文／周煥 北京維拓時(shí)代建筑設(shè)計(jì)股份有限公司 北京 100000

引言：

為了改造傳統(tǒng)的住宅產(chǎn)業(yè)，使住宅建筑工業(yè)在技術(shù)和生產(chǎn)上滿足時(shí)代的發(fā)展需求，裝配式建筑構(gòu)件應(yīng)運(yùn)而生，裝配式建筑構(gòu)件利用了先進(jìn)的管理方法，現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)和工業(yè)化的生產(chǎn)方式。簡(jiǎn)單說(shuō)就是以建筑業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，將住宅工廠化生產(chǎn)的各個(gè)部件運(yùn)用技術(shù)方案進(jìn)行整合與裝配，達(dá)到現(xiàn)代化的系統(tǒng)組織目標(biāo)，以便住宅構(gòu)件的工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)裝配、土建裝修結(jié)合等多方面趨近完善，把提升品質(zhì)、效率與減低能耗、成本作為目標(biāo)，同時(shí)有條不紊的實(shí)現(xiàn)流水化工廠作業(yè)。

裝配式建筑構(gòu)件是住宅產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型，是一種變革的住宅建造方式，在低碳化、工業(yè)化和信息化的基礎(chǔ)上，形成一個(gè)全新的集合住宅構(gòu)件的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、施工、管理和服務(wù)等多環(huán)節(jié)于一體的新型住宅構(gòu)件生態(tài)聯(lián)合體，以多樣式的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)、裝配式的工業(yè)化生產(chǎn)基礎(chǔ)、構(gòu)件通用式的模數(shù)化基礎(chǔ)以及低碳式的土建裝修一體化基礎(chǔ)相結(jié)合的建設(shè)特點(diǎn)，提高住宅性能和質(zhì)量，促進(jìn)資源循環(huán)利用，建設(shè)低碳節(jié)能環(huán)保型住宅。

住宅工業(yè)化之所以能夠在歐洲乃至全球發(fā)達(dá)國(guó)家成功運(yùn)行的關(guān)鍵因素就是因?yàn)槠渚哂薪ㄔO(shè)戸——量規(guī)模住宅的需要。“綠色低碳”的建筑模式，即裝配式建筑體系可以縮短施周期、提髙施工質(zhì)量、減少由施工帶來(lái)的各種垃圾或污染、減少能源以及技術(shù)工人的需求等。自從1950 年以來(lái)，裝配式建筑體系被用于香港政府性住房建設(shè)，通過(guò)這一長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用探索，已經(jīng)驗(yàn)證了將裝配式建筑應(yīng)用于高密集度的城市環(huán)境下也是十分可行的，這是一個(gè)向全世界展示這種應(yīng)用于高樓層、高密集的建筑上最廣泛、顯著、成功的經(jīng)典案例。但在我國(guó)大陸區(qū)域，到底是何種因素的影響使得裝配式建筑難以發(fā)展成為規(guī)模性趨勢(shì)？帶著這一疑問(wèn)，文章擬結(jié)合工程項(xiàng)目應(yīng)用案例中的分析，并考慮建設(shè)特點(diǎn)，從施工工藝、技術(shù)特征、成本費(fèi)用等方面進(jìn)行分析。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析裝配式建筑體系的優(yōu)劣，對(duì)住房建設(shè)中發(fā)展裝配式建筑設(shè)計(jì)路徑進(jìn)行總結(jié)探討。

圖1 項(xiàng)目總平面圖

1、案例住宅項(xiàng)目裝配式建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐

1.1 項(xiàng)目總體介紹

建筑造型應(yīng)簡(jiǎn)潔現(xiàn)代，同時(shí)考慮產(chǎn)業(yè)化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，進(jìn)行立面分縫設(shè)計(jì)，整體風(fēng)格、建筑色彩協(xié)調(diào)統(tǒng)一，塑造良好的城市景觀形象。

