裝配式建筑對現代建筑設計的影響研究

夏筱川

（長江職業學院，湖北 武漢 430000）

1 引言

經濟發展加快了現代化進程，同時也給環境帶來了負面影響。行業發展需要順應時代的發展趨勢，建筑行業也不例外，建筑行業的高質量發展需要推進裝配式建筑，其優點是可以有效提升建筑工程質量，實現節能環保目標，強化裝配式建筑產業管理，在一定程度上促進建筑行業健康有序發展。裝配式建筑在我國發展較晚，大量應用出現在1990年以后，住宅的商業化將建筑業推到了高位發展階段，裝配式建筑得以快速發展。

2 裝配式建筑的概念及特點

2.1 裝配式建筑的概念

預制的裝配式建筑是將建筑構成部分提前生產，按照既定的方式運送至建筑工程施工現場，并按照相關流程進行安裝和組裝，使之成為結構完整、功能齊全的建筑物。此類建筑施工過程大致可分為兩個過程。

（1）建筑物構建的提前預制過程。按照流程將鋼筋、混凝土和木材等原材料運送至預制工廠進行加工，形成成品，如樓板、樓梯等，這樣的構件仍屬于傳統的建筑構件。現代工業建筑較傳統建筑有更高要求，現代建筑更多的要求是構建標準化、產業化和特色化，這就需要相關單位要進行精細化的設計和加工，使得預配式構件能夠滿足時代需求。

（2）建筑構件的裝配工作。此階段主要是建筑構件在施工現場的裝配，具體過程是將建筑構件運送至施工現場，而后根據設計要求將其吊裝至指定位置，裝配完畢后，進行校準和混凝土灌漿澆筑。

2.2 裝配式建筑的特點

對于傳統建筑而言，裝配式建筑在生產、設計、施工環節均與傳統建筑有很大區別。

（1）生產過程。裝配式建筑的構件大部分是提前制定的，沒有中間加工環節，可以節約資源、保護環境、提升建筑質量和施工效率，其施工量和建筑垃圾明顯減少，并且在一定程度上減輕了施工過程中的噪音，增強了安全性能。

（2）施工過程。大幅度減輕了建筑工人的勞動強度和工作量，提升工作效率，保障施工質量。

（3）施工設計。傳統建筑是先設計再施工，然后裝修，而裝配式建筑可以將三者同步進行，對工程進行標準化管理，保障建筑質量。為此，裝配式建筑在保障建筑質量的同時，能夠降低成本、增加效益。

3 裝配式建筑的優勢

3.1 有效縮短建筑施工周期

傳統建筑施工往往采取現場澆筑施工方式，在理想條件下，一般2～3天能完成一層建筑，若各層以不同的施工單位進行施工，則完成一層建筑大約需一周時間，建筑工程需要按照既定程序進行，不能同時施工。而裝配式建筑的主要構件可以交由不同生產廠家生產，這樣就不需要進行大規模建造。工廠生產完畢后，運輸至施工現場進行組裝和拼接，綜合條件下，完成一層主體結構大致需要3天時間，施工時間是傳統多層和低層建筑施工周期的一半，有效縮短了建設周期。同時，裝配式建筑可以避免在現場加工構件和現場施工，機械化應用程度較高，有效降低了勞動力成本。

3.2 有效減輕環境負擔

對于裝配式建筑而言，建筑構件主要由工廠生產，可有效降低建筑工地施工過程中產生的大量建筑垃圾，由于建筑構件是提前預制的，其在運輸和裝配過程中，不會造成揚塵現象，避免建筑施工過程中的噪音和粉塵。同時，提升施工效率，縮短夜間施工時間，避免了光污染。

3.3 減少資源浪費

建筑業的材料浪費主要來源于業主對建筑物的改動，其改動過程不僅浪費大量財力物力，更浪費建筑材料，造成原有設計變更和二次施工的發生。裝配式建筑減少資源浪費主要體現在以下幾方面：

（1）減少內外墻體抹灰量。對于建筑體來說，為了使外觀更加美觀大方，常采用抹灰的方式。裝配式建筑表面基本平整，不再需要抹灰步驟，節省了該環節的相關費用。

（2）節省裝飾性材料。裝配式建筑的構建，在制造過程中就考慮了裝飾性細節，在一體化成型的基礎上添加了美觀的元素，節省了組配后的二次裝飾，這也是今后裝配式建筑發展的方向之一。

（3）建筑材料的二次利用。裝配式建筑的構件均是工廠流水線生產的，可以進行建材的再次利用、二次加工，以達到節省材料和環保的目的。

（4）拆除的回收成本。裝配式建筑材料一般選用環保材料，其主要構件均可回收再利用，建立回收再利用機制，可形成可持續發展模式。相比于傳統建筑，裝配式建筑在拆除過程中不會產生大量建筑垃圾，有利于資源回收再利用。

4 裝配式建筑發展中的不足

4.1 建筑工業化程度有待提高，標準化程度低

發達國家的裝配式建筑發展較早，相關理論和實踐均已成熟，形成了自身的建筑風格和體系。目前，我國裝配式建筑發展仍處于起步階段，占我國總建筑量的比例并不高，一部分原因是我國裝配式建筑的標準化部件未能形成，工業化水平較低，生產的產品殘次品較多，往往達不到相關質量標準。裝配式建筑與傳統建筑相比，無論是施工要求設計還是技術檢測等均有嚴格的技術指標。目前，我國大部分建筑條件仍不達標，未發揮出裝配式建筑優勢，設計環節缺少標準化和模塊化理念，在實際應用過程中不同尺寸的構件較多，模具用量大，通用生產水平低，裝配式構件生產、存放、運輸和安裝等環節管理相對困難。

