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装配式|岑岩:亲历“建筑工业化”十五年——走向系统论的建筑工业化

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9日,一代宗师梁思成更在《人民日报》发表的《从拖泥带水到干净利索》一文中指出,“设计标准化、构件预制工厂化、施工机械化”是我们多快好省地进行社会主义基本建设的方向。及至80 年代的几十年间,国家层面的建筑工业化取得了很大的成绩,后来由于各种原因被放弃,建筑工业化几乎彻底退出了历史舞台。

1990 年代初,日本国际协力机构(Japan InternationalCooperationAgency ,简称 JICA) 通过实施中日合作项目“中国城市小康住宅研究”,引进日本住宅建设经验,也将“住宅产业化”这个名词正式引入中国,随后便在大家所熟知的多项文件中被一直沿用下来。

从建国初期的建筑工业化,到1990年代的住宅产业化,再到的影片里,呈现的是革命之多艰,以及先行者的勇气与百折不挠,看完这部片,我突然想明白一件事,既然“住宅产业化(建筑工业化)”是对传统建筑业的一场革命,其演进便也应与“建党伟业”一样,必然是一项系统性工程。

从我党的伟大革命进程来看,大体上走过了以下几个阶段:少数革命领袖接受共产主义理念,组织共产主义小组,创办《新青年》杂志,建立党的组织,发动学生运动、工人运动和农民运动,创建革命军队,建立农村革命根据地,“农村包围城市”,夺取城市,最终解放全中国。这是一部从星火到燎原,从学界到工农商界,从笔杆子到枪杆子的,始终蕴含清晰目标与顶层设计的伟大史诗。

反观住宅产业化的实践,太多的现象表明,只是少数人接受了“共产主义”(住宅产业化)的理念,就直接进入了“夺取城市”(搞大型住宅产业化工程)的阶段,将中间“宣传发动”“培养革命队伍”、“提高技战术水平”等必不可少的基础性工作统统省略了。只是想多快好省走捷径,找个“师傅”带着直接做“产业化工程项目”,以为这样就可以进入住宅产业化新时代了。殊不知,很多“师傅”也是一知半解,未能系统掌握“产业化项目”的全过程和关键技术。从业十五年,我们已看到了太多这样不成功的案例。从这个角度看,推广建筑工业化采用“系统工程”的解决方案是必由之路。

研发了第一代“定型”产品,以“4 种户型4 种楼型”的标准化产品,以“部分PC+ 全铝模现浇+ 全装修+ 日式精细化管理”的模式,在深圳开发了过百万平方米的“产业化住宅”,工程质量大幅提升,真正实现了“两提两减、可复制、可推广”的“深圳万科模式”。

所谓“前事不忘,后事之师”。经过多年的工程管理实践,我意识到,我国建筑业管理的基本特点,就是建基于计划经济的管理模式和现浇工艺的技术要求基础上的“碎片化”的管理制度;建筑业的基本矛盾,是建筑工业化要求的“系统性”的解决方案与建筑业“碎片化”的管理之间的矛盾。这一矛盾的解决,就是要将整个建筑业进行系统性的重组,这是集技术创新、管理创新、观念(制度)创新于一身的集成创新,这是一项宏大的系统工程。

对建筑业来说,这是一场革命。

当然,但凡革命,从来就不会一蹴而就。

我的八十年代

“建党伟业”之后,在我重新思考建筑工业化(住宅产业化)的目标和发展道路时,脑海中常回想起在大学中看过的系统论。

20世纪80年代中期,我就读于广州的华南理工大学。那时,是改革开放的“黄金时代”,广州地处改革开放前沿,大家思想都很活跃、很开放。我时常到华工图书馆看书,而看得最多、印象最深的就是系统论和系统工程,先是“老三论”(控制论、信息论、系统论),后又痴读“新三论”(耗散结构论、突变论、协同论)。

合刊中的文章《建立装配式建筑的系统思维和集成方法》中提出的观点,这两位专家都是高屋建瓴,非常有针对性。在这里,想重点跟大家分享对装配式建筑与“新三论”关系的一些体会。