1.1.3 裝配式建筑目標(biāo)設(shè)定

住宅建筑是一個(gè)非常廣泛的概念，而住宅構(gòu)件便是取之其中并保持獨(dú)立職能的一部分，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)、制造和安裝這一系列職能，這便為各種開(kāi)發(fā)企業(yè)的生產(chǎn)提供便利。住宅構(gòu)件化就是基于住宅本身所特有的部位和特點(diǎn)，對(duì)住宅進(jìn)行單元分割，同時(shí)經(jīng)過(guò)工廠生產(chǎn)和施工現(xiàn)場(chǎng)裝配，高質(zhì)量完成各部件安裝的技術(shù)要求，充分體現(xiàn)其特色化。按照國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部裝配式住宅構(gòu)件促進(jìn)中心2015-2020 年住宅構(gòu)件與產(chǎn)品選用指南，以將國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的住宅構(gòu)件主要包括：構(gòu)造構(gòu)件類型（主構(gòu)造、樓梯)、表層類型（內(nèi)外墻體、門(mén)窗)、內(nèi)層類型（隔斷墻、裝飾配件)、廚衛(wèi)類型（廚房、衛(wèi)生間）。

裝配式住宅它以工業(yè)化生產(chǎn)方式的集中體現(xiàn)，而且是以信息產(chǎn)業(yè)高度發(fā)展為依托，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式的結(jié)果。集成住宅集中了住宅生產(chǎn)的集成住宅所體現(xiàn)的出的多樣而個(gè)性的住宅，充分滿足市場(chǎng)需求，其各構(gòu)件和系統(tǒng)部件都是其社會(huì)化、系列化、定型化三大特點(diǎn)的代表產(chǎn)出。

該項(xiàng)目規(guī)劃目標(biāo)總建筑面積約33.15 萬(wàn)m2。主要建設(shè)內(nèi)容包括共有產(chǎn)權(quán)安置用房及其他配套公建，同時(shí)進(jìn)行道路、給排水、綠化等建設(shè)。其中用于居民安置住宅建筑面積約20 萬(wàn)m2嗎，全部執(zhí)行轉(zhuǎn)配式建筑和綠建建筑二星級(jí)別。

1.2 裝配式住宅構(gòu)件的優(yōu)勢(shì)

隨著近年來(lái)裝配式住宅構(gòu)件的快速發(fā)展，其在上世紀(jì)50 年代早期存在的關(guān)于抗震、隔音等多方面的劣勢(shì)己經(jīng)被新型工藝及材料所解決，裝配式住宅有利于提高住宅建設(shè)效率、減少污染排放、節(jié)約能源資源，降低對(duì)環(huán)境的污染程度，確保施工的安全和環(huán)保；有利于加快傳統(tǒng)住宅產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)，提升住宅品質(zhì)，改善人居環(huán)境;有利于推進(jìn)生產(chǎn)和增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，快速對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，挖掘經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新來(lái)源。通過(guò)調(diào)查分析可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)建造方式當(dāng)中存在的很多質(zhì)量問(wèn)題在采用裝配式住宅構(gòu)件生產(chǎn)方式建設(shè)后都出現(xiàn)了綜合的全面提升。某項(xiàng)目通過(guò)大面積采用預(yù)制結(jié)構(gòu)部件，施工現(xiàn)場(chǎng)裝配，墻體基本消除了傳統(tǒng)建造方式常見(jiàn)的墻體滲漏、墻面開(kāi)裂空鼓、墻體尺寸存在偏差等質(zhì)量難題，主體結(jié)構(gòu)基本偏差普遍能降至0.1%以下，并且以毫米為單位計(jì)算精度偏差的新頂峰。近期施工方法的質(zhì)量偏差通常以厘米計(jì)算，而產(chǎn)業(yè)化的質(zhì)量偏差多以毫米為單位。這可以極大提高建筑質(zhì)量。工廠化方式開(kāi)始實(shí)施后，施工誤差率可達(dá)到0.01%以下，外墻滲漏率達(dá)到0.01%的水平，以毫米為單位計(jì)算的精度偏差低于0.1%。例如，在產(chǎn)業(yè)化住宅樓中，在用PC 混凝土澆筑外墻面板之前，外墻窗框就已經(jīng)被安裝在鋼模中，并且由于工廠預(yù)制的原因，澆筑混凝土?xí)r窗框和混凝土之間的縫隙被完全填充，排除了易滲水的因素。此外，因沉降不均勻、熱脹冷縮等原因造成的外墻裂縫也隨著PC 板與板之間20～25mm 寬的縫隙所釋放的應(yīng)力而避免。

