裝配式建筑現(xiàn)狀簡述

李青山

（昆明市墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑辦公室 云南昆明 650000）

一、裝配式建筑相關背景

鋼筋混凝土現(xiàn)澆體系，大約于20世紀80年代左右在我國開始起步，并逐步推廣。為我國城鄉(xiāng)建設中貢獻了不可忽視的力量。時至今日，鋼筋混凝土現(xiàn)澆體系顯然已經(jīng)有許多方面無法滿足社會發(fā)展的需求，比如施工現(xiàn)場難以管理，造成水資源，建筑材料的大量浪費，現(xiàn)場雜物堆放，衛(wèi)生條件無法控制，環(huán)境污染嚴重，有著較長的施工周期和較高的勞動力成本，顯然已經(jīng)不再適用于追求經(jīng)濟性和環(huán)境保護的今天。隨著我國經(jīng)濟的突飛猛進的發(fā)展和人民的生活水平逐漸提高，城鎮(zhèn)化率越來越高，城鎮(zhèn)住宅每年興建面積達到8億m2以上[1]。若是建筑技術(shù)依舊循規(guī)蹈矩，那么不止我國建筑業(yè)未來的發(fā)展會受到制約，城市的進一步建設和經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展也必將受到阻礙。裝配式建筑這種綠色環(huán)保建筑顯然符合現(xiàn)今建筑工程縮短建筑周期，減少施工現(xiàn)場臟亂差的要求。也符合國家倡導的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、省材大趨勢。而且國家對于裝配式建筑也越來越看重，各種相關文件和扶持政策相繼出爐。2012年4月27日，財政部、住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)了《關于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實施意見》（財建[2012]167號）[2]；2013年1月1日，國務院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了《關于轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委住房城鄉(xiāng)建設部綠色建筑行動方案的通知》（國辦發(fā)[2013]1號）[3]；2016年9月，國務院辦公廳發(fā)布《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》，提出因地制宜發(fā)展裝配式建筑、力爭用10年左右的時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%等工作目標[4]。諸多政策談及裝配式建筑，并要求對裝配式建筑進行推廣，對積極發(fā)展裝配式建筑項目的企業(yè)進行鼓勵，為建筑工業(yè)化的進程助推一把。

二、裝配式建筑相關分類

（一）按照預制結(jié)構(gòu)分類

裝配式建筑從結(jié)構(gòu)材料來說一般可劃分為三類：預制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系、裝配式混合結(jié)構(gòu)體系、裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系[5]。

預制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系一般用于非高層辦公及住宅建筑，這類建筑一般都有很廣的建筑面積和較大的建筑工程量。該體系需要先在工地現(xiàn)場進行鋼筋混凝土框架和框剪的構(gòu)建，然后由工廠負責建筑物內(nèi)外墻板，樓板等與已有框架相匹配的建筑構(gòu)件的預制，最后工廠預制的構(gòu)件被運送到施工現(xiàn)場并在現(xiàn)有框架的基礎上進行拼裝。

裝配式混合結(jié)構(gòu)體系一般多用于高層、超高層的辦公建筑、賓館建筑和一些高檔住宅。這種體系需要先進行混凝土核心筒的構(gòu)建，然后由工廠負責圍繞核心筒的鋼結(jié)構(gòu)的預制，最后將工廠預制的構(gòu)建運送到施工現(xiàn)場在現(xiàn)有核心筒的基礎上進行拼裝。

裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)今大力推廣用于醫(yī)院、學校等公共建筑。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高、延性好、剛度大、自重輕，還有抗震性強的優(yōu)點，有著得天獨厚的裝配優(yōu)勢。采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的工程，構(gòu)件預制率可達80%～90%，與體量相近的混凝土結(jié)構(gòu)建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑自重要輕30%～50%，變相降低了基礎工程的造價。對于一些混凝土結(jié)構(gòu)難以解決的結(jié)構(gòu)形式，比如大跨度、超高層，鋼結(jié)構(gòu)建筑完全可以應對。

（二）按照預制單元分類

裝配式建筑從預制單元分類一般可劃分為三類：預制桿件單元及其所對應的建筑結(jié)構(gòu)——直接裝配式結(jié)構(gòu)體系、預制板體單元及其所對應的建筑結(jié)構(gòu)——預制板體單元結(jié)構(gòu)體系、模塊單元及其所對應的建筑結(jié)構(gòu)——模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系。

直接裝配式結(jié)構(gòu)體系所用的預制構(gòu)件多為桿件單元，工廠按照設計尺寸對建筑需用的每個桿件單元進行加工預制。該結(jié)構(gòu)體系在設計時有著較高的靈活性，但是比較復雜。工程中的桿件數(shù)量大，種類多，不易放置儲存，而且桿件數(shù)量大，運輸時難免混雜，現(xiàn)場施工人員卸貨分類難度增加，需要一定場地和人員進行準確編號、分類放置，才能在施工過程中快速地找到所需構(gòu)件。預制板體單元結(jié)構(gòu)體系所用的預制構(gòu)件多為墻板、屋面板及房架等板件。該結(jié)構(gòu)體系所用構(gòu)件有較高的完整性，多為面板類型，預制比例有所上升，板件的數(shù)量較桿件大大下降，而且板件更易分類，無須專人對預制件進行精確編號、分類放置。

