加營業收入。裝配式鋼結構將鋼構件加工和現場安裝並行,大幅縮短主體封頂時間,據報導可節省約30%施工時間。例如深圳國際會展中心二期採鋼結構裝配建造,單體面積50萬㎡的會展館僅用1年即封頂,創造紀錄。其次,品質與安全:裝配式構件由專業廠商生產,尺寸精度和材料性能有保障,使商業建築結構更穩定可靠。同時因預製組件質量高、誤差小,建築物觀感和接合品質提升,後期維護成本降低。裝配式建造過程更可降低施工傷害風險,提高安全管理水準。第三,環保與綠色建築:大型公建採用裝配式,有利於落實綠色建築要求。由於工地溼作業減少,木模板垃圾、粉塵噪音顯著降低,很多裝配式公建都同時被評為綠色施工示範。並且裝配式構件往往結合建築節能技術(如預製保溫牆板、太陽能光伏一體化板等),為建築綜合節能提供良好基礎。第四,減少對城市運營干擾:眾多商業建築位處繁忙市區,傳統長時間施工對交通、商圈有不利影響。採裝配式後,工地現場施工週期縮短,噪音和圍擋時間減少,對市容市貌和周邊單位影響降低,社會效益明顯。第五,促進產業升級:推廣裝配式公建催生了一批專業鋼構和部品部件企業,提升行業技術水準。地方政府也以會展中心、體育館等公建裝配式項目作為城市建造實力的窗口,展示創新成果。綜上,裝配式技術在商業公共建築的應用,帶來了經濟、品質、環保和社會多重效益,正成為提升大型工程建造水平的重要途徑。
缺點:儘管優勢突出,但商業建築裝配式推廣仍有一些難點需要面對。首先,建造成本偏高的問題在商業項目上依然存在。尤其鋼結構裝配式目前成本較傳統RC結構高,一般估計每平方米增加造價幾百元人民幣。雖然部分可透過縮短工期節省利息來抵消,但對投資方而言仍是考量因素。其次,技術綜合要求高:大型公共建築功能複雜,裝配式推行需要解決眾多技術細節。例如如何處理鋼構與圍護牆板的連接以保證防火、防水性能;巨型空間的節點設計、裝配精度控制都十分關鍵。沒有成熟經驗前,一些設計院和施工單位缺乏信心,不敢輕易嘗試。再次,專業協調:公建項目裝配式需要建築、結構、機電、幕牆等密切協同。傳統設計模式下各專業各自為政容易導致裝配施工困難。例如某高層辦公樓採裝配式,但因設備機房位置在設計時未充分考慮預製件,導致現場臨時拆改構件,增加成本。為避免這類情況,需要推行一體化集成設計理念,但行業習慣轉變尚需時日。第四,施工條件限制:裝配式構件大、重,需要良好的施工場地和物流條件。鬧市區塔吊布置、重型運輸車進出、夜間吊裝噪音控制等都是挑戰。若處理不好,可能影響施工效率甚至引發投訴。一些早期項目就因組件運輸安排不當導致交通擁堵,被相關部門限制作業時間,影響進度。第五,法規適配:雖然國家標準有裝配式建築規範,但具體到鋼結構防火、裝配式消防審核等細節,各地執行尺度不一。有些城市消防部門對預製外牆耐火認可度不高,要求額外試驗證明,增加時間和費用。這需要管理部門與時俱進完善規範,統一審查標準。總之,裝配式在商業建築推廣中,最大的挑戰在於如何降低成本、積累經驗、完善配套。這需要一定過渡期,在技術逐步成熟、產業鏈完善後,上述難點才會逐漸緩解。
市場前景:得益於政策推廣和技術進步,中國商業建築的裝配式應用呈快速上升趨勢。政府投資的公共建築是主要推動力,各地新建政府辦公樓、醫院、學校、車站、體育場館等基本都納入裝配式範疇。例如吉林規定國有資金投資的體育、教育、文化、衛生等公益性建築應率先採用裝配式。預計2025年前,中國主要城市的新建公共建築中裝配式比例將超過50%。在民用商業建築方面,房地產開發市場受近年調控影響整體放緩,但裝配式因政策硬性要求,仍在新開工項目中逐步提高滲透率。特別是一線城市,土地出讓條件直接綁定裝配式要求,開發商必須跟進。另外,超高層建築雖然佔總量不多,但象徵意義強,預計未來幾年內將出現數棟真正意義上的裝配式超高層(高度200m以上),進一步樹立行業信心。鋼結構住宅被列為住房工業化新的增長點,目前住建部正組織試點,成功後將在商品房中推廣,這對鋼構件供應和施工技術提出新需求,也意味着新的市場。裝配式內裝市場前景亦不容小覷。國務院倡導全裝修住宅交付,不少開發商選擇預製裝配式內裝,如整體衛浴、預製管線間等,以提高品質和效率。隨消費者接受度上升,預製內裝將成為未來裝配式建築新的盈利點。產業鏈方面,預計構件生產基地將加速佈局。截至2022年全國裝配式構件生產企業已超2000家,未來將進一步整合提升,形成若干龍頭企業。這將降低構件成本,反過來促進市場擴大。總體而言,中國商業建築裝配式市場潛力巨大,在政策驅動和企業主動創新的雙重作用下,市場滲透率將持續提升。儘管短期內仍有挑戰,但長期看裝配式建造終將成為中國商業建築領域的重要主流之一。
人力資源與技能:為支撐商業建築裝配式的發展,中國正在培養多層次專業人才。一方面,高等教育積極響應,許多工程類院校增設了「鋼結構工程」「BIM技術」「裝配式建築管理」等相關課程,清華大學、同濟大學等也成立了裝配式建築研究中心,培養理論與實踐兼備的高端人才。另一方面,針對在職工程師和項目經理,各地住建部門聯合行業協會舉辦裝配式建築培訓班。例如北京市住建委每年舉辦多期裝配式項目管理培訓,內容涵蓋設計、生產、施工、驗收全流程,參訓者達數千人次。施工一線,隨著傳統產能過剩,不少富餘土建工人開始轉訓成裝配式構件安裝工或鋼結構焊工。中國建築集團等央企建立了裝配式勞務工人培訓基地,輸出標準化培訓課程,助力農民工技能轉型。政府亦推出激勵措施,如實施職業技能等級認定,把裝配式施工相關工種納入高級工評定範圍,提高待遇吸引人才。隨著這些舉措推進,裝配式建築領域正形成相對獨立的人才體系,包括:懂方案策劃和全專業協同的設計總監、熟悉構件生產工藝的工廠經理、精通現場組裝技術的施工經理,以及大量掌握特定技能的技工(如吊裝司機、構件安裝工、焊接工等)。此外,信息化人才也不可或缺,BIM工程師、智慧工地運營等新職位在裝配式項目中大量湧現。這些人員構成共同支持了商業建築裝配式項目從策劃到交付的完整鏈條。可以說,中國正通過教育培訓和制度創新,打造一支覆蓋研發設計、生產施工、管理運維各環節的裝配式建築人才隊伍,為未來產業持續發展提供人力保障。
**案例:**大陸商業裝配式建築的案例豐富多樣。成功案例:上海浦東機場衛星廳(2019年啟用)使用大量預製構件和鋼結構裝配,是當時全球最大裝配式單體航站樓。整個衛星廳工程採用「工廠製造+現場裝配」,使得50萬㎡建築僅用2年建成,預製率達54%,獲得中國鋼結構金獎。北京大興國際機場也在航站樓採用了裝配式鋼-混凝土組合結構,創造多項建造紀錄。深圳國際會展中心(一期2019年建成)則是裝配式鋼構應用典範,108萬㎡建築,鋼構件全部工廠製作,現場裝配,創下單體用鋼量和裝配速度的世界之最。商業綜合體方面,成都天府國際金融中心的超高層塔樓採用裝配式外牆掛板和樓梯,提升施工效率並實現了高品質外立面。失敗或問題案例:部分案例提供警示作用。某地一棟裝配式寫字樓在施工中出現構件連接螺栓鬆動事故,後調查是由於安裝工人培訓不足導致操作失誤,引發管理層重視工人技能培訓的重要性。另有一購物中心裝配式改造因供應商產能不足,構件供貨嚴重滯後,致使工期延宕,教訓是前期要選擇可靠的供應鏈並做好備選方案。儘管如此,瑕不掩瑜,中國商業裝配式建築的成就有目共睹,大量地標性工程成功驗證了技術可行性和優越性,也推動越來越多建設者投入其中,形成正向循環。
政府支持與政策:中國在商業與公共領域裝配式推廣的政策與住宅類似甚至更強。強制性應用範圍已將大型公建涵蓋在內,如前述北京、上海等均硬性規定一定體量以上的公建必須裝配式。配套標準方面,除了通用標準外,許多專業標準針對公共建築出臺,如《裝配式鋼結構建築技術標準》《裝配式內裝技術導則》等,為商業建築裝配化提供技術依據。招標採購上,對政府投資公建要求裝配式施工經驗作為招標門檻,並採取提前介入設計方式:例如深圳在新會展中心項目中,招標時即要求投標單位提供裝配式深化設計方案,並計入評分,確保施工單位有技術能力。經費支持上,公共建築採裝配式的增量成本原則上計入項目總投資,不因初期成本高而削減規模,這實際提供了財務兜底。對民間商業項目,許多城市有獎補政策,如重慶對符合條件的裝配式商業開發項目按建築面積給予每㎡數十元補貼。行政推廣方面,各地設立裝配式建築產業基地,以會展、示範工程等形式展示成果。如每年舉辦的「中國裝配式建築產業博覽會」上,眾多商業裝配式技術和模型參展,提高社會認知度。政府還鼓勵裝配式技術參與國際標準制定,提高中國在國際建築市場的話語權。例如在ISO框架下,中國正牽頭制定模塊化建築相關標準,長遠有利於國內企業開拓海外商業建築市場。監管方面,住建部建設科技中心定期組織裝配式建築評估,對各地進展情況通報,並將經驗良好和落後的城市予以表揚或督促。總之,政府對裝配式在商業公共建築領域的推廣態度明確、支持有力。在這樣的環境下,預計裝配式技術將在更多更複雜的商業建築中百花齊放,為中國城鎮化高質量發展作出貢獻。
其他潛力市場
醫療與應急建築:中國大陸在應對緊急醫療設施方面,以2020年武漢抗疫的「火神山」「雷神山」醫院最具代表性。兩座收治傳染病人的應急醫院分別在10天和12天內建成並交付使用,其關鍵在於採用了裝配式模塊化建築技術。火神山醫院病房區由一間間箱式模組連接組成,每個病房的鋼骨架和隔牆板預先在工廠加工,運到現場後像拼積木一樣安裝成型。其ICU和醫技樓則採用輕鋼結構+預製板。通俗地說,這些醫院建房子如同「搭樂高」,大幅減少了現場現澆施工。裝配式技術使火神山日高峰時有7500名工人同時作業仍井然有序,最終實現10天建成醫院的壯舉。這兩座醫院之所以能如此迅速交付,正是因為充分發揮了裝配式建築高效、低碳的優勢。此後,中國在各地興建的方艙醫院、隔離板房也普遍採用模塊化方式,短時間內搭建出大規模收治場所。如2022年上海某方艙醫院使用集裝箱改裝房搭建,10天內提供超過2萬張床位。同理,在災後重建中,裝配式建築也大展身手。2008年汶川地震後,大量過渡安置房就是由成套預製彩鋼板房快速搭建完成,雖然簡易但為災民解決燃眉之急。如今技術進步,更堅固舒適的模組化安置房已經出現,可循環利用多年不損。中國建研院研發的**「集成房屋系統」,將牆體、樓蓋等做成標準板塊,能靈活拼裝成各種臨時建築,已在多次地震救災中派上用場。未來,可預見裝配式建築在中國應急管理領域將扮演愈加重要的角色**,成為抗擊疫情、救災搶險的「建築利器」。
學校與基礎設施:裝配式技術在學校、軌道交通、公用設施等方面也有廣闊應用。教育領域,目前裝配式校舍在中國開始推廣,特別是在校舍安全工程中,預製構件技術可提高抗震性能並加快重建速度。不少地區新建學校教學樓採用裝配式框架結構,使施工過程更安全可控。北京某小學綜合樓在學生暑假期間利用預製構件完成加層改造,開學時焕然一新,期間未影響正常教學。這得益於裝配式建造速度快且濕作業少。市政基礎設施方面,裝配式技術已大量應用在橋樑、地鐵等。如裝配式橋樑構件(預製橋梁節段、樁柱)使高架橋施工對交通影響降到最低。上海地鐵部分車站採用裝配式車站建造法,在地面預製好頂板、側牆等,再下井裝配,顯著縮短施工圍擋時間,減少對道路的佔用。又如市政管廊採用預製混凝土槽段拼裝,比傳統現澆快一倍。環衛設施如公共廁所、垃圾轉運站,也開始使用預製箱型結構,整體運至現場,大幅減少施工對環境的影響。這些都表明裝配式建築在學校和公共基建領域大有可為。
