預(yù)制裝配式建筑生產(chǎn)施工現(xiàn)狀探究與對策

劉飛鵬（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東　廣州　510010）

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預(yù)制裝配式建筑生產(chǎn)施工現(xiàn)狀探究與對策

劉飛鵬（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510010）

預(yù)制裝配式建筑改變了建筑行業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)施工方式，是目前我國建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的新趨勢。本文主要介紹預(yù)制裝配式建筑的概念及優(yōu)勢，對當(dāng)前階段預(yù)制裝配式建筑生產(chǎn)、安裝施工過程中存在的問題作出總結(jié)，并針對各方面問題進(jìn)行對策研究。

預(yù)制裝配式；生產(chǎn)問題；安裝施工

1　預(yù)制裝配式建筑概念及發(fā)展契機(jī)

預(yù)制裝配式建筑（Prefabricated Construction，PC），是一種新的建筑生產(chǎn)方式，用工業(yè)化的形式來進(jìn)行建造。通過在工廠預(yù)制完成建筑的部分或全部構(gòu)件，再運(yùn)送到施工現(xiàn)場，將構(gòu)件通過可靠的連接組裝成整體［1］。

建筑行業(yè)傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑生產(chǎn)方式勞動強(qiáng)度大，施工現(xiàn)場管理混亂，施工質(zhì)量難以得到保障，同時(shí)現(xiàn)澆作業(yè)需要消耗大量模板，對木材需求量大，建筑廢物的排放給環(huán)境造成較大負(fù)擔(dān)。近些年來，隨著國家大力提倡綠色發(fā)展，建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境保護(hù)型社會，以粗放型為理念的傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)方式已不能滿足當(dāng)代社會進(jìn)步的要求。是以，對于建筑行業(yè)，國家、社會亟需一種以技術(shù)集約型為理念，節(jié)能環(huán)保的新型生產(chǎn)方式——預(yù)制裝配式建筑應(yīng)時(shí)而現(xiàn)。

相比建筑業(yè)傳統(tǒng)現(xiàn)澆生產(chǎn)方式質(zhì)量差、管理混亂、消耗大、效率低等問題，預(yù)制裝配式建筑具有如下優(yōu)勢［2］：

（1）規(guī)范的設(shè)計(jì)形式、模數(shù)化構(gòu)件、信息化管理；

（2）高效、流水作業(yè)，降低企業(yè)成本；

（3）施工質(zhì)量得以保障；

（4）節(jié)能環(huán)保，產(chǎn)業(yè)綠色持續(xù)發(fā)展。

2　在生產(chǎn)、安裝施工過程中存在的問題

預(yù)制裝配式建筑是一種適合我國發(fā)展要求的新型生產(chǎn)方式，但我國發(fā)展仍處于初級階段，在決策、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝施工及質(zhì)量驗(yàn)收過程仍存在一些問題，限制了預(yù)制裝配式建筑的前景和市場需求。

2.1PC在生產(chǎn)過程中存在的問題

2.1.1產(chǎn)業(yè)鏈不完善，構(gòu)件成本高

我國預(yù)制裝配式建筑發(fā)展處于初步階段，市場需求量不足，工業(yè)化生產(chǎn)并沒有大規(guī)模應(yīng)用和推廣。預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，配套部件生產(chǎn)沒有形成工業(yè)化和市場競爭機(jī)制，導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)成本偏高。有關(guān)調(diào)查顯示，當(dāng)前預(yù)制裝配式建筑相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式建筑每平方米造價(jià)高大約300～500元，形成了 “市場需求不足-投資企業(yè)少-產(chǎn)業(yè)鏈不完善-造價(jià)偏高-市場需求不足”的惡性循環(huán)，不利于PC的推廣應(yīng)用。

2.1.2構(gòu)件種類繁多，無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

我國當(dāng)前尚未建立整套的預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系，國內(nèi)學(xué)者所研究的裝配式建筑構(gòu)件形式復(fù)雜、種類繁多。對于不同的預(yù)制構(gòu)件，生產(chǎn)企業(yè)需要根據(jù)特定的要求，制作特定的模具并調(diào)整生產(chǎn)工藝。這就導(dǎo)致模具重復(fù)利用率低、生產(chǎn)工藝不能固定、工業(yè)化生產(chǎn)程度低，失去了預(yù)制裝配式建筑工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢。

