談裝配式建筑的發(fā)展前景

屈曉丹 王 旭

(1.河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院,河南 焦作 454000;2.河南中建工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司，河南 鄭州 450000; 3.平頂山天安煤業(yè)股份有限公司，河南 平頂山 467000)

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談裝配式建筑的發(fā)展前景

屈曉丹1,2王 旭3

(1.河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院,河南 焦作 454000;2.河南中建工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司，河南 鄭州 450000; 3.平頂山天安煤業(yè)股份有限公司，河南 平頂山 467000)

通過(guò)裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑方式的對(duì)比，概括了裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外裝配式建筑的研究現(xiàn)狀，提出了我國(guó)裝配式建筑發(fā)展中存在的問(wèn)題，指出裝配式建筑是我國(guó)建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型的主要方向之一，國(guó)家應(yīng)大力促進(jìn)裝配式建筑健康持續(xù)發(fā)展。

裝配式建筑，發(fā)展現(xiàn)狀，節(jié)能環(huán)保，使用性能

0 引言

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，帶來(lái)了住宅建設(shè)的大發(fā)展，使得建筑行業(yè)成為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要部分。但是長(zhǎng)期的工程建設(shè)造成資源浪費(fèi)嚴(yán)重、能源消耗量快速增加，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生比較大的影響。目前我國(guó)的建筑行業(yè)主要采取現(xiàn)場(chǎng)施工的方式，這種施工方式的缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞務(wù)成本高，管理模式混亂。在這種情況下，傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新的形勢(shì)對(duì)于建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求，裝配式建筑具有綠色、低碳、施工工期短、減少現(xiàn)場(chǎng)人工作業(yè)、建筑質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)[1-3]。

1 裝配式建筑的概念

裝配式建筑[4]指的是建筑物的各個(gè)組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不需要現(xiàn)場(chǎng)制作，而是預(yù)先在預(yù)制場(chǎng)或加工廠里制作好，送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行起吊、安裝、連接等工作。換句話來(lái)說(shuō)，就如同搭“積木”一樣，將預(yù)制構(gòu)件配搭起來(lái)成為整體的建筑物，這種方法的特點(diǎn)是施工速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低。

裝配式住宅具有施工裝配化、設(shè)計(jì)多樣化、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高等特點(diǎn)，且易于拆除，并可以多次重復(fù)利用，整個(gè)過(guò)程機(jī)械化操作程度高。改進(jìn)以往的住宅生產(chǎn)方式，推動(dòng)以裝配式住宅為主的產(chǎn)業(yè)化住宅建設(shè)，是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展與建設(shè)所迫切需要的[5]。

2 裝配式建筑突出優(yōu)勢(shì)

1)節(jié)能環(huán)保，污染少。裝配式建筑考慮了建筑鋼模板的循環(huán)使用的特點(diǎn)，不需要腳手架、尼龍防護(hù)網(wǎng)、模板等設(shè)施。建筑節(jié)能比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工方式高出50%以上；可回收率占60%以上；產(chǎn)生的建筑垃圾比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工模式減少80%以上；混凝土損耗比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工模式減少35%。

2)保證質(zhì)量。由于許多的裝配式建筑部件產(chǎn)品是在工廠里生產(chǎn)制造，避免由于人為因素造成的不可控后果，可以按照嚴(yán)格的作業(yè)流程控制產(chǎn)品質(zhì)量，每一個(gè)環(huán)節(jié)全部采取自動(dòng)化和信息化的機(jī)械操作，可以較好地處理傳統(tǒng)建筑方法廣泛存在的隔音差、不隔熱、精度低等質(zhì)量問(wèn)題。

3)降低成本。由于建造裝配式建筑物機(jī)械化程度高，需要的工人數(shù)量也相對(duì)較少，由此而產(chǎn)生的人工費(fèi)用及勞動(dòng)強(qiáng)度均大大降低。同時(shí)，采取裝配式技術(shù)施工主體和外裝飾的總工期比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工模式減少約70%，也減少了現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑量、抹灰量和砌筑量，因此大大的降低了成本。

4)減少浪費(fèi)。由于裝配式建筑建造所需的材料工廠化、操作機(jī)械化和人工簡(jiǎn)約化，降低了因人為因素所形成的與裝配式建筑相關(guān)聯(lián)的水電原材料等的浪費(fèi)。

5)使用性能好。裝配式建筑實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件的裝配式結(jié)合，體現(xiàn)出較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，良好的抗震性能。在進(jìn)行裝配式建筑建造時(shí)，使用大批保溫性能較好的材料，冬暖夏涼，保溫節(jié)能效果明顯。另外，由于混凝土預(yù)制構(gòu)件與板之間留設(shè)有一定量的裂縫寬度，可以及時(shí)釋放應(yīng)力，進(jìn)而防止了由于熱脹冷縮、地基不均勻沉降等緣故造成外墻出現(xiàn)不必要的裂縫。