軍事與偏遠地區:中國解放軍也在探索裝配式營房和設施,以提升國防工程現代化水平。近年西藏、新疆高原邊防部隊營房採用預製保溫板房建設,有效改善官兵居住條件。相比以往石砌營房,預製板房建造周期短、防寒性能好,可在高寒地區快速布設營地。另外,我國在南海島礁建設中,也應用了大量裝配式構件,以克服海上施工難題。例如永暑礁建設採用預製構件船運至島上拼裝,建成機場跑道和樓房,展現裝配式技術在特殊環境的適應性。在偏遠農村地區,中國正推行裝配式農房試點。傳統農房建造質量參差,裝配式可提供工業化生產的農村住宅,既確保質量又縮短建造時間。河南、山東等地已出現預製構件農房試點村,農民只需按圖紙將牆板、樓板像搭積木一樣安裝,幾週內即可入住新居。這對中國鄉村振興和農房現代化具有深遠意義。綜上所述,在軍事設施、邊遠區域建築及農村市場,組裝合成建築法同樣潛藏巨大的應用潛力。
政策與支持:中國對上述潛力領域的裝配式應用,多採納入相關專項政策統籌推進。例如應急領域,裝配式建築被寫入《國家綜合防災減災規劃(2021-2025年)》,強調完善緊急裝配式建築儲備。部分省份建立裝配式應急設備儲備中心,平時生產積存標準化箱式房單元,一有需要即可調往災區組裝醫院或安置房。教育領域,教育部校安工程辦公室發文鼓勵採用裝配式技術改造危房校舍,並與住建部協調編制《裝配式校舍建設導則》。農村裝配式方面,農業農村部聯合住建部在多省開展裝配式農房建設試點,並給予每戶數萬元的財政補助以降低農民建房成本。此外,針對偏遠地區運輸難,政府支持研發可拆裝可折疊的新型模塊單元(如可展開式箱房),提高運輸效率。軍隊系統也在內部標準中加入裝配式內容,如《軍隊工程建設標準體系》新增預製營房設計、施工規範。由此可見,雖沒有單獨針對裝配式建築的全覆蓋政策,但中國已將裝配式理念融入多個相關領域政策,形成隱性推動。預計隨著裝配式技術成熟度提高,這些潛在市場將逐步釋放需求。而政策配套也會相機制定,比如為裝配式農房明確質量責任保險、為應急裝配式建築完善物資調撥機制等,使其發揮最大效益。
香港(Hong Kong)
住宅建築
技術特性:香港近年大力推廣「組裝合成」建築法(MiC)於住宅項目上,特別在公共房屋和過渡性住宅領域。MiC強調以完整的三維模組單元進行建造,即將結構、內裝、機電設備都集成於獨立模組,在內地或本地工廠預製完成,再運至香港工地裝嵌成樓宇。住宅模組多採用鋼框架結構,四周有預製混凝土或複合牆板,模組出廠時已安裝好窗戶、門和室內裝修。現場施工時,模組逐層吊裝堆疊並連接,模組之間通過預留鋼筋套筒灌漿或螺栓板連接,以確保結構整體性。香港MiC住宅的模組尺寸受運輸(隧道淨高、道路彎度)限制,一般以標準貨櫃或半貨櫃體積為模數(長度約6~12米、高度約3米)。因此住宅單元通常一個模組對應一個單人房或一個套房,多個模組組合形成較大單位。為減少模組間雙重牆體,香港研發出薄壁複合牆技術,兩模組貼合處採特殊連接件,避免出現兩道分隔牆重疊浪費空間。經過研發改進,目前MiC住宅模組的牆體厚度與傳統相差無幾,大幅提升室內實用空間。整體而言,香港住宅MiC技術已可適用於各類型住宅,包括公屋、青年宿舍、長者院舍等,樓高最高達40層的MiC住宅設計亦已獲屋宇署原則上認可。
優點:在香港極度緊張的房屋供應背景下,MiC為加快建屋帶來重要優勢。首先,施工速度大幅提升。港大研究顯示,採用MiC可將施工時間縮短約30%~50%。以過渡性房屋為例,深水埗南昌街的組合屋項目(俗稱「南昌220」)從動工到可遷入僅8個月,遠快於傳統公屋3-4年的建造期。這使政府能更快紓緩住房壓力。第二,減少對周邊影響:MiC將大部分建造工序移至工廠完成,現場施工週期短,噪音、粉塵和建築垃圾大減。例如在市區建過渡房,模組深夜吊裝可在數晚內完成主要結構,對附近居民干擾極小。第三,品質與安全:由於模組在工廠以自動化流程製造,品質監控嚴格,每個模組出廠前皆經漏水測試,確保交樓品質。事實上,統計顯示MiC住宅單位漏水率僅約1%,低於傳統建築水平。而且每個模組有獨立識別碼,日後維修可精準追蹤,便利設施管理。安全方面,現場裝嵌作業減少高空和複雜工序,工地意外風險降低,香港多個MiC工地均保持良好安全紀錄。第四,節約人力與解決缺工:香港建造業長期依賴外地勞工,MiC減少了現場工種數量。據研究,MiC可令工地生產力提高1至4倍。香港施工現場人手緊缺問題因此可部分紓緩,且因工序簡化使吸引年輕人入行變得可能。第五,環保與可持續:MiC具有良好的可持續特質,模組周轉使用潛力高。部分過渡房模組設計壽命達50年,可多次搬遷重複利用。例如南昌220過渡屋的模組在完成使命後,已拆卸搬遷至大埔供另一項目繼續使用,體現環保效益。另外,MiC施工廢料減少約60%,配合綠色建材使用,助力香港建築減碳目標。歸納而言,MiC在住宅上的優點切合香港所需:快、靜、好、省(快=工期短、靜=干擾少、好=品質高、省=節省人力及減廢),因此被政府視為解決房屋困局的重要手段。
缺點:當然,MiC住宅在香港仍屬新生事物,初期也暴露了一些不足。首先是建造成本偏高問題。由於本地缺乏大型模組生產廠,大部分模組需從內地採購,加上跨境運輸、重型吊裝等費用,使MiC住宅初期成本高於傳統建造。據學者估算,目前混凝土MiC相比RC現澆成本溢價不到8%,隨供應商增多和需求提升可望降低。但在2023年前後,部分簡約公屋成本達每戶68萬港元,因只使用5年而引起成本效益爭議。不過專家強調,MiC成本受多種因素影響,若能形成經濟規模,平均成本將下降。第二,設計限制:MiC模組受制於運輸尺寸(香港隧道限高約4.6米),單個模組面積有限,這對室內空間靈活性有影響。例如牆身較厚、單位戶型需模組化統一尺寸等,引發社會對MiC公屋「千篇一律」的擔憂。雖然技術改進已盡量減少雙重間牆,但有意見認為MiC住宅單位佈局稍顯呆板,難以隨意改動間隔。這在私人樓宇市場上可能成為售樓阻力。第三,滲漏疑慮:民間曾質疑MiC樓宇是否更易漏水。確實,早期MiC先導項目曾有少數單位出現滲漏現象,引起關注。分析發現多與施工安裝細節有關,如樓板接縫防水未處理好。但經改良後,目前統計MiC住宅漏水率低於傳統,政府強調沒有證據顯示MiC更易漏水。然而,要徹底消除公眾疑慮,還需時間累積口碑。第四,供應鏈風險:香港MiC高度依賴跨境供應鏈,一旦出現物流中斷(如疫情封關),工地就面臨停工。2020年疫情中部分過渡房項目模組運輸受阻,就是一大教訓。現在港府通過在大灣區建立MiC生產基地聯盟、鼓勵本地建廠等方式,試圖降低供應鏈風險。第五,業界接受度:初期部分傳統建築師、承建商對MiC存有保留,擔心束縛設計和難以施工。不過近年經過多個成功案例教育,業界態度明顯好轉。香港建造業議會也積極推廣,提供技術諮詢,幫助解決專業疑慮。最後,工人就業問題:有意見指MiC減少現場工序,可能影響本地工人工作機會。但政府認為香港施工高度依賴外勞,MiC減少的是外地工,引入的是工廠職位和新技能,本地工人可轉型學習裝配安裝技術,因此影響不大。總括而言,MiC住宅缺點多屬發展初期問題,隨著技術進步和配套完善,這些問題正逐步被克服或緩解。社會對MiC的認識也在提高,對其缺點的包容度增加。
市場前景:香港住宅MiC的推展前景非常可觀。政府已將MiC視為解決房屋短缺和建造業勞動力瓶頸的關鍵措施。首先在過渡性房屋(簡稱「過渡房」)方面,2017年至今已落成或興建中的MiC過渡房項目多達32個,提供約15,900個單位。這些過渡房主要由社福機構營運,政府資助建造,全部採MiC技術,成效良好。未來數年還有多個過渡房項目規劃中,將繼續使用MiC以迅速供應單位。其次是公營房屋:2022年香港政府在施政報告中宣布興建約3萬個「簡約公屋」,定位為加快興建的過渡性公營房屋,全面採用MiC建造。這些簡約公屋將在屯門、元朗、啟德等多地興建,高度約4至5層,每棟由數十個鋼製模組疊合,最快2024年底可陸續交付。簡約公屋計畫代表香港政府對MiC技術大規模應用於住宅的信心和決心。一旦成功,未來傳統公屋甚至私人發展商也有可能更多採用MiC。值得注意的是,香港首個私人住宅MiC項目已於近年出現——長江實業在元朗的「Mount Verdant」部分樓宇採用了MiC建造,顯示開發商開始嘗試這一技術。隨著政府提供容積率寬免誘因(最高可獲得額外建築面積獎勵),預計會有更多私人項目願意引入MiC。在高樓層住宅方面,俊和建築公司已取得屋宇署原則認可,可用混凝土MiC建造高達40層的住宅樓宇。這意味MiC技術將不再局限於低中層建築,未來高層住宅也有望採用,擴大應用範圍。綜合來看,香港住宅MiC市場正從政府主導轉向公私並舉階段,在公共領域大展拳腳之餘,私人市場的興趣也逐步升溫。伴隨本地產能增加和成本下降,MiC將成為香港住宅建造不可或缺的一環,市場成長潛力巨大。
人力資源與技能需求:香港推行MiC住宅,需要克服建造業人力老化、技術積累不足等問題。在專業人士方面,需要更多具備組裝合成建築經驗的設計及監管人才。政府透過建造業議會(CIC)和香港大學建造及基建創新研究中心(CICID)培訓建築師、工程師瞭解MiC設計原則。例如CIC開設MiC課程講授模組化設計、法規要求等,反應熱烈。政府部門也派員到新加坡等地學習裝配式經驗,提升審批和監管能力。施工承建商方面,香港本地幾家大型承建商(如俊和、金門、中國建築)已培養MiC專門團隊,包括項目經理、品質監督、起重指揮等。為規範行業水準,發展局於2022年推出MiC製造商認可計畫,對模組生產廠商的管理和生產流程進行認證。獲認可廠商須具備一定技術人員和品質體系,確保提供高質量模組。這間接要求承建商和供應商配備合格專才以通過認證。在技工層面,MiC需要的工種與傳統稍有不同,例如焊工、起重工、組裝工的重要性上升,而砌磚、批盪工需求減少。香港建造業議會近年開辦「組裝合成建築安裝工」培訓課程,教授吊裝、安全、組裝技巧,為本地工人轉型提供機會。僱主也樂於安排年輕學徒學習MiC相關技能,以解決未來人才斷層。值得一提的是,MiC興建涉及跨境協作,大批模組在內地生產,香港承建商需外派工程師駐廠監造,這種協作模式要求人員熟悉兩地標準並善於溝通協調。香港工程師開始適應這種新的工作方式,累積了寶貴經驗。長遠看,隨著MiC普及,香港建造業人力將逐漸轉型:勞動密集型的現場工種減少,高技術含量的工廠及裝配工種增加;管理層也需掌握更多供應鏈和綜合管理知識。整體而言,香港正通過教育培訓、認證要求和行業實踐,快速培育出一支適應MiC時代的建築人才隊伍。