4.2 前期投入成本高

我國建筑行業的工業化水平低，處于起步發展階段，導致裝配式建筑投入比傳統建筑成本高，唯有擴大規模才能降低成本。然而，工業化發展需要大量資金投入，以完成其加工生產線的布置，且投資回報周期長，大部分開發者不能積極投入資金進行建設。

4.3 社會認可度低

裝配式建筑社會認可度低的主要原因是裝配式建筑與傳統建筑相比，其稅額高，這樣無形之中增加了建筑成本，使得相關企業參與積極性降低，隨之帶來的是社會認可度低。再者，我國目前工業化處于發展階段，生產制造成本高，高成本的裝配式建筑影響了公眾認可度。

4.4 裝配化施工整體水平不高

現階段工人技術水平不高和監管不到位，導致部分關鍵節點和連接部位施工質量不達標，缺乏與裝配式建筑施工工藝相匹配的工具、器械和設備，材料存在質量問題，導致構件強度不達標。灌漿材料質量不穩定，使連接質量不達標，影響安全。預制率不高的項目中，現澆與裝配兩種施工方式并存，多工種交叉作業，施工難度大，效率低，不能體現裝配式建筑“省工提效”的優勢。

5 裝配式建筑對現代建筑設計的影響

5.1 綠色環保思路

隨著建筑行業的轉型升級，對綠色環保理念提出了更高要求。從建造手段角度分析，以往建筑工程對環境影響很大，加之社會群體對環境保護、綠色發展理念的關注度與日俱增，使得傳統建筑設計形式無法滿足時代發展的內在要求。因此，裝配式建筑對現代建筑發展綠色環保理念具有重要的現實意義。具體而言，就是立足現狀，堅持以環保理念為根本出發點，最大程度上做到“不污染”“不浪費”，在此基礎上，將裝配式建筑的功效發揮至最大，與生態環境和諧共處，盡可能滿足消費群體的多元化需求。從某種意義上講，裝配式建筑為現代建筑設計帶來了新的綠色環保思路及理念。此外，裝配式建筑能系統整合不同層次的建筑部件，集中在同一地點進行生產加工，促成建筑產業各要素的聯動效應，并以此為契機，在特定的項目環境中進行快速安裝，有效避免環境污染問題。這種高效率的建筑施工方式極大程度上提升了工程進度，減少環境污染問題。譬如，裝配式建筑部件規模化、集中化生產，改變以往粗暴式施工方式，有效解決露天澆筑、混凝土攪拌機運轉的噪音污染等突出問題的同時，積極整合了優勢資源，縮短施工周期、優化施工環境，促進建筑行業高質量發展。

5.2 對建筑建造方面的影響

現階段，裝配式建筑的各個部件集中生產，與傳統建筑方式相比，集中化和規模化屬性更加凸顯。受多方面因素影響，如建筑部件的成本波動、國家政策、建筑行業發展等，使得裝配式建筑的零部件在數量、大小、標準等方面存在顯著差異。諸多要素共同作用對裝配式建筑零部件成本產生不同程度影響，很難根據市場的動態變化進行調整。建筑零部件在加工、物流運輸、安裝等環節需要進行二次操作，必須投入一定的人力、物力成本。因此，要在充分發揮裝配式建筑優勢的基礎上，最大程度節約相關附加成本，提升綜合經濟效益，全面凸顯裝配式建筑建造方式優勢，以確保裝配式建筑能夠滿足社會群體的價值需求。

5.3 對建筑能耗方面的影響

建筑行業的能源消耗是長期無法解決的重點問題，而裝配式建筑在降低能源消耗方面具有明顯技術優勢，裝配式建筑可對現代建筑設計的能源消耗進行全面掌握，積極整合資源，并與相關生產加工企業進行對接，確定最佳建筑設計方案和產品，盡可能減少建筑能源消耗。在裝配式建筑的前期階段，相關人員已對能耗問題進行了精準化定位，在后續設計過程中，可以及時調整相關建筑設計參數，保證能耗指標的可控性，科學分析整合數據，選取最佳建筑材料進行建造。傳統建筑形式更側重于后期能源消耗計算，而裝配式建筑形式更側重于前期預測，從源頭杜絕能耗問題，促進建筑行業的可持續發展。

5.4 建筑構件產業化的優勢

（1）裝配式建筑的建筑部件實現了工廠化、集中化和規模化，且生產模板具有質量好、價格低的優勢，所有建筑構件均可實現多次循環利用，相比于傳統現澆模板形式，其支撐材料用量大幅減少，施工效率顯著提升。

（2）在建造實踐過程中，以往的建造方式需要以墻高度為依據搭建腳手架支撐，這種施工形式會浪費大量建筑材料。裝配式建筑在到達建筑工地之前已經成型，無需進行重復支撐，最大程度上做到了資源合理化利用。

（3）裝配式建筑主要采取高性能、低成本、高環保等材料，更加凸顯了綠色環保理念。因此，裝配式建筑無論在性能還是環保方面均具有顯著優勢，有效促進建筑行業高質量發展。

6 結語

綜上所述，裝配式建筑有效促進了建筑行業的高質量發展，尤其是在降低成本、生產方式、施工形式等方面發揮了重要作用。與傳統建筑施工形式相比，裝配式建筑更加凸顯了質量和效率，大大降低了人力物力方面的投入。裝配式建筑雖然在促進現代建筑設計方面取得了一定成效，但也面臨著諸多不確定因素。因此，必須立足現狀，迎合時代的發展，積極整合優勢資源，加強頂層設計，開發綠色環保材料，大力發展裝配式建筑，促進建筑行業高質量發展。