裝配式建筑與傳統建筑

劉美榮 安徽藝源建筑藝術設計有限責任公司

一、什么是裝配式建筑

裝配式建筑是指在施工現場用裝配式構件組裝而成的建筑。這種建筑具有施工速度快、受氣候條件限制少、節省勞動力、提高建筑質量的優點。相對于傳統建筑組裝的優勢，第一，組裝式建筑的構件可以在工廠進行工業化生產，構件相當于標準產品，運到現場就可以直接安裝。可以說方便快捷，尤其是在爭分奪秒搶工期的施工領域；其次，零部件在工廠標準化生產，質量比現場生產更有保證，更能有效控制；第三，周轉使用的材料量相對減少，降低了租賃成本；第四，減少野外作業對環境保護非常有利；第五，標準化生產可以節約材料，減少浪費；第六，零部件的高標準機械化程度減少了現場人員的配備，這在勞動力成本和安全生產方面是有幫助的。

二、傳統建筑結構的缺點

對于建筑來說，它的主要組成部分包括基礎、墻體、梁、板和柱。現代建筑一般都是鋼筋混凝土。而且這些主要構件的施工需要現場綁扎下料，非常煩瑣。而且現代建筑的高度一般在三米左右，不方便工人使用更多的工具，上下樓梯。而且這些主要構件需要模板，然后澆筑混凝土。而且傳統施工工藝普遍采用木模板，造成資源嚴重浪費（雖然有所改進，但木模板改為鋼模板、鋁模板等。），且回收性能差，強度不高，容易灌漿、脹模、控制困難，工人操作復雜。而且墻柱混凝土需要在現場施工，現在需要用混凝土攪拌車運輸澆筑，工人數量多，時間間隔長，施工時容易產生冷裂紋，混凝土在現場凝固，使其強度達不到要求，容易造成混凝土蜂窩麻面、爛根、離析等質量通病，難以控制，工人使用振搗棒操作費時費力。而且在傳統的施工過程中，每棟建筑的施工過程中使用了很多工人，他們還需要等待混凝土凝固，導致時間和成本很高。

三、裝配式建筑的優勢

（1）確保工程質量。傳統的現場施工受到工人素質參差不齊的限制，質量事故時有發生。裝配式建筑構件在裝配式工廠生產，在生產過程中可以控制溫度和濕度，因此更容易保證構件的質量。（2）減少安全隱患。傳統施工多在露天、高空進行，存在很大的安全隱患。裝配式建筑構件運到現場后，由專業安裝團隊嚴格按照工藝進行組裝，大大提高了工程質量，減少了安全隱患。（3）提高生產效率。裝配式建筑的構件在裝配式廠采用鋼模批量生產，減少了腳手架和模板的數量，所以生產成本相對較低，尤其是生產形式復雜的構件時，優勢更加明顯；同時省略了相應的施工過程，大大提高了時間利用率。（4）降低人工成本。目前，中國建筑業勞動力、技術人員、老年工人短缺，成本不斷上升，使得傳統的建筑方法不可持續。組裝式建筑采用組裝式工廠施工和現場組裝施工，機械化程度高，現場施工和管理人員減少近10倍。節省可觀的人工成本，提高勞動生產率。（5）節能環保，減少污染。裝配式建筑的循環經濟特征顯著。由于鋼模板可以回收利用，節省了大量腳手架和模板作業，節約了木材資源。此外，由于組件在工廠生產，現場很少進行濕法作業，大大降低了噪音和煙霧，對環境影響不大。（6）模塊化設計，延長建筑物使用壽命。在裝配式建筑的建筑設計中，首先對戶型進行優化，在選擇戶型的基礎上進行模塊化設計和生產。這種設計方法大大提高了生產效率，特別適合大規模標準化建設。此外，由于結構靈活，可以進一步改造房屋的內部空間，延長房屋的使用壽命。

四、裝配式建筑的結構深化設計

對于各種標準裝配式構件的建筑結構，可采用標準圖集的詳細設計圖及其施工方法。如果結構復雜，設計文件不夠詳細，需要深化設計。深化設計的計算應包括設計文件規定的荷載和施工過程中堆垛、脫模、運輸、吊裝等各種工況下荷載的不利組合驗算，并應考慮施工順序和支架拆除順序的影響。深化設計完成單位可以是原設計單位，也可以是其他有設計能力的相關單位。深化設計的結果應得到原設計單位的批準，以便與結構的總體設計相協調。深化設計是設計工作的進一步延續。作為施工依據的設計文件和深化設計成果應包括以下內容：1.組裝部件的設計詳圖，包括平面圖、立面圖、剖面圖、預埋掛件和其他預埋件的詳細結構圖等；2.裝配式構件的裝配詳圖，包括構件的裝配位置、相關節點的詳圖、臨時斜撐和臨時支撐的設計結果等；3.施工方法，包括構件制作和組裝的施工、驗收方法、組裝順序要求、臨時支撐和臨時支撐拆除順序要求等。對于仍處于開發階段的裝配設計，總體設計在于優化板材組件，實現高效生產和簡單快速安裝。

五、裝配式建筑的發展趨勢

隨著現代建筑業的快速發展，裝配式建筑的民族化趨勢是必然和必要的，國家也鼓勵和大力支持這一項目。由于我國傳統建筑存在壽命短、抗震性能低等固有缺陷，根據相關數據，英國建筑平均壽命為100年，美國為50年，中國僅為35年。雖然這些建筑的使用壽命很短，但它們的環境污染卻極其嚴重。建筑垃圾的數量占城市垃圾總量的30%~40%，約為發達國家的兩倍。但是對于裝配式建筑來說，已經不是問題了。因為在裝配式建筑的設計過程中，準確的建筑構件保證了建筑具有良好的抗震性能和防腐性能。工廠流水線上生產的建筑構件只能在現場安裝，在施工過程中造成了大量的環境污染。設計的標注和管理的信息化提高了生產效率，組件的統一降低了成本。通過數字化管理，裝配式建筑的性價比得到了提高。裝配式建筑作為一種綠色建筑技術，具有避免重復維修、壽命長、免維護、技術性和環保等優點，在大力推廣綠色建筑、保護環境和改善環境的趨勢下，將獲得更多的發展空間，并將逐步取代傳統的建筑方法和建筑理念。

六、結語

作為一種新的建筑模式，組裝式構件必須在生產速度和質量上得到保證，以確保施工的順利進行。目前能制造大量組裝式構件的廠家不多，可能成為阻礙組裝式建筑發展的問題。因此，發展組裝型零部件制造企業尤為重要。此外，在目前的經濟形勢下，裝配式建筑的發展仍然需要政府、建筑工人和建筑工程師的不斷研究和發展，充分發揮裝配式建筑的優勢，盡量避免裝配式建筑的缺點，盡快建設適合我國國情的裝配式建筑。