趙啟明 秦赫 李雷 劉憲廷
1.沈陽建筑大學;2.沈陽工業(yè)大學
近年來,裝配式建筑產業(yè)在我國迎來了新的發(fā)展機遇,一方面人口紅利逐步褪去將推動我國勞動力價格持續(xù)上漲,工廠化生產有助于減少勞務支出;另外,我國環(huán)保監(jiān)管不斷趨嚴,推行裝配式建筑有助于減少施工現(xiàn)場的環(huán)境污染和資源浪費。為了推進裝配式建筑發(fā)展,住建部與地方政府支持力度不斷加碼,目前各省、市、自治區(qū)均已發(fā)布文件表示在未來10年內發(fā)展裝配式建筑,并制定了工作目標和政策支持。
裝配式建筑是建筑工業(yè)化的綜合體現(xiàn),其根據材料形態(tài)的不同,主要可以分為三大類:裝配式混凝土結構建筑、裝配式鋼結構建筑和裝配式木結構建筑。
(1)裝配式混凝土結構建筑(PC)。裝配式混凝土結構建筑(PC)是結構系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、內裝系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)的主要部分采用混凝土預制構(部)件部品集成裝配建造的建筑。優(yōu)勢在于:建造和維護成本低;居民接受度高,適用范圍廣;耐火性能好。劣勢在于:構件自重和體積較大,對倉儲和運輸?shù)囊筝^高。
(2)裝配式鋼結構建筑。裝配式鋼結構建筑是結構系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、內裝系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)的主要部分采用鋼預制構(部)件部品集成裝配建造的建筑。優(yōu)勢在于:抗震性較好;構件自重較輕,體積較小便于運輸建設周期較PC裝配式建筑短,因此通常回款周期更快。劣勢在于:防火性能較弱。
(3)裝配式木結構建筑。裝配式木結構建筑是采用工廠預制的各類標準或非標準木制結構組件,以現(xiàn)場裝配為主要手段建造而成的建筑。優(yōu)勢在于:構件自重較輕。劣勢在于:構件穩(wěn)定性較差;防火性能差。
裝配式建筑產業(yè)鏈介紹如圖1所示。
圖1 裝配式建筑產業(yè)鏈
第一階段為20世紀50年代,建筑工業(yè)化起步,借鑒前蘇聯(lián)和東歐各國的經驗,在國內推行標準化、工廠化、機械化的預制構件和裝配式建筑。第二階段為20世紀60年代,多種裝配式建筑體系得到快速發(fā)展,預應力混凝土圓孔板、預應力空心板等快速推廣。第三階段為20世紀70-80年代,70年代北京從東歐引入裝配式大板住宅體系,80年代全國形成數(shù)萬家預制砼構件廠。第四階段為20世紀80年代至21世紀初,裝配式建筑發(fā)展遭遇低潮,現(xiàn)澆結構得到廣泛推廣應用。第五階段為2008-2013年,隨著建筑技術進步為裝配式發(fā)展打下基礎;人口紅利逐步消失且環(huán)保要求大幅提升,裝配式建筑迎來新契機。第六階段為2014年以來,中央及全國各地政府均出臺了相關文件明確推動建筑工業(yè)化。
(1)產品類型將以高層裝配式建筑為主。我國大陸地區(qū)與新加坡、中國香港有著較為相似的土地所有權制度以及同較高的人口密度,因此我國大陸地區(qū)的裝配式建筑主要采用高層裝配式建筑為主。(2)結構體系將以預制裝配式混凝土結構為主。由于建造成本與使用性能等多方面原因,混凝土結構為我國居民住宅的主要結構形式??紤]到技術黏性與高層鋼結構住宅當前所面對的發(fā)展瓶頸,我國裝配式建筑結構體系仍將以預制裝配式混凝土結構為主。(3)裝配式建筑成本劣勢將逐步抹平。伴隨人工成本的持續(xù)上漲以及裝配式建筑普及率的提升,裝配式建筑相比現(xiàn)澆方式的成本劣勢將逐步抹平。(4)BIM技術應用將提升裝配式建筑行業(yè)效率。通過運用BIM技術,有助于在裝配式建筑施工前期提高設計深度,模擬施工過程,從而減少后期因設計誤差帶來的停工、返工,減少了材料浪費,確保的項目高效有序地進行。
《“十三五”裝配式建筑行動方案》要求2020年裝配式建筑在新建建筑中占比15%以上,2025年占比達30%。在國家的大力推動下,各省市均發(fā)布相應的政策,因此我國裝配式在未來幾年將得到快速發(fā)展。