代表案例:香港住宅MiC的成功案例主要集中在過渡性房屋和宿舍領域。最大的成功案例當屬各區過渡性房屋項目,如深水埗南昌220過渡房(2022年啟用),提供約180個模組單位,由鋼製箱型模組搭建,是香港首個將MiC模組搬遷重用的項目;元朗明愛田心村過渡房(2022)則由136個MiC模組組成兩幢5層樓,提供約210個單位,創下當時最快施工紀錄之一。創新園InnoCell(2021年落成)是香港科學園內一棟17層高的青年宿舍,採用內地生產的鋼結構MiC模組搭建,成為香港首座高層MiC建築,在住用品質(隔音、防火等)上達到與傳統建築相當水平。該項目成功為日後高層MiC住宅打下基礎。港大何東夫人紀念堂學生宿舍(2023)也是MiC興建,高17層,可容納超過180名學生,施工期較傳統減少約半年。公營房屋方面,簡約公屋示範樓已於2023年初在觀塘興建,模擬兩層樓高的MiC單位組合,讓公眾參觀了解,為即將大規模動工的簡約公屋造勢。私人項目中,Mount Verdant住宅(元朗,2020年)首次採MiC建造部分單位共四層樓高,驗證了MiC在私人住宅可行性。失敗案例或教訓:目前香港MiC項目尚無明顯「失敗」案例,但曾有一些早期經驗教訓值得記錄。如某初期MiC過渡房在裝嵌完成後發現個別單位天花漏水,追查原因是模組對接防水膠條在運輸中移位,暴露了品質檢查疏忽。此後承建商加強了模組出廠前的防水測試流程。另有一MiC宿舍項目曾因設計時未充分考慮運輸尺寸,部分模組運抵香港遇到道路轉彎難題,最終需臨時改道繞遠,延誤了工期。這提醒設計階段需與運輸部門緊密溝通,納入充分餘量。總的來說,香港MiC住宅佳績累累,問題可控。在一系列成功示範作用下,社會對MiC信心大增,政府決策層也更堅定推廣決心。
政府法規與支持:香港政府自2017年起大力推廣MiC,發展局及相關部門出台多項措施。法規方面,屋宇署於2019年發布《組裝合成積體建築設施指引》,明確MiC項目可透過「預先認可機制」提交創新技術審批,加快審圖流程。對於MiC構件連接、鋼材防火、防腐等,屋宇署制定了嚴格測試要求,確保MiC樓宇達法定標準。審批便利:屋宇署建立MiC專責小組,專門處理MiC項目的圖則審批和技術支援,縮短了審批時間。2020年起,使用MiC的項目可獲批免除部分地積比率計算面積(約6%的樓面面積)作為誘因,吸引私人發展商採用。政策目標:政府在每年施政報告中都重申推廣MiC的決心。例如2022年明確要求「所有合適的公共房屋項目都要考慮採用MiC」,並計劃將MiC納入未來十年的公屋建設常規。資助:建造業議會設立3億元港幣的「建造創新及科技基金」,企業如採MiC可申請資助部分研發和購置成本。供應鏈:港府協調粵港兩地,促成大灣區內多家MiC工廠設立及認證,目前已有13間內地工廠取得香港屋宇署預先認可,可生產香港使用的模組。另鼓勵港商赴粵合資建廠甚至遠赴馬來西亞開設MiC廠房,為海外市場供應。培訓:發展局聯同CIC推出了MiC技能提升課程,並在大專院校推廣MiC研究項目。推廣:政府高層多次在公開場合為MiC背書,如房屋局局長提到MiC可提升建造效率、減少浪費,是住宅建設的未來方向。2025年2月,政府在立法會報告稱,過去五年MiC竣工項目品質良好,投訴率僅約1%,未見系統性問題。並強調將進一步推廣MiC在多種建築的應用。這些官方信息增強了公眾與業界的信心。總的來說,香港政府透過法規完善、經濟誘因、認證監管、教育推廣等全方位措施,全力扶持組裝合成建築法的落地。未來,隨著政策持續給力與市場自身驅動,MiC有望成為香港住宅建造新常態,助力紓緩房屋壓力並推動建造業轉型升級。
商業建築
技術特性:香港的組裝合成建築法除住宅外,亦開始在酒店、辦公樓、學校、醫院等商業及公共建築上應用。其中較多採用MiC的是宿舍、酒店類型建築,因房間模組重複度高,與MiC特性契合。例如香港大學、香港理工大學的新建學生宿舍就採用了MiC模組,將標準宿舍房間在內地工廠製成鋼結構箱體,連傢俬一起安裝好,再運來堆疊成宿舍樓,高度達17層。酒店方面,香港首個MiC酒店是觀塘旅遊發展局Hotel試點,於2021年興建一幢試驗性質的MiC酒店樣板層,驗證模組拼裝速度和裝修質量。隨後有消息指長實集團計劃在青衣建一間MiC酒店,同樣採鋼結構箱體模組興建,但受疫情影響暫緩。辦公樓領域,目前暫未出現整棟MiC辦公樓,但內裝裝配化已開始應用,如在中環某寫字樓翻新工程中採用預製牆板和機電模組,以縮短裝修期。學校建築方面,香港首幢MiC校舍是位於大埔的海寶中學新翼(2022年完工),採用預製混凝土MiC單元組成4層教學樓,這是香港首次在校舍用MiC,也是全球較罕見的混凝土MiC校舍。醫療建築上,2019年政府在鲤魚門興建檢疫中心,採用MiC搭建了數百個獨立檢疫單位,在數星期內完工投入抗疫。這些技術實踐表明,香港MiC技術已不局限於住宅,各類建築皆可嘗試。不過,由於商業建築類型繁多,MiC應用形式也需因地制宜:有的採全模組,如宿舍、酒店;有的只採部分裝配式元素,如校舍只用預製廁所模組等。整體來看,香港商業公共建築MiC技術尚在起步探索,鋼結構模組與混凝土模組並行發展,規模相對住宅小,但前景已露端倪。
優點:將組裝合成建築法引入商業建築,為香港帶來多重效益。對酒店、宿舍等營運性質建築,縮短開業時間是最直接的好處。香港地價高昂,項目早日完工可節省財務成本並提早收益。採MiC可顯著縮短建造期,如港大iVillage宿舍樓如用傳統方法需約3年,實際MiC施工僅用2年完成,即提前約一年投入使用。再者,品質及顧客體驗提升:MiC模組出廠前已完成精裝修,品質一致性高。現場組裝對原有建物干擾小,特別適合營運中改造。例如香港國際機場在運作不中斷情況下,用裝配式方法翻新了客運大樓的51組洗手間。預製洗手間模組在場外做好,再於凌晨時段迅速安裝,更換完畢,使旅客幾乎無感,且工程成本更低、效率更高。這證明裝配式內裝技術能大幅減少營運場所翻新的影響。對學校、醫院等公共建築,MiC可減少施工對師生患者的干擾,加快設施供應。例如海寶中學MiC新翼於學校暑假期間進行主要裝嵌,開學時投入使用,工地安全和衛生風險都降至最低。再看醫療應急情境,MiC在2019冠狀病毒疫情中大顯身手,香港政府運用MiC技術在短時間內增建檢疫營舍,為抗疫爭取寶貴時間。MiC的快速部署能力可謂在此得到充分驗證。對建造業整體而言,拓展MiC至商業公共領域,有助提高建造生產力。香港建造業議會指出,MiC在先導項目中已證實平均可節省約30%施工時間並降低至少10%成本。當更多類型建築採用MiC,將進一步提升業界整體效益。最後,形象與創新:MiC項目的成功也為香港建造業注入創新形象,吸引年輕一代投身相關工作。如香港理工大學教授鍾國輝表示,MiC高效、安全、環保,能以創新科技吸引年輕人入行。這對解決行業人手老化大有裨益。綜言之,MiC在香港商業公共建築上展現出工期短、品質優、干擾小、創新性等優點,逐漸被各界認識和接受。
缺點:香港在商業建築推行MiC,同樣面臨一些挑戰。首先,初期成本依然較高。與住宅類似,商業MiC因產業鏈未完全成熟,單位成本普遍高於傳統方案。一些私營機構對MiC持觀望態度,擔心投資回報不確定。政府目前主要透過政策誘因來平衡,例如上文提及的免算面積獎勵。但對純商業項目,獎勵有限,開發商仍需考量經濟可行性。其次,法規和審批:商業建築類型繁多,每種MiC方案都需符合相關法規。香港屋宇署已處理大量住宅MiC申請,但對酒店、學校等MiC項目也需經驗累積。早期InnoCell申請時就花了一定時間説服消防署認可鋼結構模組的防火設計。隨案例增加,部門對各類MiC特殊要求會更清晰,但目前審批時間仍略長於傳統項目。再者,技術局限:酒店等對戶型多元化有要求,MiC模組統一設計可能難以完全符合客戶期望。開發商擔心MiC酒店房型千篇一律缺乏賣點。針對這點,業界嘗試通過模組化設計中引入多個標準模組組合來增加變化,但成效有待市場驗證。此外,供應鏈協調:商業MiC項目往往規模較住宅小而複雜度高,如何經濟地組織模組生產是難點。一些MiC供應商傾向大宗訂單,對小批量項目報價偏高,導致項目放棄MiC方案。因此香港需要建立更多服務靈活的小型MiC供應商,填補市場空隙。最後,行業接受度:雖然MiC在住宅領域證明成功,但商業領域仍有部分持份者疑慮。例如部分酒店業者擔心MiC客房隔音、質感是否達五星級標準。但InnoCell和多個學生宿舍的實際使用反映出MiC完全可達標準,這些疑慮會隨時間打消。總的來說,香港商業MiC推行的瓶頸主要在於經濟性和心理關卡。解決之道除了政策扶持,更有賴於示範項目用成果說話,以「成功帶動成功」,逐步降低行業對MiC的不確定感。
市場前景:香港商業及公共建築領域應用MiC正處於起步,未來前景值得期待。政府已率先在宿舍、校舍、醫療等公共項目中應用,積累經驗並為民間樹立樣板。公共領域:教育局計畫未來新建校舍如條件許可皆評估採用MiC,尤其小學和幼稚園樓高低、戶型單純,更易實行。醫院管理局在新建或擴建醫院時,也將考慮預製模組用於病房或診療室,以加快交付(例如將軍澳醫院新翼探討採MiC建造部分模塊)。此外,政府部門辦公樓如啟德新政府合署等,也可能局部採用裝配式內裝技術。私人領域:酒店業在疫情後復甦,預計對快速建造酒店有需求,MiC酒店或將重回議程。特別是中小型商務酒店,可透過MiC在工期和品質上獲利。有消息稱已有開發商研究在港島區建造MiC服務式公寓,目標吸引年輕專才短租。辦公樓方面,目前香港寫字樓供應相對充裕,短期內MiC辦公樓需求不明顯。但裝配式裝修在甲級寫字樓翻新中大有可為,可預期相關市場將快速增長。根據CIC分析,內裝裝配化技術可為裝修行業帶來每年數十億港元的新市場。整體而言,香港商業MiC市場雖不及住宅那樣立即龐大,但增長動能正在形成。隨著政府持續示範引領、技術進一步成熟、成本逐步下降,會有越來越多不同類型的項目採用MiC。香港建造業者亦瞄準這一機遇,積極研發不同用途的模組方案,如旅遊景點的MiC度假屋、郊野公園的MiC露營屋等,拓展新商機。可以說,香港商業公共建築MiC正處「由零到一,從一到無窮」的階段。當下數個成功先導很可能引爆後續更多應用,市場前景相當令人期待。
