裝配式建筑施工技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展

云宇光

（中國(guó)五冶集團(tuán)有限公司 浙江寧波 315800）

導(dǎo)言

建筑行業(yè)是一個(gè)歷久而彌新的行業(yè)。古往今來(lái)，建筑物的形式發(fā)生了很大變化，但建筑行業(yè)在現(xiàn)實(shí)生活中依舊是不可或缺的存在。然而，隨著時(shí)代的發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑施工技術(shù)已經(jīng)開(kāi)難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的要求，難以滿足人民對(duì)于住宅形式的日益增長(zhǎng)的全新要求。如何開(kāi)發(fā)研究新的建筑施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑施工行業(yè)的全新變革，已成為迫在眉睫的全新課題。在這種形勢(shì)下，裝配式建筑設(shè)計(jì)施工應(yīng)運(yùn)而生，與傳統(tǒng)建筑行業(yè)相比，它有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其缺陷和弊端也是顯而易見(jiàn)的。

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，勞動(dòng)力成本不斷提高，人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)也在不斷增強(qiáng)。近幾年，隨著建筑行業(yè)發(fā)展的持續(xù)升溫，我國(guó)關(guān)于預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)建筑方面的研逐漸發(fā)展成為一種新的趨勢(shì)，許多單位開(kāi)始探索，進(jìn)行技術(shù)革新。這其中比較有代表性的是萬(wàn)科企業(yè)，目前已經(jīng)完成了十多個(gè)項(xiàng)目，取得了不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)收益。

1 裝配式建筑施工是什么

所謂裝配就是拼裝、組合、組裝的意思，顧名思義，裝配式建筑施工技術(shù)就是通過(guò)建筑材料的組合、拼裝，從而組成建筑體的一種建筑施工技術(shù)。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)可以使建筑施工的周期大幅縮短，建筑施工效率大幅提高，并且絕大多數(shù)建筑的施工操作都能通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)完成。但同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)在某些方面要求還是很苛刻的，比如需要3D打印技術(shù)的支持，而且必須是商業(yè)化、能夠大規(guī)模投入實(shí)際生產(chǎn)的3D打印技術(shù)。

2 建筑工業(yè)化背景

2.1 我國(guó)建筑業(yè)現(xiàn)狀

從2006～2011年這6年時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的建筑業(yè)總產(chǎn)值一直操持了高于20%的超高速度增長(zhǎng)。然而，從2012年開(kāi)始，增長(zhǎng)速度開(kāi)始下不滑到20%以內(nèi)。其中2014年的增速為10.9%，僅達(dá)到了是2011年的一半水平，我國(guó)建筑行業(yè)開(kāi)始進(jìn)入了行業(yè)發(fā)展的低迷期。當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展受到了諸多因素的限制，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的建筑工程施工過(guò)程中產(chǎn)生的建筑廢渣為5～9t/m2，建筑產(chǎn)業(yè)的能耗占社會(huì)總能耗的50%以上，溫室氣體的排放總量在工程建設(shè)施工占到了15.8%，15.8%的PM2.5來(lái)自于建筑工地?fù)P塵。另外，我國(guó)建筑市場(chǎng)中工地勞工還存在30%左右的空缺，行業(yè)質(zhì)量問(wèn)題頻現(xiàn)處處存在的、建筑作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)臟亂差、揚(yáng)塵肆虐，以及人工勞動(dòng)力、模板和腳手架的大量投入使用等弊端，落后的生產(chǎn)現(xiàn)狀正在急切呼喚建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2.2 建筑工業(yè)化必然性

“綠色建筑及建筑工業(yè)化”在科技部《國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2017年被列為了國(guó)家層面的重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，表明了建筑工業(yè)化已經(jīng)成為建筑業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。建筑工業(yè)化指的是把房屋的建造采用工業(yè)化生產(chǎn)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，就如同“造汽車(chē)”一樣，把房屋建造形成“開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)→生產(chǎn)施工→工程管理”一體化全新產(chǎn)業(yè)鏈。

3 裝配式結(jié)構(gòu)建筑的分類(lèi)與優(yōu)點(diǎn)

3.1 裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料顯示，裝配式建筑具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，下面主要從從施工速度、工程造價(jià)等方面進(jìn)行具體介紹：

3.1.1 節(jié)約用工

資料同時(shí)表明，在法國(guó)，傳統(tǒng)建筑每平方米平均用時(shí)為20個(gè)工時(shí)，但是通過(guò)采用裝配式建筑，進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)構(gòu)件特別是在拼裝技術(shù)廣泛運(yùn)用之后，每平方米用工下降到了11.5個(gè)工時(shí)，施工的用工節(jié)約了將近50%。采用裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。此外，勞動(dòng)強(qiáng)度也因此大幅度降低。

3.1.2 縮短工期

資料同時(shí)顯示，在日本，采用傳統(tǒng)的施工方法建行一棟一百戶的五層住宅房需要的工期大約為240d。如果采用了裝配式建筑，建筑構(gòu)件都可以提前在工廠進(jìn)行預(yù)制，然后現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行機(jī)械吊裝，同樣的住宅樓僅僅用了180d就全部竣工，工期縮短了25%，大大節(jié)約了構(gòu)建的時(shí)間成本。

3.1.3 降低造價(jià)

