預(yù)制裝配式建筑在建筑工程中的應(yīng)用與研究

唐 瑜，李 超

(西南科技大學(xué)城市學(xué)院，四川 綿陽 621000)

0 前 言

眾所周知，由于建筑體量巨大及我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，建筑工程中的能耗在逐年攀升。依據(jù)各國經(jīng)驗以及目前我國的建筑能耗水平，預(yù)計在2020年，我國建筑能耗所占資源消耗總量比例將達到35%左右，超越其他行業(yè)成為第一耗能產(chǎn)業(yè)[1-2]。目前我國的建筑行業(yè)正處于改革發(fā)展及轉(zhuǎn)型的時期，日益增長的市場需求是傳統(tǒng)的建筑工藝所不能滿足的，也不符合國家大力提倡的綠色發(fā)展及建筑科技化的方向，并且傳統(tǒng)建筑工藝還存在著大量的問題。所以，加強對預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的研究，建筑行業(yè)未來的發(fā)展方向。

1 預(yù)制裝配式建筑的概念解構(gòu)及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 預(yù)制裝配式建筑的概念解構(gòu)

預(yù)制裝配式建筑，顧名思義，就是預(yù)先把各種建筑構(gòu)件加工好，然后再按照步驟，像搭積木一樣，一步一步組裝好。用更專業(yè)的話則是：預(yù)制裝配式建筑是由部品部件在工廠加工，在工地裝配而成的建筑[3]。預(yù)制主要是在工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，比如梁、板、柱等構(gòu)件；裝配是指將構(gòu)件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，在施工現(xiàn)場進行裝配，組裝成建筑[4]。

當(dāng)然，雖然相較于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆技術(shù)，過去其運用不是太普遍。常見的裝配式建筑有三種，分別是裝配式混凝土建筑、鋼結(jié)構(gòu)建筑、木結(jié)構(gòu)建筑。而按照構(gòu)件形式和施工方法等又可以分為其他建筑類型，比如：砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑及骨架板材建筑等。

1.2 裝配式建筑國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

國外發(fā)達國家進行工業(yè)革命時間較早，其在科學(xué)技術(shù)上的進步遠超我國，從建筑工程中運用的工業(yè)技術(shù)就可明顯看出，歐美國家地區(qū)早在17世紀(jì)就開始建筑工業(yè)化道路。第二次世界大戰(zhàn)后，勞動力緊缺讓歐美等國家開始研究探索建筑工業(yè)化模式。本文以德國、瑞典為例分析國外的裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。

德國的預(yù)制裝配式建筑技術(shù)表現(xiàn)在其住宅工業(yè)化是通過預(yù)制裝配式建筑來達成的。因為其預(yù)制裝配式建筑技術(shù)研究開始得比較早，故相較于其他國家，德國在建筑中的預(yù)制裝配式技術(shù)處于比較成熟的狀態(tài)。

此外，瑞典也是一個研究裝配式建筑較早的國家，早在20世紀(jì)60年代，瑞典便開展預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，基本完成了相關(guān)構(gòu)件在規(guī)格方面的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，也使得其建筑業(yè)在工業(yè)化的路上飛速發(fā)展。

總體來說，國外在預(yù)制裝配式建筑技術(shù)方面比較成熟，并在原有預(yù)制裝配式建筑的基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展，以后將在更多新興技術(shù)進行發(fā)展，考慮其節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展方向等。

1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

相較于國外，我國在引進和研究利用預(yù)制裝配式技術(shù)比較晚，在建筑中利用預(yù)制裝配式技術(shù)的各個方面比較缺乏經(jīng)驗，大部分施工企業(yè)在技術(shù)和管理方面仍停留在傳統(tǒng)層面，存在對新型建筑工業(yè)化認識不足、缺乏戰(zhàn)略思維和創(chuàng)新機制、市場觀念不強等問題。

之所以我國在預(yù)制裝配式方面的研究與應(yīng)用不如國外好，首先是因為我國引進這個概念與技術(shù)比別人晚，而且更局限于傳統(tǒng)式的裝配式建筑，沒有在現(xiàn)有的傳統(tǒng)裝配式建筑技術(shù)上進行創(chuàng)新與發(fā)展，不能讓其應(yīng)用于更廣泛的建筑工程中。目前，推廣的裝配式技術(shù)一般是應(yīng)用于那些比較重要的一級建筑施工過程中，對于一般建筑并沒有很好地推廣，技術(shù)應(yīng)用范圍不夠廣；而在高校相關(guān)課程中，因為老師對其認識能力有限，沒有關(guān)于裝配式建筑的實地豐富經(jīng)驗，導(dǎo)致部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也只是囫圇吞棗，缺乏興趣。