2.1.3構(gòu)件生產(chǎn)信息化管理落后

當(dāng)前，我國預(yù)制裝配式預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)管理還停留在傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的層面，現(xiàn)場操作人員沒有信息化管理意識，還是一邊生產(chǎn)一邊手動記錄當(dāng)前的生產(chǎn)狀況，生產(chǎn)完成后手工統(tǒng)計(jì)各道工序的信息，沒有形成完善的構(gòu)件信息化管理體系。隨著工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，這種滯后的管理方式勢必影響預(yù)制裝配式建筑的工作生產(chǎn)效率，阻礙其推廣應(yīng)用。

2.2PC在施工過程中存在的問題

2.2.1缺少專業(yè)的施工人員

建筑行業(yè)傳統(tǒng)現(xiàn)澆生產(chǎn)方式以粗放型、勞動力堆積型為主，產(chǎn)業(yè)工人對施工技術(shù)的投入程度有限，對施工質(zhì)量的側(cè)重點(diǎn)主要是建筑材料的制作工藝、現(xiàn)澆作業(yè)模板的拼裝質(zhì)量，這些關(guān)注點(diǎn)缺乏嚴(yán)格的施工精度要求。相比之下，預(yù)制裝配式建筑現(xiàn)場施工由構(gòu)件的安裝、節(jié)點(diǎn)的澆筑等工藝組成。構(gòu)件的安裝精度直接影響結(jié)構(gòu)的防水、保溫、隔熱性能，而節(jié)點(diǎn)的澆筑質(zhì)量決定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳力途徑、承載能力、抗震性能。當(dāng)前，傳統(tǒng)現(xiàn)澆作業(yè)的產(chǎn)業(yè)工人缺乏必要的專業(yè)素養(yǎng)和質(zhì)量意識，難以滿足新的生產(chǎn)方式對施工質(zhì)量的要求。

2.2.2節(jié)點(diǎn)施工難度大，質(zhì)量難以滿足要求

預(yù)制裝配式建筑節(jié)點(diǎn)型式可分為干式連接的鉸接節(jié)點(diǎn)、濕式連接的剛性節(jié)點(diǎn)、柔性連接節(jié)點(diǎn)［3］。節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量是保證整個(gè)預(yù)制裝配式建筑使用性能、承載能力、抗震性能的決定性因素。當(dāng)下，我國預(yù)制裝配式建筑節(jié)點(diǎn)大都是現(xiàn)場澆筑，節(jié)點(diǎn)布筋繁雜，鋼筋搭接施工作業(yè)面狹小，操作困難。而對于干式連接的鉸接節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造形式復(fù)雜、傳力路徑模糊、建造成本較高。再加上我國預(yù)制構(gòu)件形式復(fù)雜多樣，無統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，對于不同的預(yù)制構(gòu)件類型，節(jié)點(diǎn)的施工工藝差別較大，致使施工工藝不可控因素較多，增加了節(jié)點(diǎn)施工的難度，不利于預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展。

2.2.3施工管理水平有待提高

預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場安裝定位、節(jié)點(diǎn)澆筑施工等工序需要較高的專業(yè)水平和各專業(yè)之間的良好協(xié)調(diào)能力。在過去的傳統(tǒng)現(xiàn)場生產(chǎn)方式中，各專業(yè)之間獨(dú)立性較強(qiáng)，建筑，結(jié)構(gòu)，給排水，裝修施工之間協(xié)調(diào)不到位。多數(shù)施工單位已經(jīng)習(xí)慣于這種生產(chǎn)方式，因此，從技術(shù)和施工管理方面，預(yù)制裝配式都是比較新的生產(chǎn)方式。預(yù)制裝配式建筑在發(fā)展過程中，若要充分發(fā)揮其工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢，在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的同時(shí)，企業(yè)的管理水平及管理思維也應(yīng)加快轉(zhuǎn)變。

3　針對生產(chǎn)、施工過程問題的對策

3.1生產(chǎn)問題對策

3.1.1轉(zhuǎn)變觀念、刺激需求，完善產(chǎn)業(yè)鏈

市場需求是行業(yè)發(fā)展進(jìn)步的動力，離開了需求，發(fā)展難以為繼。當(dāng)前階段預(yù)制裝配式建筑市場需求不足的原因主要有以下兩方面：①社會認(rèn)知觀念層面［4］；②國家政策激勵(lì)方面。

針對以上兩方面的原因，首先應(yīng)樹立典型工程，加大宣傳力度，展現(xiàn)預(yù)制裝配式建筑性能方面的優(yōu)勢，加快社會、民眾對其認(rèn)知觀念的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，國家應(yīng)深化政策激勵(lì)，對預(yù)制構(gòu)件試點(diǎn)企業(yè)提供設(shè)備、技術(shù)、資金支持，采取企業(yè)和國家合作的經(jīng)營方式，對當(dāng)前預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的欠缺環(huán)節(jié)深入分析，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈成熟化。