通過(guò)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明當(dāng)釆用超過(guò)90%的預(yù)制率的工業(yè)化生產(chǎn)方式后，管理費(fèi)用節(jié)約50%，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)腳手架的使用率降低了一半，在施工現(xiàn)場(chǎng)的模版制作也降低了85%，同時(shí)，鋼材的使用量降低了2%，混凝土也節(jié)省了7%并且抹灰的工程量也減少了一半，節(jié)水、節(jié)電和零星材料的節(jié)省量分別達(dá)到40%、10%和40%以上，綜合評(píng)估可以得出，其整體造價(jià)大約減少高達(dá)15%以上，表現(xiàn)出十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。釆用全新的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式，在工廠中成批次的重復(fù)生產(chǎn)，摒棄了傳統(tǒng)建造方式中因工程規(guī)模和氣候等多方面影響帶來(lái)的制約，大大提高生產(chǎn)效率，減小生產(chǎn)周期。這種新模式可以讓許多因寒冷多雨而無(wú)法施工的地區(qū)告別施工停滯期。傳統(tǒng)方式建設(shè)一棟30 層的普通高層需要兩年時(shí)間，而釆用新建造模式一年就能完成建設(shè)，極大程度的縮短了建設(shè)周期。同時(shí)不難看出，隨著工業(yè)化程度越快，工程建設(shè)周期也隨之縮短。就常規(guī)項(xiàng)目在外墻施工階段來(lái)看，須利用外腳手架施工4～5 個(gè)月才能完成粉刷、裝窗、貼面磚等外裝工程，但在預(yù)制PC 外墻上則因?yàn)檠b窗、貼面磚等在工廠的流水線上已經(jīng)生產(chǎn)安裝，僅此一項(xiàng)就可節(jié)省34 個(gè)月工期?，F(xiàn)在一天可以建好過(guò)去一周時(shí)間才能建好的樓層。因?yàn)闈袷绞┕ば枰B(yǎng)護(hù)周期，而裝配式住宅構(gòu)件則是己經(jīng)生產(chǎn)好，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)就拼裝焊接，解決了房地產(chǎn)建造過(guò)程中資金流轉(zhuǎn)的問(wèn)題。對(duì)比傳統(tǒng)的“濕式施工方法”，即在現(xiàn)場(chǎng)捆扎鋼筋澆筑水泥，在養(yǎng)護(hù)需要時(shí)再往上澆筑水泥來(lái)說(shuō)，預(yù)制鋼筋混凝土的構(gòu)件用的是“干式施工方法”，據(jù)了解，“干式施工方法”是指用模塊在工廠里生產(chǎn)出來(lái)構(gòu)件后，再通過(guò)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。

建筑質(zhì)量方面:由于性住房的建設(shè)是改善民生的工程，工程質(zhì)量對(duì)于性住房的建設(shè)有著一定的髙要求。但釆用傳統(tǒng)建造方式的性住房也無(wú)例外的會(huì)像普通住宅建筑一樣存在著開(kāi)裂、滲漏等質(zhì)量通病。而預(yù)制裝配式住宅，其構(gòu)件在工廠一次性澆注預(yù)制，這一生產(chǎn)模式的特性就決定了住房工程質(zhì)量可以得到良好的保證，特別是類似于門(mén)窗框架易滲水的部位。

建筑戶型規(guī)劃方面，制裝配式住宅其自身的建筑特征存在著一定的局限性，例如結(jié)構(gòu)形式短缺、設(shè)計(jì)統(tǒng)一等缺點(diǎn)。而性住房建筑因其建設(shè)規(guī)模的巨大以及戶型設(shè)計(jì)的相對(duì)比較單一，同時(shí)戶型、建筑面積基本固定等多種特性，很難找尋好的建設(shè)方案。但利用其各自的特點(diǎn)，將預(yù)制裝配式住宅與性住房建設(shè)相結(jié)合，其各自的缺點(diǎn)也就相互抵消，從而避免了建筑設(shè)計(jì)缺陷。

建筑工期方面：預(yù)制裝配式住宅由于其生產(chǎn)模式的特性，對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，使現(xiàn)場(chǎng)模板以及現(xiàn)澆混凝土濕作業(yè)得到有效減少，正好可以滿足性住房建造速度快，施工工期短，又能保證建設(shè)質(zhì)量的需求。