首先是耗散结构理论。在理论上有一个著名的热力学第二定律,意思是自然社会任何时候都是高温自动向低温转移的。在一个封闭系统最终会达到热平衡,没有了温差,再不能做功。这个过程叫熵增,最后状态就是熵死,也叫热寂(大概是圆寂之意)。

耗散结构理论是诺贝尔化学奖得主伊利亚. 普利高津于1969 年提出;耗散结构就是一个远离平衡的开放系统,通过不断地与外界进行物质和能量交换,在耗散过程中产生负熵流,从原来的无序状态转变为有序状态,这种新的状态就是耗散结构。

这个理论,是任正非管理华为的思想精华所在。任正非指出,对企业而言也是这样,企业的发展规律也是熵由低到高,逐步走向混乱并失去发展动力,最后导致灭亡。应对之策,就是引入负熵,即“改革开放”:对内改革,鼓励长期艰苦奋斗,弘扬“床垫”文化(在办公室常备床垫,随时加班);对外开放,不断引入新人,淘汰不符合公司发展的旧人,保持不断进取的“狼性”文化;最重要的是大力开拓国际市场,通过与世界一流企业同台竞技,在最惨烈的市场竞争中提高企业的技术和经营管理水平,打造一支“特别能吃苦、特别能战斗”的铁血军团,以达到构建“耗散结构”。这一理论正是华为不断开疆拓土、再创辉煌的原动力,在世界经济普遍下滑、业界哀鸿遍地的时刻,华为公布24 日发布了《关于促进建筑业持续健康发展的意见》(国办发【2017】19 号),吹响了建筑业全面深化改革的冲锋号,装配式建筑(建筑工业化)也迎来了千载难逢的发展机遇。

其次是突变论。“突变”一词,法文原意是“灾变”,是强调变化过程的间断或突然转换的意思。突变论的主要特点是用形象而精确的数学模型来描述和预测事物的连续性中断的质变过程。突变论最初由荷兰植物学家和遗传学家德弗里斯于1901 年提出生物进化起因于骤变的“突变论”。完善于20 世纪60 年代末,法国数学家R. 托姆1967年发表《形态发生动力学》一文,阐述突变论的基本思想,1972 年发表专著《结构稳定与形态发生》,系统地阐述了突变论。

突变论的核心是研究“质变”和“创新”,都是当下的热词,也是所有科学理论中最难把握的一种。难就难在,你按照别人的模式去“创新”,把所有的要素都备齐了,都组合到一起,可它就是没有“突变”、没有“质变”、没有“创新”。

同理,我们也有不少的企业,按“五化”的要求,将甲级设计院、构件生产工厂、特级施工单位,甚至知名开发商,或用行政手段、或用国资等手段进行整合,捏在了一起,但还是不能形成“产业链”,无法完成真正的“装配式建筑”和“建筑工业化”,问题到底出在哪里?硬件都备齐了,问题很可能出在软件和管理上。

深圳市房地产研究中心主任助理李宇嘉博士在分析住宅产业化发展障碍时,引述了著名经济学家杨小凯的“后发劣势”理论。大家可能听“后发优势”理论听得多,“后发劣势”很少听到,大意是:后发国家,为了发展某个产业或科技,可以通过模仿先进国家的技术、产品,进行“仿制”,也就是“山寨”,能很快掌握某些先进技术和产业。但一旦需要升级换代时,由于没有配套的文化、制度和管理,原先促进模仿的很多政策、管理和制度安排,又会变成持续发展的阻力,难以克服。

正因为装配式建筑建筑工业化是大系统、复杂系统的“突变”和“质变”,就一定要完善顶层设计,不忘初心(两提两减),明确发展目标,认真、仔细地设置好时间表和路线图,精确控制好各子系统的变与不变(搞过系统工程的人都知道,如果让所有的子系统都改变,那么整个新系统一定是不可控的),而且每次变动的幅度不能太大,为“突变”和“质变”创造良好的条件,持续不断地推进,达到“突变”和“质变”的目的。

