郭志東 劉乃斌
(天津市薊州城鎮(zhèn)基礎設施建設投資有限公司,天津 301900)
裝配式技術是將組合預制件以拼裝固定的方式完成結構物建設,進而實現結構整體功能性的建筑技術。該技術以其工藝的簡捷性、經濟性、可靠性和環(huán)保性受到了世界各國建筑從業(yè)者的推崇和應用。裝配式幕墻、裝配式剪力墻、裝配式輕質內隔墻等技術日益成熟并不斷創(chuàng)新應用,為各國的建筑產業(yè)轉型發(fā)展提供了廣闊的空間和舞臺。在當前國家供給側改革的時代背景下,與時俱進地制定好裝配式技術的發(fā)展對策,分析好供給與需求兩個市場的對應關系,對推進我國建筑產業(yè)的提質增效、轉型升級具有舉足輕重的戰(zhàn)略意義和現實意義。
裝配式技術以其適用的廣泛性和技術的先進性得到業(yè)界人士的青睞和重視,在建筑領域內不斷得以推廣和應用。該技術的功能特點主要體現在以下幾方面:
1)預制多樣性。
裝配式技術可以最大限度地體現多樣化設計的優(yōu)勢。通過房屋構造設計的需求既可以批量地進行砌塊構件預制,又可以針對性地進行特色化構件產品的專門預制;既可以采用鋼—木結構預制,又可以根據生產廠房功能要求進行鋼筋混凝土結構預制、石材預制,可滿足不同居住群體和廠房客戶的建設需求,體現良好的預制多樣性。
2)裝配靈活性。
裝配式技術既有效克服了現澆施工對作業(yè)時間的限制和約束,又巧妙地解決了澆筑完成后變更困難的現實難題,實現了工作時區(qū)劃分的高效性和空間布局分割的便捷性,體現了裝配式工藝的技術靈活性。
3)工藝安全性。
裝配式工藝以預制加工的方式完成構件的生產,極大地減少了大體積構筑物現澆工藝材料離析、脫落等質量缺陷的產生幾率,從源頭生產的質量保證體系管理和過程質量控制中增加了預制產品的可靠度水平,從而為結構的安全性提升提供了堅實的保障基礎。
4)成本節(jié)約性。
裝配式技術大大降低了現澆工藝的養(yǎng)護周期,實現了主體建筑與室內裝修的同步設計同步施工,極大地降低了工序成本,提高了建設效率,產生了極大的成本效益。同時預制構件工廠化的生產及標準化、數字化的管控模式大大提高了預制構件的質量水平,使構件的質量成本、管理成本顯著降低,提高了工藝的性價比,從而使該技術具有極高的成本節(jié)約性。
5)節(jié)能環(huán)保性。
裝配式技術大量應用煤矸石、高爐渣等工業(yè)廢料生產為礦渣棉、多孔磚等裝配式構件加以應用,極大地降低了工業(yè)廢料的空間污染率,從而實現了變廢為寶,收到了巨大的環(huán)保治理效果和廢舊資源利用效果;同時預制構件在工廠內標準化的高精度生產,消除了現澆工藝施工噪聲對居民生活產生的干擾現象,從而使該工藝具有了極大的節(jié)能環(huán)保性。
裝配式技術按照預制方法和裝配方式的不同,總體上可分為砌塊裝配技術、模塊裝配技術、板材裝配技術及組合裝配技術四種情況,其各自的技術應用特點主要為:
1)砌塊裝配技術。
即通過采用砌筑工藝對預制砌塊加以組合裝配形成結構物的建筑技術。砌塊根據預制工藝的不同可分為空心砌塊和實心砌塊兩類,根據砌塊體量規(guī)模又可分為大、中、小型砌塊三類。該技術目前以其工藝簡便、施工便捷、節(jié)省投資的優(yōu)點廣泛應用于底層房屋建筑施工設計中。
2)板材裝配技術。
該技術是以預制板材的吊裝組配完成房屋結構建設的建筑技術。按照板材的結構不同,其又分為大板裝配技術和輕板裝配技術。大板裝配技術是以輕骨料混凝土飾面板等內外墻板、屋面板、樓面板的吊裝組配為主,可以大大降低結構的自重量,增加建筑的有效使用面積,提高結構物抗震水平和能力。輕板裝配技術則是以鋼、木等原材制作的板材和鋼筋混凝土等預制骨架組合裝配而成的框架結構和板柱結構物的建筑技術。按照裝配方法的不同,該技術可分為輕板全裝配式技術、輕板預制和現澆相結合的整體式裝配技術兩種類型。該技術大大降低了建筑物的結構自重,實現了室內空間靈活分隔的便捷性要求,因而被廣泛應用于多層建筑和高層建筑的施工設計活動中。
3)模塊裝配技術。
該技術是以盒式模塊吊裝組配的方式完成房屋結構建設的建筑技術。它衍生于板材裝配技術,是板材裝配工藝的拓展提升技術。按盒式裝配技術與板材裝配技術組合利用部位不同,盒式裝配技術可分為全盒式、核心體盒式、骨架盒式、板材盒式四大類型。全部以承重盒式裝配而成的建筑技術即為全盒式裝配技術;而以承重盒子作為小開間結構主體,與水平樓板和垂直墻板組合裝配而成建筑物的建筑技術則稱之為板材盒式裝配技術;以承重盒子為結構核心,與水平樓板、垂直墻板及承重骨架共同組配而成建筑物的技術即為核心體盒式裝配技術;而以輕質材料在承重骨架上修建成盒式結構體的建筑技術則稱之為骨架式裝配技術。盒式裝配技術以其工廠化程度高,安裝速度快而日益在應用過程中為廣大建筑工作者所青睞和使用。
