發展裝配式建筑探討

孫 永 斌

(山西省建設信息中心，山西 太原 030013)

0 引言

山西省第一個裝配式建筑住宅泰瑞城項目正在實施階段，它的實施必將給山西帶來建筑建造方式的零的突破。目前我國建筑業大多數采用傳統的施工方法，工作量大，工期長，現場濕作業多；而國外建筑大部分采用的是裝配式建筑。裝配式建筑是一種新型建造技術，預制構件先在工廠生產車間生產，然后運到施工現場進行組裝，現場施工周期快，勞動力投入少，所生產的預制構件因模數化建造而質量提高。

1 當前裝配式建筑發展現狀

1.1 國外發展

歐洲是最先發展裝配式建筑的，早在17世紀歐洲移民到美國的過程中，組裝木制房屋就屬于一個簡單的裝配式建筑。裝配式建筑在北美洲主要由預制墻體結構和預制構件兩部分組成，其特點是大型組合預應力，對結構的加固和連接進行了升級，在制造和安裝過程中減輕了工作量，進而縮短了施工工期。二戰后的德國，許多基礎設施遭到破壞，為解決住房短缺基礎設施匱乏，這一新技術在德國得到快速發展。今天，德國的裝配式技術得到突飛猛進的發展，達到相對成熟的狀態，對建筑及其附屬材料以及現場的要求，可在工廠生產車間提前完成，預制的構件到達施工現場，通過起重機升降和定位固定結構，從而縮短工期。瑞典對于裝配式建筑技術的研究開展早，所以預制技術在今天有很高的成就，在60年代，瑞典已基本實現了建筑行業標準組件規格，有利于更多的標準件生產、多樣性和廣泛的應用，也使產業更快速的發展。與此同時相應的行業標準也相繼出現。瑞典現在有80%的建筑物是用預制技術建造的，并被擴展到其他國家。

1.2 國內發展

二十世紀五六十年代，在我國才剛剛開始裝配式建筑的研究和應用，應用相對多的是建造工業廠房使用的各種預制屋面梁、預制屋面板、預制吊車梁，民用建筑使用的預制空心樓板、預制墻體大板，80年代我國城市建造了一批預制構件裝配的大板樓建筑。但當時我國裝配式建筑技術還比較落后，預制的構件承載能力低、整體性差、延性不好、構件的跨度有限制，由于以上諸多局限，到了90年代中末期，逐漸被框架結構、全現澆式混凝土結構取代。但近年來，隨著預制構件的加工精度與質量的提高，預制裝配式施工的施工技術和管理水平在逐步提高，并在國家住建部的大力提倡下，裝配式建筑的發展會越來越快速、態勢及前景越來越良好。

2 裝配建筑物的基本特征

2.1 裝配式建筑的概念

裝配式建筑又稱為建筑產業化，就是把預制的構件在工廠里預先做好，然后運送到施工現場經組裝而成的建筑物。

2.2 裝配式建筑的特點

2.2.1設計靈活

目前，現有大多數住宅建筑都有承重墻，對建筑空間已進行分割，使得建筑功能區不能隨意布置，住宅建筑的設計已不能滿足人們對住宅建筑的需求。而裝配式建筑靈活性很高，可根據用戶的需求進行分割，以滿足不同用戶功能區的要求。同裝配式建筑配套使用的輕質隔墻采用鋼龍骨配以石膏板等輕質隔墻板，更大限度的使建筑擁有靈活大空間。

2.2.2綠色環保

1)節能效果好：外墻設置保溫層，減少采暖及空調能耗；

2)隔聲效果好：外墻保溫材料具有吸聲隔聲功能，同時提高墻體和門窗的密封功能，使室內環境安靜。

3)抗震效果好：新材質的出現大大減輕了建筑原料的重量，改善了傳統建筑材料的權限，增加裝配式柔性連接，抗震效果大幅度提高。

2.2.3工廠化加工

構件通過是在生產線專用的模具加工，機械噴涂和烘烤等工藝一次成型，外墻板美觀，外墻外噴涂料不褪色。斷橋鋁門窗的建設逐步取代了傳統建筑中常用的木窗、塑鋼門窗，在生產車間采用先進的技術，使連接更為穩定和牢固。室內的某些材料，如石膏板、涂料等，可在車間生產線加工。