人力資源與技能:為支撐商業公共MiC擴張,香港需要針對不同建築類型培養相應人才。專業設計人才:相較住宅,商業建築MiC涉及更複雜的結構和機電系統,對建築師和工程師要求更高。香港正積極培養懂鋼結構和BIM協同的設計人才,許多年輕工程師投身MiC研發,例如理大團隊就研發出可伸縮MiC等創新設計,獲得專利獎項。政府鼓勵這類創新,成功者將有大量應用機會。工廠生產及物流人才:隨商業MiC項目類型多樣,供應鏈管理變得更複雜,亟需精通訂單生產、跨境運輸安排的人才。例如一批模組涉及海關清關、港口裝卸、道路運輸,需要具備綜合協調能力的物流專才。香港有國際物流優勢,能培養出一批專注裝配式建築供應鏈的專業人士。監理驗收人才:不同建築類型的MiC結構、消防要求不同,監管部門需有對應專家。香港屋宇署已透過顧問聘請結構、防火、機電等領域專家組成團隊,專責審批MiC項目,這實際也是一種人才配置。一線技工:裝配式內裝、預製機電的應用,要求工人具備跨工種技能,如既懂機電又會裝修。這推動香港培訓複合型技工,如開辦「機電裝配工」課程,教授整合安裝燈具管線的技巧。產學研合作:香港高校與企業在商業MiC領域展開緊密合作,如理大與承建商合作試驗可伸縮模組以解決運輸存儲問題;港大團隊則與房屋協會合作改進預製混凝土連接技術,用於高層住宅。這些都培養了年輕研究人員投身行業。長遠而言,香港要在亞太地區保持建築技術領先,MiC人才不可或缺。無論設計、施工、管理各層面,都需要推陳出新的人才戰略,吸引培育更多精通組裝建築的專家。所幸香港國際化程度高,可借鑒全球經驗快速學習,目前人才儲備正與項目實踐形成良性互動,未來供需平衡可期。
案例:香港商業及公共MiC案例雖不算多,但頗具示範性。成功案例:香港科學園InnoCell(前述)作為高層MiC宿舍里程碑,運行兩年以來用戶反映良好,未出現明顯質量問題,證明MiC能滿足年輕科技人才的住宿需求,也為其他宿舍項目提供了範本。理工大學學生宿舍(201?)和港大I-Village宿舍皆為MiC興建,合計提供逾千個床位,在疫情期間依然按時完工,有效緩解宿位不足。鲤魚門檢疫中心(2020)由數百個MiC模組構成,創造14天交付使用的紀錄,為政府靈活應對疫情立下大功。陳楷禮中學新翼則是教育領域試水MiC的成功例子,整體效果達預期。機場客運大樓洗手間翻新(2019-2020)雖非整棟MiC建築,但屬裝配式裝修經典案例,51組洗手間模組化施工令機場運營幾無受擾。這在高度繁忙的國際機場背景下意義重大,機管局對結果非常滿意。失敗或問題案例:目前鮮有報導商業MiC失敗案例。值得一提的是簡約公屋成本之爭:2023年立法會議員質疑簡約公屋MiC成本過高5年後即拆是否划算。專家回應指模組可重複利用,實際使用期遠不止5年。經論證,政府堅持繼續推行計畫,並在設計上著重模組耐久與可重置性。這場爭議從側面體現要讓公眾理解MiC的長遠效益,需要透明溝通和數據支撐。總的來看,香港商業MiC案例多為成功收官,即便有質疑聲音也逐步化解。未來更多案例湧現後,社會對MiC的接受度將更高,正反經驗也更豐富,香港有望成為亞太地區商業裝配式建築應用的領跑者之一。
政府法規與支持:香港政府在商業公共MiC推廣上與住宅一樣積極。規管:屋宇署已將MiC應用範圍擴展至學校、醫院等,制訂了相應技術要求。例如2020年批出首個MiC校舍項目時,特別審核了結構抗震及防火間隔要求,並在《校舍設計指引》增補MiC條款。消防處也針對MiC鋼結構耐火提出附加條件,經測試滿足後放行,建立了案例依據。誘因:上述面積寬免不僅適用住宅,私人商業發展如採MiC一樣可享相當優惠。加上香港建築物條例將MiC模組視作構件而非樓面,可免除部分附屬結構面積計算(如模組間空隙),這對辦公樓開發具有吸引力。示範:政府帶頭應用MiC於各類公共建設,扮演市場開拓者。發展局在批出公共建築合約時明確要求承建商研究MiC可行性,近年如將軍澳跨灣大橋觀景塔、火炭政府大樓等項目都要求探討MiC方案。資助:如同住宅項目,建造業創新基金對商業MiC研發亦提供資助。例如有承建商申請該基金研製MiC辦公室模組,基金批出過百萬港元支持試驗。國際協作:政府搭建粵港澳合作平臺,鼓勵港企在大灣區投資設廠為香港商業項目供應模組。近期一間香港公司在佛山設MiC廠成功認證,開始為美國市場出口模組,未來亦能反哺香港項目,降低本地成本。宣傳:政府透過媒體積極宣傳MiC成功個案,如拍攝短片介紹InnoCell如何建成、高官到場為南昌220入伙儀式站台等,以強化公眾對MiC的正面認知。可以說,香港政府推廣MiC沒有局限於住宅,而是全面開花。正是在這種強力推動下,香港商業MiC才得以在短時間內從無到有,有了今天多元應用的局面。未來,政府的支持將隨經驗累積進一步精細化,例如針對不同建築用途出臺更具體的標準守則,完善驗收和監管機制等。總而言之,香港正以政策高位推動,結合市場力量,雙管齊下將組裝合成建築法帶入更廣泛的建築領域。
其他潛力市場
醫療與應急建築:香港除了在2019年緊急興建鲤魚門檢疫中心外,還在2020年短期內利用MiC搭建了火炭社區隔離設施,提供上千個隔離單位,充分展示MiC在抗疫應急中的價值。未來,香港可考慮在平日儲備標準模組以備不時之需,例如預製負壓隔離病房模組,一旦有疫症暴發,能立即運往醫院停車場組裝成臨時病房。此舉可大幅提升香港公共衛生應變能力。消防處與醫管局也可聯手制定這類應急模組的規範和流程。除疫症外,香港面對颱風等自然災害時,模組化也能派上用場,例如預先儲存一批臨時庇護中心模組,颱風來臨前快速在體育館內搭建避難格間,安置有需要居民。雖香港天災不算頻繁,但防患未然仍有意義。
基礎設施與公共設施:組裝合成建築法在香港基建中也大有可為。香港正建設中的多條鐵路線,可考慮將部分車站附屬建築(如出入口通道、冷氣機房)採用預製模組,以減少對繁忙道路的施工干擾。過去港鐵已小規模使用預製組件,但MiC整體應用仍待發掘。公園、碼頭等公共設施如洗手間、管理亭,也完全可以用MiC,達到美觀一致且施工快捷。例如西九文化區某公共洗手間即計畫採用裝配式手法,將預製廁所箱體夜間吊裝安放,兩天內開放使用。此外,香港缺乏土地,水上建築模組或可成為突破,如利用大型浮箱模組搭建水上餐廳、渡輪碼頭等,需時短且可移動位置,為維港增添靈活空間。
軍警與偏遠地區設施:香港雖城市化高度集中,但也有一些偏遠離島、郊區設施建造難度大。MiC可解決運輸施工難題。舉例,漁農自然護理署在偏遠郊野公園興建宿營屋時,可考慮用MiC,把模組海運或直升機吊運至現場,組裝成簡易宿舍。這比傳統運材料上山再現場搭建方便許多。又如警方在郊區設置臨時指揮站、消防處在山區設臨時救援站,都能依靠預製模組快速部署。駐港部隊營房維修或更換,也可引入MiC宿舍模組,提高官兵生活條件。甚至大型活動(如國際賽馬、馬拉松賽事)的臨時設施,MiC也可以提供解決方案,如臨時醫護站、資訊中心等,可重複使用節省成本。總而言之,雖然香港「其他市場」對組裝合成建築法的需求不像住宅般迫切,但在特殊場景下,MiC的快速、高效、靈活特性仍大有用武之地。
政策與支持:目前香港對這些潛力領域的MiC應用尚無專門政策,大多納入通用政策框架。但未來若具體需求浮現,政府應及時制定配套。比如應急隔離設施方面,可考慮建立緊急MiC設施儲備計畫,由保安局或醫管局牽頭,採購一定數量的標準模組作戰備物資。對於偏遠地區公共設施,政府可在採購指引中鼓勵承建商提出MiC方案,並視情給予加分或補貼。跨部門協作也很重要,如空運模組需要與民航處、政府飛行服務隊配合,這需要預先制定流程和演練。隨著香港對MiC認識更深入,這些潛在應用會逐步被重視。相信在未來的施政報告或基建規劃中,會看到更多有關MiC在特殊用途上運用的藍圖。
澳門(Macau)
住宅建築
技術特性:澳門地狹人稠,建築模式較為傳統,但近年在政府主導項目中開始引入預製裝配技術提升效率。澳門常用的是預製混凝土構件裝配,而非整體模組。例證是正在橫琴建設的**“澳門新街坊”住宅項目**。該項目住宅樓宇施工中,將三類部件採用預製方式:飄窗、樓梯及ALC輕質隔牆板,透過工廠預製然後現場安裝。具體而言,每棟住宅約有8,000件預製飄窗構件、1,000件預製樓梯和17.5萬件ALC隔牆板,採取「搭積木」方式堆砌出4,000多個單位。這些預製件在珠海工廠完成鋼筋綁扎、混凝土澆築與養護,再運至現場吊裝安設。與傳統現場砌築相比,預製件尺寸精確,施工精度提高。澳門本地亦有小型預製構件廠供應GRC(玻璃纖維強化水泥)外牆板等,用於住宅樓宇裝飾。總體看,澳門住宅建築的組裝合成應用仍以構件預製為主,不像鄰近香港採用整體模組單元。但透過構件預製,澳門已逐步實現住宅建造部分裝配化,例如預製樓梯、預製內隔牆等。
優點:引入裝配式預製技術讓澳門住宅項目取得多項效益。一是提升工程品質:由於預製構件在工廠生產時已嚴格控制原材料用量和尺寸精度,裝配到樓宇上可極大提高施工質量。例如“澳門新街坊”的預製飄窗,鋁合金窗框在工廠中嵌入混凝土牆體,比傳統現場裝窗更穩固防水。窗台板的坡水和滴水線也是統一在廠內製造,確保每個窗戶都有良好排水功能,降低滲漏風險。事實證明,裝配式建造有效解決了以往現場施工中品質參差的問題。二是提高生產效率:預製構件由專門流水線生產,並可與現場平行作業,加快整體進度。據承建方介紹,預製技術使“澳門新街坊”項目工程品質和生產效率雙提升。由於飄窗、樓梯等大量構件預先製作,現場砌築和澆築工作量大減,縮短了樓宇結構工期。三是減少材料浪費:預製件生產中使用鋼模和鋁模代替木模板,重複使用率高,現場也無需砌磚抹灰,這大大減少了一次性木材和砂漿浪費。澳門官方表示,該項目藉此達到節能減排的目標。四是改善施工環境:裝配式方法將高空作業部分轉為工廠地面作業,現場施工主要是吊裝,降低了工地噪音和揚塵。對澳門這樣的高人口密度區域,可減輕建築施工對居民和旅遊環境的負面影響。綜合而言,裝配式建築讓澳門住宅項目實現**“穩、更快、 更綠”。官方報導強調,裝配式技術有利控制項目整體質量,且施工期可在預算內完成**。對施工安全風險和維護成本也有降低作用。這些優勢使裝配式住宅建築獲得澳門政府青睞。
缺點:儘管有上述優點,澳門裝配式住宅推廣仍處於早期階段,面臨一些問題。成本因素:澳門本地預製構件供應商不多,大型構件需從內地採購,運輸和報關成本較高。對於規模不大的住宅項目,是否採裝配式需權衡成本效益。此外,構件工廠投資大,澳門土地資源緊缺,難以建立本地大規模預製廠,長期看可能受制於外地供應。技術經驗不足:澳門建築業者對裝配式經驗有限,設計院和承建商需要時間積累Know-how。一些傳統施工隊對預製件安裝技術不熟悉,需聘請外地專家指導,培訓本地工人技能。現場條件限制:澳門道路狹窄、交通繁忙,大型構件運輸和吊裝組織需精心計畫。特別在舊城區施工,吊裝機械布置受到空間限制。如果施工單位缺乏裝配式組織經驗,容易出現協調不暢甚至安全隱患。設計標準:澳門目前主要參照內地或香港標準,但缺乏本地化的裝配式設計施工規範。一些規範差異和認證流程可能成為技術障礙。政府正著手研究適用澳門的標準指引。市場接受度:由於裝配式住宅在澳門剛起步,居民對其認識不多。若未來推廣至私人住宅市場,購房者對預製建築品質的認可還需建立。為此需要成功範例來建立信任。概括說,澳門裝配式住宅推廣的瓶頸主要在成本、技術、環境三方面。但這些問題都不是不可解決:透過區域合作降低成本、引進培訓提升技術、政府規劃保障施工條件等,可以逐步克服。
