莊麗+白國(guó)慶+董驊+李曉聰

摘要：我國(guó)為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到節(jié)能減排的目的，國(guó)家正盡量使裝配式建筑覆蓋建筑全行業(yè)。由于我國(guó)裝配式建筑的起步晚于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，所以，在學(xué)習(xí)西方先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)之前，首先應(yīng)認(rèn)識(shí)到我國(guó)裝配式建筑相比于現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆制作的優(yōu)點(diǎn)及不足，然后，結(jié)合目前21世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)、BIM等技術(shù)的興起對(duì)中國(guó)建筑業(yè)裝配式建筑的發(fā)展方向提出幾點(diǎn)合理的建議，預(yù)測(cè)裝配式建筑的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

Abstract： In order to achieve sustainable development and realize the goal of energy conservation and emissions reduction， China is trying to make prefabricated buildings cover the whole industry. Because prefabricated construction started later in China than the western developed countries， before learning western advanced experience， we should first realize the advantages and disadvantages of prefabricated construction in China compared with the cast-in-place， and then， combined with the rise of the Internet and BIM technology in the 21st century， some reasonable suggestions are put forward for the development direction of prefabricated construction in China to predict the future development trend of prefabricated construction.

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；優(yōu)缺點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)

Key words： prefabricated construction；advantages and disadvantages；development trend

中圖分類號(hào)：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）17-0169-03

0 引言

隨著我國(guó)建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，裝配式建筑也在國(guó)內(nèi)逐漸推廣。裝配式建筑首先引起人們的注意是在20世紀(jì)60年代，由英、法等歐洲的幾個(gè)國(guó)家首先做了嘗試[1，2]。我國(guó)起步較晚，是在20世紀(jì)80年代，由于中國(guó)人口基數(shù)不斷增大對(duì)住房要求不斷的提高，有了這樣的需求以后，裝配式建筑才得到逐漸的推廣。國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)16年9月14日主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議中強(qiáng)調(diào)要大力發(fā)展裝配式建筑，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)[3]。眾所周知，裝配式建筑具有建造速度快、節(jié)約勞動(dòng)力、減少消耗等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著許多的不足，比如需要注意構(gòu)建搭接處以及對(duì)于抗震的要求是否能得到滿足[4-7]。

在推廣裝配式建筑的同時(shí)，首先，是對(duì)裝配式概念有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)以及包括的種類；其次，要認(rèn)識(shí)到目前我國(guó)裝配式建筑存在的優(yōu)點(diǎn)及不足；最后，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，指明我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展方向。

1 裝配式建筑的特點(diǎn)以及種類

通過(guò)將相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行整理和歸納，將裝配式建筑的特點(diǎn)以及種類歸納如下。

1.1 裝配式建筑的特點(diǎn)

1.1.1 預(yù)制生產(chǎn)

建筑施工過(guò)程當(dāng)中需要的建筑構(gòu)件，大都是在工廠批量化的生產(chǎn)或者是現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。構(gòu)建筑的主要種類有：內(nèi)外墻板、空調(diào)板、樓梯、預(yù)制梁、預(yù)制柱等。以裝配式建筑中的外墻板構(gòu)件為例，可以通過(guò)制定相應(yīng)的模具、烘烤工藝、機(jī)械化噴涂達(dá)到預(yù)想效果。如果對(duì)建筑的耐火性、抗凍融性、防火防潮、隔聲保溫等性能指標(biāo)有要求，那么在工廠的生產(chǎn)過(guò)程中就可以控制和實(shí)現(xiàn)。

1.1.2 裝配式作業(yè)

相比于原始的現(xiàn)澆作業(yè)，裝配式建筑的裝配作業(yè)減少了工作量。采用專業(yè)的安裝團(tuán)隊(duì)，需要相關(guān)企業(yè)從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、吊裝、連接等各道工序均具有較高的技術(shù)力量和管理水平。這樣，就增加了裝配式施工作業(yè)的速度，也減少了在施工現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)力，施工現(xiàn)場(chǎng)的物料堆積也會(huì)減少，有利于減低施工成本，更利于實(shí)現(xiàn)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的這樣一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)。

