淺談裝配式建筑的現(xiàn)狀及發(fā)展

(揚州大學 江蘇 揚州 225000)

一、裝配式建筑的定義

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。這種建筑的施工方法與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)不同，先生產(chǎn)或加工建筑的主要部品或構(gòu)配件，如梁、板、墻、柱、陽臺、樓梯、雨篷等，再通過運輸工具將預制構(gòu)件運送到建設現(xiàn)場，最后采用不同的連接方式將其拼裝成不同結(jié)構(gòu)形式。其中“預制”和裝配的概念早已有之，例如在古希臘時代就曾有大量預制大理石柱部件，我國古代模數(shù)化、標準化、定型化的預制木結(jié)構(gòu)體系也已經(jīng)達到很高的水平。

二、裝配式建筑優(yōu)點

與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑具有以下優(yōu)越性：(1)生產(chǎn)效率高。裝配式建筑通常采用定型化和標準化的預制構(gòu)件，這些預制構(gòu)件可以通過高度機械化和半自動化的預制生產(chǎn)線進行工業(yè)化生產(chǎn)；預制構(gòu)件的現(xiàn)場安裝也可充分利用現(xiàn)代化的機械系統(tǒng)和先進的生產(chǎn)技術(shù)。這些都有效降低了工時消耗，加快了施工進度，從而提高了生產(chǎn)效率。(2)建設周期短。傳統(tǒng)建筑的各建造工序在時間上是依次進行的，一道工序完成再轉(zhuǎn)入下一道工序，建設周期長；各工序的銜接不善或其中某道工序的拖延都可造成建設周期的增加。而裝配式建筑由于構(gòu)件預制，除安裝之外的工序可同時進行;施工現(xiàn)場工作的減少，也降低了管理、環(huán)境、設施等對施工周期的影響。(3)產(chǎn)品質(zhì)量好。預制構(gòu)件工廠化、標準化生產(chǎn)，可以避免人為因素，避免施工上的轉(zhuǎn)包行為，質(zhì)量易于控制。(4)環(huán)境影響小。工制作預制構(gòu)件可以嚴格控制廢水、廢料和噪聲污染。(5)可持續(xù)發(fā)展。預制構(gòu)件通過嚴格的設計和施工，可大大減少材料用量。(6)工人勞動條件好。在工廠中生產(chǎn)預制構(gòu)件多采用機械化和自動化的生產(chǎn)設備，工人勞動條件好于現(xiàn)場施工方式。現(xiàn)場安裝階段多采用機械化的施工方式，極大地降低了工人的勞動強度。

三、裝配式建筑的現(xiàn)狀

(一)國外的情況。歐洲作為實行裝配式建筑最早的國家，最早人們使用木架組裝房屋，這是裝配式建筑最早的雛形。歐洲裝配式建筑以多層為主，主要是框架結(jié)構(gòu)，也有預制永久性混凝土模板建造的剪力墻結(jié)構(gòu)(雙面疊合剪力墻)。歐洲制作混凝土構(gòu)件的自動化程度很高，裝配式建筑裝備制造業(yè)非常發(fā)達，居于世界領(lǐng)先地位。日本是世界上裝配式混凝土建筑運用得最為成熟的國家，高層、超高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑多是裝配式。日本裝配式混凝土建筑多為框架結(jié)構(gòu)、框-剪結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)，質(zhì)量非常高。目前，日本在裝配式建筑中的應用已經(jīng)非常完善，以裝配式住宅為主的工業(yè)化建筑模式已經(jīng)形成，并且實踐證明，在幾次大地震中，裝配式建筑都能夠發(fā)揮良好的抗震能力。韓國、新加坡等地的裝配式混凝土建筑技術(shù)與日本接近，應用比較普遍，但是總體占比不高。目前，亞洲的裝配式建筑發(fā)展正處于上升期。北美裝配式混凝土建筑較歐洲和日本少。因為北美住宅大多是別墅和低層建筑，多用木結(jié)構(gòu)建造。北美木結(jié)構(gòu)建筑的木材與配件工廠化、標準化程度較高，但組件和部件集成化的比例不高。

(二)中國的情況。我國裝配式混凝土建筑的歷史從20世紀50年代就開始了，到80年代達到高潮，預制構(gòu)件廠星羅棋布。許多工業(yè)廠房為預制鋼筋混凝土柱單層廠房，柱子、吊車軌道梁和屋架都是預制的。90年代后，工業(yè)廠房主要采用鋼結(jié)構(gòu)建筑。

