談預制裝配式建筑的特點

岳 偉

(太原市住宅保障中心，山西 太原 030000)

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談預制裝配式建筑的特點

岳 偉

(太原市住宅保障中心，山西 太原 030000)

介紹了預制裝配式建筑的概念和特點，簡述了裝配式建筑在國外的發(fā)展情況，并探討了裝配式建筑在國內(nèi)發(fā)展中存在的問題，最后指出積極發(fā)展裝配式建筑可大大減少施工污染、有效節(jié)約資源和能源、提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量安全管理水平。

裝配式建筑，綠色，低碳，預制構(gòu)件

裝配式建筑(Prefabricated Building)，是指預先制作好的建筑構(gòu)件在施工現(xiàn)場裝配而成的建筑，包括裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式木結(jié)構(gòu)建筑及各類裝配式組合結(jié)構(gòu)建筑等。

國務院辦公廳于2016年9月發(fā)布了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》，意見中指出我國將用10年的時間，積極推廣裝配式建筑，到2025年，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%以上。積極發(fā)展裝配式建筑符合“標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工以及一體化裝修”的住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展思路，可以大大減少施工污染、有效節(jié)約資源和能源、生產(chǎn)效率和質(zhì)量安全管理水平得到提升，使信息化、工業(yè)化與建筑業(yè)深度融合。

1 國外裝配式建筑發(fā)展情況

裝配式建筑在國外已經(jīng)發(fā)展到了相對完善和成熟的階段。

日本是率先在工廠中批量生產(chǎn)住宅的國家。早在20世紀60年代就提出了裝配式建筑的概念。1990年推出了不同需求的裝配式建筑，并且通過部件化、工業(yè)化、結(jié)構(gòu)可變，形成獨特的中高層住宅生產(chǎn)體系。美國裝配式住宅盛行于20世紀70年代。據(jù)統(tǒng)計，到2001年，裝配式住宅在美國已經(jīng)達到了1 000萬套，占美國住宅總量的7%。目前，在美國，在小城鎮(zhèn)多為輕鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)裝配式住宅，而大城市住宅的結(jié)構(gòu)類型以混凝土和鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅為主。德國裝配式住宅主要采用混凝土結(jié)構(gòu)與構(gòu)件裝配式，具有耐久性較好特點，同時德國是世界上建筑能耗較低的國家，近幾年更是提出發(fā)展零能耗的被動式建筑(簡稱“被動房”，即：不需要主動熱能的供給，基本上是依靠被動收集的熱量來使房屋本身保持一個舒適的溫度)。從大幅度的節(jié)能到被動式超低能耗建筑，德國都采取了裝配式住宅來實施，裝配式住宅與節(jié)能標準相互之間充分融合。瑞典是世界上住宅裝配化應用最廣泛的國家，其80%的住宅采用通用部件為基礎的住宅通用體系。裝配式建筑工業(yè)化是世界性的大潮流和大趨勢，同時也是我國改革和發(fā)展的迫切要求。

2 裝配式建筑特點

裝配式建筑是綠色、環(huán)保、低碳、節(jié)能型建筑。根據(jù)對目前的裝配式住宅項目進行測算，建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化較傳統(tǒng)建筑模式優(yōu)勢非常明顯：裝配式建筑在生產(chǎn)和施工過程可實現(xiàn)節(jié)約土地約20%、節(jié)約建材約20%、節(jié)約能源約50%、節(jié)約水資源約60%，同時還可以減少建筑垃圾約80%。在施工的效益上也能提高4倍～5倍。

1)裝配式建筑可以根據(jù)設計要求和客戶個性化需求，將建筑構(gòu)件在工廠加工制作，并在構(gòu)件內(nèi)預設好水、電、暖等，還可以根據(jù)客戶需求將裝修裝飾材料同構(gòu)件一體化制作，使建筑產(chǎn)品更加標準化、規(guī)范化、集成化、人性化、個性化。

