潘巍 - 「组装合成」建造 从零到一从一到无穷｜科研创新

过去多年，土地及房屋供应是最困扰本港的社会问题。香港土地资源非常有限，随着人口增长，基层住屋成为政府必须面对及逼切解决的施政重点。正因轮候公屋时间漫长，政府早前推出简约公屋及过渡性房屋计画，希望改善基层在轮候「上楼」期间的生活环境。提到简约公屋及过渡性房屋，与其息息相关的，则是在建造业日益受到重视的「组装合成」建造技术，简称「组合建造」（Modular Integrated Construction - MiC）。

香港是MiC理想城市

MiC是特区政府与香港大学建造及基建创新研究中心（CICID）共同研究提出的一项新政策举措，旨在提高建造生产力、速度和质量，以解决住房危机、劳动力短缺、建造成本高企等重大社会民生问题。

顾名思义，组合建造是利用在工厂内预先制造完成的建筑模块兴建楼宇，理念与「砌积木」类似，即在工地现场将不同的组件及模块堆叠起来。当然，其背后牵涉非常复杂的技术，包括结构体系及细部节点设计、全寿命周期智能建造及保养等。

我从事MiC技术研究及发展逾20年，深信MiC是建造业发展的未来，亦有助于解决建造业正面对的困难，例如行业劳动人口老龄化及不足、工程土地限制，以及极端天气影响施工等。这些难题都能通过MiC的应用得到解决或纾缓。我过去亦于英国及新加坡等地参与有关MiC的建筑项目。相比之下，香港无疑是人口更为密集的城市，建造空间有限，楼宇也追求向高空发展，以达到最高的土地利用及成本效益。由于MiC技术的应用不受空间限制，我认为香港是应用MiC的理想城市，其应用能令发展商、承建商及市民等各方皆受惠。

MiC技术应用于香港兴建高楼大厦有多方面的好处。我们亦进行了相关的调查研究，希望透过研究数据加深大家对MiC的了解。首先，MiC有助减省建筑总成本10%至20%。由于MiC强调事先在工厂而非施工现场完成预制楼宇组件及模块生产及相关工序，可使现场施工工人数量减少高达25%至83%，楼宇建造时间亦可节省15%至50%，整个楼宇建造过程的生产力提高50%至80%。成本开支的大幅减省，对发展商及承建商的好处不言而喻；同时加快楼宇落成，等同加速房屋供应，亦有助于应对基层对住屋单位的逼切需求。

大减成本加速供应

在建筑成本的实际考虑以外，我们也重视环境的可持续发展，由于楼宇组件及模块的预制及大部分内部装饰工序均在工厂进行，工地的建筑废料可大幅减少67%至98%，从而减少该源头及现场产生的碳排放，为香港实现碳中和目标出一份力。还有，涉及建筑工地的工业意外，亦将因工地工人减少及地盘施工程序简化，而大幅递减80%或以上。

在特区政府发展局的大力推动下，MiC技术已在数个建筑项目中完成先导试验，首批项目包括将军澳百胜角消防处纪律部队宿舍及香港科学园创新斗室项目等。目前，全港已有超过120个建筑项目使用或计画使用MiC。香港大学亦响应于黄竹坑学生宿舍、西高山发展项目等使用MiC技术。

我致力推动「官—产—学—研」的合作，带领港大MiC实验室（MiCLab）、建造及基建创新研究中心（CICID）与特区政府及业界，就MiC相关研究紧密合作，谘询及指导14个MiC建筑项目（包括但不限于公共房屋、私人楼宇及隔离方舱等）。研究团队研发了适用于40层或以上混凝土及钢结构组装合成建筑的创新结构体系及连接节点，并已申报国家专利，开发了可用于组装合成建筑全寿命周期的碳排放监测、智能施工平台、基于虚拟实境的MiC项目交付智慧监控平台，以及MiC智慧运输规划等。各项创新技术于香港的MiC项目中得到成功应用。

虽然目前MiC竣工项目未超过20层，然而研究已证明以MiC技术兴建高达50层的建筑物是可行的。展望未来，我们亦将继续致力于开发结构工程新技术、创新建筑物料及智能建造技术，期待透过MiC提量、提速、提效、提质，推动香港建造业向智能化低碳化转型升级。

文：香港大学MiC实验室主任、土木工程系教授潘巍

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文章刊于《星岛日报》2023年6月5日教育版专栏「大学之道」

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