蒙亞軍/新疆兵團建工集團建設(shè)工程設(shè)計研究院有限公司

?

裝配式結(jié)構(gòu)住宅的應(yīng)用與發(fā)展研究

蒙亞軍/新疆兵團建工集團建設(shè)工程設(shè)計研究院有限公司

【摘 要】我國房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)的集約化，要求在規(guī)模、質(zhì)量與技術(shù)上共同提高。裝配式住宅對于結(jié)構(gòu)體系、建筑性能、資源節(jié)約及環(huán)境保護方面都有較好的發(fā)展前景。而對于裝配式住宅體系如何促進其應(yīng)用與發(fā)展，需要在實踐上不斷的研究。

【關(guān)鍵詞】裝配式；住宅；應(yīng)用；發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展與科技的進步，建筑業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展，尤其在近十年，我國城市化程度大幅度提高，城市建筑占地面積飛速的擴張。對于建筑業(yè)來說，量的增長也推動了建筑工藝的發(fā)展，隨著新材料、新技術(shù)的引用以及推廣，裝配式住宅以其具有空間利用靈活、外墻保溫性強、建筑能耗低等優(yōu)勢慢慢走進了人們的視線，市場需求量也在不斷的提升，對于傳統(tǒng)住宅的建筑工藝提出了挑戰(zhàn)，成為了我國在未來住房環(huán)境變革的一個趨勢。

一、我國裝配式住宅概述

我國目前的裝配式住宅一般以鋼結(jié)構(gòu)為主，是指以鋼結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)材料，按照統(tǒng)一、標準的建筑制造房屋框架零件，然后將零件運至工地現(xiàn)場，在工地現(xiàn)場組裝鋼結(jié)構(gòu)框架，在鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再通過預(yù)制混凝土安裝或是其他材質(zhì)搭建屋頂墻壁等形成的住宅。

就我國住宅裝配技術(shù)的發(fā)展來看，我國的技術(shù)一般都是借鑒歐美日等國家的既有技術(shù)。從國外的裝配式住宅先進理論與技術(shù)來看，關(guān)鍵在于裝配化的系統(tǒng)性，也就是產(chǎn)業(yè)形成鏈條與系統(tǒng)。全球或是某一國家在裝配住宅技術(shù)上形成模式，才能促進其標準化。裝配技術(shù)標準化能夠起到規(guī)范市場，延伸產(chǎn)業(yè)鏈的作用，是裝配式住宅發(fā)展的基礎(chǔ)。裝配式住宅形成體系要在構(gòu)件建造上符合標準化要求，形成裝配式住宅通用零部件生產(chǎn)，整個市場生產(chǎn)的零部件能夠順利的進行拆裝拼裝。同時，裝配水平要達到一定標準，要有一個科學(xué)的檢驗與檢測方案，裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑方法不同，因而在檢測的經(jīng)驗和標準上都有不同。我國用于檢驗裝配式建筑的標準都是用國際通用的標準，因此，裝配式住宅形成體系的前提是形成科學(xué)完善的行業(yè)標準。另一方面，形成配套的商品體系。配套商品包括裝飾、圍護、廚衛(wèi)、設(shè)備等等住宅必要的組成要素，裝配式住宅的配套商品必然和傳統(tǒng)住宅不同，配套商品需要和裝配式住宅相搭配，使用要有效。

我國裝配式住宅基本模式有以下幾種：一是整體拼裝式，即工廠將輕鋼構(gòu)件與板材連接起來運至現(xiàn)場進行拼裝。二是分階段拼裝式，即工廠將輕鋼結(jié)構(gòu)部件運至現(xiàn)場安裝，并制作樓蓋和維護機構(gòu)等。三是單元式，即工廠將完整的房屋單元全部組裝好運至現(xiàn)場安裝就位。四是混合式，即將輕鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢。

二、裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的生產(chǎn)流程

我國裝配式住宅建筑的制造和安裝技術(shù)主要借鑒歐美發(fā)達國家，目前，我國的自主研發(fā)水平在施工流程與工藝上明顯落后，缺乏系統(tǒng)的研究。未來對于不同使用群體的鋼結(jié)構(gòu)住宅，需要有針對性的施工工藝與工法、設(shè)備和施工組織。在目前我國的裝配式住宅的工藝流程主要遵循以下步驟：

1.個性化定制階段。與傳統(tǒng)建筑方法一樣，在建造之前要進行設(shè)計，而與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)不同的是，裝配式建筑更加的靈活，更加強調(diào)個性化設(shè)計，往往可以提供出很多種，甚至上百種方案，供開發(fā)商或購房者選擇，并且可以根據(jù)客戶的特殊要求進行設(shè)計。

裝配式住宅的個性化定制也是在標準化設(shè)計的基礎(chǔ)上進行的，因此開發(fā)商需要在屋頂、外墻、裝潢、廚衛(wèi)等產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫中選擇好，建筑企業(yè)可以根據(jù)開發(fā)商的選擇來施工。在戶型設(shè)計階段，裝配設(shè)計者要掌握材料使用、加工條件、抗震設(shè)計、住宅占用空間、結(jié)構(gòu)體系類型、住宅主要的使用人群等方面內(nèi)容，然后進入結(jié)構(gòu)主體設(shè)計。結(jié)構(gòu)主體設(shè)計是以既定結(jié)構(gòu)體系為目標，如鋼框架、鋼框撐、鋼框架混凝土核心筒、交錯桁架、勁性混凝土、管形柱內(nèi)灌混凝土等，綜合考慮不同的樓板體系，再完成其他環(huán)節(jié)設(shè)計。

