淺談?lì)A(yù)制裝配式建筑

南通職業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，江蘇 南通 226001

0 引言

在我國(guó)，多數(shù)建筑工程項(xiàng)目以施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)為主，其中大部分的工作需要工人們現(xiàn)場(chǎng)完成，比如搭設(shè)腳手架、搭拆模板、綁扎鋼筋等，這些作業(yè)人工需求量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高［1］。如今，現(xiàn)場(chǎng)施工生產(chǎn)方式已經(jīng)逐漸失去其優(yōu)勢(shì)：勞動(dòng)力人數(shù)逐減少，人工價(jià)格逐年上漲；產(chǎn)生大量的建筑垃圾，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境臟亂差［2］，不符合綠色建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等。

近年來我國(guó)土地出讓費(fèi)用增加、人工價(jià)格上漲、人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)提高，單純的現(xiàn)場(chǎng)施工方式已經(jīng)不再適應(yīng)現(xiàn)在的市場(chǎng)，建造模式的改變和改進(jìn)勢(shì)在必行。為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召、提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，各地相繼將預(yù)制裝配式建筑推向時(shí)代舞臺(tái)。

預(yù)制裝配顧名思義：預(yù)制即預(yù)先制造，裝配即安裝配備。不同于大部分作業(yè)在施工現(xiàn)場(chǎng)的傳統(tǒng)建筑，預(yù)制裝配式建筑簡(jiǎn)單來講就是在工廠預(yù)先制造構(gòu)件再運(yùn)去現(xiàn)場(chǎng)安裝配備的建筑。預(yù)制裝配式建筑又可以分為所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均在工廠生產(chǎn)的全預(yù)制裝配式建筑和部分構(gòu)件由工廠生產(chǎn)的預(yù)制裝配整體式建筑，可視具體情況進(jìn)行選擇。

1 歷史發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

預(yù)制裝配式建筑的起源最早可以追溯到17 世紀(jì)的木結(jié)構(gòu)拼裝房。19 世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期，建筑材料和建筑技術(shù)的有了新的發(fā)展，因此建成了第一座裝配式大型公共建筑——倫敦水晶宮。20 世紀(jì)初，英國(guó)利物浦的工程師John Alexander Brodie 提出了裝配式公寓的想法并將之實(shí)現(xiàn)。二戰(zhàn)后，百?gòu)U待興，許多國(guó)家開始著力發(fā)展預(yù)制裝配式建筑［3］。

我國(guó)應(yīng)用預(yù)制裝配式建筑始于上個(gè)世紀(jì)50 年代，主要生產(chǎn)如預(yù)制吊車梁、陽(yáng)臺(tái)、屋面梁、屋面板等構(gòu)件。但恰逢現(xiàn)澆混凝土技術(shù)迅速發(fā)展，我國(guó)又受限于設(shè)計(jì)水平、裝配技術(shù)、精密度等因素，預(yù)制裝配式進(jìn)程步履艱辛［4］。

好在時(shí)代變遷，我國(guó)國(guó)力日漸強(qiáng)盛，近十年來國(guó)家開始重視預(yù)制裝配式，政策上也花大力氣推行預(yù)制裝配式建筑。而我國(guó)也確實(shí)取得了突破性的進(jìn)展：典型項(xiàng)目如鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配式建筑和鋼筋混凝土預(yù)制裝配式建筑等享譽(yù)世界。

2 裝配式建筑的特點(diǎn)

2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

裝配式建筑設(shè)計(jì)一般采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，速度快、效率高［5］、經(jīng)濟(jì)效益高。而標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)本就適用于技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)合理、市場(chǎng)需求量大的產(chǎn)品，在現(xiàn)如今建筑數(shù)量和規(guī)模飛速增長(zhǎng)的情況下，預(yù)制裝配式建筑采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)能夠更快地投入生產(chǎn)，適應(yīng)市場(chǎng)。

2.2 生產(chǎn)工廠化

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠化是建筑工業(yè)化的重要組成之一。裝配式建筑的部品構(gòu)件都可以由工廠生產(chǎn)制作，工廠采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，模具成型，機(jī)械化生產(chǎn)，大大降低了生產(chǎn)成本。工廠化生產(chǎn)有利于縮短建設(shè)周期，規(guī)整施工現(xiàn)場(chǎng)，做到文明施工。統(tǒng)一的工廠生產(chǎn)流水線下，構(gòu)件的制作效率和質(zhì)量都有顯著的提高；在此生產(chǎn)模式下，材料的如耐火性、防潮、隔聲、保溫等性能指標(biāo)都可以比較方便及時(shí)地得到控制。

2.3 施工裝配化

裝配化施工很大程度上節(jié)約了施工時(shí)間和勞動(dòng)力，提高了工作效率，同時(shí)也使得施工現(xiàn)場(chǎng)更加整潔有條理。

2.4 管理信息化

裝配式建筑與現(xiàn)下的推行的BIM 技術(shù)相輔相成。利用BIM 技術(shù)的可視特性和模擬特性，預(yù)制裝配式建筑從設(shè)計(jì)到竣工乃至維護(hù)階段項(xiàng)目組都能做到全局把控，還能合理調(diào)配資源，節(jié)約成本，縮短施工周期等等。

3 我國(guó)預(yù)制裝配式建筑目前存在的問題

3.1 缺乏全國(guó)統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

雖然我國(guó)有很多地方性的有關(guān)預(yù)制裝配式建筑的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但是始終沒有全國(guó)統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。沒有國(guó)家級(jí)別的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使得預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等僅僅適用于地方，換一個(gè)地區(qū)便需要換個(gè)規(guī)范，十分不利于預(yù)制裝配式的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)也對(duì)其推廣有一定阻礙作用。

3.2 節(jié)點(diǎn)的延性和防水亟需解決

預(yù)制裝配式建筑需要現(xiàn)場(chǎng)安裝連接各個(gè)預(yù)制構(gòu)件，而建筑的質(zhì)量受到這些連接節(jié)點(diǎn)質(zhì)量直接影響［6］?，F(xiàn)有工藝對(duì)節(jié)點(diǎn)的處理，可較好地實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)承載力和剛度的要求，但延性往往不夠。另外各個(gè)部品構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)處若處理不好，還會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了裝配式建筑的防水性能。

3.3 成本投入大

預(yù)制裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)對(duì)構(gòu)件廠要求較高，前期的成本投入較大，加之裝配技術(shù)需要對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，受限于各方面因素，大型企業(yè)投入有限，一些無力承擔(dān)的中小型企業(yè)卻會(huì)傾向于繼續(xù)采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工方式。因此在現(xiàn)行的社會(huì)生產(chǎn)條件下，現(xiàn)場(chǎng)施工仍有較大的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語與展望

近年來隨著國(guó)家政策的大力推廣和技術(shù)進(jìn)步，越來越多的具有代表性的預(yù)制裝配式建筑項(xiàng)目和示范工程在各地涌現(xiàn)，國(guó)家與企業(yè)也在結(jié)構(gòu)體系研究上取得了一些成果和進(jìn)展。但是預(yù)制裝配式的應(yīng)用仍然面臨著許多問題，有些甚至是關(guān)乎質(zhì)量安全的問題，這些都是需要解決的。預(yù)制裝配化正向“五化一體”迅速邁進(jìn)，建筑工業(yè)化也將進(jìn)入新的發(fā)展階段。