裝配式建筑的發(fā)展應用及前景分析

錢 坤 劉 圓

吉林建筑大學（130000）

1 裝配式建筑

所謂裝配式建筑，指的就是將各種組合預制件直接運輸至建筑施工現(xiàn)場，然后再通過鋼筋的漿錨連接、鋼筋套筒灌漿連接等十分可靠的連接方式來完成。 目前，在工程中我國廣泛采用裝配式建筑木質(zhì)結(jié)構(gòu)、裝配式建筑預制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及裝配式建筑輕鋼結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的混凝土建筑結(jié)構(gòu)相比，在施工現(xiàn)場中很多原始的現(xiàn)澆作業(yè)都轉(zhuǎn)變成為了裝配式作業(yè)，在工廠中預制構(gòu)件后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行安裝，從而使得裝配式建筑施工效率也會得到大幅度地提高，裝配式建筑施工可以進而變得更加的標準化、合理化，促進裝配式建筑施工的實施過程不斷完善和提升。

當前我國的城市化進程循序漸進地發(fā)展，我國建筑建設擁有越來越多的相關工程以及項目，對建筑物的質(zhì)量、 安全性能等各個方面的要求也會相對的越來越高。 隨著建筑的施工技術能力的不斷發(fā)展與提升， 預制裝配式建筑的施工技術由于擁有多方面的優(yōu)點， 在工程的實踐當中得到了廣泛的應用。裝配式建筑的建設技術能夠有效地解決很多在傳統(tǒng)建筑的施工方式中存在的一些問題， 如有關建筑材料的浪費問題、對于環(huán)境的污染問題等，都可以得到有效的解決。 然而與此同時也需要深刻地認識到由于預制裝配式建筑的施工技術在我國發(fā)展和應用的時間不太長，在建筑技術方面仍然存在一定的不足，因此必須在工程實踐當中不斷地總結(jié)各方面的經(jīng)驗，從而提升裝配式建筑的技術水平[1-4]。

2 裝配式建筑的發(fā)展

2.1 裝配式建筑的發(fā)展歷程

在1950 年代，裝配式建筑結(jié)構(gòu)在我國的建筑行業(yè)里初露頭角。 但是，當時我國的經(jīng)濟基礎以及建筑技術和發(fā)達國家相比還相對落后，裝配式建筑管理與生產(chǎn)兩方面的體系尚不完善，一定程度上阻礙了我國當時裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展進程。 1970 年代，裝配式建筑概念在我國的建筑領域開始逐漸普及，同時也嘗試建造了預制構(gòu)件與裝配技術相結(jié)合的建筑結(jié)構(gòu)[5-7]。在1980 年代，一些建筑項目使用了裝配式建筑的預制屋面板， 梁和其他預制構(gòu)件，但由于裝配式建筑技術的限制，在工程中出現(xiàn)了諸如灌漿不飽滿、結(jié)構(gòu)密封差、構(gòu)件連接不牢固等的質(zhì)量問題。 在1990 年代，我國人們的物質(zhì)生活水平都逐漸提高，國家開始重視建筑產(chǎn)品的整體性能。 我國的建筑行業(yè)從而進入了一個重要的轉(zhuǎn)折點，要求建筑物數(shù)量增加的同時還要保證建筑物的質(zhì)量可靠，從而實現(xiàn)房屋建設呈現(xiàn)出多快好省的發(fā)展局面。因此，國家提出了發(fā)展裝配式建筑的長遠構(gòu)想。 國務院、 住房和城鄉(xiāng)建設部分別發(fā)布了有關環(huán)保節(jié)能、減排、城市規(guī)劃和裝配式建筑發(fā)展的一系列相關文件，其中，《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》是最具象征意義的文件，該文件闡述了發(fā)展裝配式建筑的目的、當前發(fā)展任務以及未來發(fā)展的目標，為發(fā)布的政策提供了大力的支持。 這些措施將大大地推動裝配式建筑的歷史進程，為我國建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級確定了方向和注入了動力。 此外，眾多高校的研究人員以及相關企業(yè)單位為裝配式建筑的研究及推廣做出了非常重要的貢獻[8]。