1.1.3 滿足個(gè)性化需求

相比于傳統(tǒng)建筑開(kāi)間較小、承重墻較多的事實(shí)，用戶在居住時(shí)沒(méi)有辦法對(duì)居住空間靈活的分割，而裝配式建筑因采用了輕質(zhì)隔墻，所以開(kāi)間相對(duì)較大，滿足了用戶的個(gè)性化需求。例如，輕鋼龍骨配石膏板或者其它輕型板材正是隔墻的最好材料之一。

1.1.4 現(xiàn)代化的功能

①節(jié)能減耗：因在外墻設(shè)有保溫層，冬天，使屋內(nèi)的采暖盡量不受外面冷空氣的侵襲；夏天，使屋內(nèi)的冷空氣盡量減少流失。

②密封隔音：門(mén)窗和墻體的密封功能得到了增強(qiáng)，保溫材料具有吸聲的特點(diǎn)，不僅可以避免外來(lái)噪音對(duì)室內(nèi)安靜的環(huán)境感染，同時(shí)也可以創(chuàng)造一個(gè)更加私密的室內(nèi)環(huán)境。

③防火抗震等：因使用了不燃或難燃材料，可以防止火災(zāi)的蔓延或波及；又因使用了輕質(zhì)的裝配式材料，有效的降低了建筑物自身的重量，增加裝配式的柔性連接等。

1.2 裝配式建筑的種類

1.2.1 按預(yù)制材料的類型分類

①砌塊建筑。

砌塊建筑指的是用預(yù)先制成的塊狀材料砌成墻體的裝配式建筑，適用于建造3～5層的相對(duì)較低層的建筑，如果適當(dāng)?shù)奶岣咂鰤K本身的強(qiáng)度或者增加配置砌塊內(nèi)的鋼筋，還可以相應(yīng)增加層數(shù)。砌塊建筑適應(yīng)性比較強(qiáng)，生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，施工也簡(jiǎn)便，造價(jià)相比于原始現(xiàn)澆較低，還可將地方材料和工業(yè)廢料利用起來(lái)。

②板材建筑。

板材建筑又稱大板建筑，由預(yù)制好的大型內(nèi)外墻板、樓板和屋面板等板材裝配而成。它可以被認(rèn)為是工業(yè)化體系建筑中全裝配式建筑的主要類型。板材建筑有效的減輕了結(jié)構(gòu)自身的重量，提高了生產(chǎn)效率，擴(kuò)大了建筑的使用面積以及提高了防震的能力。

③盒式建筑等。

盒式建筑是一種以板材建筑為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的裝配式建筑。這種建筑工廠化的程度相當(dāng)高，現(xiàn)場(chǎng)安裝的速度快。不僅可以在工廠完成盒子的結(jié)構(gòu)部分，還可以安裝好內(nèi)部裝修和設(shè)備，甚至連家具、地毯等也可以安裝齊全。盒子吊裝完成、接好管線后即可使用。盒子建筑工業(yè)化程度很高，但是投資大，運(yùn)輸不方便，而且需要用重型吊裝設(shè)備，因此，發(fā)展受到一定的限制。

1.2.2 按裝配化程度分類

①全裝配：類似于預(yù)制裝配式，只不過(guò)是全部采用裝配式構(gòu)建，一般限制為低層或抗震設(shè)防要求較低的多層建筑。

②部分裝配：類似于裝配整體式，部分裝配混凝土建筑，主要構(gòu)件一般采用預(yù)制構(gòu)件，在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)現(xiàn)澆混凝土連接，形成裝配整體式結(jié)構(gòu)的建筑。