2)裝配式建筑通過工廠集約化預制，現(xiàn)場直接組裝，與傳統(tǒng)建筑相比可以有效減少施工揚塵、施工噪聲、建筑垃圾，極大減少了環(huán)境污染和對周邊生活的干擾。據(jù)統(tǒng)計，與傳統(tǒng)施工方法相比，建筑垃圾可以減少83%。

3)裝配式建筑采用“三明治”墻板，保溫隔熱材料放置在墻體中間，保溫結(jié)構(gòu)與墻體同壽命，可同時滿足保溫隔熱和建筑隔聲要求，室內(nèi)采暖能耗大量降低，熱損失減少約20%，是真正的綠色建筑產(chǎn)品。

4)裝配式建筑構(gòu)件符合低碳建筑要求。根據(jù)工程建造階段鋼材、混凝土、木材、砂漿、保溫材料、能源等碳排放數(shù)據(jù)比較，裝配式住宅在碳排放上較傳統(tǒng)住宅，降低幅度在10%以上。

5)在傳統(tǒng)建筑業(yè)依然是大量的使用工人為主，存在著用工荒的現(xiàn)象，而且用工成本越來越高，工人的工資增長速度每年超過20%。預制裝配式建筑通過工廠化集中生產(chǎn)使現(xiàn)場用工量大大減少，比傳統(tǒng)建造模式節(jié)約人工40%以上，有效破解民工荒問題，大大減少企業(yè)用工壓力。

6)裝配式建筑區(qū)別于傳統(tǒng)施工，由干式作業(yè)取代了濕式作業(yè)，大量節(jié)約施工用水。據(jù)測算，與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑節(jié)水約60%。

7)裝配式建筑構(gòu)件一體化、工廠化生產(chǎn)，質(zhì)量可控。有效避免了在傳統(tǒng)建筑常出現(xiàn)工程質(zhì)量缺陷，如：平整度不好、開裂、滲漏、空鼓等，明顯提高工程質(zhì)量，增加建筑使用壽命。

8)裝配式建筑需要的構(gòu)件車間化生產(chǎn)，不受季節(jié)限制。構(gòu)件現(xiàn)場組合安裝，減少工作量，減少現(xiàn)場濕作業(yè)量，特別有利于冬季施工，解決了北方地區(qū)冬季施工難的問題。

9)裝配式建筑施工各種工序可交叉作業(yè)，提高施工效率，縮短建造周期。與傳統(tǒng)建筑方式相比，大大節(jié)約了時間成本。綜合時間成本僅為傳統(tǒng)建造方式的1/3。通俗的說就是3年的工程可以1年完成。

10)裝配式建筑全部構(gòu)件在工廠預制完成，施工現(xiàn)場將構(gòu)件連接、組裝成整體，減少現(xiàn)場物料堆放，施工場地占用少，節(jié)地幅度20%，施工現(xiàn)場更加整潔，更小面積實現(xiàn)同等功能，提高土地利用率。

11)傳統(tǒng)的建筑外墻都需要后裝保溫以及裝飾面磚，存在脫落的安全隱患。預制裝配式建筑可以通過外墻、保溫材料、面磚等工廠一體化預制，提高外墻面磚抗拉拔強度，較好地解決外墻面磚脫落帶來的安全隱患，另一方面又可實現(xiàn)對建筑物的立面色彩的統(tǒng)一規(guī)劃管理，提升城市景觀品位。

3 國內(nèi)裝配式建筑發(fā)展存在問題

為積極推廣裝配式建筑，發(fā)展綠色建筑，近年來，我國在裝配式建筑方面進行有益探索。但當前裝配式建筑由于受市場規(guī)模不大、配套不完善、施工隊伍對技術(shù)掌握不夠成熟以及設計和生產(chǎn)等環(huán)節(jié)上的不協(xié)調(diào)等因素影響，造成目前我國裝配式建筑成本增加，在我國的應用還不到5%。