市場前景:澳門住宅裝配式建築的市場前景與政府推動息息相關。從“澳門新街坊”項目可窺見端倪:該項目由澳門特區政府推動,在橫琴建設超過4000戶住宅社區,全面採用預製構件。未來,澳門特區計畫在本地新城區(如新城A區)興建大量公共房屋,也將試點裝配式建築。政府辦公室曾組織技術人員參觀預製構件製作和組裝工法,為A區公屋項目預做準備。據悉,“新城A區B1地段公共房屋項目”被作為試點,計劃採用裝配式預製件建造。這表明澳門決心在新一輪公屋建設中引入裝配式,形成穩定需求。隨著大陸各省市大力發展裝配式,澳門可借助區域合作受惠。粵澳合作開發的橫琴粵澳深度合作區就是一例,未來澳門居民在橫琴購房將興建更多“澳門新街坊”類項目,其建設完全可延續預製技術。另一方面,澳門私人市場短期內或許對裝配式興趣不高,但長線看,隨土地日緊和建造業人力不足,預製技術有可能從公營向私營滲透。澳門建築業界正逐步接受新技術,若幾個公共項目證明了裝配式的效益,私人體系也會跟進。值得注意的是,澳門建築規模相對小,市場化裝配式發展路徑或與內地不同,更可能通過參與大灣區建設的方式擴大市場。總之,澳門裝配式住宅的近期增長點在政府公屋和合作區項目,長遠潛力取決於技術成熟度和成本改善。可以預期未來5-10年內,裝配式建築將在澳門新城填海區、公屋重建等有一定比例應用,形成穩定但不算巨大的市場。這對提升澳門建造業效率和品質有積極意義。
人力資源與技能:澳門裝配式發展需要相應人才培養。澳門本地大學及培訓機構應加設預製建築課程,可與內地院校合作交流。對現有從業者,政府可組織更多考察學習,如之前聯同建設發展辦公室等部門前往預製構件廠參觀。實踐中,澳門承建商可考慮與內地裝配式龍頭企業合作,引進管理和技術人才,通過項目合作帶動本地團隊成長。隨著裝配式項目增多,預計澳門將出現一批懂預製構件設計、生產、裝配的跨境專才。政府或行業協會可對參與裝配式項目的本地工程師、技工提供資助或認證,激勵人員投入。值得一提的是,澳門建築業勞動力主要來自外僱(外地勞工)。發展裝配式可以部分降低對現場外勞的依賴,但仍需一定熟練裝配工。未來澳門可要求預製構件供應商提供培訓,確保本地工人能掌握安裝技巧,或從內地聘請有經驗的裝配式施工隊進行指導。透過這些措施,澳門有望逐漸建立起一支小而精的裝配式建築人才隊伍,支撐本地的發展需求。
案例:澳門裝配式住宅的代表案例以“澳門新街坊”橫琴項目最為突出。該項目因毗鄰澳門且面向澳門居民,因此在施工中非常注重品質和效率。透過預製凸窗、樓梯和隔牆等技術,項目有效管控品質、縮短工期,被官媒稱為高效環保預製組件技術的典範。大量預製件應用也讓工程成為澳門業界觀摩學習的樣板。未來,新城A區公屋項目將成為本地首個大規模裝配式住宅工程,成功與否對後續推廣影響重大。醫院工程方面,位於路環的離島醫院工地在2020年組織了社會協調委員參觀,介紹裝配式預製件技術。該醫院工程由中建澳門承建,採用預製外牆、樓梯等部件,施工效率和安全均有提升。委員們體認到裝配式優勢,表示值得積極發展、廣泛推廣。這表明裝配式技術已在澳門高端公共建築如醫院上獲得應用。失敗案例目前尚未有明確報導,可能因澳門裝配式剛開始,暫無重大挫折事件。但我們可以將經驗教訓視為潛在失敗案例,例如若新城A區試點效果不如預期(工期或成本未達標),可能影響決策者信心。為防此情況,相關單位正審慎規劃,務求一次成功。另外,澳門本地施工隊首次安裝預製件時或走過一些彎路,例如接縫處理不良導致小範圍滲水等小問題,但這些應已在“澳門新街坊”項目過程中被糾正。總體而言,澳門裝配式住宅案例不多,但一步一腳印地證明了技術價值。隨著未來更多項目上馬,澳門將建立自身的案例庫,為後續發展提供參考和信心。
政府法規與支持:澳門政府對裝配式住宅的支持主要體現在官方倡導和試點示範。政策層面,澳門特區政府將裝配式納入其建設發展策略。例如在“澳門新街坊”簽約儀式上強調該項目採用新技術,提高品質和效率,體現澳門工程高標準。政府新聞公報多次報導預製件技術如何助力工程提質增效,對輿論起到宣傳作用。試點工程:如前所述,新街坊和新城A區項目就是政府主導的試點,透過公屋項目帶動裝配式發展。政府部門技術人員也積極參與其中,吸收經驗。合作交流:澳門特區透過與內地(特別是廣東省)的緊密合作,引進裝配式經驗和資源。例如2020年澳門建設發展辦公室等派員赴珠海預製廠參觀,並與中建等企業探討技術細節。這種合作保證了澳門工程的順利推進。法規標準:目前澳門暫未制定獨立的裝配式建築法規,而是遵循葡式和國內雙重標準體系。但隨著裝配式推廣,可能需要編制本土指南和標準。料想政府將參考內地經驗制訂適合澳門的裝配式設計施工守則,並對相關驗收程序進行規範。誘因:由於裝配式主要在公務工程使用,政府採購會直接要求技術應用,而非用經濟獎勵。若未來私人項目跟進,政府或可考慮稅費減免或容積獎勵等手段提高吸引力。整體而言,澳門政府在裝配式住宅上的推動屬穩健試行風格,透過少數大型項目樹立標竿,再評估推廣。這符合澳門城市規模小、資源有限的實際。隨著試點成功,政府勢必在新的住宅發展規劃中更多考慮裝配式方案,使之成為澳門建築業升級的重要一環。
新加坡(Singapore)
住宅建築
技術特性:新加坡是全球模組化建築發展領先的國家之一。其核心技術稱為預製預裝配模組化建築(Prefabricated Prefinished Volumetric Construction,簡稱PPVC)。新加坡住宅PPVC通常採用鋼框架或混凝土箱型模組:各模組在工廠完成結構、內部裝修、門窗、管線等,運至工地後如積木般堆疊連接。與香港類似,模組尺寸受運輸限制,一般相當於一個房間或一戶的一部分(如一廳一房合成一模組)。多個模組拼合即形成整個單元。PPVC建築透過連接件和灌漿等技術將模組連為整體,確保結構連續性和抗震性能。新加坡政府高度重視標準化:PPVC模組採用統一的模數尺寸和接口標準,各供應商的系統均須通過政府認可框架評估方可用於強制項目。材料上,新加坡PPVC模組有混凝土與鋼兩類。混凝土模組適用於高層住宅,強度高但重量大;鋼材模組輕便,適用於中低層和特殊用途建築。爲平衡優缺點,部分項目採用鋼框架+混凝土樓板的組合模組。無論材料如何,所有PPVC系統在投入使用前須經建築創新Panel審批驗證,以確保耐用可靠。值得一提,新加坡住宅建築很早就廣泛應用預製構件:1980年代起HDB公共住房採用預製樓板、樓梯、浴室等,提高了部件標準化水平。PPVC是在此基礎上更進一步的三維模組化。可見,新加坡住宅建造呈現明顯的工業化、模塊化特徵,從設計到施工都有完善技術支撐。
優點:新加坡推廣模組化住宅建築的優點非常突出。首當其衝是生產力提升。BCA(建築局)資料顯示,採用PPVC平均可節省高達40%的人力和工期。例如新加坡首批PPVC公寓項目「The Brownstone」提前約4個月完工。又如2017年落成的Clement Canopy公寓(40層樓高)為全球最高PPVC住宅,與傳統相比減少了約55萬個工時,工期縮短近一年。其次,施工環境改善:大量安裝工作移至工廠,現場粉塵和噪音顯著降低。這對高密度住宅區尤為有利,減少對鄰居干擾。PPVC工地更安全整潔,由於模組裝配減少腳手架和模板,也降低意外發生率。第三,品質控制:模組在受控環境生產,品質均一性高。過去現場澆築常見的漏水、空鼓等問題在工廠可有效避免。PPVC住宅內裝預裝好,品質更易達標。政府要求交樓時提供住戶使用手冊,指導裝修維護。品質提升增加了住戶滿意度。第四,減少現場人力依賴:新加坡本地建造工人短缺,長期依賴外籍勞工。PPVC使每棟樓所需工人減少一半以上,且需要的多為起重機操作員、安裝工等技術崗,減輕對低技術外勞需求。這符合新加坡政策目標——降低外勞比重。同時重複性現場作業減少,也降低工人疲勞度,提高生產安全。第五,工地碳排放降低:研究表明PPVC可減少建築垃圾達90%,工地運輸車次減少,間接節能減碳。加上新加坡推行綠標認證,裝配式建築在得分上有優勢。綜上,新加坡發展模組化住宅效益顯著:不僅解決了人力、時間問題,亦提升品質、環境表現,正是城市永續發展需要的方向。因此政府義無反顧大力推行。
缺點:當然,模組化住宅在實施中也遇到一些挑戰。首先,初期成本溢價問題。由於採用新技術,前期投入研發模具和培訓導致每平方米造價一開始高出傳統約8\~10%。但BCA估計目前混凝土PPVC成本溢價已低於8%,隨著供應商增加和需求增長,溢價會進一步降低。且提前交房帶來的融資節省和其它隱含收益可抵消成本溢價。第二,重量與起吊限制:混凝土模組自重大,需要大噸位吊機和加強樓板設計。曾有項目因模組太重,選擇改用鋼材或縮小模組尺寸。運輸方面,模組寬度高度受限,需要交通管制運輸,增加計劃難度。解決辦法包括早期介入設計選擇合適材料和模組大小。政府也升級基建許可更大車輛通行。第三,設計協同難度:PPVC要求在設計階段就確定模組劃分、結構連接、機電預留,需要早期整合建築師、結構機電工程師和供應商一起工作。這打破傳統分段設計習慣,對行業是挑戰。為此政府推廣早期承包商參與(ECI),強制開發商在方案階段諮詢PPVC供應商和主承包商意見。第四,業主後期裝修維護:PPVC住宅交付時幾乎全裝修,業主如要二次裝修需注意不破壞模組結構。BCA要求交付住戶手冊,提供裝修指引。但住戶未必遵守,一旦違規打拆牆體可能影響結構或防火,這需要長期監管和宣導。第五,產能與供應鏈:推廣初期供應商有限,產能緊張曾導致項目競爭模組工廠生產檔期。政府透過認證吸引更多廠商加入(如馬來西亞、中國廠商),目前供應鏈趨穩定。但仍需注意不能過度依賴單一來源,以免供應中斷。另外,模組標準不統一曾是問題——不同供應商系統模數略有差異,互換性不足。BCA通過建築創新面板和規定建築可建性能指標,讓各系統都滿足基本要求。總體而言,PPVC住宅遇到的問題隨著政策支持和經驗積累正在減輕,新加坡政府認為這些挑戰可控且可逐步解決,因此推廣步伐並未放緩。
