裝配式建筑的發(fā)展及優(yōu)勢

彭 佳 王緒臣

（河南大學， 河南 開封 475000）

0 前言

裝配式建筑是指在工廠或現(xiàn)場生產(chǎn)預制建筑部品和構(gòu)配件，在現(xiàn)場采用機械化施工技術(shù)裝配而成的建筑物。這種建筑物的施工方法與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)不同，先生產(chǎn)建筑的主要部品或構(gòu)件，再通過運輸工具將預制構(gòu)件運送到建設(shè)現(xiàn)場，最后采用不同的連接方法將其拼接成不同的結(jié)構(gòu)形式。

1 裝配式建筑的發(fā)展

1.1 古代的裝配式建筑的啟蒙

裝配式建筑的起源在某種意義很難追溯，裝配式建筑首要在“裝配”兩個字意為用一些普通的構(gòu)件進行拼裝猶如積木一樣連接成一座建筑。最簡單最能想的的是就是帳篷了公元前一萬年前，人類學會使用獸骨獸皮進行搭帳篷，可以說開啟了人類裝配式建筑的先河，冷兵器時代的戰(zhàn)爭帳篷大規(guī)模應(yīng)用，數(shù)萬士兵的帳篷出自同一張圖紙，支撐帳篷的原木直徑和長度幾乎相同，這也可以認為是裝配式建筑的大規(guī)模應(yīng)用。

在古代中國的南方，中國南方居民俗稱“吊腳樓”，這是一種干欄式結(jié)構(gòu)，多建在有水的地方，房屋在水面以上，整座房屋用竹子拼接而成，完全解決了南方潮濕的問題，展現(xiàn)出古人的智慧結(jié)晶

1.2 近現(xiàn)代的裝配式建筑的快速發(fā)展

裝配式建筑必須有構(gòu)件，在此之前混凝土現(xiàn)場攪拌，現(xiàn)場制作，直到1875 年英國2151 號發(fā)明專利標志著預制混凝土的起源，為裝配式建筑提供了構(gòu)件基礎(chǔ)。1878 年巴黎博覽會展示了一棟臨時建筑，第一個采用預制混凝土的建筑誕生。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，房屋快速重建的需求和勞動力的大量減少，迫切解決住房問題，預制混凝土得到廣泛應(yīng)用，促進了裝配式建筑的發(fā)展尤其是日本，為快速為居民提供保障性的住房，工業(yè)化住宅開始起步

在國內(nèi)20 世紀末至今中國進入建筑工業(yè)化的快速發(fā)展期，1999 年國務(wù)院頒發(fā)《關(guān)于推進住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質(zhì)量若干意見》，推進了裝配式建筑的實施要求和工作要點，以2012 年竣工的天津萬科生態(tài)城為等代表的建筑，采用工業(yè)預制技術(shù)并在關(guān)鍵節(jié)點進行精準的施工組裝，極大的縮短了施工周期。標志著中國的裝配式建筑在快速的發(fā)展，2020 年火神山醫(yī)院采用預制構(gòu)件，24 小時整平了5 萬平米場地；3 天1600 多套集裝箱安裝到位；4 天完成6 個護理單元和水電改造設(shè)計；10 天，火神山醫(yī)院落成，中國以火神山醫(yī)院向世界證明中國的高超建筑水平

1.3 未來的裝配式建筑需解決的問題

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2011 年全球裝配式建筑市場規(guī)模已突破700 億美元。2014 年全球裝配式建筑市場規(guī)模增長至1052 億美元。到了2016 年全球裝配式建筑市場規(guī)模達到1600 億美元，截止到2017 年全球裝配式建筑市場規(guī)模達到了1857 億美元，市場增速保持在10%以上。

隨著社會的進步，勞動力成本在不斷的提升，人們對高速度、高質(zhì)量、低價格的房屋需求越來越高，裝配式建筑應(yīng)滿足時代需求，順應(yīng)歷史發(fā)展步伐，裝配式建筑已經(jīng)是大勢所趨。裝配式建筑是主流，但也有缺點。裝配式建筑雖然有眾多優(yōu)點，但是未來人們?nèi)匀挥泻芏鄦栴}需要解決：標準化設(shè)計，構(gòu)件的制作和安裝，裝配式建筑的成本效益等問題。

裝配式建筑雖然能節(jié)省勞動時間，縮短工期，但是裝配式建筑與傳統(tǒng)的建筑工程造價相比要高的多，它不能像從砌體結(jié)構(gòu)到混凝土結(jié)構(gòu)那么普及的徹底，在某些經(jīng)濟不是太發(fā)達的地區(qū)裝配式建筑不能滿足當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展需要。

裝配式建筑因在節(jié)點也是拼裝在節(jié)點處不如現(xiàn)澆混凝土的整體性和剛度那么好，導致其抗震性能較弱，抗震性能弱導致裝配式建筑的總高度和總層數(shù)收到很大的限制。