統(tǒng)計(jì)資料同時(shí)顯示，與傳統(tǒng)施工方式相比，采用裝配式結(jié)構(gòu)建筑和工業(yè)化施工方法建造的房屋，每平方米的建筑造價(jià)也要低上很多。然而，因?yàn)楦鲊?guó)的經(jīng)濟(jì)情況各異，建筑結(jié)構(gòu)也不盡相同，因此具體的造價(jià)比的數(shù)據(jù)也不完全一致。

3.2 裝配式結(jié)構(gòu)建筑的分類(lèi)

裝配式建筑根據(jù)其裝配化的程度可以分為兩大類(lèi)：

3.2.1 半裝配式

此類(lèi)建筑的半裝配性主要體現(xiàn)在的主要承重構(gòu)件的構(gòu)筑上，一部分可以采用預(yù)制構(gòu)件，而一部分則采用現(xiàn)場(chǎng)砌筑的方式進(jìn)行。比如，在建筑結(jié)構(gòu)中，用于豎向承重的磚墻一般需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行砌筑。而像樓板、梁、樓梯平臺(tái)等這些水平方向上承重的構(gòu)件，則都可以采用預(yù)制的方式進(jìn)行，然后到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝。在大型建筑的構(gòu)筑上，常見(jiàn)的做法是預(yù)制外墻構(gòu)件，然后再用模板現(xiàn)澆內(nèi)墻。這種施工方式具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，主要是與全裝配式建筑相比，具有更加廣泛的適用性，因?yàn)樾枰a(chǎn)基地的一次性投資成本，大大節(jié)省了運(yùn)輸費(fèi)用，在推廣方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，還能夠使工期大大縮短，更加的有利于在各地實(shí)施流動(dòng)施工，北取得記好的經(jīng)濟(jì)效果。當(dāng)前，這種半裝配式結(jié)構(gòu)我國(guó)建筑行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。

3.2.2 全裝配式

與生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品相類(lèi)似，這類(lèi)建筑的所有構(gòu)件都可以在工廠內(nèi)進(jìn)行批量生產(chǎn)，然后運(yùn)輸?shù)绞┕さ剡M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)裝配。這些構(gòu)件涵蓋了建筑所需的大部分，包括了裝配式大板、梁、框架結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)、盒子結(jié)構(gòu)等等。同樣，全裝配式建筑周?chē)木S護(hù)結(jié)構(gòu)也可以采用現(xiàn)場(chǎng)砌筑或者是澆筑的方式進(jìn)行，也可以采用預(yù)制墻板。這類(lèi)建筑的主要優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：建筑構(gòu)件的生產(chǎn)效率高、質(zhì)量有保障，直接進(jìn)行拼接的施工效率高、施工的過(guò)程受季節(jié)變化影響小。所以，在工程量大而相對(duì)距離又不太遠(yuǎn)的地區(qū)，采用進(jìn)行工廠化生產(chǎn)建筑構(gòu)件將會(huì)大大提高施工進(jìn)度和效率，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益，取得較好的效果。

4 裝配式建筑技術(shù)發(fā)展前景

目前，裝配式建筑施工技術(shù)在我國(guó)還處于發(fā)展的初始階段，無(wú)論裝配比例還是建筑規(guī)模離都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到我們的預(yù)期目標(biāo)，市場(chǎng)培育不夠充分、技術(shù)體系不夠成熟、質(zhì)量管控不夠嚴(yán)密等缺點(diǎn)也比較明顯，行業(yè)隊(duì)伍的整體素質(zhì)也亟待提高，所有這些，都提示我們裝配式建筑施工技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展任重道遠(yuǎn)。然而，我們可喜地看到，國(guó)家對(duì)于這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展非常重視，各項(xiàng)政策和各地具體規(guī)定也在陸續(xù)研究制定中，有些已經(jīng)出臺(tái)，為裝配式建筑施工技術(shù)未來(lái)的發(fā)展?fàn)I造出了很好整體環(huán)境。據(jù)計(jì)，全國(guó)已經(jīng)有多達(dá)17個(gè)省50多個(gè)市相繼出臺(tái)指導(dǎo)性文件，推動(dòng)裝配式建筑施工技術(shù)發(fā)展。2016年在全國(guó)范圍內(nèi)采用裝配式施工技術(shù)的建筑面積已經(jīng)超過(guò)了3500萬(wàn)m2。2017年6月1日，住建部出臺(tái)的《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》中明確指出裝配式建筑相配套的木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)的施工標(biāo)準(zhǔn)可以正式實(shí)施，并針對(duì)裝配式建筑施工技術(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的完成了意見(jiàn)征求，形成了意見(jiàn)稿。另外，在“十三五”重大專(zhuān)項(xiàng)課題研究中，科技部也廣泛組織專(zhuān)門(mén)人員地建筑工業(yè)化課題進(jìn)行了研究。

5 結(jié)束語(yǔ)

作為一項(xiàng)開(kāi)發(fā)中的新技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)裝配式建筑施工技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步，還需要多種專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)支持。當(dāng)前，受限于技術(shù)水平，此技術(shù)還沒(méi)有得到全面的開(kāi)發(fā)。但是，就目前這項(xiàng)技術(shù)所發(fā)揮出的明顯，彰顯出深入進(jìn)行研究的價(jià)值和良好前景，無(wú)論是響應(yīng)國(guó)家打造綠色建筑的號(hào)召，還是順應(yīng)建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的潮流，實(shí)現(xiàn)建筑施工領(lǐng)域的創(chuàng)新都是大有可為、大有作為的。本文對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)進(jìn)行了粗淺分析，希望能夠?qū)ξ磥?lái)裝配式建筑的發(fā)展起到拋磚引玉的作用。

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