再次,是协同论。协同论最著名的表述是大家耳熟能详的段子,“亚马逊森林里的一只蝴蝶扇动了一下翅膀,经过复杂的协同作用,数周之后,形成了席卷美国西部海岸的飓风”。协同论亦称“协同学”,是20世纪70年代以来在多学科研究基础上逐渐形成和发展起来的一门新兴学科,是系统科学的重要分支理论。其创立者是联邦德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯。1971 年他提出协同的概念,1976 年系统地论述了协同理论,发表了《协同学导论》等专著。

协同论主要研究远离平衡态的开放系统在与外界有物质或能量交换的情况下,如何通过自己内部协同作用,自发地出现时间、空间和功能上的有序结构。协同论以现代科学的最新成果——系统论、信息论、控制论、突变论等为基础,吸取了结构耗散理论的大量营养,采用统计学和动力学相结合的方法,通过对不同的领域的分析,提出了多维相空间理论,建立了一整套的数学模型和处理方案,在微观到宏观的过渡上,描述了各种系统和现象中从无序到有序转变的共同规律。它着重探讨各种系统从无序变为有序时的相似性。哈肯教授指出,他把这个学科称为“协同学”,一方面是由于我们所研究的对象是许多子系统的联合作用,以产生宏观尺度上结构和功能;另一方面,它又是由许多不同的学科进行合作,来发现自组织系统的一般原理。

协同论告诉我们,管理系统是一个复杂性开放系统,我们在进行复杂系统管理时应把握三大原理:1.协同效应(整体大于部分之和);2.伺服原理;3.自组织原理(指系统在没有外部指令的条件下,其内部子系统之间能够按照某种规则自动形成一定的结构或功能,具有内在性和自生性特点。自组织原理解释了在一定的外部能量流、信息流和物质流输入的条件下,系统会通过大量子系统之间的协同作用而形成新的时间、空间或功能有序结构。)

协同论给了我们很深刻的启示。对于特别复杂系统,如建筑业,要特别注重由下而上形成“自组织系统”,应当通过市场经济的手段,引导企业自主生成新系统所需要素,并按“因地制宜、循序渐进”的原则,自主选择技术路线和发展路径,通过有序的竞争和合作,形成新的建筑工业化系统,而不是像传统认为的搞“一刀切”,通过行政命令,强制推行某种新系统,结果会导致丧失了行业内在自组织系统的生命力。

“新三论”博大精深,是前沿系统科学和管理学科,又是交叉学科,值得我们付出更多的时间和精力,认真学习领会,活学活用,相信一定可以促进建筑工业化事业的发展。

回首十五年,风风雨雨走过,今天终于迎来了期盼已久的装配式建筑和建筑工业化的春天。从近几年人大代表、政协委员们屡屡提出相关提案、议案引发关注,到2016 年的政府工作报告将“大力发展装配式建筑”提升至国家战略,再到2017 年“两会”发出“推进建筑业改革发展”的最强音,作为一名从业者,我深感欣慰,倍受激励。希望我们不忘初心、继续前进,进一步完善体制和机制,撸起袖子加油干,圆满完成党中央、国务院提出的“用十年时间,实现装配式建筑占全国新增建筑面积30%”的战略部署,开创装配式建筑和建筑工业化的新时代!

注1:本文中,装配式建筑、建筑工业化、住宅产业化、建筑产业化等名词通用,都是指“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理”。

注2:本文名词解释的主要内容,来自“百度文库”。

岑岩,深圳市建设科技促进中心主任、高级工程师。1988 年毕业于华南理工大学,先后在深圳市住宅局、国土房产局、人居环境委、住房和建设局任职多个岗位,长期从事住宅的设计、建设、物业管理和住宅产业化管理工作。参与“国家十二五重点图书”《保障性住房产业化成套技术指南》《深圳市保障性住房模块化、工业化、BIM 技术应用与成本控制研究》《深圳市保障性住房政策标准、配套建设与居住空间高效利用研究》《保障性住房厨房标准化设计和部品体系集成》等书籍的编写工作,主持国家建设部重点科技项目《深圳市保障性住房标准化系列化研究》课题,具有较高的理论水平和丰富的实践经验,是国内住宅产业化领域的资深专家。2016 年受聘为“国家装配式建筑产业技术创新联盟专家委员”。

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