總之，國內(nèi)在預(yù)制裝配式建筑技術(shù)方面的研究與廣泛運用做得不是太好，主要是因為在建筑工程中，我國利用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑技術(shù)的思想比較根深蒂固，操作簡單，更容易讓人接受。但是社會在進步和發(fā)展，所以我國也應(yīng)該積極學(xué)習(xí)西方先進技術(shù)，力求更高效完美地完成相同的工作量，并且考慮到其可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢。

2 裝配式建筑的優(yōu)勢

建筑節(jié)能形式多種多樣，可以做墻體保溫、屋頂保溫，可以采用具有保溫效果的嵌縫砂漿、節(jié)能門窗等。其中僅是采用墻體與屋面保溫這一項措施，節(jié)能效果就可以達到76.8%甚至更高[5]。所以，我國關(guān)于裝配式建筑節(jié)能的研究主要集中在外圍護結(jié)構(gòu)的保溫節(jié)能性上，涉及保溫材料、墻體構(gòu)造、結(jié)構(gòu)熱橋分析處理以及連接節(jié)點構(gòu)造等方面。

比起傳統(tǒng)的現(xiàn)澆作業(yè)，裝配式施工技術(shù)不僅極大地提高了施工效率、讓施工現(xiàn)場保持干燥整潔，而且在節(jié)能和環(huán)境保護方面也做得不錯,符合我國當(dāng)前建筑市場節(jié)能方向，能有較好的發(fā)展趨勢和建筑市場方向，能進一步擴大裝配式建筑市場。

3 預(yù)制裝配式建筑技術(shù)在推廣應(yīng)用中存在的問題

3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)管體系未完善

因為國內(nèi)裝配式技術(shù)發(fā)展相對比較晚，所以在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面仍需要參考國外發(fā)達國家現(xiàn)有的建筑行業(yè)規(guī)范，沒有可以通用的構(gòu)件制作標(biāo)準(zhǔn)，從而產(chǎn)生了效率低、成本高的問題，無法完成建筑工業(yè)化的初衷。而在裝配式建筑行業(yè)監(jiān)管機制方面也有待健全，需從招投標(biāo)、設(shè)計、制造、安裝及驗收的全方位進行體系建立。

裝配式建筑不單單具備可以提高工程質(zhì)量、縮短工期等優(yōu)點，最主要的是可以實現(xiàn)在建筑工程建造過程中的節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)能的目標(biāo)，非常有益于我國的可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展前景十分廣闊。

3.2 成本無明顯優(yōu)勢

雖然提倡使用裝配式建筑技術(shù)來減少現(xiàn)場施工的污染與浪費，但是，裝配式建筑技術(shù)的造價是很高的。而且需要靠引用和借鑒國外的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，這也就造成了效率低、成本預(yù)算高，個性化不強等問題，并且預(yù)制裝配式技術(shù)推廣還不夠，工廠生產(chǎn)裝配式構(gòu)件數(shù)量有限，運輸?shù)绞┕龅氐馁M用也是必須要考慮的問題。

3.3 企業(yè)轉(zhuǎn)型困難與專業(yè)人才匱乏

從企業(yè)方面來看，大多數(shù)企業(yè)都適應(yīng)了傳統(tǒng)的現(xiàn)澆技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，一時想要轉(zhuǎn)變其創(chuàng)新思維也是不太現(xiàn)實的。而且如果從一開始設(shè)計單位就是考慮的現(xiàn)澆方案設(shè)計，則導(dǎo)致之后的程序中也是依據(jù)傳統(tǒng)現(xiàn)澆進行建造，貫穿整個建筑行業(yè)周期，從而導(dǎo)致設(shè)計費用增加、成本上升、效率降低以及產(chǎn)能下降等一系列問題。現(xiàn)階段，專業(yè)的裝配式生產(chǎn)企業(yè)與安裝隊伍水平參差不齊，也限制了本行業(yè)的發(fā)展。