3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

裝配式建筑在美國(guó)、日本和英國(guó)等等一些發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展的較為迅速。下面將針對(duì)經(jīng)濟(jì)水平較高的國(guó)家修建的裝配式建筑的研究近況進(jìn)行綜述，為我國(guó)修建裝配式建筑提供參考和技術(shù)支持。

1)美國(guó)。早在20世紀(jì)70年代初，美國(guó)的裝配式建筑得到了飛速的進(jìn)步，由美國(guó)當(dāng)局建立的預(yù)制/預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)(PCI)用于裝配式建筑的持久推行和探索。之后，該協(xié)會(huì)又出臺(tái)了一系列推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展的政策，20世紀(jì)70年代末，又發(fā)布了國(guó)家產(chǎn)業(yè)化建造建筑及安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。另外，美國(guó)的裝配式住宅目前主要是被輕鋼結(jié)構(gòu)和底層木結(jié)構(gòu)裝配式住宅所代替，具有特點(diǎn)鮮明、多樣式的特點(diǎn)[6]。

2)日本。日本在20世紀(jì)60年代初就提出了裝配式住宅的定義。20世紀(jì)90年代初，為了順應(yīng)居民對(duì)有差別中高層的需求，引導(dǎo)了以部件化、產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)方式、提高生產(chǎn)效能、改變房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新型住宅生產(chǎn)體系。另外，在日本裝配式建筑的進(jìn)步與使用過(guò)程中，將裝配式建筑運(yùn)用到地震頻發(fā)區(qū)的高層和超高層中，在經(jīng)歷幾回突發(fā)地震后，裝配式建筑物保存良好，體現(xiàn)出其突出的抗震性能。

3)英國(guó)。英國(guó)政府通過(guò)積極的引導(dǎo)、大力的財(cái)政支持和嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范要求，來(lái)促進(jìn)裝配式建筑健康、良好發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)“減少成本，緊縮時(shí)間，降低缺陷率，降低事故發(fā)生率，提升勞動(dòng)生產(chǎn)率，提升產(chǎn)值利潤(rùn)率”的詳盡目標(biāo)，英國(guó)當(dāng)局確定提出通過(guò)開(kāi)拓新技術(shù)、組織集約化和生產(chǎn)工業(yè)化的辦法鼓勵(lì)本國(guó)裝配式建筑成長(zhǎng)。

4)法國(guó)。法國(guó)裝配式建筑在世界上推行較好，其裝配式建筑多以混凝土預(yù)制構(gòu)件為主，再輔助于鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。法國(guó)的裝配式住宅多以平面布置較為靈活和較大空間面積的框架體系為主，結(jié)構(gòu)構(gòu)件與設(shè)備、裝修工程分開(kāi)，減少預(yù)埋，生產(chǎn)和施工質(zhì)量高等特點(diǎn)。

5)新加坡。新加坡當(dāng)局通過(guò)實(shí)行建筑工業(yè)化的生產(chǎn)模式，變更新設(shè)備，創(chuàng)新新技術(shù)，提升了建筑業(yè)的生產(chǎn)能力。

3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)早在開(kāi)國(guó)初期就提議發(fā)展裝配式建筑，但因?yàn)楫?dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)底子薄和建設(shè)能力不夠限定了裝配式建筑的進(jìn)步。20世紀(jì)60年代，在上海瑤興大廈的建設(shè)中采用預(yù)制混凝土塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造，尚屬國(guó)內(nèi)首次，并從此開(kāi)始了一種新興的建筑方式。到20世紀(jì)80年代末，裝配式建筑如雨后春筍般得到了廣泛推廣，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1985年我國(guó)裝配式建筑占比已經(jīng)達(dá)到所有建筑量的35.1%[7]。20世紀(jì)90年代初，我國(guó)開(kāi)始關(guān)注建筑產(chǎn)品本身所特有的優(yōu)良功能，創(chuàng)建成立裝配式建筑辦公室，負(fù)責(zé)整個(gè)裝配式建筑的推動(dòng)工作。21世紀(jì)初，我國(guó)在關(guān)注以往裝配式建筑機(jī)械化程度高、施工工期短和設(shè)計(jì)多樣化的基礎(chǔ)之上，開(kāi)始傾向于關(guān)心裝配式建筑的綠色、美觀和舒適的性能，從而實(shí)現(xiàn)房屋建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