近年來，國內(nèi)外的學者對裝配式建筑做了大量的試驗研究，致力于尋找環(huán)保的、節(jié)約的、輕質(zhì)高強的建筑材料，泡沫混凝土走進了人們的視野，并且成為了其中的一個熱門課題[9]。 經(jīng)歷了大量的試驗研究以后，國內(nèi)外學者從中發(fā)現(xiàn)了泡沫混凝土密肋復合墻板在裝配式建筑結(jié)構(gòu)應用中具有十分廣闊的前景。 這種泡沫混凝土密肋復合墻板主要是由預制的復合墻板、 現(xiàn)澆的外框架以及樓板體系組成的，并且進行泡沫混凝土的填充。 由于泡沫混凝土具有質(zhì)量較輕、保溫和隔熱的性能較好、較容易制取等各種優(yōu)點，所制作的復合墻板進而輕質(zhì)高強，施工比較便捷，而且綠色環(huán)保。 王懷遠[10]等做了泡沫混凝土墻板的材料力學性能試驗，研究了泡沫混凝土墻板的各項材料性能，同時探討了泡沫混凝土墻板與其他混凝土墻板的區(qū)別，總結(jié)了泡沫混凝土墻板的優(yōu)勢、彌補了泡沫混凝土墻板不足。 試驗結(jié)果表明， 泡沫混凝土墻板與傳統(tǒng)混凝土墻板相比，其的滯回曲線飽滿、 構(gòu)件可以吸收大量的能量，耗能的性能比較好。 這種墻板是在傳統(tǒng)的墻板的基礎上的二次開發(fā)，為我國的裝配式建筑提供了一種新型的復合墻板，對于裝配式建筑的發(fā)展進程具有較為深遠的意義。

2.2 裝配式建筑的發(fā)展優(yōu)勢

1）對建筑物的質(zhì)量和安全性進行優(yōu)化。 裝配式建筑應有嚴格的標準來規(guī)范所建的建筑物的質(zhì)量，從裝配式構(gòu)件的設計、構(gòu)件的生產(chǎn)制造到現(xiàn)場進行施工，整個建造的過程都必須嚴格按照相關標準要求來進行。 在工廠中常常采用流水線生產(chǎn)的模式，對建筑物的質(zhì)量進行檢測以及控制，從而保證了每個組裝的構(gòu)件都能夠滿足相關的標準要求，在施工的現(xiàn)場進行模塊化的組裝，施工的責任明確，使得裝配式建筑的質(zhì)量達到標準，其安全性能更優(yōu)。

2）進一步地提高裝配式建筑施工效率。 傳統(tǒng)的建筑能耗比較大、資源利用率比較低，施工效率比較低,而裝配式建筑的效率比較高、速度比較快、耗能比較低。 有這種優(yōu)勢的原因是裝配式建筑在工廠進行了主體結(jié)構(gòu)的制作, 通過對構(gòu)件進行的預制即可有效地解決建造效率的問題, 提高了資源的綜合利用效率。

3）遵循建筑產(chǎn)品和設備工業(yè)化發(fā)展觀的價值導向,使得整個建筑業(yè)呈現(xiàn)出健康的、可持續(xù)發(fā)展的面貌。 我國目前正在處于能源資源都較為短缺的狀態(tài)，然而對傳統(tǒng)的建筑進行建筑設計以及施工的時候，資源能源的消耗量都比較大。 因此,采取一些可靠的措施來減少墻體的能耗具有十分重要的意義。與此同時， 裝配式預制構(gòu)件可以在工廠中進行制作，在施工現(xiàn)場進行安裝,縮短了工期的同時也減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，達到了一個綠色的、環(huán)保的目的。

2.3 裝配式建筑存在的問題

目前，裝配式建筑預制構(gòu)件仍未達到標準化的程度，暫時還沒有能夠形成一個規(guī)?；?、通用化的生產(chǎn)體系。 并且，裝配式建筑的結(jié)構(gòu)與其功能不是很吻合、裝配式構(gòu)件的規(guī)格也相對比較單一，構(gòu)件缺乏一定的通用性。 此外，當前裝配式建筑的技術尚不夠成熟，仍處于一個探索的階段，加上裝配式建筑建造所需要的成本不低，還不能實現(xiàn)在工程中大規(guī)模的推廣與應用。

此外,裝配式建筑沒有形成系統(tǒng)的監(jiān)理措施、管控措施體系。裝配式建筑結(jié)構(gòu)采用的是預制構(gòu)件,這就要求監(jiān)理單位必須在工廠駐扎對構(gòu)件制作進行監(jiān)督、監(jiān)控以及把控。 但是，由于裝配式預制構(gòu)件的供應相對于緊張，而且構(gòu)件的生產(chǎn)廠商距離工程的施工現(xiàn)場也比較遙遠，負責監(jiān)理的人員很難到達裝配式預制構(gòu)件生產(chǎn)的工廠對裝配式預制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量進行管控與把控。 裝配式建筑可以控制的一些點都較為的分散以及隱蔽，使監(jiān)理人員的檢查工作難度較大。