模塊化結(jié)構(gòu)體系所用的預制構(gòu)件多為單個整體房間。由工廠負責將各個單體房間作為獨立構(gòu)件進行預制，各獨立構(gòu)件內(nèi)部裝修也可由工廠代為完成。由工廠預制的獨立構(gòu)件一般擁有較為完備的房間屬性，設備、裝修、管線、家具均可由工廠預制加工完成。外立面裝修也可同時由工廠完成。構(gòu)件分類精準，高度模塊化。同種構(gòu)件尺寸一致，工藝流程完整標準，滿足流水線生產(chǎn)要求。

三、裝配式建筑相關優(yōu)勢

（一）功能優(yōu)勢

裝配式建筑具有較高的可塑性，成品效果多依賴于設計效果。所以可以滿足人們對建筑的大多需求。小到幼兒園體育館大到公司總部、醫(yī)院，裝配式建筑皆可滿足。滿足人們需求之余，裝配式建筑在以下幾個方面也具有優(yōu)異的表現(xiàn)。首先，由于建筑物外層多加有隔熱層，夏季可阻隔陽光照射，冬季又可保暖防寒，大大減少了住戶的空調(diào)能耗，達到節(jié)能的效果。其次，建筑選材多選用阻燃系數(shù)高的建筑材料，在面臨火災時可有效阻斷火源，防止災害擴散。

（二）設計優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)建筑需要考慮較多承重因素，在房間功能和可用區(qū)域上便不得已做出讓步，造成建筑面積和實際使用面積不盡相同。裝配式建筑安裝預制工程構(gòu)建的施工方式有很大的靈活性，可以實現(xiàn)房間合理規(guī)劃，滿足不同人們的居住需求。

（三）施工優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)建筑對原材料進行現(xiàn)場加工而后應用大大增加人力損耗的操作方式，以及工程中濕作業(yè)后需停工等待造成工期加長的客觀問題，裝配建筑即拿即用和濕作業(yè)較少的優(yōu)點，可以大大減少人力資源的損耗，縮短工期。傳統(tǒng)建筑工程施工中，受現(xiàn)場材料，人員，設備影響較大，主觀因素下的施工不確定性較大，施工進度和質(zhì)量都較難控制。而在裝配式建筑中，由于建材多為工廠流水線生產(chǎn)，由工廠擔起了生產(chǎn)的任務，現(xiàn)場施工只需拼裝預制構(gòu)件即可。這種拼裝式的施工方式大大減少了施工中的不確定性，使工程具有可預測性，工程規(guī)劃和管理更為輕松。在傳統(tǒng)建筑施工現(xiàn)場難免要有原材料的運輸、堆積、存放，環(huán)境污染也是一個大問題。而裝配式建筑的施工特點就規(guī)避掉了這個問題，降低了環(huán)境污染。

四、裝配式建筑相關問題

（一）相關執(zhí)行標準不明確

雖然國家大力推行裝配式建筑已有一段時間，但是建筑標準模糊的問題一直沒有得到解決。建筑標準不完善，就無法建立完善的預制構(gòu)件標準，施工標準和工程評價標準。原材料制備產(chǎn)業(yè)鏈、安裝缺乏經(jīng)驗指導，導致預制構(gòu)件從生產(chǎn)到安裝沒有明確標準可以依循。工程建設完成后具體評價體系不明確，質(zhì)量管理體系無法建立，在施工過程中就會出現(xiàn)各種失誤，導致工程的建設質(zhì)量沒有保障，為建筑工程留下暗疾。

（二）相關人員經(jīng)驗不足

在我國鋼筋混凝土現(xiàn)澆體系已經(jīng)非常成熟，從設計、材料采購、施工模式、施工技術(shù)、工程管理，各部門互相了解，互相協(xié)作已經(jīng)十分熟悉。使得建筑工程可以有條不紊地進行。相對而言，裝配式建筑的施工體系將工作重心移到了設計方和材料采購方，傳統(tǒng)建筑中的重心現(xiàn)場施工反倒是比較簡單的一環(huán)。這就對專業(yè)設計人員和工廠預制方增加了挑戰(zhàn)，企業(yè)應多多吸納相關技術(shù)人員、引進先進技術(shù)設備，對相關技術(shù)人員進行專業(yè)培訓，做到從設計到生產(chǎn)再到施工的認知統(tǒng)籌。只有這樣才能確保建筑工程按照設想有序進行。

五、結(jié)束語

建筑產(chǎn)品化，工業(yè)化，標準化是一條有前景的路，適應國家發(fā)展的路，為了達到目標我們必須不斷在工藝、材料、技術(shù)、體系、理念上不斷創(chuàng)新，保持進取。健全相關建筑法律法規(guī)和標準規(guī)范體系，加快補充和修訂相關標準規(guī)范，使設計及建設標準走出國門去學習、去融匯。加大研發(fā)投入力度，鼓勵建造方式不斷創(chuàng)新，鼓勵科研機構(gòu)、高校進行相關研發(fā)。這樣才能使裝配式建筑體系更為完備，為未來新中國的建筑事業(yè)做出貢獻。