4)升板裝配技術。
該技術是以液壓提升機械設備將預制板式構件提升到指定部位予以組合裝配的建筑技術。利用升板裝配技術大大減少了現場澆筑施工環(huán)節(jié),節(jié)約了大量鋼木模板和支架,降低了高空作業(yè)幾率,收到了良好的安全性效果。同時液壓提升裝配技術解決了受限場地施工周轉不開的困難,加快了施工速度,因而被廣泛應用于場地受限的倉庫、商場以及多層車庫等廠庫建筑當中。
從當前建筑市場的結構來看,2017年我國應用裝配式建筑技術的建筑產品產量達到1.52億m2,實現建筑產值1.11萬億元。其中混凝土裝配式、鋼結構裝配式、其他結構裝配式產品的占比分別為90∶8∶2,以混凝土裝配式應用最廣,達到90%。產值達到1萬億元。當前我國裝配式建筑在新建建筑產品中的比重在3%左右,距離發(fā)展綱要制定的目標“2025年達到新建建筑產品30%的占比目標”還有很大的差距,未來10年間會產生巨大的市場發(fā)展空間。以新增住宅面積每年按3%的速度遞增,不考慮物價上漲因素(以當前建筑價格計算),2025年我國裝配式建筑產值將達到47 000億元。其發(fā)展趨勢預測圖如圖1所示。
以十三五為裝配式產業(yè)研究的時間節(jié)點,我國各主要省市的市場空間分布如圖2所示。
由圖1,圖2可以看出,無論是十三五末,還是未來10年間,我國都存在著巨大的裝配式技術應用市場,發(fā)展前景廣闊而光明。
裝配式技術要獲得可持續(xù)的發(fā)展空間,就必須堅持與時俱進
的技術發(fā)展策略和政策引導戰(zhàn)略,采取切實可行的對策措施來確保該技術應用的創(chuàng)新性、適應性和高效性。
1)政策扶持,創(chuàng)造技術成長環(huán)境。裝配式技術既要沿著國家綠色發(fā)展、集約發(fā)展、統(tǒng)籌發(fā)展的戰(zhàn)略方向成長進步,又要不斷完善自身技術成長所需的財稅支持政策、研發(fā)投入扶持政策、業(yè)績評價考核政策等方方面面的發(fā)展政策體系,充分調動裝配式技術研發(fā)創(chuàng)新的積極性和主動性,提高技術發(fā)展的活力和生命力,確保裝配式技術在良好的政策環(huán)境下茁壯成長,不斷取得技術進步和突破。
2)完善標準,規(guī)范技術操作行為。通過深入研究裝配式技術不同側重面的工藝工法和先進性水平程度,逐步完善裝配式工藝相關技術標準和行業(yè)規(guī)范,確保裝配式技術發(fā)展的標準化、規(guī)范化方向科學高效。在裝配施工安全標準、質量標準、環(huán)保標準等方面做好關鍵技術研究和關鍵環(huán)節(jié)的管控,逐步建立起裝配式技術的標準評價體系和規(guī)范管理體系,為該技術的科學順暢進步發(fā)展和技術水平持續(xù)提升奠定堅實的基礎。
3)培養(yǎng)人才,打造高效技術團隊。
裝配式技術要謀求未來發(fā)展的持續(xù)性和高效性,就必須注重對裝配式技術人才、管理人才的培養(yǎng)和鍛煉,通過實戰(zhàn)練兵、理論研究、觀摩學習、技術研發(fā)等多種形式的人才隊伍培訓,使技術人才的視野高度、研究深度、創(chuàng)新力度不斷得以提升和增強,為技術團隊整體效率的提升奠定基礎。通過制定人才獎勵制度,調動人才實干創(chuàng)新的主動性和熱情度,帶動裝配式技術研發(fā)及管理事業(yè)埋入科學高效的良性循環(huán)軌道。
4)創(chuàng)新設計,引領時代建筑前沿。裝配式技術要謀取發(fā)展的可持續(xù)性,就必須從設計源頭搞好技術創(chuàng)新和思路創(chuàng)新工作。在設計中注重交叉學科前沿技術的發(fā)展進展,時刻思考現代技術變革對裝配式技術改進的方法路徑,與時俱進地將最新技術革命成果嫁接引入到裝配式技術設計環(huán)節(jié)當中,確保裝配式技術的創(chuàng)新性和與時俱進性。
裝配式工藝在現今科技迅猛發(fā)展的當下正在重新煥發(fā)著銳意進取的技術活力和蓬勃生命力。建筑工作者必須不斷順應科技發(fā)展潮流而努力奮進,不斷鉆研、改進和革新,才會在時代發(fā)展的腳步中走出具有中國特色的裝配式技術發(fā)展之路,為國家基礎設施建設創(chuàng)造最大的價值和貢獻。