裝配式結(jié)構(gòu)在標準化生產(chǎn)之后其構(gòu)件的種類有限，這就導致了在居室的類型和室內(nèi)布局基本雷同，宛如一個偌大的教學樓有很多的小教室，在關(guān)鍵位置還未做成純剛性結(jié)構(gòu)導致了建筑的隔音效果并不是太好，給居民制造了生活噪音，打擾居民的正常休息，同時有一定的機率使人的隱私有泄露的風險，給人不安全感。

建筑史的每一次更新?lián)Q代都會帶來巨大的便利和經(jīng)濟效益，但同時也會暴露出新的問題，隨著時間的推移，問題的解決，新生的優(yōu)秀建筑必會成為大勢所趨，屆時這些問題也將會迎刃而解，裝配式建筑也必將會成為歷史的主流。

2 裝配式建筑的優(yōu)勢

2.1 生產(chǎn)效率高

裝配式建筑通常采用在工廠已經(jīng)做好了的標準化構(gòu)件，并且在現(xiàn)場進行安裝。在制作和安裝過程中利用了先進的生產(chǎn)技術(shù)和機械系統(tǒng)。大大縮短了工時，加快了施工進度，從而使生產(chǎn)效率得到了提高。

2.2 建設(shè)周期短

傳統(tǒng)的建筑需要一道工序完成以后再進入下一道工序，建設(shè)周期長。而裝配式建筑是構(gòu)件生產(chǎn)好之后拉到現(xiàn)場進行裝配，減少了一部分工序。甚至很多施工工序可以同時進行，大大加快了施工進度，甚至可以實現(xiàn)“當年開工，當年竣工”。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量得到了保障

構(gòu)件可以標準化大量生產(chǎn)，不受外界環(huán)境如溫度，氣候等的影響，也可以避免人為因素帶來的損害。并且實現(xiàn)了由工地“建造”向工廠“制造”的轉(zhuǎn)變，也實現(xiàn)了建筑精度由“厘米”到“毫米”的轉(zhuǎn)變，因此構(gòu)件的質(zhì)量更容易控制，也更加可靠。

2.4 對環(huán)境的影響小

和傳統(tǒng)的建筑相比，裝配式建筑在施工時不會產(chǎn)生很大的噪音污染，對人的生活起居影響比較小，現(xiàn)場文明化程度更高。并且對施工現(xiàn)場以及周圍環(huán)境的污染也很小，對于施工有嚴格要求的建筑可以考慮裝配式建筑。例如，在一些跨越交通干線的施工過程中，采用裝配式的預制構(gòu)件對交通的影響很小。

2.5 可持續(xù)發(fā)展

裝配式建筑的發(fā)展符合國家經(jīng)濟發(fā)展的需求。因為預制構(gòu)件都是標準構(gòu)件，并且進行了工業(yè)化生產(chǎn)，因此會大大減小材料的浪費，甚至可以減少材料的用量。同時裝配式建筑的安裝和拆卸都非常方便，有些構(gòu)件可以重復利用，促進了社會的可持續(xù)發(fā)展。

2.6 對工人更加有利

現(xiàn)在大部分裝配式建筑的現(xiàn)場安裝都是機械化施工，大大降低了工人的工作強度，他們的工作環(huán)境也得到了大大的改善，因此工人的勞動條件更好。并且隨著我國建筑工業(yè)化的發(fā)展，現(xiàn)場施工更加機械化和現(xiàn)代化，所以也會減少機械的使用數(shù)量和人工消耗。

2.7 抗震性好

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅抗震性能好。因為預制構(gòu)件的標準化生產(chǎn)和嚴格的施工，裝配式建筑的整體性更好，結(jié)構(gòu)剛度大，結(jié)構(gòu)安全度高，可以有效地減小地震對建筑物所造成的傷害，因此裝配式建筑可以建設(shè)在地基承載力低的地方和地震力度比較高的地方。

2.8 國家政策的大力支持

為了加快發(fā)展建設(shè)工程的預制和裝配技術(shù)，提高建筑工業(yè)化技術(shù)集成水平，國家在十三五規(guī)劃中提倡大力發(fā)展裝配式建筑。并且裝配式建筑符合國家經(jīng)濟發(fā)展的需要，因此國家和各省市紛紛頒布相關(guān)政策來支持和鼓勵裝配式建筑的使用，

3 結(jié)論與展望

隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑發(fā)展模式已經(jīng)不能夠適應(yīng)整個建筑行業(yè)和社會新發(fā)展的需求。而裝配式建筑憑借著它綠色施工，工程質(zhì)量好，有效節(jié)省施工材料等優(yōu)勢逐漸被大眾所認可。雖然目前國內(nèi)裝配式建筑還沒有被廣泛應(yīng)用，并且自身還存在著一些如安裝精度高，起步比較晚，行業(yè)標準不完善等不足之處，但是隨著國家和社會越來越重視裝配式建筑的應(yīng)用，相信在不久的將來，裝配式建筑會成為世界上建筑業(yè)的未來。希望文章可以為中國建筑行業(yè)的發(fā)展提供參考價值。