2.2.4組裝式施工

相比于傳統的施工工藝，裝配式建筑將在現場攪拌混凝土、抹灰、綁扎鋼筋、支設模板等施工工序通過專用的模具代替，在車間進行構件的生產，運輸到施工現場進行安裝，縮短了工期和人員配備；施工流程的減少可大大控制傳統施工現場廢水、噪聲以及濕作業環境污染，達到節能減排的目的。

2.3 裝配式建筑物的主要分類

2.3.1板材建筑

板材建筑是由預制的大型內外墻板、樓板和屋面板等板材裝配而成。板材建筑的內外墻是由不同類型的輕質板構成；外墻為帶有保溫和裝飾的復合板構成。室內的設備通常也是提前配備，以提高建筑的裝配程度。

2.3.2盒式建筑

由板材建筑發展而來的盒式建筑，其工業化加工程度更高，在前期生產過程中不僅需要完成外部結構，還需對其內部裝修及設備進行安裝。

2.3.3骨架板材建筑

骨架板材建筑是指由預制的骨架和板材組成的建筑物。適用于多層和高層的輕型裝配式建筑中，內部分隔靈活，可以減輕建筑物的自重。

2.3.4升板和升層建筑

其施工工藝為樓板和屋面板在底部進行澆筑，通過架設在鋼筋混凝土柱上的液壓千斤頂，提升到板的設計標高，并進行固定；提升樓板的過程中可同時滑動模板，澆筑外墻。該類型的建筑物主要優點為：大部分作業在地面上進行，減少高空工作的工作量，降低危險發生的概率，同時也可減少模板和腳手架的用量，節約成本，并減少施工現場的面積。

2.4 裝配式建筑相比傳統建筑的優勢

1)可提高生產效率。裝配式建筑構件采用預制工廠批量生產，減少施工現場腳手架和模板使用數量及相應的施工流程，尤其是生產造型較復雜的構件時，生產成本相對較低的優勢更為明顯，大大提高了時間利用率。

2)節能環保，減少污染。裝配式建筑因大量構件在工廠車間進行生產，體現四節一環保。工廠化生產過程中使用鋼模板可回收利用，節約大量木材等資源。

3)確保項目的質量和安全。裝配式建筑中大量預制構件在工廠車間進行加工，由專業的運輸隊伍送到施工現場，現場安裝人員利用機械等相應的設備進行安裝，其對構件的生產及安裝都需要一定的精度，這樣可保證工程的施工質量，并大大減少安全隱患。

4)縮短工期。裝配式建筑大量構件在生產車間加工完成，并在施工現場進行拼接安裝。以工業化的生產方式代替人工操作，采用機械制造的方式來進行生產安裝。

3 現階段我國裝配式建筑存在的問題

1)當前我國各城市裝配式建筑的發展情況各不相同，與之相應的標準、規范也不同，導致各地對于構件的設計、審批、生產、運輸和安裝方式各有不同。

2)施工管理水平有待提高。預制裝配式施工需要專業的工廠生產預制構件，由專業的機械設備和運輸團隊將其運往施工現場；從構件的制造、運輸、安裝都需要專業的技術人員進行操作，相比于傳統的施工工藝，對管理者、施工人員都有很高的要求，因此需要管理者和施工人員更好的了解裝配式建筑，以滿足現場的施工要求。

3)節點關鍵技術亟待解決。在組裝型建筑的安裝過程中，只有保證連接點的質量，才能保證裝配式建筑的質量。因此，應采取相應的措施來保證節點的承載力、剛度和延性可以滿足要求。

4)一次性投資高且造價高，雖然裝配式建筑不需要現場大規模施工，但預制件要在生產車間提前生產，保證預制件的質量，要求更高。需要有相關的生產模具，還需要維護的部件，然后運到工程現場安裝，需要大量的一次性投資。

4 結語

裝配式建筑經過多年來的逐步優化，其很多優點逐漸顯現。山西省大力推廣裝配式建筑，山西的第一個裝配式建筑住宅示范工程泰瑞城項目實施必將給山西帶來建筑建造方式的零的突破。裝配式建筑必將成為現代建筑業發展的主流方向，為人們提供舒適安全、綠色環保的居住空間。

參考文獻:

[1] 王 茜，毛曉峰.淺談裝配式建筑的發展[J].科技信息,2012(21).

[2] 李湘洲.裝配式建筑一覽[J].建筑工人，2010(3):20-21.

[3] 蔣勤儉.國內外裝配式混凝土建筑發展綜述[J].建筑技術，2010,41(12):33-34.