2 我國(guó)裝配式建筑相比于現(xiàn)場(chǎng)制作的優(yōu)點(diǎn)

2.1 縮短了工期

相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式，裝配式建筑的構(gòu)件不需要現(xiàn)場(chǎng)澆筑和養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，下一道工藝工序也不需要等待上一道工藝工序完成并且檢驗(yàn)合格等，都是從預(yù)制構(gòu)件長(zhǎng)運(yùn)輸過(guò)來(lái)后直接由大型機(jī)器拼裝完成，大大減少了施工工期，提高了建筑效率。

2.2 減少用工

我國(guó)建筑業(yè)工人出現(xiàn)了年齡斷層，目前的現(xiàn)場(chǎng)工人普遍年齡偏大，勞動(dòng)力不足，導(dǎo)致傳統(tǒng)的施工方式缺少有經(jīng)驗(yàn)又有勞動(dòng)力的施工工人，單日用工費(fèi)用的不斷上漲也增加了施工成本。裝配式建筑正好彌補(bǔ)了這一現(xiàn)狀，它采用機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)裝配施工，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工以及管理人員，不僅節(jié)省了人工費(fèi)用，還提高了生產(chǎn)效率。

2.3 安全得到保證

眾所周知，建筑行業(yè)大都屬于露天作業(yè)，并且相當(dāng)一大部分的建筑屬于高層建筑。在施工的過(guò)程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)施工工人以及第三者的人員傷亡事件。裝配式建筑大部分的工作是由及其完成的，現(xiàn)場(chǎng)也只存在少量的管理及技術(shù)人員，使人員的安全得到了保證。

2.4 耗材低、污染少、噪聲小

現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)制的鋼筋混凝土，會(huì)造成多余材料的浪費(fèi)，甚至在現(xiàn)場(chǎng)制作構(gòu)件之前，材料的堆積也會(huì)造成材料的損耗。裝配式建筑不僅避免了前述情況，由于是在工廠預(yù)制構(gòu)件，由于不需要現(xiàn)場(chǎng)攪拌、振搗，且不需要大量的施工機(jī)械，減小了現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵和噪音。

3 我國(guó)裝配式建筑面臨的不足

3.1 技術(shù)有待優(yōu)化

在技術(shù)方面應(yīng)從兩個(gè)方面進(jìn)行分析。第一方面，是指構(gòu)件本身的技術(shù)性。在設(shè)計(jì)的初期是指對(duì)裝配式構(gòu)件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)過(guò)程中是指，制造磨具的原材料質(zhì)量層次不齊和配件配套情況不一；預(yù)制構(gòu)件的通用性不強(qiáng)，且未形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。另一方面，是指整合裝配式建筑構(gòu)件的技術(shù)性。裝配式建筑并沒(méi)有通過(guò)BIM和射頻技術(shù)普遍實(shí)現(xiàn)協(xié)同與數(shù)據(jù)的管理，在優(yōu)化裝配式建筑建造流程過(guò)程當(dāng)中也缺乏相應(yīng)的技術(shù)型專業(yè)人才。

3.2 相關(guān)文件不健全

盡快編制和完善裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、驗(yàn)收及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，確定配套的設(shè)計(jì)方法、制作工藝、施工指南及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)技術(shù)成熟及推廣。

3.3 構(gòu)件節(jié)點(diǎn)隱患

裝配式建筑構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的連接方式可以分為濕連接和干連接。干連整體性和塑性較差，濕連接由于采用了現(xiàn)場(chǎng)澆筑，養(yǎng)護(hù)等增加了施工周期。不僅如此，構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)處在抗震和防水效果也不佳。