從專業(yè)人才方面來說，首先，作為裝配式建筑的核心技術(shù)，BIM技術(shù)在裝配式建筑安裝中同樣有著廣泛的應(yīng)用。早期高校在利用BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑施工方面不夠重視，技術(shù)設(shè)備不夠完善，意識到這個問題后才開始逐漸傾向這方面的人才培養(yǎng)。在理論課程方面，部分教師自身素質(zhì)不夠，不夠了解本課程內(nèi)容與深層次含義，沒有豐富的經(jīng)驗佐證理論知識，不能延伸形成屬于自己的裝配式建筑的理解，不能吸引學(xué)生的興趣，授課質(zhì)量不高。所以，高校應(yīng)該注意培養(yǎng)相關(guān)方面的技術(shù)人才，這樣才能真正在原有基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展，使裝配式技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用得更為廣泛。

4 預(yù)制裝配式建筑對于在校大學(xué)生的就業(yè)前景

4.1 預(yù)制裝配式就業(yè)前景

隨著國家建筑行業(yè)越來越來關(guān)注怎樣在建筑工程中利用新型環(huán)保的建筑節(jié)能技術(shù)達到環(huán)境與資源可持續(xù)發(fā)展的目的，其就業(yè)前景也是很可觀的，其中包括：設(shè)計的形式多樣、功能的現(xiàn)代化、制造的標(biāo)準(zhǔn)化、時間最優(yōu)化以及技術(shù)的可持續(xù)化，并且能把其技術(shù)運用推廣到更多的建筑結(jié)構(gòu)中去，讓其發(fā)展成像國外的大眾產(chǎn)品一樣。預(yù)制裝配式建筑大到整體空間布局，小到建筑細部的每一個預(yù)制構(gòu)件，都需要人們?nèi)パ芯浚诮ㄖこ倘芷诘膶嵺`中去攻克難題。而且，在滿足其安全性、舒適性等問題以外，還要滿足其視覺上的美觀性、設(shè)計感，讓人們更能感受到現(xiàn)代化產(chǎn)品帶來的優(yōu)勢。

4.2 預(yù)制裝配式就業(yè)對于大學(xué)生的機遇與挑戰(zhàn)

毋庸置疑，裝配式建筑技術(shù)因其環(huán)境友好型和資源節(jié)約型的優(yōu)點而被廣泛運用和創(chuàng)新發(fā)展，這不僅給高校大學(xué)生就業(yè)帶來了機遇，而且也是挑戰(zhàn)。面對這樣一個新興的建筑技術(shù)，要怎樣才能把它的優(yōu)點發(fā)揮到極致，怎樣才能既高效又高質(zhì)量地完成任務(wù)，是應(yīng)該思考的重中之重。當(dāng)然，這更要求從業(yè)者們必須要有過硬的專業(yè)知識與本領(lǐng)，以及富有創(chuàng)新思維的思考方式。

在學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程時，應(yīng)該有一個良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不能局限于上課時認真聽講，同時更應(yīng)該擴展自己，多去圖書館尋找相關(guān)專業(yè)的書籍，了解更多關(guān)于本行業(yè)的知識，為以后出身社會的實踐打下扎實的基礎(chǔ)。

5 結(jié) 語

隨著各地對城市建設(shè)過程中環(huán)保要求的各項政策的提出，裝配式建筑施工技術(shù)已成為建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新趨勢。作為一種新型的超低能耗建筑，裝配式建筑由于其具有健康舒適、工期較短、成本可控、施工過程對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)勢，必將在我國“節(jié)能減排”戰(zhàn)略及城鎮(zhèn)化進程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。裝配式建筑施工技術(shù)作為新興的施工方法，很多優(yōu)點是傳統(tǒng)施工無法比擬的，但是裝配式建筑施工技術(shù)的發(fā)展也存在缺陷與不足，所以，應(yīng)該辯證地看待裝配式建筑技術(shù)，揚長避短，不斷創(chuàng)新。

因此，在新興建筑產(chǎn)業(yè)化迅速發(fā)展階段，轉(zhuǎn)變行業(yè)發(fā)展觀念與思路是傳統(tǒng)施工企業(yè)亟待突破的難關(guān)，應(yīng)加大人才與物資的投入使用以推動裝配式建筑發(fā)展，為現(xiàn)代人們提供舒適安全、綠色環(huán)保的智能居住空間，促進建筑業(yè)不斷發(fā)展。

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