1)一次性投資高。預制裝配建筑對構(gòu)件預制工廠要求較高，需要企業(yè)在模具、養(yǎng)護、運輸及專業(yè)安裝等方面一次性投資較大，而且預制構(gòu)件以工業(yè)品的形式進入建筑市場，會增收較高的增值稅。據(jù)測算裝配式建筑的工業(yè)化制造較“現(xiàn)澆”成本高出20%～30%，每平方米要高200元～500元。

2)建筑企業(yè)在相關(guān)配套的工具設備及技術(shù)管理條件沒有具備的條件下，對中小企業(yè)來說，目前還是采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工方式有較大優(yōu)勢。

3)施工管理水平亟待提高，預制裝配式建筑從設計、預制、運輸、測量、裝配都需要專業(yè)的工廠、專業(yè)的隊伍、專業(yè)的人員，更需要專業(yè)技術(shù)力量和管理水平，而我國目前的建筑業(yè)多以傳統(tǒng)現(xiàn)場施工和管理方式為主，在預制裝配式建筑施工上都急需提高工業(yè)化、標準化和管理化水平。

4)預制裝配式建筑存在較多的連接節(jié)點，保證節(jié)點質(zhì)量是保證預制裝配式建筑質(zhì)量的關(guān)鍵。目前國內(nèi)裝配式剪力墻住宅大多采用底部豎向鋼筋套筒灌漿或漿錨措接連接，現(xiàn)有構(gòu)件配筋設計間距小且直徑小，構(gòu)造復雜，不利于工廠的標準化加工生產(chǎn)；由于構(gòu)件連接鋼筋多達幾十根，受累積誤差影響，不利于現(xiàn)場墻體構(gòu)件底部兩排連接鋼筋的逐根精準對接。

5)設計、加工、施工各個環(huán)節(jié)信息化應用程度低，設計信息仍然通過圖紙進行傳遞，不能在各個環(huán)節(jié)、各個參與方實時共享共用，各環(huán)節(jié)存在信息孤島。

6)裝配式建筑現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件標準化程度低，且為二次拆分設計，構(gòu)件形式較為復雜，項目建設宜優(yōu)先采用設計—采購—施工(EPC)總承包、設計—施工(D—B)總承包等項目管理方式，但目前(EPC)總承包模式在我國的發(fā)展時間還較短，支持總承包企業(yè)的發(fā)展和推動工程總承包的工作力度不夠。

7)監(jiān)管體系急需改進。各階段設計深度要求、預制構(gòu)件廠的能力評價、綠色建筑綜合評價，其對應的監(jiān)管工作急需根據(jù)建筑工業(yè)化的特點作相應調(diào)整。在項目實施階段，質(zhì)量安全監(jiān)管制度也面臨工廠化生產(chǎn)、一體化建設帶來的監(jiān)管方式、驗收要求的適應調(diào)整。

4 結(jié)語

我國經(jīng)過幾十年的建筑工業(yè)化進程獲得了史無前例的推進速度與發(fā)展空間，目前我們在預制裝配式建筑上有一些新發(fā)展，但是還沒有形成規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化，仍然需要進一步的完善和推動。隨著綠色建筑、節(jié)能建筑、個性化住宅逐步深入人心，預制裝配式建筑將迎來了快速發(fā)展的黃金期。

Discussion on the characteristics of prefabricated building

Yue Wei

(TaiyuanHousingSecurityCenter,Taiyuan030000,China)

This paper introduced the concept and characteristics of prefabricated building, discussed the development situation of prefabricated building in foreign countries, and discussed the existing problems of prefabricated building in domestic development, finally pointed out the positive development of prefabricated building could greatly reduce the construction pollution, effectively saved resources and energy, improved the production efficiency and quality and safety management level.

prefabricated building, green, low carbon, prefabricated parts

1009-6825(2017)18-0009-02

2017-04-17

岳 偉(1982- )，男，工程師

TU756

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