建筑周期成本方面：由于預(yù)制裝配式住宅在生產(chǎn)初期，因構(gòu)件模具周轉(zhuǎn)率低,制作成本高，而導(dǎo)致攤銷過(guò)少。同時(shí)設(shè)計(jì)單位在初次配套設(shè)計(jì)時(shí)費(fèi)用過(guò)高。而性住房建設(shè)數(shù)量巨大這一情況結(jié)合預(yù)制裝配式住宅，可提高構(gòu)件模具周轉(zhuǎn)，同時(shí)開(kāi)拓市場(chǎng)制造構(gòu)件，促使制造成本持續(xù)降低；伴隨著政府頒布并執(zhí)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，更多的設(shè)計(jì)單位參與其中，配套設(shè)備的設(shè)計(jì)費(fèi)用就減免了。

2、實(shí)踐項(xiàng)目自評(píng)估與深化研究

北京市某住宅項(xiàng)目自評(píng)估

評(píng)估說(shuō)明：

（1）本章主要研究建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的裝配式建筑概念，想要完成本論文的研究課題，以相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)作為本研究的依據(jù)。

（2）此文通過(guò)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)來(lái)評(píng)估項(xiàng)目的具體情況，不對(duì)設(shè)備以及電氣等專業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行具體評(píng)價(jià)，而只給出相應(yīng)的方法和要求。

（3）在評(píng)價(jià)項(xiàng)目具體內(nèi)容的時(shí)候用表格來(lái)反映相關(guān)結(jié)果，對(duì)四個(gè)節(jié)約的概念以及一個(gè)環(huán)保的制度進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)，制作出的評(píng)價(jià)表里面的內(nèi)容沒(méi)有涉及到該標(biāo)準(zhǔn)里所使用的評(píng)價(jià)方法，在項(xiàng)目的具體過(guò)程中按照每一個(gè)選項(xiàng)的規(guī)定去闡明建筑設(shè)計(jì)的概念。

①項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

產(chǎn)業(yè)化技術(shù) ——裝配整體式鋼筋焊接網(wǎng)疊合混凝土結(jié)構(gòu)體系

施工方便——墻板豎向鏈接方式替代傳統(tǒng)灌漿套筒

整體澆筑——外墻防水性能提高

表面平整——內(nèi)外雙模臺(tái)生產(chǎn)，表面精度高，節(jié)能找平抹灰

自重輕——3.5t 重空腔墻構(gòu)件，長(zhǎng)度約8m

省成本——約100 元/m2。

②項(xiàng)目推廣價(jià)值

本項(xiàng)目將裝配式建筑的理念貫穿于規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，營(yíng)造出人與自然、資源與環(huán)境、人與室內(nèi)環(huán)境的和諧發(fā)展。

本項(xiàng)目選擇了適合北京市當(dāng)?shù)貧夂蜃≌ㄖ囊幌盗屑夹g(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)合理的綠色環(huán)保措施，并將它們集成在一起，是成功的住宅裝配式建筑實(shí)踐案例，可以在更大的范圍內(nèi)進(jìn)行推廣、復(fù)制。

③綜合效益分析

本項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)充分考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，采用合理的小區(qū)規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)以及技術(shù)措施，在造價(jià)增加不大的情況下達(dá)到裝配式建筑的目標(biāo)。

通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析，在獲得良好的使用效果和示范效果的同時(shí)，投資回報(bào)周期合理，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性可行。

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)上述幾章的分析與總結(jié)，不難看出我國(guó)目前對(duì)于住房建設(shè)中是否釆用整體預(yù)制裝配式住宅可以說(shuō)已經(jīng)是形式需要并且值得肯定的，但盡管如此，性住房建設(shè)項(xiàng)目還是因?yàn)榉N種因素致使其采用率一直處于極少的狀況，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)嘗試裝配式住宅項(xiàng)目的分析，可以看出預(yù)制裝配構(gòu)件的種類雜、配率低。在住宅建設(shè)中只有通過(guò)政府的政策支持、建筑行業(yè)的相互配合以及產(chǎn)業(yè)鏈的深入實(shí)踐，才是推動(dòng)裝配式住宅構(gòu)件高速發(fā)展及廣泛應(yīng)用的最佳途徑。