淺談裝配式建筑的發(fā)展與應(yīng)用

文/祁明浩、夏頂頂、伏陽陽、申昊沖、楊紅 徐州工程學(xué)院 江蘇徐州 221000

中國傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑工藝在環(huán)境污染、施工占地面積、資源利用等方面都存在嚴(yán)重不合理的狀況，如果采用在工廠里預(yù)制的構(gòu)件運(yùn)輸?shù)焦さ匮b配而成的建筑手段，即裝配式建筑，可以有效緩解這些問題。裝配式建筑不僅符合綠色建筑的要求，其優(yōu)越性還體現(xiàn)在保證工程質(zhì)量，降低安全隱患，提高生產(chǎn)效率等方面。現(xiàn)如今，裝配式建筑在國外某些國家發(fā)展已趨于成熟，但是在國內(nèi)，由于生產(chǎn)體系、施工體系、管理體系的不完善等因素，阻礙了裝配式建筑的發(fā)展，因此還沒有被現(xiàn)代建筑廣泛使用。

1、裝配式建筑國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r

預(yù)制混凝土本起源于英國，先后傳到法國、德國和美國，尤其在二戰(zhàn)之后，很多國家出現(xiàn)勞動(dòng)力缺乏，住房不足，為解燃眉之急，只能利用預(yù)制裝配建造方式來為諸多“無家可歸”的人提供低價(jià)住房，這一現(xiàn)象在歐洲極為明顯。20世紀(jì)中后期，英法德等國家的建筑業(yè)發(fā)展興起了一陣建造浪潮，城市住宅的類型也以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)為主。政府通過政策、財(cái)政、規(guī)范方面的引導(dǎo)與支持，大力促進(jìn)了裝配式建筑的發(fā)展。在建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、運(yùn)輸施工方面融入軟件與信息化工具，形成了預(yù)制與現(xiàn)澆結(jié)合或全裝配式的綜合高效體系。其中，法國作為世界上推行裝配式建筑較早較好的國家，以預(yù)制混凝土裝配式與鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)相輔相成，注重全裝配式大板塊模式，住宅以靈活的平面布置形成較大空間面積的框架體系。而在以美國為主的北美地區(qū)，早在20世紀(jì)50年代，因?yàn)樽》啃枨笱b配式建筑如雨后春筍般遍地發(fā)展，到70年代，美國成立預(yù)制混凝土協(xié)會(huì)（PCI）使得美國裝配式建筑得到很好的改善，加上國家先后頒發(fā)了一系列控制裝配式建筑規(guī)范應(yīng)用的條例標(biāo)準(zhǔn)，美國建筑界呈現(xiàn)一片欣欣向榮的景象。到了21世紀(jì)，美國裝配式住宅應(yīng)用已趨于成熟，不僅在防震抗震方面效果顯著，還具有多樣式、低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。在亞洲，日本裝配式住宅的發(fā)展與應(yīng)用一直居于前列，基于日本地震頻發(fā)的特點(diǎn)，裝配式建筑物的抗震性能尤為突出，80、90年代裝配式建筑占總數(shù)的25%左右。

在國內(nèi)，早在開國初期就生出發(fā)展裝配式建筑的萌芽，在對裝配式建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、安裝進(jìn)行專門研究之后，形成了一種新興的建筑體系。70、80年代，裝配式建筑的觀念漸漸被人們所接受，從起初的設(shè)計(jì)較為簡單的預(yù)制屋面梁和板已經(jīng)發(fā)展成設(shè)計(jì)、施工、安裝一體化的建筑模式，當(dāng)時(shí)國內(nèi)的兩大建筑體系便是裝配式建筑和預(yù)制空心樓板砌體建筑?？墒呛镁安婚L，由于國內(nèi)建筑水平的局限性和受市場經(jīng)濟(jì)影響，裝配式建筑不能得到更好的推廣應(yīng)用，發(fā)展速度嚴(yán)重落后于整個(gè)建筑行業(yè)的需求，到了90年代，裝配式建筑已逐漸被現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)所取代。不過現(xiàn)在裝配式建筑東山再起，在政府強(qiáng)烈號召下，各省各地都頒發(fā)相應(yīng)政策文件大力扶持裝配式建筑的發(fā)展，前景一片看好。