3 裝配式建筑未來發(fā)展的策略

3.1 制定、完善相關的國家政策

面對當前預制裝配式建筑在我國的發(fā)展形勢，相關部門應該制定以及完善相關的各種政策，涵蓋建立一個獨立的部門來進行有關裝配式建筑的發(fā)展、建設方面的工作。 與此同時，國家應該出臺一些相關的扶持政策來大力地支持裝配式建筑的發(fā)展，在資金的提供、人才的培養(yǎng)等方面給予優(yōu)待，從而調(diào)動各個企業(yè)以及行業(yè)的發(fā)展的積極性，促使裝配式建筑呈現(xiàn)出健康的、可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)良面貌。

3.2 提高技術人員專業(yè)水平

優(yōu)秀的技術人才是裝配式建筑發(fā)展的根基。 我們應該培養(yǎng)大量的裝配式建筑技術的人員，確保裝配式建筑發(fā)展所需的人才供應，才能切實保證裝配式建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。 政府以及相關部門應該設置專項的資金來用于技術研發(fā)和投入，不斷地提升裝配式技術的研發(fā)能力、 標準化的裝配水平、高質(zhì)量安裝等建筑技術體系，并對相關的技術人員進行專業(yè)培訓，確保專業(yè)技術人員掌握裝配式建筑關鍵技術，從而提高裝配式建筑從構(gòu)件設計、構(gòu)件生產(chǎn)到現(xiàn)場施工等各個環(huán)節(jié)的水平。

3.3 優(yōu)化管理、監(jiān)管措施

裝配式建筑的形成與發(fā)展, 需要科學的技術以及合理的行政管理措施，與此同時也要求相關的企業(yè)提高自身的管理能力、尋找有效的管理方法。 裝配式建筑結(jié)構(gòu)在構(gòu)件設計、構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場施工這個三方面的要求比較高，一個良好的管理體系能夠使得工程的質(zhì)量達到標準，進而有效地控制工程的施工進度，提高工程的整體效益。 裝配式建筑的生產(chǎn)經(jīng)營活動，各有其固有的特點和規(guī)律，也有自己完善的一條產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋了從構(gòu)件的設計、構(gòu)件的生產(chǎn)制造、運輸?shù)浆F(xiàn)場、在現(xiàn)場進行施工到后期維修以及保養(yǎng)等一系列流程。在整個產(chǎn)業(yè)鏈中,各項參與的企業(yè)以及單位都必須要做到積極地配合。

政府監(jiān)督部門應該起模范帶頭作用，對現(xiàn)場施工中的監(jiān)督行為予以嚴管。 裝配式建筑監(jiān)管應該包括構(gòu)件生產(chǎn)階段的監(jiān)督、 構(gòu)件運輸過程中的監(jiān)督、現(xiàn)場吊裝以及現(xiàn)場施工的監(jiān)督。 只有同時加強構(gòu)件的生產(chǎn)、構(gòu)件的運輸與保護、現(xiàn)場的吊裝安裝施工這三個階段的質(zhì)量監(jiān)督，才能切實保障裝配式建筑的質(zhì)量。

4 結(jié)語

隨著健康可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排、環(huán)境保護的社會發(fā)展需求，裝配式建筑將成為未來建筑業(yè)的一個發(fā)展趨勢。 現(xiàn)階段，我國正在積極地推進裝配式建筑的發(fā)展進程，但是我國的裝配式建筑發(fā)展目前仍還處于一個探索的階段，仍然需要面對較多的困難與挑戰(zhàn)。 未來，我國將會探索以及完善適合于我國的國情的裝配式建造技術以及系統(tǒng)的管理體系。裝配式建筑是我國建筑業(yè)未來的發(fā)展方向，相信經(jīng)歷不斷的研究探索與發(fā)展，我國的裝配式建筑技術將逐漸趨于成熟，促使我國的建筑業(yè)進行轉(zhuǎn)型發(fā)展與技術升級。 相信在理論與實踐不斷完善的基礎上，裝配式建筑將更為廣泛地應用在工程實踐當中。