文/劉世新 中建四局西北公司 陜西西安 710000
裝配式建筑作為新興的建筑技術(shù)的典型代表被應(yīng)用到建筑行業(yè)當(dāng)中,逐漸取代了傳統(tǒng)建筑施工技術(shù),裝配式建筑施工技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)意義上的現(xiàn)澆混凝土施工建筑形式而言,以其縮短施工工期,實(shí)現(xiàn)了建筑工程施工的完整性;減少建筑垃圾,節(jié)省了資源浪費(fèi);減少了粉塵污染、空氣污染和噪聲污染,為工程的質(zhì)量做好了保障;使得房間的戶型靈活多變,得到正確的運(yùn)用等諸多優(yōu)點(diǎn),引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。
裝配式建筑就是將大量的工地工作從傳統(tǒng)的施工方法中轉(zhuǎn)移到工廠,按照施工團(tuán)隊(duì)以及業(yè)主的要求,對(duì)部分的建筑部件及附件(例如地板、墻板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等)在工廠量好尺寸進(jìn)行加工處理,并提前制作好,再將這些零件,運(yùn)到工地上,組裝成一個(gè)整體,最終,在現(xiàn)場(chǎng)利用可靠的連接方法進(jìn)行組裝建筑。裝配式建筑具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用等的特點(diǎn),代表了現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)的模式。裝配式建筑的種類(lèi)有砌塊建筑(砌塊有實(shí)心和空心兩種)、板材建筑(又稱(chēng)為大板建筑)、箱形結(jié)構(gòu)建筑(組裝方式有全盒式、片式盒式、芯盒式、骨架盒式)、骨材結(jié)構(gòu)建筑(有全裝配式、預(yù)制式和現(xiàn)澆式)以及升板升層建筑。其中裝配式建筑的主要類(lèi)型包括預(yù)制式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等。
裝配式建筑的特點(diǎn):(1)大量的建筑部件和零件都是在工廠內(nèi)進(jìn)行制造、加工的,構(gòu)件種類(lèi)主要有:外墻板,內(nèi)墻板,樓梯,疊合板,陽(yáng)臺(tái),空氣調(diào)節(jié)裝置,預(yù)制構(gòu)件等;(2)大量的現(xiàn)場(chǎng)組裝工作,大大降低了原有的澆灌工作,并在工廠內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)一的工作;(3)采用一體化施工的建筑方法,可以實(shí)現(xiàn)與主體施工同時(shí)進(jìn)行的裝修;(4)隨著產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、管理的信息化,使得組件的標(biāo)準(zhǔn)化以及制造效率得以提高,組件的成本也會(huì)隨之降低,再加上工廠的數(shù)字化管理,會(huì)導(dǎo)致整體的組裝價(jià)格會(huì)越來(lái)越高;(5)滿足市場(chǎng)對(duì)綠色建筑的需求;(6)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)。
現(xiàn)如今,傳統(tǒng)的建筑施工設(shè)計(jì)已經(jīng)很難滿足人們的多樣化需求,主要是因?yàn)檫@些住宅樓的承重墻較多,從而導(dǎo)致開(kāi)間較小、分隔死板,無(wú)法對(duì)房?jī)?nèi)的空間進(jìn)行合理、靈活的分割,使房屋的設(shè)計(jì)與房屋的需要相分離,而裝配式建筑的靈活性較強(qiáng),裝配式住宅通常采用大開(kāi)間,大開(kāi)間具有靈活分隔,可依住戶需求任意劃分,可以分為大廳小居室或小廳大居室等,以便更好地滿足住戶需求。裝配式房屋最關(guān)鍵的是要有輕量化的隔板,以及采用輕鋼龍骨配石膏板或其他輕板,它是最好的輕質(zhì)隔離墻和天花板的材料。
許多建筑用的部件和附件(例如地板、墻板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等)以及建筑結(jié)構(gòu)都是在工廠中統(tǒng)一生產(chǎn)完成,以外墻板為例,外壁板主要是由模子制作,然后再由工廠生產(chǎn),完成之后,再通過(guò)烘烤、機(jī)器化噴涂等工藝,使外墻板更加出色和美觀,傳統(tǒng)的建筑施工工藝是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工來(lái)制作各種漂亮的花紋,且傳統(tǒng)的建筑施工工藝一般通過(guò)油漆顏料來(lái)進(jìn)行裝修,但是油漆顏料易產(chǎn)生色差,并產(chǎn)生退色,而裝配式建筑比起傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)更加方便,且不容易出現(xiàn)錯(cuò)誤;塑鋼門(mén)窗也逐漸興起,應(yīng)運(yùn)而生,現(xiàn)在木窗,鋼門(mén)窗已經(jīng)逐漸淘汰,傳統(tǒng)鋼門(mén)窗、木窗如今很難滿足人們的需求。