市場前景:新加坡模組化住宅市場前景可用「蓬勃成長」來形容。政府在2014年起就強制部分地段住宅項目必須使用PPVC。具體而言,自2014年11月起,政府出售的指定住宅用地在土地銷售條款中要求開發商採用PPVC,並在2017年擴大到更多項目。目前,新加坡主要的新建公營和私人住宅項目大多採用了一定比例的PPVC模組。例如2019年推出的大規模先驅鎮住宅區、2020年的大巴窯峰景HDB等都是PPVC試點。隨著更多開發商熟悉技術,PPVC從公共住房延伸到私人公寓、學生宿舍、酒店等。2022年落成的Avenue South Residence(56層雙塔住宅)刷新全球最高PPVC建築紀錄,意味著技術已能應付超高層住宅需求。BCA設定目標:到2025年新建建築項目70%須採用DfMA(包含PPVC在內的裝配化方式)。為達此目標,新加坡正繼續加大推廣力度。供應鏈方面,政府興建多座「整合建築預製樞紐」(ICPH),這種多層自動化預製工廠提高本地構件供應能力。截止2023年,新加坡已有超過40家獲認可PPVC供應商,保障市場競爭和產量。在人才培育和技術創新持續投入下,預計PPVC成本差距將繼續縮小,甚至低於傳統建築(考慮提前收益後)。另外,新加坡將PPVC視為出口服務,積極向海外推廣(包括香港、印度等)。這將進一步擴大本地PPVC企業的市場。綜合看,新加坡在政策強制+產業支持雙重推動下,模組化住宅市場已經成熟並高速成長。未來幾年,全國新建住宅大部分將是裝配式建造。業界認為,PPVC普及對實現建築業“2025年生產力提升40%”的目標關鍵。因此可以預見,新加坡將繼續領跑亞洲的模組化住宅市場,保持蓬勃發展勢頭。
人力資源與專業技能:推廣模組化住宅對新加坡建築從業者技能結構帶來變革。設計專才:PPVC要求DfMA(Design for Manufacturing & Assembly)思維,建築師需考慮模組化設計、標準化尺寸,結構工程師需設計連接節點、模組吊裝狀態校核。為此,新加坡大學等高校開設相關課程,BCA Academy也提供BIM for DfMA、PPVC專題培訓。許多年輕建築師工程師迅速掌握了PPVC設計協同技能。施工管理人才:傳統施工經理需要轉型學習模組化安裝流水線管理。BCA開辦裝配式建築管理課程,培養項目經理如何計劃模組生產交付節奏、現場吊裝程序,以及與政府部門協調超限運輸、臨時交通管制等。工廠生產工人:隨預製工廠增多,對機械操作工、焊工等技術藍領需求上升。新加坡大力培訓本地工人成為多技能工人,如推出CoreTrade制度,認證一批本地技師在預製構件生產與安裝領域的專長。外籍工人也通過OTMS等系統參加技能測試獲得多工種資格。現場安裝工:模組安裝涉及吊裝、測量定位、連接固定等工序,需要精熟技術和高度協作。BCA Academy開設2天制的PPVC監工課程,讓工地主任和領班掌握計畫與監督要點。此外,引入如智能起重機、定位系統等也要求工人有一定數字化素養。監理與驗收人員:政府機構內培訓了一批BIP(Building Innovation Panel)專家,專門審查各種創新建築系統含PPVC。他們需掌握國際最新標準、測試方法,指導供應商改進。整體而言,新加坡通過完善教育培訓、執業認證等體系,已比較順利地完成了建築行業人力資源從傳統現場施工向工業化建造的轉型。人才方面的保障,使得模組化住宅推廣少遇阻力,反而為建築業吸引了更多本地年輕人,改善長期依賴外勞的狀況。這也是政府發展PPVC的重要社會效益之一。
代表案例:新加坡模組化住宅的代表案例眾多且屢創紀錄。The Brownstone EC(行政公寓,2017年)是新加坡首個大規模PPVC住宅,由1022個混凝土模組組成,建築高度10-12層,較傳統施工提高生產力約44%。The Clement Canopy(私宅公寓,2018年)由兩棟40層住宅樓構成,使用超過1900個混凝土模組,成為當時全球最高PPVC建築。它的成功震撼全球,並榮獲多項建築大獎。Avenue South Residence(私宅,2022年)打破前者紀錄,兩棟56層塔樓使用鋼-混凝土混合模組達3000多個,模組在馬來西亞工廠製造後海運至新加坡安裝,展示了跨國供應鏈的順暢運作。University Town宿舍(2017年)為國大校園提供住宅,採用PPVC加快建造,保障了如期迎接學生入住。公共住房方面,Bidadari新鎮多組HDB組屋採用PPVC建設,提升了公共住宅品質,住戶反應良好。失敗案例相對罕見,某些項目遇到的問題更多是挑戰而非失敗。例如早期有項目模組連接出現輕微滲水,後發現是矽膠密封不到位所致,隨即在後續項目改進標準作業流程杜絕此問題。Katerra這類國外企業在新加坡也曾有佈局預製廠的計劃,但因母公司破產而終止,這對本地市場供應無實質影響,也不算本地行業失敗案例。總體看,新加坡模組化住宅案例幾乎全為成功,並提供了世界級範本。這些案例的經驗被撰寫成案例研究公開分享,,推動了行業知識積累和國際影響力。
政府法規與支持:新加坡模組化住宅的發展得益於政府全方位推動。法規強制:2014年起修訂《建築控制(可建造性與生產力)規例》,明定指定類型地段開發須使用PPVC。並在可建造性得分計算中給予PPVC高分值,使開發項目幾乎必須採用才能合格。審批機制:BCA聯合多部門成立「建築創新Panel (BIP)」,對新PPVC系統進行統一評估,一旦通過即可在各強制項目使用,避免每個項目單獨審批重複浪費時間。產業扶持:政府投入資金建設多個ICPH預製集群,並提供廠房租金補貼、稅務優惠,鼓勵企業升級預製技術。還推出PPVC製造商認證計畫,提高行業門檻確保質量。財政獎勵:早期政府對採用PPVC的項目提供「生產力基金」資助,最高可補貼項目額外成本的一部分,降低開發商疑慮。人才培育:BCA制定建築業人力發展路線圖,將DFMA技能納入專業人士持續教育要求,並對本地工人取得多技能資格提供獎金。示範項目:政府率先在公屋和政府大樓中應用PPVC,如新加坡房屋局於2016年建成全球首棟PPVC高層HDB示範樓,積累公屋經驗。監管:要求PPVC項目施工前制定詳細起重與裝配方案報批,確保安全;項目完工須提交模組維護指南給管理方。市場促進:BCA頻繁舉辦國際研討會、導覽工地,向開發商和公眾宣傳PPVC成果,營造良好氛圍。這一系列政策組合拳確保了模組化住宅從立法、執行、產業、人才、市場全鏈條都有支持。成果可見,新加坡在短短數年內從起步到領先,正是政府推動的典範。顯示政府強制要求和制度建設極大促進了PPVC需求與供給的同步成長。
商業建築
技術特性:新加坡模組化建築不僅限於住宅,在酒店、宿舍、辦公樓等商業建築亦有成功應用。其中著名案例有樟宜機場的皇冠假日酒店擴建(2015年),這是新加坡首個採用PPVC的酒店項目:使用組裝好的鋼框架客房模組,16天內完成多層客房安裝,比傳統快約40%。又如JTC實驗商業樓,採用混凝土模組打造6層辦公空間,驗證了PPVC在辦公建築可行性。技術上,商業建築PPVC與住宅類似,都是在工廠完成模組化空間(房間、辦公單元等)的建造和內裝,再運至現場裝配。不同的是,商業建築常需更大跨度和可變空間,因此新加坡在商業PPVC上採用組合結構:比如酒店塔樓採PPVC客房,但核心電梯井、走道等用現澆結構結合。同樣在辦公樓,開放辦公區或大堂等難以模塊化部分採傳統施工,其他重複區域(如廁所間、機房)用預製模組。政府在推進住宅PPVC的同時,也鼓勵公共宿舍、軍營、學生公寓等採模組化。例如2021年起,新建員工宿舍必須用至少某比例的PPVC模組,以改善建築品質和速度。可見,新加坡模組化技術靈活運用於商業建築,多採混合建造方式:模組+傳統結構並存,以適應功能需求。儘管難度高於住宅,但幾個成功試點已證明技術可用性。BCA正在完善針對酒店、辦公用途的PPVC設計指引,讓開發商有跡可循。
優點:模組化建築在商業領域的優勢與住宅類似,但更著重於縮短工期與提升品質帶來的經濟效益。對酒店業而言,早日開業意味可提早獲利。皇冠假日樟宜酒店擴建因採用PPVC,裝配工期縮短約17%,使酒店提早啟用。此外,干擾小優勢尤為突出:在機場這種24小時運行環境,PPVC施工減少噪音塵土,且模組安裝集中在短時間完成,大幅降低對旅客的影響。對開發商來說,品質控制意味品牌形象提升。模組化技術確保每間客房施工誤差極小,浴室防水在出廠時已測試過,入住客人投訴率降低,有助酒店維持良好口碑。辦公樓等商業空間,引入裝配式技術可加快建築交付,讓租戶提早進駐。JTC的辦公試驗樓證明PPVC提升現場生產率50%以上。此外,由於施工現場人員減少,更安全有序,也契合跨國公司對綠色施工和企業社會責任的期待。公共領域,如學生宿舍、軍營採用模組化,可更快應對人員住宿需求變化。2019-nCoV疫情期間,新加坡快速建造了多處“快速組裝宿舍”供外勞隔離,採用集裝箱模組以週為單位建成,每處容納上千人,有效抑制了群聚感染。這體現了模組化在緊急應變上的優勢。此外,模組化技術利於試點創新:商業開發中往往包含新科技(如智能傳感、低能耗設備),模組化工廠環境更易整合這些技術進構件,使建築更智慧(例如在模組中預裝傳感器,建成後即成“智慧樓宇”)。總體而言,新加坡在商業領域推動模組化,獲得經濟效益(快週轉)、社會效益(少干擾)、創新效益(易集成技術)。這些優勢足以吸引開發商和政府持續拓展模組化應用面。
缺點:商業建築模組化在新加坡仍面對一些挑戰。結構局限:辦公樓、展館等要求大空間,PPVC模組自身難以提供大跨度空間(通常最大寬度受運輸限制約3-4米)。因此需依賴傳統大樑或桁架結構支撐,模組僅能作為填充。這限制了PPVC在超大空間建築(如體育館)直接應用。目前解決辦法是採混合系統:大跨度部分用預應力梁+預製板,輔以周邊模組構築房間。如未來技術突破模組連接強度,或許可拓寬應用。定制需求:商業建築尤其私人開發,追求獨特設計,而模組化強調標準。開發商顧慮PPVC讓建築千篇一律,失去賣點。新加坡透過彈性模塊設計嘗試緩解,如允許幾種模塊組合出多變造型,但畢竟有限。所以PPVC商業應用多集中在內部看不見的部分(如酒店內裝、宿舍單元),而建築外觀仍採個性化設計外掛幕牆裝飾。供應商選擇:商業項目體量各異,選擇合適供應商重要。曾有小型酒店項目體量小,找不到願意接單的PPVC廠商(因訂單不夠經濟)。BCA為此建立供應商名錄,並鼓勵數家廠商協作滿足小訂單需求。法規審批:住宅PPVC審批機制完善,但酒店、辦公PPVC屬較新事物,各相關機關需磨合。比如消防隊對酒店模組內裝防火提出額外要求、URA對辦公樓車位模組停放提出規範等,都需逐案協商,影響進度。BCA正統一這些規定以簡化審批。投資回報:商業地產開發商更看重財務回報周期。PPVC前期投入較大,若項目定位高端,對溢價接受度低。政府不強制民間項目使用PPVC,只在賣地條款對部分項目要求。因此民間採用還取決於成本效益。隨成本下降、成功案例增加,預計投資者信心提升,但短期內仍有觀望者。總之,商業模組化的適用範圍和市場動力比住宅略弱,需要時間和創新克服結構設計局限、提高訂製彈性以及增強開發商信心。
