(四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 四川 遂寧 629000)
在2006-2011年這6年時間內(nèi),我國的建筑業(yè)總產(chǎn)值一直以高于20%的速度增長,但從2012年起,增長速度下降到20%以下。2014年的增速僅是2011年的一半左右,為10.9%[1],我國建筑行業(yè)經(jīng)受著行業(yè)發(fā)展的低迷期。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前我國的建筑工程施工中產(chǎn)生的建筑廢渣至少為5~9噸/m2、建筑相關(guān)產(chǎn)業(yè)的能耗占社會總能耗的51%、溫室氣體的排放總量中工程建設(shè)施工占到了15.8%、PM2.5來源中有 15.8%來自建筑工地揚塵 。另外目前的中國建筑市場中工地勞工還有30% 的空缺,加之整個行業(yè)處處存在的質(zhì)量通病、施工過程中現(xiàn)場垃圾揚塵肆虐、生產(chǎn)勞動力缺乏等生產(chǎn)現(xiàn)狀,以及傳統(tǒng)建筑作業(yè)施工現(xiàn)場臟亂差、人工勞動力、模板和腳手架的大量使用等弊端,建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫。
科技部關(guān)于《國家重點研發(fā)計劃重點專項2017年度項目》中,將“綠色建筑及建筑工業(yè)化”列為國家層面的重點研發(fā)計劃[1],這就再一次明確了建筑業(yè)未來的發(fā)展方向—建筑工業(yè)化。
建筑工業(yè)化是指像“造汽車”一樣,把房屋的建造采用工業(yè)化生產(chǎn)方式來實現(xiàn)。即將房屋建造的從開發(fā)設(shè)計到生產(chǎn)施工再到工程管理的過程形成全套的一體化產(chǎn)業(yè)鏈[1]。
裝配式建筑是指通過在施工現(xiàn)場組裝和連接工廠生產(chǎn)的部品部件而成的建筑[4]。相對于目前現(xiàn)澆施工技術(shù)為主的建筑施工來說,就是將本來應(yīng)該是現(xiàn)澆成型的,如柱、板、梁等構(gòu)配件在工廠生產(chǎn)成型,運送到現(xiàn)場進行組裝,做好節(jié)點,最后現(xiàn)場澆筑將這些構(gòu)配件結(jié)合起來,形成完整的建筑。在裝配式建筑中,建筑的工業(yè)化程度的高低用PC率(即裝配率)來反映,即在建筑單體范圍內(nèi),預(yù)制構(gòu)件的混凝土方量與整個建筑使用的混凝土總方量的比值。
1)與現(xiàn)澆施工工藝相比較,裝配式建筑施工技術(shù)有四大轉(zhuǎn)變:①生產(chǎn)工藝由傳統(tǒng)的手工作業(yè)為主變?yōu)橐詸C械作業(yè)為主;②生產(chǎn)地點由傳統(tǒng)的以工地現(xiàn)場為主轉(zhuǎn)變成以工廠生產(chǎn)為主;③施工方式由傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工變?yōu)楝F(xiàn)場組裝;④施工人員由傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場農(nóng)名工為主變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)工人、技術(shù)操作工人為主。
2)裝配式建筑施工技術(shù)實現(xiàn)了整個項目開發(fā)過程中三大目標(即成本、進度、質(zhì)量)的可控制。
3)與目前主流的現(xiàn)澆施工技術(shù)相比較,裝配式施工技術(shù)有5個明顯的優(yōu)點:①生產(chǎn)效率得到大幅提高,人力成本明顯降低:建筑實行現(xiàn)場組裝,一層樓的施工時間只需要5至6天,大大縮減了施工時間,人工的需求也至少減少50%;②資源的節(jié)約:預(yù)制構(gòu)件采用工廠生產(chǎn)比現(xiàn)場施工節(jié)水36%、耗能節(jié)省30%、材料耗費節(jié)省20%、施工現(xiàn)場抹灰減少89%、垃圾減少71%;③工程質(zhì)量得以提高:工廠生產(chǎn)現(xiàn)場組裝可以將誤差控制在 mm級、墻體無滲漏和裂縫,還可以做到室內(nèi)無抹灰;④減少環(huán)境污染:施工現(xiàn)場無揚塵、無廢水、無噪音;⑤技術(shù)集成:預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計和制作以及現(xiàn)在裝配施工實現(xiàn)一體化、標準化,形成集成技術(shù)。
①起步階段