近些年來(lái)，很多城市在裝配式建筑發(fā)展方面成果顯著，如沈陽(yáng)通過(guò)引進(jìn)成熟的裝配式建筑技術(shù)，具有配套齊全標(biāo)準(zhǔn)、自動(dòng)化程度高的預(yù)制構(gòu)件廠設(shè)備、繁多的結(jié)構(gòu)類(lèi)型特點(diǎn)。北京通過(guò)完備裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則，恰當(dāng)部署預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)，推廣工程總承包形式，健全相應(yīng)的制度和控制模式，大力發(fā)展裝配式建筑，為首都打造更多的精品建設(shè)工程。上海通過(guò)將更多的裝配式建筑應(yīng)用到工程建設(shè)當(dāng)中，為上海的裝配式建筑發(fā)展起到示范作用，政府也加大政策的支持力度，構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)的信心也得到了極大的增強(qiáng)。鄭州通過(guò)擬定中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，與高校和科研院所相結(jié)合建立嚴(yán)格的裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)體系，積極推介裝配式建筑全裝修模式。

4 裝配式建筑發(fā)展進(jìn)程中存在的不足

4.1 裝配式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支撐不夠

不能形成完備的混凝土預(yù)制裝配技術(shù)規(guī)范系統(tǒng)，關(guān)鍵體現(xiàn)在建筑的生產(chǎn)、計(jì)劃、施工、查收等環(huán)節(jié)。另外，市場(chǎng)上沒(méi)有符合裝配式施工的定額可供參考，同時(shí)可以嫻熟控制裝配式施工技術(shù)的施工單位也比較少。我國(guó)的裝配式建筑部品標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家程度，確定完備的技術(shù)體系是發(fā)展裝配式建筑亟待解決的問(wèn)題。

4.2 不完善的產(chǎn)業(yè)管理

在推行混凝土預(yù)制裝配式產(chǎn)品項(xiàng)目時(shí)，需使設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、后期養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)共同作用。國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)幾家擁有可以生產(chǎn)高質(zhì)量建筑預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品的實(shí)力。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)管理不完善，施工單位與設(shè)計(jì)單位之間缺乏有效的配合，無(wú)法滿足裝配式建筑日益發(fā)展的需求。裝配式建筑生產(chǎn)全過(guò)程包括建筑產(chǎn)品的前期研發(fā)、設(shè)計(jì)，到施工、后期維護(hù)，涉及到的企業(yè)沒(méi)有形成一條完備的產(chǎn)業(yè)鏈，嚴(yán)重的限定了裝配式建筑的進(jìn)展。

4.3 政府支持力度不夠

近些年來(lái)政府通過(guò)大力推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展，并開(kāi)展了一些試點(diǎn)工作，但有些政策在裝配式結(jié)構(gòu)體系的推廣方面不能起到積極的作用。同時(shí)，因?yàn)閲?guó)內(nèi)現(xiàn)有建筑行業(yè)采取對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及施工分開(kāi)的管理制度，沒(méi)有考慮集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及施工一體化經(jīng)營(yíng)方式的管理機(jī)制，限定了裝配式建筑的進(jìn)一步向前發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)住宅方式突出了裝配式住宅低碳、環(huán)保、節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展理念。在此基礎(chǔ)上通過(guò)研究國(guó)外裝配式建筑的現(xiàn)狀，提出制約裝配式建筑發(fā)展的因素。為緩解我國(guó)因人口老齡化造成的勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題和適應(yīng)快速推進(jìn)的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)于建筑物建造的需求。指出裝配式建筑應(yīng)該符合當(dāng)前對(duì)于綠色、環(huán)保的發(fā)展思想的追求，國(guó)家應(yīng)該選取對(duì)應(yīng)的辦法來(lái)促進(jìn)裝配式建筑的健康、可持續(xù)發(fā)展。

[1] 賈曉英.建筑工業(yè)化與工業(yè)化建筑[J].科技信息,2012(22):435.

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Discussion on the development prospect of assembly building

Qu Xiaodan1,2Wang Xu3

(1.SchoolofCivilEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000,China;2.HenanZhongjianEngineeringDesignConsultingLimitedCompany,Zhengzhou450000,China;3.PingdingshanTian’anCoalLimitedbyShareLtd,Pingdingshan467000,China)

This paper summarizes the advantages of the assembled building by comparing the traditional architecture with the traditional one. It summarizes the present situation of the domestic and international research on the assembly building. In view of the problems existing in the assembly building in our country. It is pointed out that the development of assembly building is one of the main directions of the transformation of China’s construction industry country should promote the healthy and sustainable development of the assembly building.

prefabricated building, development situation, energy saving and environment protection, usability

1009-6825(2017)09-0007-02

2017-01-14

屈曉丹(1984- )，男，在讀工程碩士，工程師

TU241.99

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