在此情況下,在對(duì)塑鋼門(mén)窗進(jìn)行生產(chǎn)制造時(shí),都采用了最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝;板材、毛氈等材料徹底取代了散裝絕熱材料;在機(jī)械化生產(chǎn)下,各種機(jī)械設(shè)備相互配合生產(chǎn)出各種連接件,例如,屋頂框架、輕型鋼龍骨以及各種金屬懸掛和接頭,要確保這些連接件的尺寸精準(zhǔn)。另外,很多室內(nèi)材料也可以在工廠中進(jìn)行制造,室內(nèi)材料,例如石膏板,鋪地材料,吊頂,涂料,壁紙等等,都可以通過(guò)流水線生產(chǎn);地板房屋的面板也是工廠生產(chǎn)的,以方便建造,且在生產(chǎn)制造過(guò)程中,可以隨時(shí)調(diào)整控制建筑材料的性能,例如,隔聲性能、保溫性能、防火性能、耐凍融性,防火防潮等各項(xiàng)性能指標(biāo)。
運(yùn)輸人員將預(yù)制好的建筑部件直接運(yùn)送至工地,然后再由現(xiàn)場(chǎng)工人們按照下圖1進(jìn)行組裝,使得項(xiàng)目工程進(jìn)度快,施工人員交叉作業(yè)透明有序,保證項(xiàng)目工程完成的質(zhì)量,再加上組裝房屋的自重,與傳統(tǒng)房屋相比,減少一半的自重,所以裝配式建筑的地基也簡(jiǎn)化了,有利于環(huán)境保護(hù),還降低了施工成本。

圖1 裝配式建筑的樣式圖
現(xiàn)代裝配式建筑應(yīng)該具備下列職能:(1)將保溫層設(shè)置在節(jié)能外墻,最大限度了寒冷冬季減少對(duì)暖氣能源的消耗,也能在炎熱夏季節(jié)約空調(diào)能源;(2)門(mén)窗和墻體之間的縫隙較小,改善墻體及門(mén)窗的密封性,因?yàn)樵诠?jié)能外墻設(shè)置了保溫層,且保溫材料是具有吸聲功能的,使得節(jié)能外墻具備了良好的吸聲功能,最大限度減少外部噪音,消除外界的噪聲,達(dá)到較好的隔音效果,營(yíng)造一個(gè)安靜舒適的環(huán)境,為用戶創(chuàng)作了良好的環(huán)境;(3)裝配式建材是一種防熱、耐火的材料,它可以阻止火勢(shì)的擴(kuò)散和蔓延,降低了發(fā)生火災(zāi)的可能性;(4)具有一定的抗震效果,裝配式建筑大量采用了輕質(zhì)材料,與傳統(tǒng)的房屋相比,組裝房屋的自重減少了一半,并且有效減少了建筑的重量,增加了裝配式建筑安裝的靈活性;(5)裝配式建筑采用烘烤、機(jī)器化噴涂等工藝進(jìn)行裝修,使得它的外型簡(jiǎn)單、明快,具有鮮明的外觀特征,長(zhǎng)期使用不開(kāi)裂、無(wú)歪曲、色彩保持良好;(6)采用一體化施工的建筑方法,可以實(shí)現(xiàn)與主體施工同時(shí)進(jìn)行的裝修,為廚房、洗手間所配備的各種衛(wèi)生設(shè)備,創(chuàng)造良好的環(huán)境;(7)可以隨時(shí)調(diào)整控制建筑材料的性能指標(biāo),為新的電力和通信裝置的改造和添加創(chuàng)造條件。
我國(guó)對(duì)于裝配式建筑設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造、審計(jì)、管理等專(zhuān)業(yè)人才短缺,且相關(guān)人員許多不是相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人,所以導(dǎo)致施工人員的技術(shù)水平不夠,特別是擁有專(zhuān)業(yè)技能和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的工程師人數(shù)過(guò)少,但建筑工程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要求具備強(qiáng)大的專(zhuān)業(yè)技能和高超的技術(shù),這就造成了人才缺口,需要大量的人才進(jìn)行填補(bǔ)缺口。此外因設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)性不足,容易造成認(rèn)知偏差,從主觀方面來(lái)看,裝配式建筑不能適應(yīng)個(gè)性化的設(shè)計(jì)需求,缺少藝術(shù)性,以及對(duì)現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)和裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性的認(rèn)識(shí),導(dǎo)致裝配式建筑發(fā)展受到限制,發(fā)揮不出裝配式建筑的優(yōu)勢(shì),使得行業(yè)整體認(rèn)知水平的不足,導(dǎo)致了裝配式建筑發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)各種問(wèn)題。