20世紀90年代以前，磚混結(jié)構(gòu)住宅和辦公樓等建筑大量使用預制樓板、過梁和樓梯等，一些地區(qū)還建造了一些預制混凝土大板樓、混凝土盒子樓。但這些裝配式混凝土建筑由于抗震、漏水、透寒等問題沒有很好地解決，日漸式微，裝配式的嘗試停了下來。90年代初期，預制廠銷聲匿跡，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)開始成為建筑舞臺的主角。

我國早期裝配式過程出現(xiàn)的問題在發(fā)達國家裝配早期階段也都出現(xiàn)過，但他們并沒有因出現(xiàn)問題而放棄裝配式，而是致力于解決問題，使裝配式技術(shù)日趨完善成熟。

進入21世紀后，我國重新啟動了裝配式混凝土建筑的進程，近10年來取得了非常大的進展，引進了國外成熟的技術(shù)，自主研發(fā)了一些具有中國特點的技術(shù)，并建造了一些裝配式建筑，積累了寶貴的經(jīng)驗。

按照我國政府的要求，裝配式建筑在2026年將達到新建建筑的30%，按照目前建筑業(yè)總產(chǎn)值與增長速度計算，屆時建筑業(yè)總產(chǎn)值約為33萬億，裝配式建筑產(chǎn)值將達10萬億以上。

四、發(fā)展裝配式建筑的建議和路徑

(一)政策方面。一方面，政府需要完善裝配式建筑行業(yè)的頂層設計,并從技術(shù)研發(fā)、財政補貼、金融支持、行政審批等方面加強政策的扶持力度，與市場結(jié)合實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)。另一方面，政府應不斷完善行業(yè)相關(guān)政策，采取一些優(yōu)惠政策鼓勵裝配式建筑的發(fā)展，從而讓建筑商、地產(chǎn)集團從被動變化為主動，積極開展裝配式建筑的開發(fā)建設。

(二)經(jīng)濟方面。一般來說，經(jīng)濟成本是阻礙裝配式建筑發(fā)展的最大障礙。但若通過減少預制建筑單元之間的差異，對于簡單的建筑物，減少預制構(gòu)件的差異，并在構(gòu)件的生產(chǎn)階段提高模具的重復利用率，從而使預制構(gòu)件的生產(chǎn)更加標準化，則可以提高生產(chǎn)效率，并且可以降低成本。其次各單位需要制定合理的預制生產(chǎn)體系。在現(xiàn)階段，我國的裝配式建筑技術(shù)體系仍不成熟，而盲目追求高預制率將不可避免地增加建筑成本。因此，有必要根據(jù)項目規(guī)模和公司自身技術(shù)條件，確定合理的預制率。

(三)人才方面。我國裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展需要專業(yè)人才的支撐，只有加強人才培養(yǎng)，才能讓裝配式建筑在設計、施工、管理等方面實現(xiàn)良性發(fā)展。首先，落實技術(shù)方面的培訓。施工單位的主管部門需要定期做好對人員的新技術(shù)培訓，讓設計人員、施工人員和管理人員等都能得到及時有效的培訓，同時努力加強落實裝配式建筑的宣傳工作，讓更多的工作人員可以掌握相關(guān)的施工技術(shù)。其次，適當引進專業(yè)人才。作為裝配式建筑單位，需要考慮到人才招聘因素，盡可能拓寬人才招聘渠道，放寬眼界，提升人才的引進力度。最后，注重人才的培養(yǎng)。裝配式建筑的相關(guān)單位應針對現(xiàn)有的人才開展針對性培養(yǎng)工作，努力提升其專業(yè)程度。

(四)技術(shù)方面。建筑房地產(chǎn)業(yè)是我們國家的重要產(chǎn)業(yè)之一，擁有著不計其數(shù)的數(shù)據(jù)和信息。時至當下，建筑業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)三者并沒有有效結(jié)合起來，很多信息沒有加以利用起來。BIM技術(shù)是建筑行業(yè)的一種信息化技術(shù)，它以的根基是裝配式建筑的生命周期，通過對數(shù)據(jù)的總結(jié)歸類分析，建立一個虛擬的建筑工程三維模型，貫穿于整個建筑的各項工作。裝配式建筑的全壽命包括構(gòu)件的生產(chǎn)、輸送、儲存、安裝等諸多方面，這就要通過物聯(lián)網(wǎng)對構(gòu)件進行合理調(diào)配，滿足庫存歸零，及時化的要求。

五、結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，裝配式建筑的發(fā)展是建筑業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，面對機遇與挑戰(zhàn)，結(jié)合裝配式建筑物的優(yōu)缺點，制定適合預制建筑物發(fā)展的戰(zhàn)略，例如增加政策支持、增加研發(fā)投入、培養(yǎng)專業(yè)人才、完善產(chǎn)業(yè)鏈等，促進裝配式建筑健康快速發(fā)展。