淺述我國建筑工業化的發展與思考

陳葉順 徐德利 新疆昌吉職業技術學院建工分院

1 建筑工業化發展背景

西方國家最早提出建筑工業化的概念，其目的解決第二次世界大戰后歐洲諸國家重建家園需要大量住房而勞動力又短缺的問題。建筑工業化實質上是指通過對建設項目建造全過程中設計、構配件生產、安裝等建造過程進行標準化，從而有效提高社會建筑業勞動生產力的一種新型的房屋建造方式。這種新型的房屋建造方式對生產效率的提高作用顯著，因此美國、前蘇聯、中國等許多國家紛紛開展建筑工業化的研究[1]。

為解決我國日益增大的住房需求與房屋建造效率低下的矛盾，我國在20世紀50年代就積極開展了建筑工業化的探索，當時前蘇聯和歐洲各國在裝配式建筑的研究上已經取得了很多成果，借鑒國外的經驗，在第一個五年計劃中我國開始大力倡導房屋建造標構件標準化、工廠化、機械化的生產方式，此時我國出現裝配式建筑。20世紀60年代至80年代我國裝配式建筑進入快速發展時期，尤其在70年代后期我國裝配式建筑的發展進入高峰。期間的典型成就之一是在多層磚混結構房屋中大量采用預應力混凝土圓孔板，這種樓板只需配少量的低碳冷拔鋼絲，極大地節約了鋼材成本，且提高了施工速度，對設備要求低，無需模板支撐，因此全國各地出現了大量采用裝配式預應力空心樓板的砌體房屋。

由于裝配式預應力空心樓板只能應用于多層結構，因此從20世紀70年代末開始，為解決我國部分地區高層住宅的發展需要，我國又開始從東歐引進裝配式大板結構，這種結構體系適用于居住建筑，其墻板、樓板均采用預制混凝土板。施工中值只需用起吊設備裝配樓板和墻板，不需要支架與模板，施工速度快且還節約了建造成本，因此當時全國各地住宅大量采用裝配式大板結構，北京市的建筑行業發展較快，至1986年，僅北京市采用裝配式大板結構的高層住宅總面積就將近70萬平方米[2]。

裝配式大板住宅結構體系不能滿足辦公樓對建筑空間靈活運用的要求，在此基礎上，我國又引入了裝配式混凝土結構，體系不僅能實現空間靈活布置，還解決了當時我國建筑鋼筋短缺的問題，還極大的減少了勞動力的投入，因此在當時廣泛運用。然而在20世紀80年代后期，我國裝配式結構遭遇了極大的轉折。唐山大地震中采用預制混凝土圓孔板的磚混結構房屋和裝配式單層工業廠房等建筑遭到嚴重破壞，裝配式結構存在的一些突出缺陷開始引起人們的重視，人們對裝配式結構抗震性能差產生了極大擔憂，因此之后的結構設計中很少采用裝配式結構。相比裝配式結構，現澆結構具有良好的整體性和抗震性能；而裝配式結構出了抗震性能差以外，還存在墻板間接縫容易滲漏、隔音效果差、保溫能力差等使用性能方面的問題，因此在全國各地裝配式建筑開始大規模減少。

裝配式建筑的教訓使得現澆結構的興起，現澆結構能滿足建筑平面和立面多樣化和復雜化的要求，而裝配式結構很難達到這一要求；同時現澆結構抗震性能良好，極大地保障了人們的生命財產安全,另一方面，隨著我國經濟的發展，我國鋼材產量大幅提升，使得建筑結構中不再追求如裝配式預應力混凝土板那么低的單位用鋼量，且大量農民工涌入城鎮，為建筑行業提供了廉價而充沛的勞動力，因此現澆結構在當時更符合我國國情。

隨著社會經濟的發展與人們生活水平的不斷提高，新生代農民工大多不再愿意從事勞動條件惡劣且強度大的建筑施工行業，且勞動力成本的快速上升也極大地增加了施工企業的負擔；其次現澆施工產生的環境污染較嚴重，例如噪聲污染以及大量的建筑垃圾，且現澆施工對水資源消耗較多；最后現澆施工的工程質量不盡如人意，施工質量通病較多，得不到保障。現澆施工建造方式是否符合我國建筑業的可持續的發展方向，再次得到建筑業重新審視。因此，在黨和政府的大力倡導下，我國裝配式結構迎來了再一次的發展，現如今較常用裝配式混凝土結構主要有裝配式框架結構[4]、裝配式剪力墻結構[5]、裝配式密肋復合墻體結構和裝配式加強肋復合墻體結構等。

2 裝配式結構推廣過程中存在的問題

裝配式混凝土結構相比其他裝配式結構，其抗震性能好，造價相對較低，因此裝配式混凝土結構運用的最為廣泛。與此同時，裝配式混凝土結構在推廣應用過程中也發現許多問題，下面就裝配式混凝土結構的特點和在建筑工業化進程中遇到的問題進行分析。

2.1 建造成本

對裝配式混凝土結構而言，目前市場對于預制混凝土構件的需求量較小，因此預制構件的制造費用并沒有體現出應有的“規模化”優勢，另一方面裝配式結構構件運輸會增加運輸成本，且構件的連接處較多，又會額外產生連接成本等。除成本增加以外，裝配式混凝土結構對施工人員和設備的要求也相對更高。因此相比現澆結構，目前我國裝配式混凝土結構造價相對偏高，與傳統現澆施工成本相競爭處于劣勢。

2.2 設計軟件與設計效率

裝配式混凝土結構目前并沒有可供廣大設計人員采用的商業軟件，設計人員仍采用傳統的CAD繪制施工圖，再按預制構件裝配要求進行拆分出圖，且還要設計墻板支撐圖，后期施工時構件種類多、節點連接復雜，設計效率低，施工拼裝工作

量大，因此這種設計方法并未能發揮出裝配式結構的優勢。

2.3 現場施工安裝

相比現澆結構，裝配式混凝土結構在施工現場拼裝、項目管理等方面要求較高。裝配式混凝土結構構件安裝復雜，鋼筋焊接點和構件連接點較多，這勢必會降低工程項目的施工速度；此外裝配式混凝土結構對構件運輸進場、堆放、拼裝時的運輸、構件臨時支撐、鋼筋焊接和節點連接等過程均需科學合理的安排，方能減少工作業量和提高施工速度，否則會導致構建反復運輸、構件損壞等問題，使工程項目工期延長，從而無法體現裝配式混凝土結構施工周期短的優勢。

3 展望

裝配式混凝土結構進一步推廣所遭遇的難點問題，還需要從開發專業的商業軟件，以減少裝配式混凝土結構設計的工作量等基礎方面做起；此外，還應建立系統而科學的管理體系，以提高裝配式建筑的生產效率與工程質量，推動建筑行業的可持續發展，從而實現建筑業產業轉型與技術升級，更進一步推動我國經濟的發展。