裝配式建筑的順利進(jìn)行,有一部分取決于國(guó)家的政策要求以及統(tǒng)一的規(guī)范,國(guó)家缺乏對(duì)相關(guān)裝配式建筑政策的具體要求,例如,新時(shí)期,國(guó)家相關(guān)部門(mén)頒布了《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》,然而,法規(guī)、規(guī)范、現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的建設(shè)和驗(yàn)收規(guī)范等并未明文規(guī)定,更沒(méi)有明確的說(shuō)明建立相關(guān)的裝配式建筑政策,在組裝過(guò)程中易發(fā)生矛盾,對(duì)裝配式建筑的發(fā)展造成負(fù)面影響。 并且,如今是一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期,我國(guó)對(duì)激勵(lì)性政策有所缺失,影響了施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的積極性,更會(huì)影響建筑施工的質(zhì)量。目前,我國(guó)尚無(wú)一套統(tǒng)一的裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn),例如,在生產(chǎn)制造階段,造成了難以對(duì)建筑用構(gòu)件和配件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化,影響了下一個(gè)對(duì)建筑用構(gòu)件和配件進(jìn)行組裝搭建施工環(huán)節(jié),影響了裝配式建筑的施工質(zhì)量;在收工驗(yàn)收階段,缺乏了統(tǒng)一的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,不同的建筑用構(gòu)件和配件之間的兼容性不同,影響了裝配式建筑的整體性。
在進(jìn)行裝配式建筑的過(guò)程中,沒(méi)有相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范可供參考,且裝配式建筑的建筑用構(gòu)件和配件都是在施工現(xiàn)場(chǎng)之外,由工廠統(tǒng)一生產(chǎn)完成制造的,所以,在制造完成以后到實(shí)際的裝配完成這個(gè)階段,很容易出現(xiàn)問(wèn)題,可能會(huì)對(duì)建筑構(gòu)件造成損壞。由于構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)要求較高,而設(shè)計(jì)規(guī)范的欠缺使得結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)的正確性和合理性受到很大的影響。例如,預(yù)制樓梯以及疊合板的質(zhì)量缺陷;構(gòu)件的連接不符合要求,灌漿不飽滿,接縫灌漿連接其中的技術(shù)難點(diǎn),未按要求施工導(dǎo)致出現(xiàn)明顯的灌漿缺陷,影響連接部位的質(zhì)量;套件連接錯(cuò)位,技術(shù)上對(duì)套筒的孔徑大小選擇不恰當(dāng),導(dǎo)致套筒與鋼筋之間的連接存在明顯的偏差以及錯(cuò)位;管道的位置和埋設(shè)方式也是技術(shù)難題之一,由于不同管道的埋設(shè)位置不同,不能達(dá)到精確的對(duì)接,使得這些技術(shù)問(wèn)題制約著裝配式建筑的發(fā)展。
如果施工成本也高于傳統(tǒng)建筑,因?yàn)閷?duì)前期的資金投入大,包括場(chǎng)地、設(shè)備、工藝、熟練操作、工人的投入等等,導(dǎo)致了建筑行業(yè)的企業(yè)融資困難,記錄的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),資源的不足也會(huì)影響成本的上升,且在“設(shè)計(jì)-投標(biāo)-建造”過(guò)程中忽略了開(kāi)發(fā)商和制造商的利益,影響了項(xiàng)目整體的協(xié)調(diào),這還會(huì)直接導(dǎo)致建造費(fèi)用的增加,對(duì)裝配式建筑發(fā)展造成阻礙。