我國對裝配式建筑施工技術(shù)的研究最早是在上個世紀五六十年代,主要針對于是設(shè)計和施工方面,并經(jīng)過了一段探索實踐階段,形成了單層工業(yè)廠房、多層框架、大板建筑裝等一系列較為典型的裝配式建筑體系[3]。
②鼎盛階段
我國裝配式建筑施工技術(shù)全面應(yīng)用階段出現(xiàn)在上世紀世紀八十年代至九十年代初期,這段時期,“設(shè)計→制作→施工安裝”的一體化的裝配式建筑模式已經(jīng)基本形成,并在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,在當時砌體建筑主要是預(yù)制空心樓板的裝配與混凝土裝配建筑一起成為用普及率達70%以上的的建筑體系[2-3]。
③停滯階段
上世紀九十年代中后期,現(xiàn)澆施工技術(shù)成為建筑施工的主流施工工藝,裝配式施工技術(shù)只有在單層工業(yè)廠房項目中還有一定的應(yīng)用,預(yù)制結(jié)構(gòu)的應(yīng)用發(fā)展進入停滯階段,主要的原因是我們對預(yù)制結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工管理一體化研究不夠?qū)е陆Y(jié)構(gòu)整體的抗震性不能滿足要求,造成其技術(shù)經(jīng)濟性較差[3]。
④全新階段
進入二十一世紀,我國房地產(chǎn)業(yè)進入飛速發(fā)展階段,加之在建筑產(chǎn)業(yè)工業(yè)化背景下,政府大力推動,出臺了一系列的裝配式建筑發(fā)展的推動和扶持政策。隨著裝配式建筑施工技術(shù)的成熟,面積的增多,相關(guān)的標準、規(guī)范相繼配套齊全、預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量也逐漸提高,裝配式建筑施工技術(shù)迎來新的全面發(fā)展階段。
雖然我國裝配式建筑施工技術(shù)的發(fā)展正位于發(fā)展初期,裝配比例和建筑規(guī)模離與我們的預(yù)期都還有一定的距離,且還存在市場培育不充分、技術(shù)體系不夠成熟、質(zhì)量管控需要進一步加強、行業(yè)隊伍也有待提高等不足,但隨著國家政策和地方具體落實的政策的陸續(xù)出臺,已經(jīng)為裝配式建筑施工技術(shù)未來在我國的發(fā)展營造了很好的政策環(huán)境。據(jù)不完全統(tǒng)計,當下全國已經(jīng)有多達一十七個多個省五十余市相繼出臺了推動裝配式建筑施工技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)性文件,2016年在全國范圍內(nèi)新開工的項目中,采用裝配式施工技術(shù)的建筑面積已經(jīng)超過了3500萬m2[4]。
2017年6月1日,裝配式建筑相配套的木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)的施工標準已經(jīng)在住建部出臺的《“十三五”裝配式建筑行動方案》中被批準正式實施,而關(guān)于裝配式建筑施工技術(shù)的評價標準的意見征求也已經(jīng)完成,并形成了意見稿。此外,在“十三五”重大專項課題研究中,科技部也廣泛組織人員進行建筑工業(yè)化課題研究。
總之,2016年以來,我國已經(jīng)在全國范圍了掀起了發(fā)展裝配式建筑的浪潮,未來我國勢必然在裝配式建筑設(shè)計方法、預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)自動和智能化、現(xiàn)場裝配技術(shù)等方面會有很大突破和發(fā)展,全面推動裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化。
[1]馮身強.推進建筑工業(yè)化—裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)介紹[J].綠色建筑與節(jié)能,2017(07):01-09.
[2]楊斯邁,邱建飛,吳放.成都市裝配式建筑現(xiàn)狀與發(fā)展政策建議[J].四川建材,2017(07),vol.43(07):48-49,51.
[3]李海建,冀志江,孫義永.裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀和前景分析[J].綜述,2017(03):72-75.
[4]我國裝配式建筑的現(xiàn)狀及發(fā)展—中國建筑股份有限公司副總工程師、中建科技集團有限公司董事長葉浩文訪談[N].人物訪談,2017:16-19.