市場前景:儘管挑戰存在,新加坡模組化在商業領域的前景仍值得期待。政府已將PPVC應用從住宅拓寬至員工宿舍、學生宿舍等。尤其疫情暴露了外籍工人宿舍擁擠問題,政府宣布新建或翻新大型宿舍將採用PPVC,以快速提供更好居住環境,並提高空間靈活度以應對未來傳染病。2022年新加坡推出首批基於PPVC的新型大型宿舍招標,可容納數萬人,正陸續建設。教育領域,南洋理工、新加坡國大等校區擴建宿舍樓時,也將採PPP模式含PPVC建造,以舒緩大學宿位缺口。酒店旅遊方面,新加坡作為旅遊樞紐,酒店需求旺盛。PPVC酒店經歷樟宜Crowne Plaza成功後,業界對在市區興建摩天酒店採PPVC持興趣態度。有建築師已提出概念方案:酒店標準房用PPVC,公共大堂、餐廳區域另行打造,結合形成混合摩天樓。若該類項目落地,將進一步推動PPVC市場多元化。辦公商廈領域,由於目前寫字樓空置率高,短期新增有限。但綠色建築潮流下,裝配式辦公室作為循環建築(日後易拆除重組)概念受到注目。或許未來會有模組化綠建築辦公樓試點,主打可持續概念。此外,新加坡還在探索模組化用於醫療設施,如預製診療室模組方便醫院擴建,預製組合ICU應對公共衛生需要。基建工程如地鐵站入口、公共廁所等標準設施,PPVC也可擴展應用。綜上,新加坡模組化市場在商業公共領域正從點及面拓展。雖然主要市場仍在住宅,但隨著住宅目標達成,行業需尋找新增長點,而商業領域就是下一片藍海。政府也在“建造業ITM 2025藍圖”中提及,將促進裝配式方法在包括商業、基建等更多領域應用。預計未來5-10年內,新加坡模組化市場將呈全面開花態勢,各類建築皆有案例,鞏固其亞洲裝配式建築領先地位。
人力資源與技能:模組化在商業領域擴張對人力資源提出跨界技能要求。例如酒店模組涉及機電、室內設計深度融合,需培養既懂建築又懂室內的綜合設計師。新加坡Polytechnic等開設整合設計課程正當其時。對開發顧問而言,需能就項目收益模型評估裝配式效益,這催生裝配式建築顧問這一新角色,引導開發商決策。政府鼓勵大型諮詢公司成立專責組,提供從可行性分析到招標規格整套服務。施工層面,工廠製造和現場安裝之間需要物流協調專家,確保Just-in-Time模組供應。BCA已將供應鏈協調納入生產力管理課程,培養項目經理此方面能力。隨應用領域擴大,標準研發人才也重要:不同建築類型需開發對應模組標準,如宿舍模組、廁所模組、廚房模組等。這可能促使企業設立研發部門或與研究機構合作,吸引科研人員投入。新加坡擁有建筑和土木工程領域的強大科研基礎,A*STAR等機構也參與裝配式技術研究,例如研究3D打印與PPVC結合等前沿主題。整體而言,新加坡在人力方面有充足儲備,只需根據行業需要略作調整培訓,即可支撐市場擴張。政府也將人才發展作為ITM(行業轉型藍圖)重點,提供獎學金、進修資助鼓勵年輕人專攻裝配式建築。可以預料,未來新加坡建造業的人才結構將更趨多元高端,聚集各專業頂尖人才在裝配式浪潮中大展所長。
案例:新加坡商業公共領域模組化的案例以樟宜機場Crowne Plaza酒店擴建最廣為人知。該擴建部分新增243間客房,採用252個PPVC模組,工廠預裝了室內裝修和設備。現場吊裝每層12個模組,每兩天即可完成一層結構,比傳統快許多。此案在2014年剛推出時吸引各地業界參觀,證明模組化不僅適用公屋,也能達到豪華酒店標準。Jurong-Lake學生宿舍是另一個成功案例,模組來自新加坡首家獲BCA認證的PPVC廠Advanced Prefab,品質優良。JTC商業試驗樓(位於CleanTech Park)驗證了混凝土模組在辦公樓的可行性,BCA將其作為示範向開發商介紹。快速組裝臨時宿舍在疫情中緊急建設了至少8處,每處約可容納500至1000人,為防疫立下功勞。失敗教訓案例目前極少,例如某員工宿舍模組因設計疏忽導致組裝後空調冷媒管漏接,須現場拆牆補救,暴露了設計審核和檢查的重要性。BCA隨即在指引中強調提前測試模組機電連接口。另外,Katerra公司曾在馬來西亞為新加坡市場投資一座PPVC廠,想打入市場,但因其美國母公司破產停運,留下應引以為鑑的管理教訓:高度投資的預製廠需有穩定市場和經營謹慎。對新加坡而言,本地市場相對穩定,未出現類似問題。總體來說,新加坡商業公共模組化案例的成功多於失誤,且政府善於從每個項目汲取經驗,不斷完善標準流程,使後來者少犯錯誤。這也是新加坡裝配式建築保持領先的重要原因。
政府支持與政策:新加坡政府對商業公共領域裝配式的政策與住宅一脈相承。強制性要求方面,目前直接強制主要針對員工宿舍、校舍等特定建築。例如人力部規定新大型宿舍必須採用裝配式建造,以及2022年修法允許宿舍單位模組可重複拆裝使用以延長壽命。誘因:對私人商業開發,因沒有直接硬性要求,政府轉而透過提高建築可建造性評分來誘導。例如某些商業地段如果採用PPVC,可在建造生產力評分中獲額外加分,從而滿足發展許可的法定要求。領先採用:政府旗下機構JTC在其開發的產業園項目中率先用PPVC,為民間做示範。軍警設施由於涉保密未透露細節,但據悉新兵營房和警署宿舍已有模組化設計出爐。標準制定:BCA針對酒店、宿舍等用途補充了PPVC設計指南,如2020年版《可建造性規範》加入酒店PPVC示例圖集,提高設計者信心。研究資助:鼓勵研發更大跨度或可堆高模組,政府提供研發基金支持國立大學土木系、科技研究局等進行裝配式技術創新。溝通:政府積極與開發商協會、酒店協會等溝通,聽取他們對裝配式的顧慮,及時調整政策。例如酒店業擔心厚牆減少室內面積,BCA便與行業探討通過不計模組牆厚於容積率、提高樓高限額等方式來補償。這些協調舉措緩解了業主疑慮。整體而言,新加坡政府對裝配式的推廣是全局性的,不會只停留在住宅,而是以整個建築業轉型為目標。未來,相信政府會進一步擴大強制範圍(如把一定規模以上辦公樓納入強制)或者提高誘因。在BCA最新的建築業轉型規劃中,已經提出到2025年PPVC及其他DfMA應用範圍從住宅拓展至50%商業建築的目標,可見政策風向正朝這邊發力。種種跡象顯示,新加坡將繼續一馬當先地在各建築領域實現組裝合成建築法的普及。
其他潛力市場
醫療建築與應急設施:新加坡在2020年疫情中迅速搭建的社區隔離中心和臨時宿舍證明裝配式的應急價值。未來,這套經驗可應用於其他緊急需求,如災害臨時安置(雖新加坡少自然災害,但不排除人道救援用途)。醫療系統則開始探索將裝配式用於永久醫療建築的擴容。新加坡幾家醫院正興建新樓,BCA建議採用預製病房模組,理由是可加速工程、保證醫療級品質。目前草莓道綜合醫院擴建就考慮使用PPVC建造部分普通病房。長期看,新加坡可研發標準化醫療單元模組(如診室模組、ICU模組),以出口到需要快速建院的國家。這不僅本國受益,更成為一種國際援助方案。
基礎設施與公共設施:裝配式在市政基建已有成功案例——地鐵湯申線烏節站入口通道採用預製構件,減少對路面交通影響。未來高速鐵路樞紐、地下連通道等設施都可採模組化節段建造,縮短工期又減低擾動。政府也要求新建排水泵站等市政設施盡量使用預製構件,以減少工地安全風險。公共設施如公共廁所模組亦在研發,新加坡早年曾推廣過裝配式公共廁所,成效一般但技術在進步,可望捲土重來作為標準配套設施推廣。興建體育館、圖書館等時,也可能部分區域採模組(如預製更衣室單元、預製書庫單元)。總之,裝配式將逐步滲透市政工程各方面。
軍事與國防設施:新加坡國防部一直重視軍事設施快速構建能力。裝配式營房已在訓練營地試用,士兵宿舍採用預製混凝土模組,環境舒適度提升且易拆裝搬遷。未來若新建野戰醫院、難民營等,模組化會是首選方案。甚至海外維和任務中,模組化建築可讓新加坡武裝部隊快速搭建基地營地,成為技術優勢。政府有意識培養本土企業研發可重複使用的野戰模組,這塊市場或許不大但意義重大。
政策與支持:對上述其他領域,新加坡政府延續其一貫策略:預先規劃+試點示範。如醫療領域,政府醫院擴建會率先用裝配式試水,若成功將融入醫療設施建造標準。國防領域內部已將裝配式列入基建標準作業。在基礎設施上,新加坡陸交局、公共工程局都推行「設計預製化」,例如道路地下通道鋼結構模組化。這些舉措不一定廣而告之,但通過官方標書要求落實。展望未來,政府可能制定長期裝配式策略:如規定2030年前公共領域裝配式應用達多少比例,或結合智慧國家計畫,推裝配式智能模組在基建中應用。總體而言,新加坡在其他潛力市場的裝配式發展有賴政府部門協調:把裝配式納入多領域發展規劃中,使之與綠色建築、智慧城市建設並行推進。從目前跡象看,這種協調正在進行,新加坡裝配式建築的版圖將更為全面。
美國(United States)
住宅建築
技術特性:美國的組合式住宅歷史悠久,早在二戰後就有製造房屋(Manufactured Homes)產業,主要指工廠生產的單層活動房(俗稱拖車屋),符合HUD標準。然而近年崛起的是模組化房屋(Modular Homes),指依據本地建築法規,由工廠製造大部分結構單元後運至現場拼裝的住宅。模組化房屋通常採用木構框架模組,因美國傳統住宅多為木結構。模組在工廠95%以上完工,包括牆體、門窗、水電線路和室內裝修,運到現場放置在預先施工的基座上,用螺栓將模組連接固定,再完成屋頂、外牆收邊等。美國模組化住宅可分為單戶獨棟與多戶公寓兩類:前者多為拼裝式小木屋,將一棟房子拆分成2-4個模組在現場組合;後者則用更多體積模組疊成多層樓(常見3-5層,也有突破如32層的紐約公寓)。由於美國各州建築法不同,模組化房屋必須逐州認證方可銷售使用。很多州建立了州級模組建築計畫,由州政府審查工廠設計和質量,合格後給予認證標誌,模組運到安裝地後無需重複審批。技術上,美國模組化住宅注重標準化設計與客製化結合。一些公司提供有限幾種標準型號模組(如固定的房間尺寸和佈局),客戶可從中選擇組合成所需戶型,以兼顧工廠規模效益和定製需要。模組材料除木材外,也有廠商採用輕鋼框架或預製混凝土。例如佛羅里達的Onx公司專注預製混凝土牆板模組,30天可建成一棟獨立屋。這與傳統木結構形成對比,主打耐久與抗災性。總的來說,美國模組化住宅技術處於多元探索階段,各類材料與系統並存,並不統一。從小規模的單戶模組,到大型鋼結構模組公寓都有應用案例。
優點:模組化住宅在美國崛起背後,是針對當前住房市場困境提出的解決方案。第一,縮短建造週期:美國傳統現場木構建房約需6-8個月,而模組化住宅工廠+現場並行可將周期壓縮到數週至2個月。Onx公司聲稱其混凝土模組住宅30天即可完工,相當於傳統建造八個月周期的12.5%。對處於房屋短缺的市場,這能快速增加供給。第二,應對勞工短缺:美國建築業技術工人老化,新生代供給不足。模組化將大量作業轉到工廠,由固定團隊重複操作,提高生產效率。一些模組企業採用垂直整合策略:自行擁有土地、工廠、生產材料直至房屋銷售。這樣減少對分包勞工依賴,形成閉環。Onx例子中,他們自己做開發商、工廠生產和現場裝配,全流程掌控。第三,品質與性能提升:美國慣用木結構容易受害於火災、颶風和白蟻等。模組化住宅有廠商引入預製混凝土牆體,以提高耐久和韌性。混凝土模組住房防火、防潮能力遠勝木屋,可減少颶風損毀和霉變風險。這類房屋在保險費上也有折扣,Onx宣稱其混凝土房保險費可減半。模組化工廠作業品控嚴格,牆體保溫隔音性能更佳。加上可集成節能技術,如三層防風玻璃、三明治板高隔熱等,為住戶帶來長期能源費用節省。第四,更少施工干擾:模組化住宅現場作業縮至最低,對於改造項目或舊城填充建房,可減少對鄰近環境噪音塵土影響,在城市中更易推廣。第五,靈活供應住房:美國當前住房供應緊張,模組化提供快速增加供給的途徑。同時模組房屋可作可負擔住房解決方案。洛杉磯已採用集裝箱模組建造84套過渡住房,為無家可歸者提供住所。效率高且成本低,適合全美各大城市解決homeless問題。總的來看,模組化住宅給美國帶來快速、高品質、抗災的新住房類型,有望成為緩解住房危機的利器。美媒將其視為可負擔住房的未來之一。