2.制造與裝配階段。住宅的全部零部件需要按照國家或是國際標準工廠化生產(chǎn)制造，將必須要在工廠制造出來。而且應(yīng)考慮物流問題，一些框架不能在工廠加工制造的，需要去現(xiàn)場施工。然后將鋼結(jié)構(gòu)框架零件運到現(xiàn)場裝配，較低的集成住宅不需要大型的機械設(shè)備，施工現(xiàn)場潔凈，建筑垃圾產(chǎn)生少，施工基本不受天氣及季節(jié)影響。

裝配流程一般分為六步。第一，基礎(chǔ)施工，按常規(guī)工藝定位、放線、挖土、澆筑墊層、基礎(chǔ)大放腳，澆筑混凝土防水帶后安放鋼構(gòu)件預(yù)埋件或通長角鋼。第二，地坪施工，地坪施工就是建筑的地基以及施工場地布置。第三，鋼構(gòu)件安裝，鋼構(gòu)件在工廠加工，然后在現(xiàn)場組裝校正。第四，墻體施工，在鋼結(jié)構(gòu)框架上用其他材質(zhì)進行墻體的鋪裝。第五，樓面施工。第六，屋頂鋪設(shè)。

三、裝配式住宅應(yīng)用存在的問題及對策

1.行業(yè)不成熟導(dǎo)致應(yīng)用受局限。我國鋼結(jié)構(gòu)建筑在大型公共基礎(chǔ)設(shè)施的建造上應(yīng)用的很多，新的航站樓、高鐵站、體育場、會展中心、大劇院等都有應(yīng)用，而這些都屬于國家級項目，不但有來自國際的設(shè)計師參與，在安全與使用耐久度等方面也經(jīng)過了專家多次的檢驗與認證。對于裝配式住宅這個行業(yè)來說，技術(shù)與質(zhì)量的監(jiān)督、認證的專業(yè)人員較少，專家隊伍也很難組成，單單從安全審批上，考慮到人們生命安全，裝配式住宅還沒有達到大規(guī)模生產(chǎn)的條件。

另外，我國與西方國家有國情上的不同，首先人口基數(shù)大，人口密度大，高層建筑才是我國城市建筑的首選，不能像歐美一些國家一樣將房子做成獨棟獨戶來應(yīng)用。同時，相對于日本這樣的人口密度也很大的國家，我國由于城市化發(fā)展起步較晚，且人們最集中的一線城市少，因此，在建造技術(shù)上，我國能夠達到建造高層鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑水平的單位不多。

裝配式住宅在我國的推廣，需要在我國國情之下探索一條成熟的道路。第一，在生產(chǎn)的標準化以及配套政策上加以完善，要形成生產(chǎn)、裝配過硬的規(guī)模化企業(yè)。第二，對生產(chǎn)企業(yè)的審批上要有明確的規(guī)定，盡快出臺行業(yè)標準。第三，要從少數(shù)裝配建筑企業(yè)入手，發(fā)展相關(guān)鏈條企業(yè)，在技術(shù)和管理成熟后，逐步放開市場準入。

2.裝配式建筑的市場化發(fā)展緩慢。裝配住宅市場化程度低且發(fā)展緩慢，受到我國市場的影響，我國的裝配式住宅設(shè)計、生產(chǎn)、安裝施工、驗收評定等技術(shù)標準尚未建立，項目大規(guī)模推廣受到了阻力；加上國內(nèi)具備總承包資質(zhì)的企業(yè)目前不具備專業(yè)化生產(chǎn)能力，而少數(shù)具備能力的企業(yè)又無承包項目資格，裝配式建筑一直沒有形成大規(guī)模生產(chǎn)，規(guī)模效益無法體現(xiàn)。另外，由于裝配式住宅在空間、土地占用上與傳統(tǒng)建筑差別不大，且造價較高，地產(chǎn)商使用裝配式建筑的利潤空間較為有限，因此在入場方面有所顧慮。

裝配式住宅市場化在我國是個相對緩慢的過程，首先要打破傳統(tǒng)和觀念，扶持和培育大型企業(yè)集團和集群，激發(fā)市場主體推進裝配式住宅的積極性和創(chuàng)造性。其次，要加大科研投入，加強高強度、自保溫、阻燃、長壽命、可循環(huán)、健康、吸附污染的輕型建材開發(fā)；同時也要加快項目建設(shè)體制改革，創(chuàng)造有利于裝配式住宅發(fā)展的市場環(huán)境，促進建筑業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

四、裝配式住宅應(yīng)用的前景

從環(huán)境問題和社會問題等方面考慮，裝配式住宅將成為房地產(chǎn)業(yè)工業(yè)革命的引領(lǐng)者?，F(xiàn)今我國還有大批建筑有待開發(fā)，僅依靠大量勞動力已不再可行，建筑質(zhì)量無法保證。裝配式建筑節(jié)能效果好，且對克服PM2.5空氣污染方面可發(fā)揮很大的作用。發(fā)展?jié)摿Ψ浅４?，將成為我國未來建筑發(fā)展的新趨勢。

參考文獻：

[1]張傳生，張凱. 工業(yè)化住宅挑戰(zhàn)傳統(tǒng)建筑模式[J]. 施工企業(yè)管理. 2012(06).

[2]李曉明. 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)在國外的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 住宅產(chǎn)業(yè). 2011(06).

[3]張?zhí)K蘋. 裝配式工業(yè)化住宅應(yīng)用實例[J]. 山西建筑. 2012(06).