3.1.2構(gòu)件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化

當(dāng)前我國預(yù)制構(gòu)件種類繁多，可選擇性較大，導(dǎo)致構(gòu)件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、通用化程度低。對此，應(yīng)從國家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立著手，在相關(guān)規(guī)范規(guī)程中建立預(yù)制構(gòu)件的通用性要求，對不同構(gòu)件的研究應(yīng)用，作標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化規(guī)定。

3.1.3培養(yǎng)信息化管理人才

隨著預(yù)制裝配式建筑市場需求日益增加，項(xiàng)目規(guī)模逐漸擴(kuò)大。落后的手工式構(gòu)件信息管理已不能滿足要求，容易造成構(gòu)件信息的丟失和混亂。因此，亟需在預(yù)制裝配式建筑中充分融入信息化管理，積極引入BIM理念和培養(yǎng)相關(guān)人才，從而在我國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件全生命周期信息化管理，提高生產(chǎn)效率。

3.2施工問題對策

3.2.1培養(yǎng)專業(yè)施工人員

預(yù)制裝配式建筑要求從事現(xiàn)場施工人員在投入體力勞動的同時(shí)，更多地投入技術(shù)力量，掌握新型施工工藝下施工質(zhì)量的控制因素。因此，在生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型期，在我國專業(yè)施工人員缺乏的情況下，應(yīng)加強(qiáng)對施工人員的上崗前培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)新型施工工藝的質(zhì)量重點(diǎn)和側(cè)重因素，加快施工人員觀念轉(zhuǎn)型，將施工人員從勞動型工人轉(zhuǎn)變成技術(shù)型工人。

3.2.2改進(jìn)節(jié)點(diǎn)施工工藝

針對我國預(yù)制裝配式建筑節(jié)點(diǎn)施工難度大，節(jié)點(diǎn)形式復(fù)雜，缺乏系統(tǒng)施工工藝的現(xiàn)狀。國家應(yīng)鼓勵(lì)國內(nèi)學(xué)者對節(jié)點(diǎn)性能及施工工藝的研究，在構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的同時(shí)，促進(jìn)節(jié)點(diǎn)形式標(biāo)準(zhǔn)化，施工工藝系統(tǒng)化，完善節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)，借此保證裝配式建筑使用性及結(jié)構(gòu)整體性能。

3.2.3提高施工管理水平及專業(yè)間協(xié)同能力

生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量由管理體系的水平直接決定。預(yù)制裝配式建筑安裝施工是一個(gè)多工種、多專業(yè)協(xié)同工作的生產(chǎn)方式，要求各專業(yè)之間有較好的協(xié)同工作能力。因此，當(dāng)前我國各施工企業(yè)在技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的同時(shí)，也應(yīng)提高管理水平，轉(zhuǎn)變管理思維，引進(jìn)國外先進(jìn)施工管理經(jīng)驗(yàn)，形成完整體系，實(shí)現(xiàn)預(yù)制裝配式建真正工業(yè)化的目標(biāo)。

4　前景展望

當(dāng)今國家大力提倡產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的和諧社會，以工業(yè)化、信息化、技術(shù)集成化為核心的裝配式建筑是建筑行業(yè)改革的新方向，也是一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。隨著國家政策激勵(lì)不斷深化、市場需求不斷提高、預(yù)制裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善、配套產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟，預(yù)制裝配式建筑的優(yōu)勢將日益顯著。當(dāng)建筑工業(yè)化生產(chǎn)方式的成本低于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式時(shí)，就是預(yù)制裝配式建筑大面積取代傳統(tǒng)現(xiàn)澆生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

［1］崔 璐.預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟(jì)性研究［D］.山東建筑大學(xué)，2015.

［2］李濱.我國預(yù)制裝配式建筑的現(xiàn)狀與發(fā)展［J］.中國科技信息，2014，07：114～115.

［3］劉紅梁，高 潔，吳志平，曲兆隆.預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)［J］.上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，04：357～361.

［4］施嘉霖，唐 婧，張 凱.上海預(yù)制裝配式建筑發(fā)展研究與對策［J］.住宅科技，2014，11：1～5.

劉飛鵬（1982-），男，中級，碩士，主要從事民用建筑設(shè)計(jì)工作。

TU391

A

2095-2066（2016）13-0160-02

2016-4-20