缺點:儘管優勢明顯,但美國模組化住宅仍面臨不少障礙和缺點。首要是法規複雜:美國沒有統一模組建築法,各州自有標準。跨州發展的模組企業需逐州獲批,增加成本和時間。此外,地方政府審查人員對模組建築不熟悉,審批時可能設置額外要求(如結構工程師需在現場重新審核模組等)。例如在紐約市興建模組公寓461 Dean時,就遭遇建築部門反覆審查模組連接細節,拖延進度。第二,融資與保險:傳統銀行和保險公司對模組房屋認識不足,初期可能視其為風險項目,不願貸款或保險費較高。但隨模組房逐漸證明性能優秀,這問題有望改善。第三,市場認可度:部分購房者仍對模組房有成見,覺得它類似活動板房,不如“現場打造的房子”牢固。這種觀念需要教育轉變。尤其在高端市場,模組房尚未成為主流。第四,設計局限與定製:美國人對住宅的個性化要求很高,模組化目前提供的設計選項較有限。雖企業盡力提供一些彈性,比如可選臥室數、飾面材質,但總體造型受模組尺寸限制(屋寬、層高等標準化)。對追求獨特設計的客戶吸引力不足。第五,運輸與起吊:美國幅員廣闊,模組要從工廠運到各地,長途運輸成本高且受公路限高限寬限制。某些偏遠地區的項目,運模組路費甚至抵消工廠省時省工的優勢。此外,吊裝模組需要大型起重機和專業工人,有些地區調度困難。第六,行業碎片化與規模:美國模組建築行業相對碎片化,多為地方性廠商,缺乏全國性大公司。曾有軟銀重金投資的Katerra試圖工業化全美,但因管理不善2021年破產。Katerra的失敗給行業蒙上陰影,也突顯行業集約化挑戰。當然也有成功者,如盒子房屋(Boxabl)創業企業通過網紅造勢推廣折疊模組房,但總體市場滲透率仍低。第七,施工隊協調:模組化應用於多戶公寓時,需要解決模組間連接、水電貫通、現場消防設施銜接等技術問題,工程總承包商若經驗不足,容易產生質量問題。紐約461 Dean項目曾經歷模組對接縫漏水、電梯井偏差等困難,導致工期延宕兩年並超支。所幸最後順利完工入住。這些案例提醒後續項目需要更周密的統籌與成熟技術。綜上,美國模組化住宅的挑戰主要來自制度環境和市場認知層面,需要隨時間推進來克服。近來,建築界與立法者已注意到這些問題並開始改善,例如多州探討統一模組建築許可協議、聯邦HUD亦考慮放寬跨州銷售限制等,顯示環境在向好。
市場前景:美國模組化住宅市場近年呈加速增長態勢。根據產業報告,2020年美國模組房市場規模約130億美元,預計2030年將超過300億美元,年均增速達8-10%。推動因素有:全國範圍的住房短缺(缺口數百萬套)、建築工資上漲推高成本、投資界對建造業創新興趣日增等。首先,各大城市需求迫切:洛杉磯、舊金山等地房價高企且政策傾斜可負擔住房。加州州政府撥款支持模組化建築工廠興辦,鼓勵其製造可負擔住宅。紐約市在461 Dean成功後,又規劃多個模組公寓項目,如紐約布魯克林海軍工廠內FullStack Modular公司參與的可負擔公寓計畫。這些將擴大模組化在東西岸核心城市的應用。其次,矽谷資金投入:硅谷公司和風投基金將建造業視為下個顛覆目標,投入重金培養創業公司。儘管Katerra倒閉,但仍有許多後繼者如Factory_OS、Volumetric Building Companies等獲得融資擴張產能。Elon Musk也自建小型模組公司Boxabl製造小戶型住宅,吸引市場關注。科技融入建築如AI設計、機器人裝配等有望提高模組效率,進一步拉低價格。第三,政策趨向友好:聯邦和州層面逐漸認識模組化潛力,鼓勵其發展。拜登政府2022年發布住房供給行動計畫,提出要推廣創新建築技術含預製模組化,以加快供應並減少浪費。HUD亦調整FHA貸款政策,使模組房屋貸款更容易獲批。部分州如北卡羅萊納、德州出台激勵,給模組房廠稅收優惠、簡化審批流程。這些政策支持將掃清一些行政障礙。第四,新興市場:除傳統住房,模組化在群體宿舍、醫療等也開拓市場。例如美軍採購模組營房供國內基地使用,奧克拉荷馬空軍基地正試點。聯邦應急署(FEMA)考慮採購模組房作災後臨時安置房,替代拖車屋。疫情後醫院也關注模組ICU單元應急部署。這些新需求將拓展模組化邊界。綜合分析,美國模組化住宅市場正處於拐點:技術已成熟,經濟性隨量產改善,社會和政策環境趨向支持。雖不至於快速一統傳統建築,但其佔比將穩步提升。業內專家預計,到2030年美國新建住宅中模組化將從現在不到5%升至10-15%,局部前沿地區可達25%以上。模組化的普及將為美國提供更多質優價廉住房,也改造傳統建築業生態。
人力資源與專業技能:美國模組化住宅擴張需要大量新型人力資源。工廠技術工人:傳統現場木工、油漆工等可轉移到工廠工作,但需適應流水線節奏並掌握機器操作。模組廠提供穩定室內工作環境及較高薪酬,對吸引年輕藍領有利。社區學院開始與模組企業合作設課程培訓焊工、電工等加入預製行業。設計與工程:模組化要求精確的工廠圖紙和BIM應用,美國建築師開始學習DFMA理念。部分大建築事務所設立工業化設計部門,如Autodesk等公司提供模組設計軟件工具。結構工程師要負責模組連接和運輸應力校核,這是傳統教科書沒有的內容,須在實踐中總結標準。項目管理:模組項目採EPC交鑰匙趨勢明顯,需要項經理能協調設計、生產、物流、現場。Purdue大學等已開設工業化建築管理課程,MBA也有人研究建造供應鏈。認證與監理:為保證質量,各州培訓模組審查員檢驗員。比如加州要求模組廠駐廠監理,許多經驗豐富建築監理轉行此職,監控構件生產。隨發展可能出現全國統一模組認證專家執照,利於跨州互認。傳統工人轉型:工會開始參與模組項目,如紐約461 Dean得到了木工工會合作,在工廠雇工會木工製造模組,避免勞資矛盾。這將成趨勢,勞工組織也要適應新模式。研發人才:美國大學和科技公司涉入建造科技研發,跨學科人才湧現。例如Google Sidewalk Labs曾招頂尖建築師工程師探索模組都市方案,雖項目未實現但培育了一批人才。他們或自行創業或加入其他團隊,推進行業前沿。總體而言,美國在科技創新領域人才豐富,如何引導更多加入建築業是關鍵。目前看,高薪及改造世界的使命感正在吸引部分矽谷人才投入這場「住宅革命」。隨著模組化市場蛋糕變大,人才供給將越來越充足,形成良性循環。
代表案例:美國模組化住宅標誌性案例之一是紐約布魯克林的461 Dean Street公寓。這棟32層公寓(363戶)完工於2016年,是當時全球最高的模組化建築。它使用了930個鋼框架模組,由布魯克林海軍工廠內的工廠製造,再運至現場堆疊。雖經歷施工延誤,但終獲成功,也證明了高層模組建築的可行性。此後FullStack Modular公司接手了該工廠,專注開發多戶住宅、酒店、學生宿舍等模組項目。另一案例是馬里蘭州Baltimore的335 Freemont項目,於2017年完工,為5層公寓,以木構模組構成,是美國首批城市多層模組住宅之一。洛杉磯Hope On過渡住房採用集裝箱模組建5層公寓,2020年投入使用,造價和工期大幅節省,被視為可負擔住房模板。Onx Homes在佛州Pompano Beach建造的數十棟混凝土模組別墅是高端市場創新,抗颶風耐久住宅引發關注。Skender公司曾在芝加哥嘗試模組公寓,但運營不善2020年關閉,成為警示案例。全球方面,Google Sidewalk Labs在加拿大多倫多的Quayside開發原計畫大量使用木質模組,但項目取消。雖未實現,Sidewalk Labs的技術理念影響深遠,推動了城市模組化討論。Katerra在美國和印度建過數百個模組公寓和辦公樓,但由於管理問題2021年破產。Katerra留下大量設備和人才,其失敗被分析以改進後來者的商業模式。總之,美國模組化住宅案例可謂成敗皆有:成功者展示潛力,失敗者提供經驗。整體趨勢是成功案例越來越多,規模也越來越大,模組化已不再是零星實驗而正逐步進入主流。
政府法規與支持:美國聯邦層面沒有專門推廣模組化的法律,但近年各級政府認識到其重要性。聯邦層面:2022年白宮提出Housing Supply Action Plan,其中明確提到要消除阻礙創新建築技術(如工廠化預製)的障礙,鼓勵Fannie Mae和Freddie Mac增加對預製住宅的支持。同年HUD宣布將檢視製造房屋和模組房屋的相關標準,尋求現代化改革。聯邦交通部也在基建法案下撥款改善公路橋梁,間接便利模組運輸。州層面:加州走在前列,2017年州參議院頒布預製住宅友好政策,鼓勵地方政府修改分區法允許模組公寓快速審批,並資助興建模組無家可歸者收容所。紐約州也資助開設了海軍工廠模組工廠,提供就業補貼。很多州建立了State Modular Program,統一州內模組建築認證,簡化審批。地方層面:城市政府開始在土地招標中傾向模組方案。例如洛杉磯市政當局要求公營過渡房須用模組建造,以便快速完成。西雅圖頒布法令允許後院小屋模組化並預審圖紙,加速審批並免部分費用。華盛頓州西雅圖等也有市政基金補貼模組化公共住宅試點。金融支持: Freddie Mac於2020年推出ChoiceHome項目,將某些HUD製造房屋和模組屋視同傳統房屋提供抵押貸款,降低貸款難度。私人保險公司如Swiss Re亦針對模組建築推出新保險產品。標準化:美國國家標準局NIBS與國際代碼委員會ICC合作,研討制定模組建築跨州標準,期望解決法規碎片問題。一旦統一標準發布,各州有望採用。總體看,美國政府對模組化建築的支持力度正逐年加碼,從觀望轉向實際行動。這種政策春風有助於模組化從利基市場走向大舞台。如無意外,未來10年我們將見證美國住房建造模式的一次深刻變革,而組裝合成建築法將是其中的關鍵角色。
上述研究針對臺灣、中國大陸、香港、澳門、新加坡、美國六地組裝合成建築法在住宅、商業及其他領域的應用發展進行了深入分析與比較。透過各地的政策引導與產業實踐,可以看到模組化建築正在全球興起,成為提升建造效率、品質與永續性的共同趨勢。雖各地起步時間與推廣重點不同,但技術創新驅動、政府政策扶持、產業升級需求是一致的。展望未來,隨著標準體系完善、成本下降和市場認知提高,組裝合成建築法將在更多範疇大展身手,為建築業帶來革命性變革。各地政府若能協調配套、培育人才、推廣示範,必將加速這一轉型,使建築生產方式真正邁入工業化、智慧化的新時代。
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