政府必須大力支持是推進(jìn)裝配式建筑的進(jìn)程,完善裝配式制度政策,健全行業(yè)管理制度,完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,政府可以對(duì)現(xiàn)行的裝配式建筑企業(yè)在稅收、貸款等方面提供相應(yīng)的優(yōu)惠政策,并對(duì)符合國(guó)家規(guī)定的政策以及統(tǒng)一規(guī)范的裝配式建筑生產(chǎn)建筑用構(gòu)件和配件的企業(yè)享受?chē)?guó)家相關(guān)優(yōu)惠政策,政府引導(dǎo)相關(guān)建筑和相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè),促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化,政府出資的項(xiàng)目要起帶頭作用,并給予相關(guān)的資金支持,使建筑公司有充足的資本來(lái)支持人才培養(yǎng)和相關(guān)建筑技術(shù)的研發(fā)。政府出臺(tái)的相關(guān)文件和相關(guān)的法律法規(guī)尚處于理論階段,一些無(wú)法支持組裝設(shè)計(jì)和建造的需求。政府要加強(qiáng)對(duì)裝配式建筑的扶持,并根據(jù)具體情況,制定行之有效的規(guī)劃審批、土地供應(yīng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和財(cái)政金融支持,確保裝配式建筑的順利實(shí)施,并將其貫徹到工程建設(shè)中。政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)裝配式建筑的管理,對(duì)裝配式建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行了總結(jié),加強(qiáng)對(duì)其隊(duì)伍的建設(shè)。
政府要加大財(cái)政激勵(lì)政策,細(xì)化土地扶持政策,加大金融激勵(lì)政策,相關(guān)的體系要進(jìn)一步的完善和優(yōu)化。對(duì)裝配式建筑的開(kāi)發(fā)費(fèi)用進(jìn)行合理的測(cè)算,在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,必須提高自動(dòng)化程度,減少人力成本。做好成本預(yù)控,不要過(guò)于追求太高的利率,對(duì)成本進(jìn)行合理、科學(xué)的劃分,合理拆分構(gòu)件,在建造費(fèi)用比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆法要高的情況下,可以降低模具類(lèi)型、零件規(guī)格,增加模具的周轉(zhuǎn)次數(shù),同時(shí)還要加強(qiáng)設(shè)計(jì)方、構(gòu)件廠和施工方三方的交流討論,確保制造出的零件符合建筑的要求,避免資源的浪費(fèi)、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工程變更。同時(shí),在充分考慮到裝配式建筑的資源消耗、柔性、適應(yīng)性等因素的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)裝配式建筑企業(yè)的融資與合作,充分考慮到裝配式建筑的特點(diǎn),從而制定貸款明細(xì)、成本管理等方面的規(guī)劃,并對(duì)傳統(tǒng)的信貸政策進(jìn)行改革,有效創(chuàng)新財(cái)務(wù)資助模式。
由于目前對(duì)裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用的業(yè)態(tài)比較單一,在建筑材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)方面,目前尚缺乏相關(guān)的研究,導(dǎo)致了節(jié)點(diǎn)防水和結(jié)構(gòu)體系的抗震性能差。因此,我們需要大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑、推廣裝配式混凝土建筑,建立適應(yīng)區(qū)域和類(lèi)型的建筑技術(shù)系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行分析和研究,染回根據(jù)不同的商業(yè)形態(tài)和建筑強(qiáng)度,對(duì)各種類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)進(jìn)行研究,通過(guò)進(jìn)行多次的抗震試驗(yàn),深入研究裝配式建筑的結(jié)構(gòu)性能,并使得抗震技術(shù)系統(tǒng)具有科學(xué)合理性。