3.4 物流成本高

裝配式建筑的構(gòu)件是從各個(gè)構(gòu)件生產(chǎn)廠運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的，不僅運(yùn)輸成本高，在運(yùn)輸過(guò)當(dāng)中發(fā)生的構(gòu)件損耗也會(huì)增加成本。為了節(jié)約物流成本可能會(huì)采取就近大批量采購(gòu)的原則，這樣卻讓采購(gòu)方不得已篩選掉了一些更加適合做此類構(gòu)件的廠家，另一方面由于生產(chǎn)工藝不成熟、相關(guān)文件不健全，在生產(chǎn)廠家的構(gòu)件質(zhì)量得不到有效監(jiān)控。

3.5 接受程度低

由于裝配式建筑相比于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑一次性投入比較高，使得生產(chǎn)裝配式建筑構(gòu)建的企業(yè)積極性較低。從開(kāi)發(fā)商的角度來(lái)說(shuō)，他們習(xí)慣了傳統(tǒng)的建筑方式，從而不愿意去創(chuàng)新。在住戶的角度來(lái)說(shuō)，他們不理解裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)，陳舊的理念讓他們擔(dān)心此類建筑的質(zhì)量安全，不愿意購(gòu)入，這種情況更使開(kāi)發(fā)商的積極性得不到高漲。

3.6 創(chuàng)意限制

裝配式建筑是否會(huì)造成建筑師創(chuàng)意上難以達(dá)成是人們關(guān)心的主要問(wèn)題。一方面，有些大跨度的梁現(xiàn)澆混凝土難以達(dá)成，裝配式建筑可以很好的實(shí)現(xiàn)，但是另外一方面，建筑師在考慮運(yùn)用裝配式構(gòu)件時(shí)，要熟悉裝配式建筑構(gòu)件的特點(diǎn)，也要考慮成本方面的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)新型構(gòu)件的同時(shí)，要權(quán)衡對(duì)新型構(gòu)件的模板一次性投入是否合理。

4 總結(jié)及展望

新生事物的發(fā)展初期都會(huì)面臨著種種困難，裝配式建筑的發(fā)展可上升到國(guó)家層面，匯入到國(guó)家發(fā)展計(jì)劃當(dāng)中去，以國(guó)家的發(fā)展帶動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展合普及，國(guó)家也應(yīng)出臺(tái)健全的補(bǔ)貼政策鼓勵(lì)。我國(guó)的裝配式建筑起步較晚，現(xiàn)有的技術(shù)并不能支撐很高的建筑，即使可以做到，技術(shù)方面也明顯生疏。通關(guān)過(guò)整理大量的資料可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)未來(lái)裝配式建筑的發(fā)展方向可以歸為以下幾類：①新材料。研發(fā)的材料要過(guò)技術(shù)和質(zhì)量關(guān)。②通用構(gòu)件的普適性。要減少新型構(gòu)件的一次性投入，而要利用構(gòu)件的普適性，通過(guò)對(duì)通用構(gòu)件的轉(zhuǎn)換或者合理組合達(dá)到新型構(gòu)件的要求。③BIM和射頻技術(shù)。通過(guò)BIM技術(shù)和射頻技術(shù)的不斷發(fā)展，并行工程會(huì)推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張賽威.淺談裝配式建筑的應(yīng)用及發(fā)展[J].建材與裝飾，2016（33）：75-76.

[2]國(guó)濱.我國(guó)預(yù)制裝配式建筑的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2016（07）：100.

[3]孔蘇立，張玲.對(duì)裝配式建筑的發(fā)展及優(yōu)勢(shì)的探析[J].科技與企業(yè)，2016（07）：139，144.

[4]林楠.淺談我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展方向[J].江西建材，2015（20）：35，37.

[5]于龍飛，張家春.裝配式建筑發(fā)展研究[J].低溫建筑技術(shù)，2015（09）：40-42.

[6]彭成.關(guān)于裝配式建筑發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J].江西建材，2014（22）：33-34.

[7]齊寶庫(kù)，李長(zhǎng)福.基于BIM的裝配式建筑全生命周期管理問(wèn)題研究[J].施工技術(shù)，2014（15）：25-29.