2、裝配式建筑發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)

裝配式建筑較傳統(tǒng)的建筑業(yè)來講擁有節(jié)能環(huán)保、降低人力成本、提高建筑質(zhì)量等優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些挑戰(zhàn)。其一就是每個(gè)人都重視的安全問題?，F(xiàn)場安裝的安全問題能否得到保障，各個(gè)構(gòu)件的連接是否穩(wěn)定可靠，節(jié)點(diǎn)在承載力、剛度、延性方面能否滿足建筑物的質(zhì)量要求，這也是部分企業(yè)處于觀望態(tài)度的原因之一。其二，施工水平不高制約了裝配式建筑的發(fā)展。施工人員的參差不齊，技術(shù)不專業(yè)，不管是生產(chǎn)、安裝、驗(yàn)收，裝配式建筑都應(yīng)該有一系列完整的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，其間的各個(gè)工序都需要施工人員具有較高的專業(yè)水平。[1]其三，由于國內(nèi)裝配式建筑發(fā)展還未形成一定的規(guī)模，所以在某些方面相對于傳統(tǒng)建筑經(jīng)濟(jì)成本要高得多。目前生產(chǎn)裝配式建筑的廠商比較少，而裝配式建筑就是將在工廠預(yù)制好的構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行安裝連接而成，這就直接增加了運(yùn)輸成本。施工現(xiàn)場又需要高水平的技術(shù)人員，所以施工人員的成本要比普通現(xiàn)澆施工單位的高。而且很多施工單位的管理水平都無法達(dá)到裝配式建筑的需求，進(jìn)行必要的管理培訓(xùn)自然會(huì)增加管理成本。其四，裝配式建筑設(shè)計(jì)的單一，影響了大眾的審美需求，死板的布局很難得到大眾的青睞，而且裝配式建筑一旦完工就不能隨便更改房間布局。

3、裝配式建筑發(fā)展的思考與建議

首先，培養(yǎng)專業(yè)人才。對施工人員開展施工技術(shù)培訓(xùn)，對管理人員開展管理培訓(xùn)，只有專業(yè)的人才才能完成出色的任務(wù)，也間接解決了施工安全問題，高水平的施工人員也是縮短工期、提高工作效率的保證。然后，控制經(jīng)濟(jì)成本。一方面需要大力發(fā)展裝配式建筑工業(yè)化生產(chǎn)，能按照就近原則選擇合適的廠商生產(chǎn)構(gòu)件就能降低運(yùn)輸成本。另一方面，合理的降低預(yù)制構(gòu)件在銷售過程中的增值稅可以在一定程度上促進(jìn)預(yù)制構(gòu)件的規(guī)?；a(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本。[2]最后，針對消費(fèi)者對房間布局的主觀需求，可以安排服務(wù)人員采納設(shè)計(jì)想法反饋給設(shè)計(jì)師，設(shè)計(jì)出消費(fèi)者心中的“理想家園”。另外在選擇裝修材料和施工安裝過程中都可以和消費(fèi)者進(jìn)行銜接。[3]

隨著中國建筑業(yè)的飛速發(fā)展，綠色住宅的觀念不斷加深，裝配式建筑作為住宅產(chǎn)業(yè)化的一大發(fā)展方向不僅能緩解傳統(tǒng)建筑的高能耗問題，而且在工程質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面都有優(yōu)勢。目前國內(nèi)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的研究上有了一定的成果，不過還是有一些不可避免的問題亟需解決。發(fā)展裝配式建筑，符合可持續(xù)發(fā)展的觀念，更是中國建筑行業(yè)的重大變革。