針對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)方面,因?yàn)閭鹘y(tǒng)平面深化圖紙是二維的,而實(shí)際施工處于三維空間,導(dǎo)致平面圖紙不準(zhǔn)確,使得實(shí)際施工有誤差,達(dá)不到準(zhǔn)確要求,導(dǎo)致了線管點(diǎn)位后期偏移、疏忽以及沖撞以及后開(kāi)槽現(xiàn)象,使得工程無(wú)效成本增加,因此,我們引入了 BIM協(xié)同管理系統(tǒng),并運(yùn)用 BIM技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等全過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控,從而通過(guò)碰撞檢測(cè)模塊來(lái)調(diào)整、控制管線協(xié)調(diào)方案,大大減少了設(shè)計(jì)圖紙中的錯(cuò)誤以及無(wú)效成本的增加。
政府要努力培養(yǎng)建筑設(shè)計(jì)、采購(gòu)、審計(jì)、建造、管理等專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,組建專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍,同時(shí),還要建立專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)基地,增加其職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的經(jīng)費(fèi),從而強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn),培養(yǎng)技術(shù)工人,深化建筑用工制度改革,對(duì)建筑行業(yè)施工人員技能水平的評(píng)價(jià)要客觀、合理,推動(dòng)文憑和職業(yè)技術(shù)資格證書(shū)的銜接。鼓勵(lì)高等院校和高職院校開(kāi)設(shè)有關(guān)裝配式建筑的課程,并將其納入教科書(shū),開(kāi)展校企合作,促進(jìn)人才培養(yǎng),企業(yè)與學(xué)習(xí)進(jìn)行合作,為社會(huì)輸送高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)型人才,同時(shí),我們也要加強(qiáng)國(guó)際間的交流和合作,積極吸引國(guó)外的專(zhuān)家,從事裝配式建筑的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和管理,吸取、借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)與專(zhuān)業(yè)知識(shí),引入先進(jìn)設(shè)備,從而推動(dòng)整個(gè)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展,并且企業(yè)要培養(yǎng)工匠精神,使其工作做精、做好。
綜上所述,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,裝配式建筑技術(shù)在建筑行業(yè)得到了廣泛的重視,成為了整個(gè)建筑領(lǐng)域的焦點(diǎn),它的應(yīng)用對(duì)我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用。將裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用于建筑工程,具有諸多的優(yōu)勢(shì),例如節(jié)能環(huán)保、設(shè)計(jì)多樣、長(zhǎng)期使用時(shí)不開(kāi)裂、不變形、不褪色,沒(méi)有色差、可以隨時(shí)調(diào)整控制建筑材料的性能指標(biāo)、隔音降噪、防火、抗震等等特點(diǎn),但在發(fā)展的過(guò)程中也有著諸多的障礙。作為建筑施工企業(yè),必須充分了解裝配式建筑施工技術(shù)的定義、內(nèi)容以及特點(diǎn),運(yùn)用裝配式建筑的特征,進(jìn)行設(shè)計(jì)以及建設(shè)裝配式建筑,不斷深入透徹的研究該施工技術(shù),培養(yǎng)裝配式建筑設(shè)計(jì)、采購(gòu)、審計(jì)、建造、管理等專(zhuān)業(yè)人才,本文從政策規(guī)范、技術(shù)、人員、經(jīng)濟(jì)成本上進(jìn)行障礙分析,找到解決障礙的對(duì)策,從而更好地運(yùn)用該技術(shù)服務(wù)社會(huì),促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。